EDA技术(FPGA)说课.pptVIP

一 、课程性质与学习要求 课程性质: 专业核心课程之一，学习一种电子产品设计自动化技术，课程新颖实用，操作性强。 一 、课程性质与学习要求 学习要求:“四个一” 掌握一门计算机语言---硬件描述语言(Verilog或VHDL)； 会应用一款芯片---CPLD/FPGA芯片； 熟练使用一个开发软件---QuartusII； 拥有一块实验开发板。 二、传统电子系统硬件设计方法 是一种基于电路板的设计方法! 缺点：1.难以熟悉众多的通用功能器件； 2.电路板设计工作量大； 3.调试不方便，要反复修改设计； 4.产品体积难以小型化。 三、现代电子系统设计方法 是一种基于芯片的设计方法！ 优点： 1）采用自上至下（Top Down）的设计方法； 2）可设计属于设计师自已的专用集成电路（ASIC）； 3）可进行系统早期仿真； 4）采用计算机完成全过程设计，降低了硬件电路设计难度； 5）可在系统编程（ISP），修改设计方便； 6）可实现产品体积小型化。 四、EDA技术涵义 EDA(Electronic Design Automation，电子设计自动化） EDA技术就是依赖功能强大的计算机，在EDA工具软件平台上，以硬件描述语言HDL (Hardware DescriptionLanguage)为系统逻辑描述手段完成设计文件，由计算机自动完成逻辑编译、化简、分割、综合、布局布线以及逻辑优化和仿真测试，直至实现既定的电子线路系统功能。 EDA技术是建立在快速发展的计算机技术及集成电路制造技术上的一门技术。 四、EDA技术涵义 1、广义EDA技术 单片机技术，大规模可编程逻辑器件技术，DSP技术 2、狭义EDA技术 大规模可编程逻辑器件技术 如果说单片机技术是电子硬件技术领域第一次革命的话，大规模可编程逻辑器件技术则是第二次革命且意义更大，其关键点是：工程师可设计自已的芯片，具有更大的自由性和灵活性。 五、EDA技术发展阶段 1、EDA技术发展的三个阶段 1）、早期电子CAD阶段 20世纪70年代，属EDA技术发展初期。利用计算机、二维图形编辑与分析的CAD工具，完成绘图布线等高度重复性的繁杂工作。 典型设计软件如Tango布线软件。 2）、计算机辅助工程设计CAE阶段 20世纪80年代初，出现了低密度的可编程逻辑器件（PAL_Programmable Array Logic 和GAL_Generic Array Logic），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，EDA工具已经可以进行初级的设计描述、综合、优化和设计结果验证。 五、EDA技术发展阶段 3）、电子设计自动化(EDA)阶段 20世纪90年代，可编程逻辑器件迅速发展，出现功能强大的全线EDA工具。具有较强抽象描述能力的硬件描述语言(VHDL、Verilog HDL)及高性能综合工具的使用，使过去单功能电子产品开发转向系统级电子产品开发（即SOC_ System On a Chip：单片系统、或片上系统集成）。 五、EDA技术发展阶段 五、EDA技术发展阶段 六、HDL HDL（Hardware Description Language， 硬件描述语言) 1）VHDL：IEEE标准语言，由美国国防部发明，被所有开发软件支持，语法严谨，行为描述能力强。 2）Verilog-HDL ：IEEE标准语言，由C语言发展而来，易学，但语法易出错。 3）ABEL-HDL：由早期集成电路设计语言发展而来。 4）AHDL：ALTERA公司专用语言。 七、EDA开发软件 1) QuartusII Altera公司推出的的第四代PLD开发工具，被公认为是最易使用，人机界面最友善的PLD开发软件。 Altera公司第三代PLD开发工具是MAX+plusII。 2) Foundation Xilinx公司的必威体育精装版开发软件。 3) ispLEVER Lattice公司的必威体育精装版PLD开发工具包。 ispDesignEXPERT是Lattice公司早期开发工具。 八、EDA技术应用领域 专用集成电路开发 汽车电子 仪器仪表 医疗设备 航空航天 消费电子 通信工程 宽带、无线 高速运算，信息处理 多媒体技术 二、FPGA器件原理 PLD是一种由用户根据需要而自行构造逻辑功能的数字