第1章 EDA技术概述ppt课件.ppt

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1、第1章EDA技术概述1.1EDA技术及发展1.2EDA设计流程1.3硬件描述语言HDL1.4可编程逻辑器件1.5常用EDA工具1第1章EDA技术概述1.1EDA技术及发展20世纪末，数字电子技术得到飞速发展，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化的提高。在其推动下，数字电子技术的应用已经渗透到人类生活的各个方面。从计算机到手机，从数字电话到数字电视，从家用电器到军用设备，从工业自动化到航天技术，都尽可能采用数字电子技术。本章介绍EDA技术的发展、EDA设计流程以及EDA技术涉及的领域。2微电子技术，即大规模集成电路加工技术的进步是现代数字电子技术发展的基础。目前，

2、在硅片单位面积上集成的晶体管数量越来越多，1978年推出的8086微处理器芯片集成的晶体管数是4万只，2000年推出的Pentium4微处理器芯片的集成度达4200万只晶体管，2005年生产可编程逻辑器件（PLD）的集成度达到5亿只晶体管，包含的逻辑元件（LogicElements，LEs）有18万个，2006年生产的PLD中的LEs达到33万个，2009年生产的PLD中的LEs达到84万个，集成度达到25亿只晶体管。原来需要成千上万只电子元件组成的一台计算机主板或彩色电视机电路，而现在仅用几片超大规模集成电路就可以代替，现代集成电路已经能够实现单片电子系统SOC（

3、SystemOnaChip）的功能。3现代电子设计技术的核心是EDA（ElectronicDesignAutomation）技术。EDA技术就是依靠功能强大的电子计算机，在EDA工具软件平台上，对以硬件描述语言HDL（HardwareDescriptionLanguage）为系统逻辑描述手段完成的设计文件；自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、仿真，直至下载到可编程逻辑器件CPLD/FPGA或专用集成电路ASIC（ApplicationSpecificIntegratedCircuit）芯片中，实现既定的电子电路设计功能。EDA技术使得电子电路设计者的工作仅限

4、于利用硬件描述语言和EDA软件平台来完成对系统硬件功能的实现，极大地提高了设计效率，减少设计周期，节省设计成本。4EDA是在20世纪90年代初从计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）的概念发展而来的。一般把EDA技术的发展分为CAD、CAE和EDA三个阶段。CAD（ComputerAidedDesign）是EDA技术发展的早期阶段，在这个阶段，人们开始利用计算机取代手工劳动。当时的计算机硬件功能有限，软件功能较弱，人们主要借助计算机对所设计的电路进行一些模拟和预测，辅助进行集成电路版图编辑、印刷电路板P

5、CB（PrintedCircuitBoard）布局布线等简单的版图绘制等工作。5CAE（ComputerAidedEngineering）是在CAD的工具逐步完善的基础上发展起来的，尤其是人们在设计方法学、设计工具集成化方面取得了长足的进步，可以利用计算机作为单点设计工具，并建立各种设计单元库，开始用计算机将许多单点工具集成在一起使用，大大提高了工作效率。20世纪90年代以来，微电子工艺有了惊人的发展，工艺水平已经达到了45纳米级，在一个芯片上已经可以集成上百万乃至数亿只晶体管，芯片速度达到了吉比特/秒量级，百万门以上的可编程逻辑器件陆续面世，这样就对电子设计的工具

6、提出了更高的要求，提供了广阔的发展空间，促进了EDA技术的形成。6特别重要的是世界各EDA公司致力推出兼容各种硬件实现方案和支持标准硬件描述语言的EDA工具软件，都有效地将EDA技术推向成熟。今天，EDA技术已经成为电子设计的重要工具，无论是设计芯片还是设计系统，如果没有EDA工具的支持都将是难以完成的。EDA工具已经成为现代电路设计师的重要武器，正在起作越来越重要的作用。7设计准备设计输入·原理图·硬件描述语言·波形图功能仿真设计处理·优化、综合·适配、分割·布局、布线时序仿真(性能)器件编程器件测试设计完成1.2EDA设计流程81.2.1设计准备设计准备是指设计

7、者在进行设计之前，依据任务要求，确定系统所要完成的功能及复杂程度，器件资源的利用、成本等所要做的准备工作，如进行方案论证、系统设计和器件选择等。1.2.2设计输入设计输入----将设计的系统或电路以开发软件要求的某种形式表示出来，并送入计算机的过程。设计输入形式文本方式设计输入方式图形设计输入方式文本、图形两者混合的设计输入方式。91.原理图或图形输入方式（计算机辅助手工设计）这是一种最直接的设计输入方式，它使用软件系统提供的元器件库及各种符号和连线画出原理图，形成原理图输入文件。这种方式大多用在对系统及各部分电路很熟悉的情况，或在系统对时间特性要求较高的场合。