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* * * “ ” 2016 “ ” * CPLD/FPGA的开发与应用 潘松等， EDA技术与VHDL，清华大学出版社 潘松等， VHDL实用教程，电子科技大学出版社 甘历等， VHDL应用与开发实践，科学出版社 侯伯亨等，现代数字系统设计，西安电子科技大学出版社 徐志军等，CPLD/FPGA的开发与应用，电子工业出版社 郭勇等， EDA技术基础，机械工业出版社 顾斌等， 数字电路EDA设计，西安电子科技大学出版社 参考教材及资料 第1章 EDA技术概述 伴随着2l世纪信息化时代的到来，对电子产品在性能、规模、复杂度和集成度等方面的要求越来越高。与模拟系统相比数字系统具有抗干扰能力强，工作稳定可靠，便于大规模集成，易于实现小型化、模块化、低功耗等优点，因此数字化技术己渗透到科研、生产和人们日常生活的各个方面，数字化、智能化、高度集成化成为现代电子产品的重要标志，也引发了电子系统构建方式的改变。 电子系统构建方式的改变带来电子产品设计方法的变革，目前，现代电子设计技术的核心已转向基于计算机的电子设计自动化技术，即EDA(Electronic Design Automation)技术。 1.1 电子设计自动化EDA技术 设计方法 硬件电路的软件设计方式,硬件设计如同修改软件程序一样快捷方便。 自动化程度更高,且直面产品设计。 集成化程度更高，可构建片上系统。 目标系统可现场编程，在线修改升级。 开发周期短设计成本低，设计灵活性高。 EDA技术基本特征 EDA是在CAD基础上发展起来的计算机辅助设计系统，是以大规模可编程逻辑器件为设计载体，以硬件语言为主要设计描述，以计算机软、硬件开发系统为设计工具，自动完成集成电子系统设计的一门新技术。 传统设计与计辅设计EDA 高效率的EDA设计依赖于其自顶向下的设计流程和功能强大的开发工具 EDA技术的发展 分为三个阶段 20世纪70年代CAD 20世纪80年代CAE 20世纪90年代EDA EDA技术发展概况 EDA技术是一门综合性技术，它融合多学科于一体，又渗透应用于多学科之中，其发展历程与集成电路制造技术、在系统可编程技术、计算机辅助设计及应用技术的发展同步。 进入21世纪后，随着基于EDA的SOC(片上系统)设计技术的发展，软硬核功能库的建立，EDA技术开始步入崭新阶段： 1）在FPGA上实现DSP（数字信号处理）应用成为可能 2）在一片FPGA中实现一个完备的数字处理系统SOC成为可能 3）功能强大的EDA软件不断推出 4）电子技术领域全方位融入EDA技术 5）软硬IP(Intellectual Property)核在电子领域广泛应用 6）基于EDA的用于ASIC设计的标准单元已涵盖大规模电子系统 7）复杂电子系统的设计和验证趋于简单 8）SoPC高效低成本设计技术趋于成熟 专家认为，21世纪将是EDA技术快速发展时期， 将使得电子技术领域各学科的界线更加模糊(软/硬件,模块/系统,方案/实现等)，更加互为包容其应用更为广泛，EDA技术将成为对21世纪产生重大影响的十大技术之一。 数字系统的实现手段与数字器件的发展过程密切相关。 数字器件从功能/规模上可分为： 实现手段 1.2 数字系统实现手段 标准逻辑器件：SSIC(如逻辑门、触发器等)，MSIC(如全加器、计数器等) 专用集成芯片：ASIC（Application Specific Integrated Circuit） 可编程逻辑器件：半定制的PLD,可编程/结构化ASIC等。 微处理器芯片：CPU，DSP，ARM等。 因此，数字系统可以在以下几个层次上进行构建： 1) 选用通用集成电路芯片设计构建数字系统。 2) 采用专用集成电路全工艺定制设计(ASIC)。 应用可编程逻辑器件实现单片数字系统(SOC)。 选用微处理器芯片构建数字系统。 采用大规模CPLD/FPGA器件实现可编程片上系统SOPC。 通用集成电路构成数字系统即采用SSIC、MSIC等标准逻辑器件，根据系统的设计要求，构成所需数字系统。早期的数字系统的设计，都是在这个层次上进行的。这样完成的系统设计，由于芯片之间的众多连接，造成系统可靠性不高，体积较大，集成度低。当数字系统大到一定规模或系统复杂度进一步提高时，这种方式常常力不从心，搭建调试会变得非常困难甚至不可行。 专用集成电路ASIC可以弥补一些不足。ASIC是专