西安电子科技大学：《数字电路》课程教学资源（PPT课件讲稿）用VHDL进行数字系统设计

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前言 EDA- Electronic Design Automation(电子设计自动化) VHIC -Very High speed Integrated Circuit HDL- Hardware Description Language O VHDL-VHIC HDL 电子设计自动化的关键技术 用形式化方法描述数字系统的硬件电路。 ·80年代后期美国国防部开发出VHDL,1993年推出修订版 Verilog HDL1993年与C接近 95年以后国内开展这方面工作 《总目录)《退出

2 前言 ⚫ EDA－Electronic Design Automation（电子设计自动化） ⚫ VHIC－Very High speed Integrated Circuit ⚫ HDL- Hardware Description Language ⚫ VHDL-VHIC HDL ⚫ 电子设计自动化的关键技术 用形式化方法描述数字系统的硬件电路。 ⚫ 80年代后期美国国防部开发出VHDL，1993年推出修订版 ⚫ Verilog HDL 1993年 与C接近 ⚫ 95年以后国内开展这方面工作 > 总目录 退出

数字系统硬件设计概述 传统的硬件设计方法 传统的设计方法是自下而上的设计方法 采用通用的元器件 后期进行仿真,浪费大,设计周期长 主要设计文件是电路原理图,可读性差,文件量大 《总目录)《退出

3 数字系统硬件设计概述 传统的硬件设计方法 ▪ 传统的设计方法是自下而上的设计方法 ▪ 采用通用的元器件 ▪ 后期进行仿真，浪费大，设计周期长 ▪ 主要设计文件是电路原理图，可读性差，文件量大 > 总目录 退出

DI8:A D17:A 74LS08 74LS90 Ls374 IMHz D14 d D16:A bIrO CLK 4LS74 74LS90 74LS90 >CLK 求CK0b9 D20 74LS90 74LS374 MRI 74LS08 D12 d CLKI CLKI MR2 D15 74Ls151 6,41S90 74LS90 74LS48 3M1 CLKO CLK 图H-9测量频率电趴>《总目录《退出》

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日日日日日”日 ←。o 7448 7448 7448 图 A7 4 74Ls168∞4s168 74LS168 74LS168 B5c74s681∞∞74Ls168 阡啊听|啊。 as 74LS A19A)2 ly419c)8 8c61V 定时电路原理图 本 A18 RI 4040 A13 器器A42 74LS244 74Ls244 sH dcd 150k 22p 2道总目录《逼出

5 图 11- 4定时电路原理图 > 总目录 退出

数字系统硬件设计概述 VHDL语言设计方法 VHDL是硬件描述语言,是描述硬件电路的功能、信号连接关系、定时关 系的语言。 采用自上而下的设计方法 早期仿真,提高了资源利用率,设计周期短 行为级仿真 RTL级仿真 ÷门级仿真 降低设计难度 主要设计文件是程序,可读性好,文件量小,可移植性好 《总目录)(退出

6 数字系统硬件设计概述 VHDL语言设计方法 VHDL 是硬件描述语言，是描述硬件电路的功能、信号连接关系、定时关 系的语言。 ▪采用自上而下的设计方法 ▪早期仿真，提高了资源利用率，设计周期短 ❖行为级仿真 ❖RTL级仿真 ❖门级仿真 ▪降低设计难度 ▪主要设计文件是程序，可读性好，文件量小，可移植性好 > 总目录 退出

自上至下设计系统硬件过程 规格设计 行为级描述 行为级仿真 RTL级描述 RTL级仿真 输出门级网表一门级仿真、检查一逻辑综合、优化 《总目录)退出

7 自上至下设计系统硬件过程 规格设计 行为级描述 行为级仿真 RTL级描述 RTL级仿真 输出门级网表 门级仿真、检查 逻辑综合、优化 > 总目录 退出

数字系统硬件设计概述 利用ⅤHDL语言设计电路的优点 设计技术齐全,方法灵活 行为级设计 设计数学模型 RTL级设计 生成电路 结构化设计 生成电路,与原理图设计方法相似 描述功能强 设计电路与工艺无关 "成果易于共享 《总目录)《退出

8 数字系统硬件设计概述 ▪利用VHDL语言设计电路的优点 ▪设计技术齐全，方法灵活 ▪ 行为级设计－－－－设计数学模型 ▪ RTL级设计 －－－－生成电路 ▪ 结构化设计－－－－生成电路，与原理图设计方法相似 ▪描述功能强 ▪设计电路与工艺无关 ▪成果易于共享 > 总目录 退出

数字系统硬件设计概述 VHDL语言描述的范畴 ASc电路设计 局部电路的设计和仿真 系统的硬件、软件的协同设计 《总目录)(退出

9 VHDL 语言描述的范畴 ASIC电路设计 局部电路的设计和仿真 系统的硬件、软件的协同设计 数字系统硬件设计概述 > 总目录 退出

VHDL语言的基本结构 一般的高级语言: 描述算法运算,是控制流,目的是实现过程控制。 VHDL语言: 描述具体的数字系统或数字电路的功能,目的是生成硬件电路 ,采用的主要是并发语言。 《总目录)(退出

10 VHDL语言的基本结构 一般的高级语言： 描述算法运算，是控制流，目的是实现过程控制。 VHDL语言： 描述具体的数字系统或数字电路的功能，目的是生成硬件电路 ，采用的主要是并发语言。 > 总目录 退出