[第1章EDA设计概述.第1次..ppt

电子设计自动化（EDA） 袁慧梅 教授 Tel:Email: yuanhmxxxy@263.net 办公地点：北二区230、后小楼208 《电子设计自动化（EDA）》考核方式 理论课：30%平时考勤+70%期末开卷笔试。 实验课：50%平时实验+50%期末上机开卷考试 1． 50%平时实验包含12次实验的出勤、实验当时完成情况和实验报告。 2．平时实验1人一组，期末上机考试1人一组。（周五下午1:30-3:30） EDA技术 ●EDA（Electronic Design Automation） ●现代电子设计技术的核心技术：融合了微电子技术、计算机技术、现代电子技术、智能技术等，为现代电子理论和设计的表达与实现提供了可能性。 ●功能：ASIC (Application Specific Integrated Circuit)设计 电子电路设计 PCB (Printed Circuit Board)设计 1.1 EDA技术及其发展 ● 七十年代为CAD（Computer Aided Design计算机辅助设计）阶段 用计算机辅助进行IC版图编辑、PCB布局布线，取代了手工画图。 ●八十年代为CAE（Computer Aided Engineering计算机辅助工程）阶段 支持电路功能设计和结构设计。主要功能是：原理图输入，逻辑仿真，电路分析，自动布局布线，PCB后分析。 ● 九十年代为ESDA（Electronic System Design Automation电子系统设计自动化）阶段 （1）支持“自顶向下”的设计方法； （2）支持ASIC 设计； （3）采用硬件描述语言； SOC SOC （System On a Chip）片上系统、系统级芯片：在单一硅芯片上实现信号采集、转换、存储、处理和I/O等功能，或者说在单一硅芯片上集成了数字电路、模拟电路、信号采集和转换电路、存储器、MPU、MCU、DSP、MPEG等，实现了一个系统的功能。 SOC是一种在结构上以嵌入式系统为基础，集软硬件与一体的系统级芯片。 几种对于EDA内容的解释 “电子设计自动化技术，即通过电子电路模拟和仿真软件进行原理设计及验证，然后借助于PCB软件进行电路板的设计技术。” （电路板级设计） “EDA技术是以计算机为工作平台，以EDA软件工具为开发环境，根据硬件描述语言HDL（ Hardware Description language）完成的设计文件，自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合及优化、布局布线、仿真以及对于特定目标芯片的适配编译和编程下载等工作。” （CPLD/FPGA设计，数字系统设计） PCB板上设计及制作 本课程讲述的EDA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 用软件方式设计的系统到硬件系统的转换是由有关的EDA开发软件自动完成的； ③ 设计过程中可用有关软件进行各种仿真； ④ 系统可现场编程，在线升级； ⑤ 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。 1.2?? 数字系统硬件设计概述 1．传统的硬件设计方法 （1）采用自下而上（Bottom Up）的设计方法 使用该方法进行硬件设计是是从选择具体元器件开始的，并用这些元器件进行逻辑电路设计，完成系统各独立功能模块设计，然后再将各功能模块连接起来，完成整个系统的硬件设计。 （2）采用通用逻辑元器件 （3）?在系统硬件设计的后期进行调试和仿真 （4）?设计结果是一张电路图 2.使用HDL的硬件设计方法 所谓硬件描述语言，就是利用一种人和计算机都能识别的语言来描述硬件电路的功能，信号连接关系及定时关系，它可以比电原理图更能表示硬件电路的特性。 （1）采用自上而下（Top Down）的设计方法 从系统总体要求出发，自上而下地逐步将设计内容细化，最后完成系统硬件的整体设计。 （2）采用系统早期仿真　 （3）降低了硬件电路设计难度 （4）主要设计文件是用HDL语言编写的源程序。 为什么要用硬件描述语言来设计？ 电路的逻辑功能容易理解； 便于计算机对逻辑进行分析处理； 把逻辑设计与具体电路的实现分成两个独立 的阶段来操作； 逻辑设计与实现的工艺无关； 逻辑设计的资源积累可以重复利用； 可以由多人共同更好更快地设计非常复杂 的逻辑电路（几十万门以上的逻辑系统）。 有哪几种硬件描述语言？各有什么特点？ Verilog HDL - 较多的第三方工具的支持