eda课程设计14599

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1、目录第一章绪论2一、EDA技术的发展2二、EDA技术的应用2三、EDA技术的设计方法31、传统的设计方法32、现代的设计方法3第二章交通灯控制系统设计7一、交通灯控制系统简介7二、设计要求7三、设计思路8四、设计流程图9五、设计步骤及程序101、设计步骤102、参考源程序11六、硬件实现与调试结果141、器件下载编程与硬件实现142、调试结果分析14第三章课程设计总结16参考文献17-17-第一章绪论一、EDA技术的发展EDA是以计算机为平台，融合了应用电子技术、计算机技术、智能化技术最新成果而研制的电子CAD通用软件包，主要辅助进行三方面的工作：IC设计、电子线路设计以及PC

2、B设计，回顾近30年电子设计技术的发展历程，可将EDA技术分为三个阶段：20世纪70年代为CAD阶段，人们开始用计算机辅助进行IC版图编辑、PCB布局布线，取代了手工操作，产生计算机辅助技术的概念。20世纪80年代为CAE阶段，与CAD相比，除了纯粹的图形设计功能之外又增加了电路功能设计和结构设计，并且通过电器连接网络表将二者结合在一起，实现了工程设计，这就是计算机辅助设计的概念。CAE的主要功能是：原理图输入，逻辑图仿真，电路分析，自动布局不限，PCB分析。20世纪90年代为EDA阶段，尽管CAD/CAE技术取得了很大的成功，但并没有把人们从繁重的劳动中解放出来。在整个设计过

3、程中，自动化和智能化程度还不高，各种软件界面千差万别，学习使用困难，互不兼容，直接影响到设计环节的衔接，基于以上环节不足，人们开始最求：贯彻整个设计过程的自动化，这就是EDA即电子系统设计自动化。二、EDA技术的应用EDA技术在教学、科研、产品设计与制造等各方面都发挥着巨大的作用。在科研方面，主要利用电路仿真工具进行电路设计与仿真，利用虚拟一起进行产品测试，将CPLD/FPGA器件实际应用到仪器设备中，从事PCB设计和ASIC设计等。在产品设计与制造方面，EDA技术应用于仿真、生产、测试等各个环节。EDA技术已经应用于各行各业，在机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医

4、学、军事等各个领域都有EDA技术的应用。另外，EDA软件的功能也日益强大。三、EDA技术的设计方法-17-数字系统设计有多种方法，如模块设计法、自顶向下设计法和自底向下设计法等。数字系统的设计一般采用自顶向下、由粗到细、逐步求精的方法。1、传统的设计方法由底向上的设计方法其主要步骤是：根据系统对硬件的要求详细编制技术规格书，画出系统控制流程图，对系统的功能进行细化，合理地划分功能模块，并画出系统的功能框图：进行个功能模块的细化和电路设计；个功能模块设计、调试完成后，将各功能模块的硬件电路连接起来再进行系统的调试，最后完成整个系统的硬件设计。其设计过程大致如图1所示。2、现代的设

5、计方法EDA技术采用现代的设计方法——自顶向下的设计方法。这种设计方法综合运用各方面的知识，设计者必须从系统的角度图1流程图来分析每个设计，同时还要对数字电路结构、EDA工具、微电子等有关知识有比较全面的了解，这样才能发挥自顶向下设计的优势，提高电路设计的质量和效率。在进行自顶向下的设计时，仿真和综合只是系统实现的手段，要成功完成一个复杂系统的设计，不仅要熟练使用先进的高层次设计工具，还要对系统本身有正确理解。采用自顶向下技术进行设计可分为三个主要阶段：系统设计、系统的综合优化和系统实现，各个阶段之间并没有绝对的界限。如图1是一个完整的自顶向下的设计流程。-17-图2自顶向下设

6、计流程1、系统设计系统设计是整个设计流程中最重要的部分，它包括系统功能分析、体系结构设计、系统描述与系统功能仿真4个步骤，这一阶段所做的工作基本上决定了说设计电路的性能，后面所做的工作都是以这一部分为基础的。（1）系统功能分析进行系统功能分析的目的是在进行系统设计之前明确系统的需求，也就是确定系统所要完成的功能、系统的输入输出以及输入输出之间的关系等，并且要确定系统的时序要求。-17-系统功能分析的另外一个目的就是进行系统的模块划分。在系统分析时，应根据功能的耦合程度，将系统划分为不同的功能模块，每一个功能都映射到一个模块，同时还需要确定模块之间的相互关系，这模块化设计的基本要

7、求。（2）体系结构设计体系结构设计是整个系统设计阶段最重要的工作，它的首要任务就好似数据通路和控制通路的设计。在数字系统设计中，系统的控制是建立在数据通路基础之上的，不同的数据通路对应了不同的控制通路。数据通路的设计包括呗处理数据的类型分析、单元的划分以及处理单元之间的关联程度等。控制通路是数据通路上数据传输的控制单元，用于协调数据处理单元之间的关系。控制通路的设计主要包括数据的调度、数据的处理算法和正确的时序安排。（3）系统描述所谓系统描述，也就是使用HDL语言对系统进行编码。在进行大型然