合肥工业大学：《EDA课程设计》课程授课教案（PPT课件）EDA与电子技术课程设计

9D电导故术螺程设计 n28E 教材:Dn与数字系统设计 李国丽朱维勇栾铭主編

EDA与电子技术课程设计 教材：EDA与数字系统设计 李国丽 朱维勇 栾铭主编

绪论 ●门电路、触发器等称为逻辑器件: ●由逻辑器件构成,能执行某单一功能的 电路,如计数器、译码器、加法器等, 称为逻辑功能部件: ●由逻辑功能部件组成的能实现复杂功能 的数字电路称数字系统

绪论 ⚫ 门电路、触发器等称为逻辑器件； ⚫ 由逻辑器件构成，能执行某单一功能的 电路，如计数器、译码器、加法器等， 称为逻辑功能部件； ⚫ 由逻辑功能部件组成的能实现复杂功能 的数字电路称数字系统

输入电路 控制电路 输出电路 受控电路··受控电路N 时惠 基电路 图0-1数字系统框图

图0-1 数字系统框图

数字系统设计方法简介 ●眀确设计要求,确定系统的输入输出; ●确定整体设计方案; ●自顶向下( top-down)的模块化设计方 法

数字系统设计方法简介 ⚫ 明确设计要求，确定系统的输入/输出； ⚫ 确定整体设计方案 ； ⚫ 自顶向下（top-down）的模块化设计方 法

数字系统的设计层次 ●选用通用集成电路芯片构成数字系统; 应用可编程逻辑器件实现数字 ●设计专用集成电路(单片系统)

数字系统的设计层次 ⚫ 选用通用集成电路芯片构成数字系统； ⚫ 应用可编程逻辑器件实现数字系统； ⚫ 设计专用集成电路(单片系统)

●应用可编程逻辑器件( Programmable Logic Device PlD)实现数字系统设计,是目前利 用EDA( Electronic Design Automation)技术 设计数字系统的潮流。 ●这种设计方法以数字系统设计软件为工具, 将传统数字系统设计中的搭建调试用软件仿 真取代,对计算机上建立的系统模型,用测 试码或测试序列测试验证后,将系统实现在 PLD芯片或专用集成电路上,这样最大程度地 缩短了设计和开发时间,降低了成本,提高 了系统的可靠性

⚫ 应用可编程逻辑器件（Programmable Logic Device PLD）实现数字系统设计，是目前利 用EDA(Electronic Design Automation )技术 设计数字系统的潮流。 ⚫ 这种设计方法以数字系统设计软件为工具， 将传统数字系统设计中的搭建调试用软件仿 真取代，对计算机上建立的系统模型，用测 试码或测试序列测试验证后，将系统实现在 PLD芯片或专用集成电路上，这样最大程度地 缩短了设计和开发时间，降低了成本，提高 了系统的可靠性

PLD简介 ●数字集成电路的发展过程 电子管 晶体管 小中规模集成电路(SSI,MSI 大规模集成电路(LSⅠ 超大规模集成电路( VLSIC) 具有特定功能的专用集成电路( Application pecific Integrated Circuit ASIC)

PLD简介 ⚫ 数字集成电路的发展过程： 电子管 晶体管 小中规模集成电路（SSI，MSI） 大规模集成电路（LSI） 超大规模集成电路(VLSIC) 具有特定功能的专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit ASIC)

为使ASIC的设计周期尽可能短,出现 了现场可编程逻辑器件( Field programmable Logic Device FPLD),其中应用最广泛的当 属CPLD和FPGA。 CPLD: Complex Programmable logic Device FPGA: Field Programmable Gate Array 统称为PLD或CPLD/FPGA

为使ASIC的设计周期尽可能短， 出现 了现场可编程逻辑器件(Field Programmable Logic Device FPLD)，其中应用最广泛的当 属CPLD和FPGA。 CPLD：Complex Programmable Logic Device FPGA ：Field Programmable Gate Array 统称为PLD或CPLD/FPGA

PLD发展过程 早期:PROM、 EPROM、 EEPROM ●70年代中期: Programmable Logic array PLA 70年代末:美国MM公司 Programmable array LOgIc PAL ●80年代中期: Altera公司 Generic Array Logic GAL 共同特点:低密度PLD,结构简单,设计灵活, 规模小,难以实现复杂的逻辑功能

PLD发展过程 ⚫ 早期： PROM、 EPROM 、EEPROM ⚫ 70年代中期：Programmable Logic array PLA ⚫ 70年代末：美国MMI公司Programmable array Logic PAL ⚫ 80年代中期：Altera公司Generic Array Logic GAL 共同特点：低密度PLD，结构简单，设计灵活， 规模小，难以实现复杂的逻辑功能

PLD发展过程 ●80年代中期: Altera公司 Erasable Programmable Logic Device EPLD ●1985年: Xilinx公司 Field Programmable Gate Array FPGa 80年代末: Lattice公司提出 In System Programmable ISP)技术,相继出现了一系列 具备在系统可编程能力的复杂可编程逻辑器件 (Complex programmable Logic Device CPLD) 共同特点:高密度、高速度、低功耗结构体系 更灵活、适用范围更宽,设计风险为零

PLD发展过程 ⚫ 80年代中期：Altera公司 Erasable Programmable Logic Device EPLD ⚫ 1985年：Xilinx公司 Field Programmable Gate Array FPGA ⚫ 80年代末：Lattice公司提出In System Programmable ISP）技术，相继出现了一系列 具备在系统可编程能力的复杂可编程逻辑器件 (Complex Programmab1e Logic Device CPLD)。 共同特点：高密度、高速度、低功耗结构体系 更灵活、适用范围更宽 ，设计风险为零