电子科技大学：《数字系统EDA技术》第一章 EDA技术概述

EDA技术 任课教师:沈晓峰 联系地点:科技实验大楼12-09室 电话:83202127 E-mail:xfshen@eeuestc.edu.cn 教师社区

1 EDA 技术 任课教师： 沈晓峰 联系地点：科技实验大楼12-09室 电 话：83202127 E - mail: xfshen@ee.uestc.edu.cn 教师社区

本课程安排: 学时:48学时(课堂教学28学时,上机实验20学时) 课堂教学内容 第一章、EDA技术与PLD概述 第工章、 Altera及Ⅻilin可编程逻辑器件 第三章、MAX+PLUSⅡ开发系统入门 第四章、硬件描述语言VHDL 第五章、实验系统箱介绍 第六章、VHDL设计应用实例 教学目的: 了解一类器件,掌握一门设计语言,熟悉种设计工

2 本课程安排： 学时：48学时（课堂教学28学时，上机实验20学时） 课堂教学内容： 第一章、EDA技术与PLD概述 第二章、Altera及Xilinx可编程逻辑器件 第三章、MAX+PLUS Ⅱ开发系统入门 第四章、硬件描述语言VHDL 第五章、实验系统箱介绍 第六章、VHDL设计应用实例 教学目的： 了解一类器件，掌握一门设计语言，熟悉一种设计工 具

实验教学内容及要求: 分5次共20学时。 实验 位全加器的设计 实验工:0-999计数器及七段译码显示电路设计 实验三:扫描显示电路设计 实验四:数字频率计的设计及实现。(2次) 掌握EDA开发系统MAX+PLUSⅡ,从简单的电路 设计入手,到最后能够设计比较复杂的电子系统。培 养利用EDA技术设计电路系统的实际动手能力。 实验教学目的: 了解一类可编程逻辑器件,掌握一门硬件描述 语言,熟悉使用一种EDA设计工具,设计自己的芯片

3 实验教学内容及要求： 分5次共20学时。 实验一：一位全加器的设计; 实验二：0-999计数器及七段译码显示电路设计； 实验三：扫描显示电路设计； 实验四：数字频率计的设计及实现。（2次） 掌握 EDA开发系统 MAX+PLUS II，从简单的电路 设计入手，到最后能够设计比较复杂的电子系统。培 养利用EDA技术设计电路系统的实际动手能力。 实验教学目的： 了解一类可编程逻辑器件，掌握一门硬件描述 语言，熟悉使用一种EDA设计工具，设计自己的芯片

教材及参考资料 教材: 《EDA技术及应用》谭会生、张昌凡编著 西安电子科技大学出版社 参考资料 《CPLD技术及其应用》宋万杰等编著 西安电子科大出版社出版 《VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计》 侯伯亨顾新等编著 西安电子科技大学出版社 《CPLD/FPGA的开发和应用》徐光辉等编著 电子工业出版社出版

4 教材及参考资料 教材： 《EDA技术及应用》谭会生、张昌凡 编著 西安电子科技大学出版社 参考资料： 《CPLD技术及其应用》宋万杰 等编著 西安电子科大出版社出版 《VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计》 侯伯亨 顾新 等编著 西安电子科技大学出版社 《CPLD/FPGA的开发和应用》徐光辉 等编著 电子工业出版社出版

EDA技术的相关网址 twww.fpga.com.cn www.edaclub.net www.edachina.com

5 EDA技术的相关网址： www.fpga.com.cn www.edaclub.net www.edachina.com

第一章EDA技术概述 §1.1EDA技术及其发展 什么是EDA? Electronic Design Automation 即电子设计自动化 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 成布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

6 第一章 EDA技术概述 §1.1 EDA技术及其发展 一、什么是EDA？ Electronic Design Automation 即电子设计自动化。 二、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 成布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

7 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。 2、计算机辅助工程设计CAE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(HDL、 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)。 开始实现“概念驱动工程”( Concept Driver Engineering,CDE)的梦想

8 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）。 开始实现“概念驱动工程”（Concept Driver Engineering, CDE ）的梦想。 3、电子设计自动化(EDA)阶段

三、EDA的广义定义范围包括: 1、半导体工艺设计自动化; 2、可编程器件设计自动化; 3、电子系统设计自动化; 4、印刷电路板设计自动化; 5、仿真与测试、故障诊断自动化; 6、形式验证自动化 以上各部分统称为EDA工程

9 三、EDA的广义定义范围包括： 1、半导体工艺设计自动化； 2、可编程器件设计自动化； 3、电子系统设计自动化； 4、印刷电路板设计自动化； 5、仿真与测试、故障诊断自动化； 6、形式验证自动化。 以上各部分统称为EDA工程

四、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到硬 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,直至完成对于特 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

10 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到硬 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，直至完成对于特 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。 四、EDA技术的狭义定义：