EDA技术-清华出版社教材配套PPT.ppt

EDA技术与VHDL 第1章 EDA技术概述 1.1 EDA技术 1.1 EDA技术 1.2 EDA技术应用对象 1.3 硬件描述语言VHDL 1.4 EDA技术的优势 1.5 面向FPGA的EDA开发流程 1.5 面向FPGA的EDA开发流程 1.5 面向FPGA的EDA开发流程 1.5 面向FPGA的EDA开发流程 1.6 可编程逻辑器件 1.6 可编程逻辑器件 1.6 可编程逻辑器件 1.6 可编程逻辑器件 1.6 可编程逻辑器件 1.6 可编程逻辑器件 1.7 CPLD的结构与可编程原理 1.7 CPLD的结构与可编程原理 1.7 CPLD的结构与可编程原理 1.7 CPLD的结构与可编程原理 1.8 FPGA的结构与工作原理 1.8 FPGA的结构与工作原理 1.8 FPGA的结构与工作原理 1.9 硬件测试技术 1.10 编程与配置 1.11 Quartus II 1.12 IP核 1.13 EDA的发展趋势 * * 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 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。 21世纪后 ● 在FPGA上实现DSP应用成为可能。 ● 在一单片FPGA中实现一个完备的可随意重构的嵌入式系统成为可能。 ● 在仿真和设计两方面支持标准硬件描述语言的功能强大的EDA软件不断推出。 ●电子领域各学科的界限更加模糊，更互为包容。 ● 用于ASIC设计的标准单元已涵盖大规模电子系统及复杂IP核模块。 ● 软硬IP核在电子行业的产业领域广泛应用。 ● SoC高效低成本设计技术的成熟。 ● 复杂电子系统的设计和验证趋于简单。 1. 可编程逻辑器件 2. 半定制或全定制ASIC 3. 混合ASIC HDL VHDL Verilog HDL SystemVerilog System C 在EDA设计中使用最多，也得到几乎所有的主流EDA工具的支持 这两种HDL语言还处于完善过程中，主要加强了系统验证方面的功能。 1．保证设计过程的正确性，大大降低设计成本，缩短设计周期。 2．有各类库的支持。 3．极大地简化设计文档的管理。 4．日益强大的逻辑设计仿真测试技术。 5．设计者拥有完全的自主权，再无受制于人之虞。 6．良好的可移植与可测试性，为系统开发提供了可靠的保证。 7．能将所有设计环节纳入统一的自顶向下的设计方案中。 8．EDA不但在整个设计流程上充分利用计算机的自动设计能力，而且在各个设计层次上利用计算机完成不同内容的仿真模拟，在系统板设计结束后仍可利用计算机对硬件系统进行完整的测试。 1.5.1 设计输入 1. 图形输入 2. 硬件描述语言代码文本输入 1.5.2 综合 (1)自然语言综合 (4)版图综合或结构综合 (2)行为综合 (3)逻辑综合 1.5.2 综合 1.5.3 适配（布线布局） 1.5.4 仿真 1.5.5 RTL描述 (1) 时序仿真 (2) 功能仿真 1.6.1 PLD的分类 以集成度分 低集成度芯片 高集成度芯片 从结构上分 乘积项结构器件 查找表结构器件 从编程工艺上划 1．熔丝(Fuse)型器件 2．反熔丝(Anti-fuse)型器件 3．EPROM型 4．EEPROM型 5．SRAM型 6．Flash型 1.6.2 PROM可编程原理 1.6.2 PROM可编程原理 1.6.2 PROM可编程原理 1.6.2 PROM可编程原理 1.6.3 GAL 1．逻辑阵列块 2．逻辑宏单元 3．可编程连线阵列 4．I/O控制块 1.8.1 查找表逻辑结构 1.8.2 Cyclone III系列器件的结构原理 1.8.2 Cyclone III系列器件的结构原理 1.9.1 内部逻辑测试 1.9.2 JTAG边界扫描测试 基于电可擦除存储单元的EEPROM或Flash技术 基于SRAM查找表的编程单元。 基于反熔丝编程单元。 主动配置方式 被动配置方式 IP 软IP 固IP 硬IP