EDA技术和应用第一章节.pptVIP

第1章 绪 论;1.1 EDA技术的涵义; EDA技术的特点： ① 用软件的方式设计硬件； ② 用软件方式设计的系统到硬件系统的转换是由有关的开发软件自动完成的； ③ 设计过程中可用有关软件进行各种仿真； ④ 系统可现场编程，在线升级； ⑤ 整个系统可集成在一个芯片上，体积小、功耗低、可靠性高。因此，EDA技术是现代电子设计的发展趋势。;1.2 EDA技术的发展历程; 1. 20世纪70年代的计算机辅助设计CAD阶段 早期的电子系统硬件设计采用的是分立元件，随着集成电路的出现和应用，硬件设计进入到发展的初级阶段。初级阶段的硬件设计大量选用中小规模标准集成电路，人们将这些器件焊接在电路板上，做成初级电子系统，对电子系统的调试是在组装好的PCB(Printed Circuit Board)板上进行的。; 由于设计师对图形符号使用数量有限，传统的手工布图方法无法满足产品复杂性的要求，更不能满足工作效率的要求。这时，人们开始将产品设计过程中高度重复性的繁杂劳动，如布图布线工作，用二维图形编辑与分析的CAD工具替代，最具代表性的产品就是美国ACCEL公司开发的Tango布线软件。20世纪70年代，是EDA技术发展初期，由于PCB布图布线工具受到计算机工作平台的制约，其支持的设计工作有限且性能比较差。; 2. 20世纪80年代的计算机辅助工程设计CAE阶段 初级阶段的硬件设计是用大量不同型号的标准芯片实现电子系统设计的。随着微电子工艺的发展，相继出现了集成上万只晶体管的微处理器、集成几十万直到上百万储存单元的随机存储器和只读存储器。此外，支持定制单元电路设计的硅编辑、掩膜编程的门阵列，如标准单元的半定制设计方法以及可编程逻辑器件(PAL和GAL)等一系列微结构和微电子学的研究成果都为电子系统的设计提供了新天地。因此，可以用少数几种通用的标准芯片实现电子系统的设计。; 伴随计算机和集成电路的发展，EDA技术进入到计算机辅助工程设计阶段。20世纪80年代初，推出的EDA工具则以逻辑模拟、定时分析、故障仿真、自动布局和布线为核心，重点解决电路设计没有完成之前的功能检测等问题。利用这些工具，设计师能在产品制作之前预知产品的功能与性能，能生成产品制造文件，在设计阶段对产品性能的分析前进了一大步。; 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电子产品开发（即SOC—System On a　Ｃｈｉｐ：单片系统、或片上系统集成）。 　　开始实现：“概念驱动工程”（Concept Driver Engineering CDE）的梦想。 ; ＥＤＡ的广义定义范围包括： 　　　　　半导体工艺设计自动化、 　　　　　可编程器件设计自动化、 　　　　　电子系统设计自动化、 　　　　　印刷电路板设计自动化、 　　　　　仿真与测试、故障诊断自动化、 　　　　　形式验证自动化 　　统称为ＥＤＡ工程 ;ＥＤＡ技术的狭义定义： 　　　 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、大规模可编程器件的开发软件及实验开发系统为设计工具，自动完成用软件方式描述的电子系统的硬件系统的逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割，逻辑综合及优化、布局布线、逻辑仿真，直至完成对特定目标芯片的适配编译、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多学科融合的新技术。;1.3 传统设计方法和ＥＤＡ方法的区别;传统设计方法的缺点;ＥＤＡ设计方法;ＥＤＡ方法：（Ｔｏｐ－Ｄｏｗｎ）ＡＳＩＣ：Application Specific Integrated Circuits;　　　与传统的基于电路板的设计方法不同，ＥＤＡ技术是基于芯片的设计方法： 可编程逻辑器件 芯片设计 电路板构成 电子系统;描述方式不同： 　　　传统设计方法采用电路图为主； 　ＥＤＡ设计方法以硬件描述语言（ＨＤＬ－Hard Descripation Language）为主 设计手段不同： 　　　传统设计方法以手工设计为主； 　　　ＥＤＡ设计方法为自动实现。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。;传统方法与ＥＤＡ方法比较：;1.４ EDA技术的主要内容; 1. 大规模可编程逻辑器件 可编程逻辑器件(简称PLD)是一种由用户编程