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电子设计自动化（EDA） 1.2 EDA技术的基本特征和工具 EDA技术的范畴 EDA技术的基本特征 EDA的基本工具 1.3 可编程ASIC 可编程ASIC概述 可编程ASIC的发展趋势 向高密度、大规模的方向发展 向系统内可重构的方向发展 向低电压、低功耗的方向发展 向高速可预测延时器件的方向发展 向混合可编程技术方向发展 三、 EDA的基本工具 一、 概述 可编程ASIC就是可编程逻辑器件。 * * 电路与系统教研室 高晶敏 电子设计自动化（Electronics Design Automation）简称EDA。EDA技术是现代电子设计领域流行的、电子设计工程技术人员必备的技术；主要涉及全定制的专用集成电路（ASIC）设计、可编程ASIC设计以及用通用标准器件设计电子系统等三方面的技术，实质上就是利用计算机及EDA工具进行各类电子系统设计的方法。 前言 “电子设计自动化”课程安排 课程体系 属于电子线路课程体系；其先修课程有电路分析、模拟电路、数字电路与逻辑设计、电子线路课程设计等。 教学目的 掌握基于可编程ASIC的数字系统的设计方法。 学时安排 32学时讲课 / 18学时实验。 “电子设计自动化”课程安排（续） 主要讲授内容 VHDL硬件描述语言、基于可编程ASIC的数字系统的设计方法。 主要参考书 《CPLD/FPGA的开发与应用》 徐志军、徐光辉，电子工业出版社 《VHDL实用教程》 潘松、王国栋，电子科技大学出版社 第一章 可编程ASIC 与EDA技术 1.1 电子系统设计与ASIC技术 电子系统及其设计方法 ASIC的特点及其设计流程 ASIC不同的设计方法及各自特点 一、 电子系统及其设计方法 什么是电子系统 通常将由电子元器件或模拟、数字电路部件组成的能够产生、传输、采集、处理电信号及信息的客观实体称为电子系统。例如，各类通信系统、雷达系统、计算机系统、电子测量系统、自动控制系统等等。 通信系统 移动电话是包括发射机、接收机、微型计算机、音频及数字处理（DSP）、用户身份卡（SIM）等子系统的复杂电子系统。 电子系统结构具有层次性 一般地，复杂电子系统在结构上具有层次性。它是由若干子系统组成，每个子系统又可以分解为若干子部件 （如微型计算机子系统是由微处理器、存储器、键盘、显示器等部件组成），每个部件又可分解为由许多元件组成的电路。 自动控制系统 该系统是由计算机控制的电动机转速调节系统，由五个子系统组成。子系统的类型有数字的、模拟的和数字模拟混合的（如数字转速计及D/A部件）。 由DSP软件实现 DVD播放机 数据采集与控制子系统 采用DSP 技术实现 单片机子系统 计算机系统 构成电子系统的子系统的类型 模拟子系统 数字子系统 微处理器子系统 模拟、数字混合子系统 DSP子系统 电子系统的设计方法 “自底向上”的系统设计方法 “自顶向下”的系统设计方法 传统的系统设计方法 （自底向上——Bottom up） 搭积木式的设计方法。根据系统对各功能的要求，首先选择现有的可用的元器件来设计各个部件（模块电路），由若干不见连接成子系统，直至系统要求的全部功能都实现。 Bottom_up 系统分解 单元设计 功能块划分 子系统设计 系统总成 最终设计的电子系统是通过印刷电路板形式来实现系统功能。 “自底向上” 的设计流程 基于芯片的系统设计方法 （自顶向下——Top down） 由整机系统用户对整个系统进行方案设计和功能划分，将系统划分为一个个能实现某一功能的相对独立的子系统；子系统的划分、定义和互连关系明确后，就下到部件级进行设计，设计或选用一些部件组成实现各个子系统；部件级的设计完成后，进行元件级设计，选用合适的元件来各功能部件。 “自顶向下” 的设计流程 只有当整个设计在概念上得到验证与优化后，才能考虑“采用什么电路、元器件和工艺来实现该设计”这类具体问题。 该方法的存在源于ASIC技术。 Top_down 行为设计 结构设计 逻辑设计 电路设计 版图设计 系统的关键电路用一片或几片ASIC实现；ASIC设计包括：行为设计、结构设计、逻辑设计、电路设计、版图设计。芯片版图设计完成后，交IC工厂投片加工，或用可编程ASIC现场编程实现。 “自顶向下”设计方法的优越性 顶层的功能描述不受底层芯片结构的约束，避免了传