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课程介绍 设计一个2选1多路选择器，使之完成以下功能： 对于控制信号s，输出信号y在s为低电平时为输入信号a，当s为高电平时输入信号为b，实现2选1的功能. 设计一个电子秒表电路，使之完成以下功能： 按0.01s的步长进行计时； 具有异步清零和启动/停止计数功能； 并用数码管显示其秒高位、秒低位，百分秒高位、百分秒低位。 为便于显示，秒和百分秒信号均采用BCD码计数方式。 解决方案1——传统的数字系统设计方法 1. 根据设计要求划分功能模块； 2. 确定输入和输出的关系，画出真值表； 3. 由真值表写出逻辑表达式； 4. 利用公式或卡诺图进行人工化简； 5. 根据化简后的逻辑表达式画出电路原理图； 6. 在面包板上进行实验，验证电路的正确性； 7. 检查后送制板厂制板； 8. 对PCB板进行安装、调试，若有大的错误，修改设计，重复以上过程，重新制板。 解决方案2——现代的数字系统设计方法 解决方案2——现代的数字系统设计方法 什么是EDA技术？ EDA技术的范畴 波形编辑(Waveform Editor) 输入/输出 编程下载（Programmer） 适应现代数字电路设计与实现的发展趋势 为学生参与工程实现与科学研究培养基本的 实践能力 熟悉VHDL 硬件描述语言的使用 掌握可编程逻辑器件的基本应用 掌握用EDA工具软件的使用 预备知识 信号与系统，数字电路，模拟电路，数字信号 处理，计算机基础 学时分配 理论40+实验32 学习方法 新知识的获取与掌握 相关学科的交融 实践和理论相结合，更注重实用 授课主要内容 概述 PLD硬件特性与编程技术 QuartusⅡ使用方法 VHDL结构 VHDL语句 VHDL基础 VHDL状态机 参考书目 1. EDA技术实用教程，潘松，黄继业，科学出版社 2. 可编程器件EDA应用开发技术，李颖，刘胜平，国防工业出版社 3. VHDL设计、表示和综合 （英文版第2版） 机械工业出版社 4. VHDL与数字电路设计 卢毅 科学出版社 5. 可编程逻辑器件开发技术MAX+plusⅡ，王志鹏，付丽琴，国防工业出版社 6. VHDL与可编程逻辑器件应用，孙延鹏，张芝贤，航空工业出版社 7. 逻辑电路设计基础， 殷洪玺等译， 电子工业出版社 8. 数字系统设计与PLD应用技术 蒋璇 电子工业出版社 一、什么是EDA技术? EDA：Electronic Design Automation（电子设计自动化） 是在电子产品的设计开发工作中使用计算机和计算机网络作为辅助工具以提高工作效率的技术。 以计算机科学、微电子技术的发展为基础 汇集了计算机图形学、拓扑学和计算数学等学科的必威体育精装版成果 （2）计算机辅助工程设计CAE（Computer-Aided Engineering）阶段 “英雄时代” 80年代初，出现了低密度的可编程逻辑器件（PAL和GAL），相应的EDA开发工具主要解决电路设计没有完成之前的功能检测等问题。 80年代后期，从技术上向CAE过渡：诞生了先进的布局和布线、逻辑综合、HDL语言、模拟加速器和仿真器以及高级综合等技术 （3）EDA阶段 “人性时代” （1993~现在） 微电子工艺飞速发展，工艺水平已达到深亚微米级；晶体管集成度提高到百万门甚至千万门级；可编程逻辑器件迅速发展，工程师们开始设计系统级芯片(systems-on-chip) EDA技术发展到物理校验、布局、逻辑综合及软件/硬件协同设计。 EDA技术已成为电子设计的重要工具 三．现代EDA技术的特点 特征：采用高级语言描述，具有系统级仿真和综合能力 (1)采用硬件描述语言HDL（Hardware Description Language） 与原理图设计方法相比： 更适于描述大规模的系统 在抽象的层次上描述系统的结构与功能 采用HDL的优点： 语言的公开可利用性 设计与工艺的无关性 宽范围的描述能力——系统级、算法级、RTL级、门级、开关级 便于组织大规模系统的设计 便于设计的复用、交流、保存与修改 （2）高层综合和优化 支持系统级的综合与优化。 综合：通过EDA工具把用HDL语言描述的模块自动转换为用门级电路网表表示的模块，即将电路映射到器件的专用基本结构。 优化：采用优化算法，将设计简化，去除冗余项，提高系统运行速度。 （3）并行工程 定义：一种系统化的、集成化的、并行的产品及相关过程（指制造和维护）的开发模式。 现代EDA工具建立了并行工程框架结构的开发环境，支持多人同时并行进行设计。 四．EDA技术的范畴和应用 可分为系统级、门级和物理实现级三个层次的辅助设计过程 涵盖了从系统级设计到版图设计的全过程，涉及电子电路设计的各个领域： IC版图设计 PLD开发 电路（原理）设计