FPGA 绪论与第一章.pdf

电子系 赵欢 课程简介 5W1H分析法  谁（Who ） 在哪（Where ） 时间（When ） 为什么学？（Why ） 学什么？（What ）教学大纲 怎样学？（How） 一.为什么学？（Why ）  数字系统设计 模拟信号，数字信号 模拟电路，数字电路 逻辑门 组合逻辑电路，时序逻辑电路  硬件描述语言 （Hardware Description Language，HDL） 是一种用形式化方法来描述数字电路和数字逻辑系统的语言。 例如：在传统设计方法中，对二输入与门，需要到标准器件库中调个74系列 的器件出来， 在硬件描述语言中， “”就是一个与门的形式描述， “C = A B”就是二输入与门的描述； “and”就是一个与门器 件。 数字电路系统设计者可利用HDL来描述自 己的设计思想，然后借助EDA软件进行编译， 再自动综合到门级电路，最后下载到可编程器 件上实现其功能。 传统数字系统设计方法的特点：  系统设计思路-- 自下而上 任何一级的技术细节改变，都将使得设计前功尽弃。  依赖于现有的通用器件库 如74系列标准逻辑器件。  仿真和测试在设计的后期 仿真和测试方法为使用仪器（逻辑分析仪，示波器） 发现问题可能导致系统重新设计  周期长，灵活性差，效率低  依赖设计师经验 现代电子设计技术的核心已日趋转向基于计算机 的电子设计自动化技术 EDA （Electronic Design Automation）技术。 20世纪70年代 EDA技术雏形 20世纪80年代 EDA技术基础形成 20世纪90年代 EDA技术成熟和实用 EDA技术进行数字系统设计方法的特点： 系统设计思路-- 自上而下 从系统总体要求出发，各环节设计逐步求精。 采用大量可编程元件 设计灵活，必威体育官网网址性好 可在设计每一个阶段进行仿真测试 使用EDA中强大的逻辑仿真技术，可以及时发现问题 开发周期缩短，灵活性强，效率提升 降低对设计师硬件电路方面知识要求，适合分工合作 用软件的方式设计硬件 传统数字系统设计方法 EDA技术设计方法 系统设计自下而上 系统设计自上而下 依赖于现有的通用器件库 采用大量可编程元件 仿真和测试在设计的后期 每个阶段都可以仿真测试 周期长，灵活性差，效率低 周期缩短，效率提升 依赖设计师经验 易于移植，适合分工合作 二.学什么？（What ） 课程目的及要求： 1.了解可编程逻辑器件的结构与可编程原理； 2.掌握FPGA的EDA开发流程； 3.掌握Verilog HDL硬件描述语言，能使用Verilog实现 特定的逻辑功能； 4.熟悉Quartus II软件操作步骤，能进行设计输入、编 译、综合、仿真、编程配置等全流程操作； 5.掌握有限状态机设计技术；  章节介绍 1.EDA技术概述 2.FPGA/CPLD结构与应用 3.Verilog程序结构与数据类型 4.Quartus II应用初步 5.Verilog运算符 6.Verilog行为语句 7.Verilog结构描述语句 8.Verilog设计深入 9.Verilog有限状态机设计技术 10.实验 三、怎样学（How） 教材： 《EDA技术与Verilog HDL》，潘松等著， 清华大