《eda技术概述》ppt课件

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1、EDA技术与VHDL总学时：45南京师范大学电气与自动化工程学院第1章概述1.1EDA技术及其发展1.2EDA技术应用对象1.3VHDL1.4EDA的优势1.5开发流程1.6Quartus2概述EDA---电子设计自动化（ElectronicsDesignAutomation)1.1EDA技术及其发展1.EDA技术的涵义广义的EDA技术、狭义EDA技术广义的EDA技术:1）计算机辅助分析CAA(如PSPICEEWBMATLAB等）2）印刷线路板计算机辅助设计（如protelorCAD等）3）大规

2、模PLD器件的设计。4）专用集成芯片ASIC的设计狭义EDA技术：1）大规模PLD（ProgrammbleLogicDevices)器件的设计－－半定制芯片.由用户编程以实现特定逻辑功能的集成器件。它的EDA设计从逻辑门电路、触发器开始进行，能重复设计、任意修改。2）专用集成芯片ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit)的设计－－全定制芯片.可以从用P、N半导体材料设计晶体管开始设计电子系统(也称为版图级设计）。ASIC可分为数字ASIC模拟ASIC：数

3、字ASIC又分为全定制和半定制两种。1）全定制------芯片完全由厂家按特定电路功能制造性能最佳物理成本最低可模数混合设计成本大开发周期长开发风险大缺点：优点：设计人员从晶体管的版图尺寸、位置和互连线开始设计,以达到芯片面积利用率高、速度快、功耗低的最优性能目前半定制ASIC主要有门阵列、标准单元和可编程逻辑器件三种。2）半定制-----芯片上的器件由厂家制造，但金属连线由用户自己设计2.EDA技术的发展史1.）20世纪70年代的计算机辅助设计CAD阶段软件：这个阶段的CAD主要是解决计算机自

4、动布线的问题（如美国开发的TANGO等都属于布线软件）硬件:使用大量的中、小规模标准集成电路。印刷板制作还是采用传统的手工布图、布线,工作量大、效率低、无法满足复杂系统的要求。2)20世纪80年代的计算机辅助工程设计CAE阶段硬件：大规模集成电路已经出现，电子系统中的芯片数量大大减少。软件：将相互独立、互不兼容的多个EDA软件，集成为一个计算机辅助工程设计系统CAE,输入方式少，兼容性差。使用不方便。3)20世纪90年代电子系统设计自动化EDA阶段硬件：从如何使用芯片转到了如何设计芯片软件：1）

5、具有强大的系统设计、仿真能力2）输入方式多样化：原理图、状态图混合设计、硬件描述语言设计3）设计程序独立于制造厂家、生产工艺SSI—MSI—LSI—VLSI-—ULSI—SOC微米亚微米深亚微米小规模中规模大规模超大规模特大规模片上系统沟道长　层数芯片面积电源门延迟19861.2μm2180mm25V840ps19880.822005V80019920.632503.3V41019950.3554003.3V36019980.2566002.5V26020000.1868001.9V2503.集

6、成电路规模及工艺的发展EDA技术的任务：主要是指集成芯片内部的电子系统设计自动化，即片上系统设计（SOC－SystemOnaChip)也就是说，设计者通过自已对电子电路的设计来确定集成芯片内部的电路功能，使之成为设计者自已专用的集成电路。在这个设计过程中，设计人员只需要对电路要实现的功能进行正确地描述和输入，其他工作（例如，程序的编译、逻辑化简、布局、连线等）均由计算机通过EDA开发软件自动完成。1.2EDA应用对象1.大规模可编程逻辑器件PLD（ProgrammbleLogicDevices)

7、1）FPGA(FieldProgrammableGateArray)现场可编程门阵列2）CPLD(ComplexPLD)复杂可编程逻辑器件是目前实用最多的二种大规模可编程逻辑器件。EDA技术包含三个方面：可编程器件PLD、硬件描述语言HDL、软件开发工具AlteraFLIX10K10PLD器件目前世界生产PLD器件的主流公司：Xilinx、Altera、Lattice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ns级(即工作频率可达几百兆HZ)。结合其并行工作方式

8、，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。2.硬件描述语言(HDL)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。ABEL：被广泛用于各种可编程逻辑器件的逻辑功能设计。但有些EDA工具不支持对其的编译，且描述复杂系统较为困难，仅适用于较简单系统的设计。3.软件开发工具目前比较流行的、主流厂家的EDA的软件工