EDA技术第1章课件.pptVIP

EDA 技 术 第1讲 EDA技术的发展及大规模可编程逻辑器件 电信工程系通信教研室 2010年秋 薛转花 一. EDA技术及其发展 1. EDA技术的涵义 EDA: Electronic Design Automation 即电子设计自动化。 狭义的EDA技术：以大规模可编程逻辑器件为设计载体，以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式，以计算机、大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发软件为设计工具，通过有关开发软件，自动完成用软件方式设计的电子系统到硬件系统的逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化、逻辑布局布线、逻辑仿真，直至对于特定芯片的适配编译、逻辑映射，编程下载等工作，最终形成集成电子系统或专用集成芯片的一门新技术，或称为IES/ASIC自动设计技术。 广义的EDA技术：包含狭义的EDA技术外，还包括计算机辅助分析CAA技术（如PSPICE,EWB,MATLAB等)，印刷电路板计算机辅助设计PCB-CAD技术（如PROTEL,ORCAD等）。在广义的EDA技术中，CAA技术和PCB-CAD技术不具备逻辑综合和逻辑适配的功能，因此，它不能成为真正意义的EDA技术。故将广义的EDA技术称为现代电子设计技术。 2.EDA工程设计 1).传统设计方法和EDA方法的区别 a.传统设计方法：自下而上（bottom-up)的设计方法，是以固定功 能元件为基础，基于电路板的设计。 b.EDA方法：自上而下（top-down）的设计方法，其方案验证与设计、系统逻辑综合、布局布线、性能仿真、器件编程等均由EDA工具一体化完成。 自上而下是指将数字系统的整体逐步分解为各个子系统和模块，若子系统规模较大，则换将子系统进一步分解为更小的子系统和模块，层层分解，直至整个系统中各个子系统关系合理，并便于逻辑电路级的设计和实现为止。自上而下设计中可逐层描述，逐层仿真，保证满足系统指标。 2).传统设计方法和EDA方法的比较 EDA技术极大的降低硬件电路设计难度，提高设计效率，是电子设计方法的质的飞跃。 3.EDA技术的主要内容 EDA技术涉及面广，内容丰富从实用角度看，应该掌握如下四个方面的内容： 1).大规模可编程逻辑器件 可编程逻辑器件PLD (Programmable Logic Devices) 现场可编程门阵列FPGA (Field Programmable Gate Array) 复杂可编程逻辑器件CPLD( Complex Programmable Logic Devices) FPGA和CPLD器件应用广泛，它们将随着EDA技术的发展而成为电子设计领域的重要角色。 2).硬件描述语言(HDL: Hardware Description Language) 常用的硬件描述语言有VHDL、Verilog、ABEL。 a. VHDL ( Very-High-Speed-Integrated-Circuit Hardware Description Language):作为IEEE( The Institute of Electrical and Electronics Engineers)的工业标准硬件描述语言，在电子工程领 域，已成为事实上的通用硬件描述语言。 b. Verilog：支持的EDA工具较多，适用于RTL级和门电路级的描述，其 综合过程较VHDL稍简单，但其在高级描述方面不如VHDL。 c. ABEL (Advanced Boolean Expression Language) ：一种支持各种 不同输入方式的HDL,被广泛用于各种可编程逻辑器件的逻辑功能设计， 由于其语言描述的独立性，因而适用于各种不同规模的可编程器件的设计。 3).软件开发工具 a. MAX +plusⅡ：支持原理图、VHDL和 Verilog 语言文本文件以及以波形与EDIF等格式的文件作为设计输入，并支持这些文件的任意混合设计。它具有门级仿真器，可以进行功能仿真和时序仿真，并能够产生精确的仿真结果。在适配之后， Max +plusⅡ生成供时序仿真用的EDIF、VHDL和 Verilog这三种不同格式的网标文件。Max +plusⅡ界面友好，使用便捷，被誉为业界最易用易学的EDA软件，支持除APEX20K系列之外的所有Altera公司FPGA/CPLD大规模可编程逻辑器件。 b. ispEXPERT: ispEXPERT system是ispEXPERT的主要集成环境。它可以通过VHDL、Verilog及ABEL语言的设计输入、综合、