eda技术在现代数字系统中的应用

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1、EDA技术在现代数字系统中的应用

2、第1内容显示中随着集成电路和计算机技术的迅猛发展，数字系统也得到了飞速发展，电子器件在最近几一)一年经历了从分立元件、小规模集成电路(SSI)、中规模集成电路(MSI)到大规模集成电路(LSO以至到超大规模集成电路(VISI)的发展历程。同时，为了提高系统的可靠性与通用性，微处理器和专用集成电路(A-SIC)逐渐取代了通用全硬件LSI电路，可编程逻辑器件(PLD)尤其是现场可编程逻辑器件(FPI.D)被大量地应用在ASIC的制作中，设计方法也在从根本上发生转变，由原来的手工设计到现在的电子设计自动化(EDA)设计。在可编程集成电路的开发过程中，EDA技术的出现

3、，给数字系统的设计带来了极大的灵活性它使数字系统设计的自动化程度越来越高。1、EDA技术的发展历程EDA技术的发展分为三个阶段:(1)70年代为计算机辅助设计CAD(puterAidedDe-sign)阶段。这一阶段人们将电子设计中涉及到的许多计算开始用计算机程序实现。(2)80年代为计算机辅助工程CAE(puterAidedEngineeirng)阶段。这一阶段出现了一些绘图软件，减轻了设计人员的劳动。(3)90年代以来为电子设计自动化EDA(ElectminicDesignAutomation)阶段。这一阶段人们借助开发软件的帮助，可以将设计过程中的许多细节问题抛开，而将注意力集中在产品的

4、总体开发上，提高了设计效率，缩短了产品的研制周期，实现了真正意义上的电子设计自动化。2、EDA技术的基本概念及基本特征它是以计算机科学和微电子技术发展为先导，汇集了计算机图形学，拓扑逻辑学，微电子工艺与结构和计算机学等多种训算机应用学科最新成果的先进技术，它是在先进的计算机平台上开发出来的一整套实现电子系统或电子产品自动化设计的技术.是当代电子设计技术的主流叼。其特点如下:(1)并行工程和“自顶向下’设计方法。并行工程是指一种系统化、集成化、并行的产品及相关过程的开发模式。“自顶向下月设计方法从系统设计人手，在顶层进行功能方框图的划分和结构设计。在方框图一级进行仿真、纠错，并用硬件描述语言对高

5、层次的系统行为进行提述。在功能一级进行验证，然后用逻辑综合优化工具生成具体的门级逻辑电路的网表，其对应的物理实验级可以是印刷电路板或专用集成电路。(2)硬件描述语言。用硬件描述语言进行电跨与系统的设计是当前EDA技术的一个重要特征，它使得设计者在比较抽象的层次上描述设计的结构和内部特征。它突出的优点是:语言的公司可利用性。(3)逻辑综合与优化。逻辑综合与优化功能将高层次的系统行为i建计自动翻译成门级逻辑的电路描述，做到了设计与工艺的独立。优化则是对于上述综合生成的电路网表根据布尔方程功能等效的原则，用更小、更快的综合结果替代一些复杂的逻辑电路单元，根据指定的目标库映射成新的网表。(4)开放性和

6、标准化。任何一个EDA系统只要建益了一个符合标准的开放式框架结构，就可以接纳其他厂商的EDA工具一起进行设计工作。新的EDA系统不仅能够实现高层次的自动逻辑综合、版图综合和测试码生成，而且可以使各个仿真器对同一个设计进行协同仿真，进一步提高了EDA系统的工作效率和设计的正确性。(5)库的引人。EDA工具之所以能够完成各种自动设训过程，关链是有各类库的支持如逻辑模拟时的模拟库、逻辑综合时的综合库、版图综合时的综合库、测试综合时的测试库等。3、EDA技术的设计流程EDA技术是将传统的“电路设计—硬件搭试—调试焊接”模式变为“功能设计—软件模拟—编程下载”方式，设计人员只需一台微机和相应的开发工具即

7、可研制出各种功能电路。EDA技术将电子产品设计从软件编译、逻辑化简、逻辑综合、仿真优化、布局布线、逻辑适配、逻辑影射、编程下载、生成目标系统的全过程在计算机及其开发平台上自动处理完成。具体流程如图1所示:下面以Altera公司的可编程器件的开发工具MAX+plus11为平台，采用层次化设计方法,设计一个八位二进制计数器。4、EDA技术的应用本系统要求设计一个八位二进制计数器，时钟上升沿触发，可进行复位即清零控制，其结果要求通过数码管进行扫描显示。根据设计要求，本系统可以通过同步it器来完成计数部分，可用两片74161级联来完成八位二进制的计数，且时钟同步，计数结果通过扫描数据的切换模块将送至数

8、码管的显示泽码模块，并通过7段共阴数码管显示该读数w总逻辑框图如图2所示。经过总体分析即“顶层”设计之后‘就可以利用EDA工具和1SP技术“向下，，进行具休的模块设计了。内容显示中随着集成电路和计算机技术的迅猛发展，数字系统也得到了飞速发展，电子器件在最近几一)一年经历了从分立元件、小规模集成电路(SSI)、中规模集成电路(MSI)到大规模集成电路(LSO以至到超大规模集成电路(VISI)的发展历