《数字逻辑》第4章EDA设计工具软件 完整版（自学）.ppt

数字逻辑
北航计算机学院
艾明晶牛建伟
******@buaa.
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第4章 EDA设计工具软件
本章介绍用PLD实现数字系统的设计流程;Quartus Ⅱ的使用方法,包括设计输入方法、设计编译、模拟仿真以及器件编程;ModelSim功能仿真方法。
数字系统设计流程
QuartusⅡ的使用
ModelSim的使用
共4学时
自学完成
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本章重点
QuartusⅡ的设计输入方法,引脚锁定方法和仿真方法;
Verilog测试文件的编写;
ModelSim功能仿真方法。
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数字系统设计流程
概述
设计输入
设计处理
模拟仿真
编程下载
内容概要
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用PLD实现数字系统的设计流程
设计输入
图形输入
HDL文本输入
网表输入
设计处理
综合
优化
器件适配
布局、布线
功能仿真
(前仿真)
时序仿真
(后仿真)
在线测试
下载编程
模拟仿真
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概述
目标文件
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提供了一个CPLD/FPGA 的完全集成化设计环境
只支持本公司的PLD
EDA Tool
Provider
Description
MAX+PLUSⅡ
Altera
早期PLD开发工具,易于学****和使用
Quartus Ⅱ
Altera
第4代EDA工具,功能强大,并适于 SOPC 开发、DSP开发
Foundation
Xilinx
Xilinx的早期 PLD 开发工具
ISE
Xilinx
Xilinx的新的 PLD开发工具
ispDesignEXPERT,ispLEVER
Lattice
2002年推出ispLEVER
可以使用几种不同的 EDA
工具完成整个设计!即不同
的阶段选用不同的工具
PLD设计EDA工具软件的分类
1. 由芯片制造商提供
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支持多家公司的PLD
EDA Tool
Provider
Description
FPGA Advantage
Mentor Graphics
包括 HDL Designer Series (可视化的设计输入工具), ModelSim(仿真工具),Precision RTL Synthesis (最新的逻辑综合器)。
Synplify
Synplicity
优秀的逻辑综合工具
LeonardoSpectrum
Mentor Graphics
Mentor早期的逻辑综合工具
piler II
Synopsys
新的逻辑综合工具
ModelSim
Mentor Graphics
高效、功能强大的仿真工具
Active HDL
Aldec
仿真工具,简单易用
NC-Verilog/ NC-VHDL/NC-SIM
Cadence
优秀的仿真工具
第三方设计软件
2. 由专业EDA软件商提供—第三方设计软件
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图形输入方法类似于传统电子设计方法的原理图编辑输入方法,即在图形编辑界面上放置各种逻辑器件和连线。
它是图形化、最直接的输入方式,采用自顶向下逻辑分块的方法
优点
适合描述连接关系和接口关系;
便于进行接口设计和引脚锁定;
容易实现仿真,便于观察信号;
执行效率高、运行速度快。
缺点
输入效率较低;
不便于描述复杂逻辑功能。
将设计者所设计的电路以开发软件要求的某种形式表达出来,并输入到软件中。
1. 图形输入(Graphic Design Entry)
设计输入
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支持VHDL、Verilog HDL、AHDL语言
优点
适于描述复杂逻辑功能;
便于设计的保存、移植和复用;
结果易仿真,便于观察;
适于规范、易于语言描述、易于综合、速率较低的电路。
缺点
依赖于好的综合器;
描述连接关系和接口关系不直观。
2. HDL文本输入
HDL文本输入
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综合:将模块化设计产生的多个文件合并为一个网表文件,并使设计层次平面化,即将逻辑描述转换成一些基本模块(如触发器、逻辑门等)
优化:进行逻辑化简,去除冗余项,尽量减少器件资源的耗用。
将设计分为多个适合具体器件内部逻辑资源实现的逻辑小块的形式。
布局:将已分割的逻辑小块放到器件内部逻辑资源的具体位置,使易于连线,且连线最少;
布线:利用器件的布线资源完成各功能块之间和反馈信号之间的连接。
生成供器件编程使用的数据文件——编程目标文件。
对设计输入文件进行编译,产生各种输出文件
1. 综合和优化
2. 器件适配(映射)
3. 布局和布线
4. 生成编程文件
设计处理