第1章EDA技术概述课件.ppt

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EDA技术与VHDL
第1章概述
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在计算机技术的强劲推动下,电子技术获得了飞速的发展,电子产品几乎渗透了工业、生活的各个领域,电子技术发展的根基是微电子技术的进步,即建立在半导体工艺技术的大规模集成电路加工技术。微电子技术和现代电子设计技术相互促进相互推动又相互制约。随着电子技术、仿真技术、电子工艺和设计技术与新的计算机软件技术的融合和升华,从而产生了EDA(ElectronicsDesignAutomation)技术。

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EDA技术是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、大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发系统为设计工具,通过有关的开发软件,自动完成用软件的方法设计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、逻辑布局布线、逻辑仿真,直至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新技术。
EDA一般定义:
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狭义EDA技术:
1)大规模PLD(ProgrammbleLogicDevices)器件的设计--。它的EDA设计从逻辑门电路、触发器开始进行,能重复设计、任意修改。
2)专用集成芯片ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit)的设计--、N半导体材料设计晶体管开始设计电子系统(也称为版图级设计)。
EDA技术的进步表现在:
使得设计者的工作仅限于软件方式,即利用硬件描述语言和EDA软件来完成对系统硬件功能的实现。
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20世纪70年代
EDA技术雏形
20世纪80年代
EDA技术基础形成
20世纪90年代
EDA技术成熟和实用
现代电子设计技术的核心已日趋转向基于计算机的电子设计自动化技术EDA(ElectronicDesignAutomation)技术。
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1).计算机辅助设计CAD阶段特点
这个阶段分别研制了一些相对独立的软件工具,典型的有PCB制板布线设计,以及其它用于电路仿真的工具,该阶段的主要贡献使设计者从繁琐、重复的计算和绘图中解脱出来。该阶段的产品主要有如AUTOCAD、TANGO、PROTEL、SPICE等软件。
局限:
各个软件工具包相互独立而且是由不同公司开发的,因此一般每个工具包只完成一个任务。同时,该时期的EDA软件不能处理复杂电子系统设计中的系统级综合与仿真。
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2).计算机辅助工程设计CAE阶段特点
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。
局限:
大部分从原理图出发的EDA工具仍然不能适应复杂电子系统的设计要求,而具体化的元件图形制约着优化设计。
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3).电子系统设计自动化EDA阶段
EDA工具不仅具有电子系统设计的能力,而且能提供独立于工艺和厂家的系统级设计能力,具有高级抽象的设计构思手段。
设计工具完全集成化,可以实现以HDL语言为主的系统级综合与仿真,从设计输入到版图的形成,几乎不需要人工干预,因此整个流程实现自动化。该阶段的EDA的发展还促进设计方法的转变,由传统的自底向上的设计方法逐渐转变为自顶向下的设计方法。
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EDA技术电子系统设计的最终目标表现为:
半定制或全定制ASIC(专用集成芯片)设计
FPGA/CPLD(或称可编程ASIC)开发应用
可以归结为:
专用集成芯片(ASIC)的设计和实现。
ASIC是容纳用户通过EDA技术奖电子应用系统的既定功能和技术指标具体实现的硬件物理实体平台。

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