可编程逻辑器件 课件.ppt

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1、1.1EDA技术的涵义1.2EDA技术的发展历史1.3EDA技术的基本特征1.4EDA技术的主要内容1.5EDA技术的设计流程1.6EDA技术的发展趋势第一章　EDA概述1.1EDA技术的涵义随着电子技术的飞速发展，现代电子产品渗透到了社会的各个领域，并有力地推动着社会生产力的发展和社会信息化程度的提高。现代电子产品在性能提高、复杂度增大的同时，价格却一直呈下降趋势，而且产品更新换代的步伐也越来越快，实现这种进步的主要原因就是生产制造技术和电子设计技术的发展。前者以细微加工技术为代表，目前已进展到深亚

2、微米阶段，可以在几平方厘米的芯片上集成数千万个晶体管；后者的核心就是EDA技术。一、EDA技术的涵义EDA（ElectronicDesignAutomation）即电子设计自动化是指利用计算机完成电子系统的设计。二、EDA技术的分类EDA技术分：广义的EDA技术狭义的EDA技术1.1EDA技术的涵义1.1EDA技术的涵义广义的EDA技术是指以计算机和微电子技术为先导，汇集了计算机图形学、数据库管理、图论和拓扑逻辑、编译原理、微电子工艺与结构学和计算数学等多种计算机应用学科最新成果的先进技术。1.1ED

3、A技术的涵义狭义的EDA技术是指以大规模可编程逻辑器件为载体，以硬件描述语言HDL为系统逻辑的主要表达方式，借助功能强大的计算机，在EDA工具软件平台上，对用HDL描述完成的设计文件，自动完成用软件方式设计的电子系统到硬件系统的逻辑编译、逻辑简化、逻辑分割、逻辑综合及优化、逻辑布局布线、逻辑仿真，直至对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ASIC（ApplicationSpecificIntegratedCircuits）的一门新技术。本书中提到的EDA

4、技术指的是狭义的EDA技术。1.2EDA技术的发展历史EDA技术的发展，大致经历了三个发展阶段：1.计算机辅助设计CAD阶段计算机辅助设计主要是指将原先由手工操作完成的IC版图编辑和印制电路板（PCB,PrintedCircuitBoard）布局布线等方面的工作借助相应的软件工具由计算机辅助完成。2.计算机辅助工程设计CAE阶段与CAD相比，CAE除了具有图形绘制功能外，增添了通过电气连接网络表将电路功能设计和结构设计相结合以实现工程设计的功能。CAE阶段的软件工具已经可以进行设计描述、综合与优化和设

5、计结果验证，这不仅为成功设计电子系统创造了有利条件，而且还为设计者的创造性劳动提供了方便。1.2EDA技术的发展历史3.电子设计自动化EDA阶段EDA阶段软件工具的主要特征是自动化程度大大提高。设计者只需要在前期进行较少的设置便可以完全由计算机完成整个设计，这不仅极大地提高了系统的设计效率，而且使设计人员摆脱了大量的辅助性及基础性工作，将精力集中于创造性的方案与概念的构思上。EDA阶段系统设计主要以并行设计工程的方式和系统级目标设计方法为支持，其核心是可编程逻辑器件的设计。可编程逻辑器件本身的可重复编

6、写特性使电子设计的灵活性和效率大大提高。1.2EDA技术的发展历史1.3EDA技术的基本特征EDA技术的基本特征主要包括：1.EDA技术采用自顶向下的设计方法2.EDA技术的设计语言是硬件描述语言3.EDA技术具有逻辑综合和优化的功能4.EDA技术采用开放性和标准化的软件框架1.3EDA技术的基本特征1.EDA技术采用自顶向下的设计方法自顶向下的设计方法是EDA技术的首选设计方法，它利用功能分割手段将设计由上至下进行层次化和模块化，即分层次、分模块地对电子系统进行设计和仿真。功能分割采用逐级分割的方式

7、，首先将系统分割成各个功能子模块，然后再将各个功能子模块分解为逻辑块，而逻辑块又可以分割为更小的逻辑块和电路。按照这样的分割方式，设计者可以将一个复杂的电子系统逐步细化，并将功能模块化。提高设计的一次成功率。1.3EDA技术的基本特征2.EDA技术的设计语言是硬件描述语言硬件描述语言（HDL,HardwareDescriptionLanguage）是对硬件电路进行行为描述、寄存器传输描述或结构化描述的一种新兴语言，它比传统的电路原理图更能有效地表示硬件电路特性，并可借鉴高级程序语言设计的具体方法对硬件

8、电路的行为和功能结构进行高度抽象化的描述。硬件描述语言还可以对硬件电路的设计进行不同层次、不同领域的模拟验证和综合优化等处理，从而实现硬件电路设计的高度自动化。采用硬件描述语言可以大大降低成本，缩短研制周期，既适应于小批量产品开发，也适用于大批量产品的样品研制。1.3EDA技术的基本特征3.EDA技术具有逻辑综合和优化的功能逻辑综合功能是指将较高层次的抽象描述转化到较低级别抽象的一种方法，即将设计的描述转化成底层电路表示。通常，逻辑综合的结果是电路网表或