第一章EDA与VHDL语言幻灯片.pptVIP

EDA技术与VHDL语言 电子与信息工程学院 张沛泓 什么是EDA？ EDA即Electronic Design Automation（电子设计自动化），就是以计算机为工作平台，以EDA软件工具为开发环境，以硬件描述语言（HDL）为设计语言，以可编程逻辑器件为实验载体，以ASIC、SOC芯片为目标器件，以电子系统设计为应用方向的电子产品自动化设计过程。 课程学习要求 通过学习本课程，要求大家掌握四个方面的内容： （1）大规模可编程逻辑器件 了解其分类、基本结构、工作原理、各厂家产品的系列、性能指标以及如何选用 （2）硬件描述语言（重点和难点） 掌握基本语法，系统的分析与建模方法，能够熟练的进行设计 课程学习要求 通过学习本课程，要求大家掌握四个方面的内容： 如何学习？ 掌握学习重点：VHDL编程 熟练运用工具：开发软件和实验开发系统 学习方法：案例分析、应用设计、上机实践、边学边用、理论和实践相结合 考核方法 实验 30% 理论授课70% 期末考试 80% 平时成绩 20% 教学目的及要求 本章首先将介绍EDA技术的发展阶段及现阶段的发展特征，EDA技术的实现目标，接着将阐述硬件描述语言的概况及设计方法，然后说明VHDL综合的概念及自顶向下的设计方法，最后介绍了EDA的发展趋势。 通过对本章的学习，要求大家了解EDA相关的基本情况，掌握自顶向下的设计方法及综合的概念。 教学重点 EDA技术实现目标 硬件描述语言VHDL VHDL综合 基于VHDL的自顶向下设计方法 EDA设计分五级进行分层次设计： 系统级：即行为级，最抽象的设计层次，它将电子系统看作由一些系统部件组成而各部件之间的连接可以是抽象的，只要表达清楚系统的体系结构、数据处理功能、算法即可。 RTL级：以具有内部状态的寄存器以及连接寄存器之间的逻辑单元作为部件，重点在于表达信号的运算、传输和状态的转移过程。 EDA设计分五级进行分层次设计： 系统级 RTL级 门级：即逻辑设计，以电路或触发器作基本部件，表达各种逻辑关系。 电路级：可看作分离的元件为基本元件，具体表达电路在时域的伏安特性或频域的响应等性能。 器件级：即板图级。 一般硬件描述语言采用的是前三级。 1.5 基于VHDL的自顶向下设计方法 第一章 概述 EDA技术及发展 EDA技术实现目标 硬件描述语言VHDL VHDL综合 基于VHDL的自顶向下设计方法 1 2 3 4 5 EDA的发展趋势 7 EDA与传统电子设计方法的比较 6 第一章 概述 EDA技术与VHDL语言 辽宁工程技术大学 Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路 System On a Chip， 系统芯片/片上系统/单片系统 （3）软件开发工具 熟练掌握开发工具，能够将源程序进行编辑、逻辑综合、逻辑适配和各种仿真 （4）实验开发系统 熟练掌握硬件验证的方法 另外：教材中有大量的英文缩写，要求知道其中文含意 第1章 概 述 第一章 概述 第一章 概述 EDA技术及发展 EDA技术实现目标 硬件描述语言VHDL VHDL综合 基于VHDL的自顶向下设计方法 1 2 3 4 5 EDA的发展趋势 7 EDA与传统电子设计方法的比较 6 第一章 概述 1.1 EDA技术及其发展 EDA技术伴随着计算机、集成电路、电子系统设计的发展，经历了三个发展阶段： 20世纪70年代，在集成电路制作方面MOS技术广泛的应用。CAD概念出现雏形。 20世纪80年代，集成电路设计进入CMOS时代。 CAE （计算机辅助工程设计）和CAD应用广泛。 20世纪90年代，硬件描述语言的标准化进一步确立，CAD、CAE在电子技术领域获得更加广泛的应用。 第一章 概述 EDA技术在进入21世纪后，得到了更大的发展，突出表现在以下几个方面： 使电子设计成果以自主知识产权的方式得以明确表达和确认成为可能； 在仿真和设计两方面支持标准硬件描述语言的功能强大的EDA软件不断推出； 电子技术全方位纳入EDA领域； EDA使电子领域各学科的界限更加模糊，更加互为包容； 第一章 概述 1.1 EDA技术及其发展 更大规模的FPGA和CPLD器件的不断推出； Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列 Complex Programmable Logic Device