电路计算机辅助设计

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1、电路计算机辅助设计吉林大学通信工程学院高燕梅教学内容与要求第1章EDA技术简介第2章VerilogHDL语言编程（10学时）第3章VHDL语言编程（4学时）第4章MATLAB程序入门（12学时）第5章MATLAB在电路中的应用（4学时）每章有实验室上机实验dce.jlu.edu.cn/eeec实验教学成绩评定标准五级分制作业加上机考核：1、作业必做，上机交作业时随机考两个问题。2、点名没有缺勤，加分。第1章EDA技术简介1.1EDA技术的主要内容1.2EDA软件系统的构成1.3EDA的工程设计流程1.4数字系统的设计方法第2章VerilogHDL语言编程2.1Verilo

2、gHDL设计模块的基本结构2.2VerilogHDL词法构成2.3VerilogHDL的语句2.4VerilogHDL模型2.5VerilogHDL设计电路流程2.6用VerilogHDL描述逻辑电路的实例第3章VHDL语言编程基础3.1概述3.2VHDL程序基本结构3.3VHDL语言要素3.4VHDL顺序语句3.5VHDL并行语句3.6子程序(SUBPROGRAM)3.7库、程序包及其他3.8VHDL描述风格3.9基本逻辑电路设计3.10状态机的VHDL设计第4章MATLAB程序入门4.1基本语法4.1.1变量及其赋值4.4.2矩阵的初等运算4.1.3元素群运算4.1.

3、4逻辑判断及流程控制4.2基本绘图方法4.2.1M文件及程序调试4.2.2MATLAB的开发环境和工具第5章MATLAB在电路中的应用5.1电阻电路和动态电路5.2正弦稳态电路和频率响应5.3二端口电路5.4滤波器第1章EDA技术简介1.1EDA技术的主要内容EDA是电子设计自动化（ElectronicDesignAutomation）的缩写。EDA技术就是以计算机为工具，设计者在EDA软件平台上，用硬件描述语言HDL完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。EDA技术

4、的出现，极大地提高了电路设计的效率和可靠性，减轻了设计者的劳动强度。在电子技术设计领域，可编程逻辑器件（如CPLD、FPGA）的应用，已得到广泛的普及，这些器件为数字系统的设计带来了极大的灵活性。CPLD、FPGA器件可以通过软件编程而对硬件结构和工作方式进行重构，从而使得硬件的设计可以如同软件设计那样方便快捷。促进了EDA技术的迅速发展。EDA技术涉及面广，内容丰富，主要应掌握如下四个方面的内容：①大规模可编程逻辑器件，大规模可编程逻辑器件是利用EDA技术进行电子系统设计的载体。FPGA和CPLD②硬件描述语言，硬件描述语言是利用EDA技术进行电子系统设计的主要表达手段

5、。VHDL、Verilog、ABEL③软件开发工具，软件开发工具是利用EDA技术进行电子系统设计的智能化的自动化设计工具。Altera的MAX+plusII、Lattice的ispEXPERT、Xilinx的FoundationSeries。④实验开发系统，实验开发系统则是利用EDA技术进行电子系统设计的下载工具及硬件验证工具。1大规模可编程逻辑器件可编程逻辑器件(简称PLD)是一种由用户编程以实现某种逻辑功能的新型逻辑器件。FPGA是现场可编程门阵列的简称，CPLD是复杂可编程逻辑器件的简称。高集成度、高速度和高可靠性是FPGA/CPLD最明显的特点，其时钟延时可小至n

6、s级，结合其并行工作方式，在超高速应用领域和实时测控方面有着非常广阔的应用前景。FPGA/CPLD的高可靠性还表现在几乎可将整个系统下载于同一芯片中，实现所谓片上系统，从而大大缩小了体积，易于管理和屏蔽。2硬件描述语言(HDL)常用的硬件描述语言有VHDL、Verilog、ABEL。VHDL：作为IEEE的工业标准硬件描述语言，在电子工程领域，已成为事实上的通用硬件描述语言。Verilog：支持的EDA工具较多，适用于RTL级（寄存器转换级）和门电路级的描述，其综合过程较VHDL稍简单，但其在高级描述方面不如VHDL。有专家认为，在新世纪中，VHDL与Verilog语言将

7、承担几乎全部的数字系统设计任务。3软件开发工具目前比较流行的、主流厂家的EDA的软件工具有：Altera的MAX+plusII、升级版QuartusII；Lattice的ispEXPERT；Xilinx的FoundationSeries。MAX+plusII是Altera公司开发的EDA工具软件。Altera公司是世界上最大的可编程逻辑器件供应商之一。MAX+plusII软件是一个集成化的可编程逻辑器件开发环境，设计者能在这个环境下进行逻辑设计，完成设计文件的输入编辑、编译、仿真、综合、布局布线和编程下载等设计工作。软件界面友