《FPGA应用篇》PPT课件

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1、电子设计自动化应用技术——FPGA应用篇《EDA技术》第一讲EDA技术概述EDA是什么？本课程要学什么？怎样学？前言（课程简介）EDA是什么？EDA是电子设计自动化（ElectronicDesignAutomation）的缩写EDA的广义定义范围包括：1、半导体工艺设计自动化；2、可编程器件设计自动化；3、电子系统设计自动化；4、印刷电路板设计自动化；5、仿真与测试、故障诊断自动化；6、形式验证自动化。以上各部分统称为EDA工程EDA技术的狭义定义：以大规模可编程逻辑器件为设计载体，以硬件描述语言为逻辑描述的主要表达方式，以计算机、大规模可

2、编程器件的开发工具软件及实验开发系统为设计工具，自动完成用软件方式描述的电子系统到硬件系统的编译、化简、分割、综合及优化、布局布线、仿真，直至完成对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射、编程下载等工作，最终形成集成电子系统或专用集成芯片的一门多学科融合的新技术。EDA技术的主要内容实现载体：大规模可编程逻辑器件（PLD:ProgrammableLogicDevice）描述方式：硬件描述语言（HDL:HarddescripationLauguage)VHDL、VerlogHDL等设计工具：开发软件、开发系统硬件验证：实验开发系统EDA技术是：一系列

3、工具软件与硬件（芯片）的集合；一个融合了多学科最新成果的新技术；代表了当今电子设计技术的最新发展方向；工程师设计电子系统进行工程应用的实现方式之一；现代电子信息技术专业人才必备能力之一；大学生就业的一块敲门砖；……本课程要学什么？1、掌握EDA技术基本知识，1、2章包括：熟练掌握至少一种工具软件开发环境，4章学会使用一种硬件描述语言，5、6章了解可编程逻辑器件工作原理以及硬件电路设计方面的相关知识3、6章2、熟习专业领域及行业中如何应用7章3、了解现代电子电路设计发展新技术8章怎么学？教与学的关系广泛阅读，培养兴趣多动手，勤实践关于教材几点要求

4、1、保证上课出勤2、按时独立完成课后作业3、珍惜每一次实验考查形式：平时出勤、作业，30%实验过程检查，30%大作业（上机实验+设计报告）40%推荐课外教材《EDA技术实用教程》科学出版社《EDA技术及应用》清华大学出版社《EDA技术与VHDL》清华大学出版社《数字系统设计与VerilogHDL》电子工业出版社《基于FPGA的嵌入式开发与应用》电子工业出版社《硬件描述语言VHDL教程（基础篇提高篇）》西安交通大学出版社《FPGA数字信号处理实现原理及方法》清华大学出版社《数字信号处理的FPGA实现》清华大学出版社一、EDA技术概述1、EDA技术

5、发展的三个阶段1）、早期电子CAD阶段20世纪70年代，属EDA技术发展初期。利用计算机、二维图形编辑与分析的CAD工具，完成布图布线等高度重复性的繁杂工作。典型设计软件如Tango布线软件。2）、计算机辅助工程设计CAE阶段20世纪80年代初，出现了低密度的可编程逻辑器件（PAL_ProgrammableArrayLogic和GAL_GenericArrayLogic），相应的EDA开发工具主要解决电路设计没有完成之前的功能检测等问题。80年代后期，EDA工具已经可以进行初级的设计描述、综合、优化和设计结果验证。3）、电子设计自动化(EDA)

6、阶段20世纪90年代，可编程逻辑器件迅速发展，出现功能强大的全线EDA工具。具有较强抽象描述能力的硬件描述语言(VHDL、VerilogHDL)及高性能综合工具的使用，使过去单功能电子产品开发转向系统级电子产品开发（即SOC_SystemOnaChip：单片系统、或片上系统集成）。2EDA技术及其发展EDA技术在进入21世纪后，得到了更大的发展，突出表现在以下几个方面：使电子设计成果以自主知识产权的方式得以明确表达和确认成为可能；在仿真和设计两方面支持标准硬件描述语言的功能强大的EDA软件不断推出。电子技术全方位纳入EDA领域；EDA使得电子领

7、域各学科的界限更加模糊，更加互为包容；2EDA技术及其发展（续）更大规模的FPGA和CPLD器件的不断推出；基于EDA工具的ASIC设计标准单元已涵盖大规模电子系统及IP核模块；软硬件IP核在电子行业的产业领域、技术领域和设计应用领域得到进一步确认；SoC高效低成本设计技术的成熟。SoC：SYSTEMONACHIP片上系统SoPC：SYSTEMONAPROGAMMABLECHIP可编程片上系统CSoC：CONFIGURABLESYSTEMONACHIP片上可配置系统注：以上三种系统可统称为片上系统，但是却存在一定区别：后两种更强调其可编程性能。

8、3、EDA技术应用领域专用集成电路开发汽车电子仪器仪表医疗设备航空航天消费电子通信工程宽带、无线高速运算，信息处理多媒体技术传统设计方法：自下而上（B