eda (电子设计自动化) 教 程..ppt

计算机EDA设计教程北航计算机学院艾明晶1目录绪论(1学时)第1章数字系统设计与EDA技术 (2学时)第2章PLD器件结构(2学时)第3章硬件描述语言VerilogHDL (3学时)第4章EDA设计工具软件(5学时)第5章数字电路与数字系统的设计实现(2学时)第6章SOPC开发过程(1学时)第7章NiosⅡ嵌入式处理器设计(2学时)理论课共18学时2问题的提出传统的数字系统设计方法现代的数字系统设计方法什么是EDA技术?实例演示:电子秒表电路的设计关于课程共1学时绪论3问题的提出设计一个电子秒表电路,使之完成以下功能:;具有异步清零和启动/停止计数功能;并用数码管显示其秒高位、秒低位,百分秒高位、百分秒低位。为便于显示,秒和百分秒信号均采用BCD码计数方式。4问题的提出(续)输入信号:clk:系统时钟信号,f=50MHz;clr:异步清零信号,负脉冲有效;startstop:启/停信号,负脉冲有效。输出信号:dsec[6..0]:驱动数码管,显示秒高位;sec[6..0]:驱动数码管,:分钟的进位信号,接发光二极管,高有效;secd[6..0]、secm[6..0]分别显示百分秒高位和百分秒低位。5解决方案1——;,画出真值表;;;;,验证电路的正确性;,再在透明薄膜上用贴图符号贴PCB图;;、调试,若有大的错误,修改设计,重复以上过程,重新制板。搭积木的方式!基于电路板的设计方法——采用固定功能的器件(通用型器件),通过设计电路板来实现系统功能6传统的数字系统设计方法的缺点效率低下——所有这一切,几乎都是手工完成!设计周期很长;容易出错;芯片种类多,数量大,受市场的限制;设计灵活性差;产品体积大。7解决方案2——现代的数字系统设计方法首先在计算机上安装EDA软件,它们能帮助设计者自动完成几乎所有的设计过程;再选择合适的PLD芯片,可以在一片芯片中实现整个数字系统。基于芯片的设计方法——采用PLD(可编程逻辑器件),利用EDA开发工具,通过芯片设计来实现系统功能。EDA软件空白PLD+数字系统编程8现代的数字系统设计方法(续1)(利用EDA工具)(1)设计输入:采用硬件描述语言(HDL),用条件语句或赋值语句表示输入和输出的逻辑关系,将整个程序输入到计算机中;(2)设计的编译:EDA工具可自动进行逻辑综合,将功能描述转换为门级描述,或转换成具体PLD的网表文件,将网表文件自动适配到具体芯片中进行布局布线;(3)功能仿真和时序仿真;(4)编程下载到实际芯片中,在实验台上进行验证;(5)在每一阶段若有问题,可在计算机上直接修改设计,重复以上过程。9现代的数字系统设计方法(续2)(1)在计算机上利用EDA软件画电路原理图;(2)进行电气规则检查无误后,自动生成网表文件;(3)利用EDA软件画PCB图,自动布线;(4)自动进行设计规则检查,无误后输出文件,制板。优点:效率高——所有这一切,几乎都是借助计算机利用EDA软件自动完成!容易检查错误,便于修改;设计周期短、成功率很高;产品体积小。10