机器人概论课件.ppt

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1、引言：1、传统的电子系统设计真值表化简与、或、非门电路2、现代的电子系统设计利用EDA技术取代传统的设计方式进行电子系统设计，可以快速，方便的进行系统设计。1.1EDA技术的涵义什么叫EDA技术？电子设计自动化(ElectronicDesignAutomation，简称EDA)由于它是一门迅速发展的新技术，涉及面广，内容丰富，理解各异，目前尚无统一的看法。但较常用的定义为：EDA技术，就是以大规模可编程逻辑器件为设计载体，以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式，以计算机、大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发平台(系统)为设计工具，通过相应的的开发设计

2、，最终形成集成电子系统(SOC)或专用集成芯片(ASIC)的一门新技术。利用EDA技术进行电子系统的设计，具有以下几个特点：①用软件的方式设计硬件；②设计过程中可用有关软件进行各种仿真；③系统可现场编程，在线升级；④整个系统可集成在一个芯片上，体积小、功耗低、可靠性高。因此，EDA技术是现代电子设计的发展趋势。只有具备上述功能的EDA工具，才可能使电子系统工程师在不熟悉各种半导体工艺的情况下，完成电子系统的设计。未来的EDA技术将向广度和深度两个方向发展，EDA将会超越电子设计的范畴进入其他领域，随着基于EDA的SOC(单片系统)设计技术的发展，软硬核功能库

3、的建立，以及基于VHDL所谓自顶向下设计理念的确立，未来的电子系统的设计与规划将不再是电子工程师们的专利。有专家认为，21世纪将是EDA技术快速发展的时期，并且EDA技术将是对21世纪产生重大影响的十大技术之一。1.2EDA技术的主要内容EDA技术涉及面广，内容丰富，从教学和实用的角度看，究竟应掌握些什么内容呢?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；②硬件描述语言；③软件开发工具。其中，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，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，软件开发工具是利用EDA技术进行电子系

4、统设计的智能化的自动化设计工具，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（FieldProgramGateArray)和CPLD(ComplexProgramLogicDevice)分别是现场可编程门阵列和复杂可编程逻辑器件的简称。现在，FPGA和CPLD器件的应用已十分广泛，它们将随着EDA技术的发展而成为电子设计领域的重要角色。国际上生产FPGA/CPLD的主流公司，并且在国内占有市场份额较大的主要是Xilinx，

5、Altera，Lattice三家公司。Xilinx公司的FPGA器件有XC2000，XC3000，XC4000，XC4000E等，可用门数为1200～18000；Altera公司的CPLD器件有FLEX6000，FLEX8000，FLEX10K等，提供门数为5000～25000；Lattice公司的ISP-PLD器件有ispLSI1000，ispLSI2000，ispLSI3000，ispLSI6000系列等，集成度可多达25000个PLD等效门。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

6、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：一种支持各种不同输入方式的HDL，被广泛用于各种可编程逻辑器件的逻辑功能设计，由于其语言描述的独立性，因而适用于各种不同规模的可编程器件的设计。有专家认为，在新世纪中，VHDL与Verilog语言将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、Lattice的ispEXPERT

7、、Xilinx的FoundationSeries。MAX+plusII：支持原理图、VHDL和Verilog语言文本文件，以及以波形与EDIF等格式的文件作为设计输入，并支持这些文件的任意混合设计。它具有门级仿真器，可以进行功能仿真和时序仿真，能够产生精确的仿真结果。在适配之后，MAX+plusII生成供时序仿真用的EDIF、VHDL和Verilog这三种不同格式的网表文件，它界面友好，使用便捷，被誉为业界最易学易用的EDA的软件，并支持主流的第三方EDA工具，支持除APEX20K系列之外的所有Altera公司的FPGA/CPLD大规模逻辑器件。ispEXP

8、ERT：ispEXPERTSystem是ispEXP