eda第四章eda

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EDA技术与Verilog_HDL(潘松)第四章课后习题答案

EDA技术与Verilog_HDL(潘松)第四章课后习题答案

图4-27
1位全减器


x为被减数, y为减数, sub_in为 低位的借 位, diff r为差,su b_out为向 高位的借 位。
x 0 0 0 y 0 0 1 sub_in diffr sub_out 0 1 0 0 1 1 0 1 1
//一个二进制半减器设计进行了阐述
module h_suber(x,y,diff,s_out); input x,y; output diff, s_out; assign diff=x^y; assign s_out=(~x)&y; endmodule
reg [2:0]A ;
wire[7:0]Y ; reg G1 ,G2 ,G3;
decoder3_8 DUT ( G1 ,Y ,G2 ,A ,G3 );
initialቤተ መጻሕፍቲ ባይዱbegin $monitor($time,"A=%d,G1=%b,G2=%b, G3=%b,Y= %d\n",A, G1, G2, G3, Y); end


4-3 阻塞赋值和非阻塞赋值有何区别? 答:Verilog中,用普通等号“=”作为阻塞式赋值语句的赋值符号,如y=b。 Verilog中,用普通等号“<=”作为非阻塞式赋值语句的赋值符号,如y<=b。 阻塞式赋值的特点是,一旦执行完当前的赋值语句,赋值目标变量y即刻 获得来自等号右侧表达式的计算值。如果在一个块语句中含有多条阻塞式赋值 语句,则当执行到其中某条赋值语句时,其他语句将禁止执行,即如同被阻塞 了一样。 非阻塞式赋值的特点是必须在块语句执行结束时才整体完成赋值操作。非 阻塞的含义可以理解为在执行当前语句时,对于块中的其他语句的执行情况一 律不加限制,不加阻塞。这也可以理解为,在begin_end块中的所有赋值语句都 可以并行运行。

eda课程设计项目

eda课程设计项目

eda课程设计项目一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握eda的基本概念、原理和方法,培养学生运用eda技术解决实际问题的能力。

具体来说,知识目标包括:掌握eda的基本概念、原理和方法;了解eda技术在工程领域的应用。

技能目标包括:能够运用eda工具进行简单的电路设计和仿真;能够分析电路的性能,并进行优化。

情感态度价值观目标包括:培养学生对eda技术的兴趣和好奇心;培养学生勇于探索、创新的精神,以及团队合作意识。

二、教学内容根据课程目标,教学内容主要包括eda的基本概念、原理和方法,以及应用实践。

具体安排如下:1.第一章:eda概述,介绍eda的基本概念、发展历程和应用领域。

2.第二章:电路描述方法,学习电路的图形描述方法和数学描述方法。

3.第三章:逻辑电路设计,学习逻辑电路的设计方法和仿真技术。

4.第四章:数字电路设计,学习数字电路的设计方法和优化技术。

5.第五章:模拟电路设计,学习模拟电路的设计方法和仿真技术。

6.第六章:eda软件工具,学习常见的eda软件工具的使用方法和技巧。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本课程采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

1.讲授法:用于讲解eda的基本概念、原理和方法。

2.讨论法:用于探讨电路设计中的问题和解决方案。

3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生掌握eda技术的应用。

4.实验法:通过动手实验,培养学生的实际操作能力和创新能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备以下教学资源:1.教材:选用《电子设计自动化原理与应用》作为主教材,辅助以相关参考书籍。

2.多媒体资料:制作课件、教案等多媒体教学资料,以便于学生复习和自学。

3.实验设备:准备eda实验设备,包括电路仿真器、示波器等,以便于学生进行实验操作。

五、教学评估为了全面、客观、公正地评估学生的学习成果,本课程将采用多种评估方式,包括平时表现、作业、考试等。

EDA技术实用教程第4版VHDL课件第4章

EDA技术实用教程第4版VHDL课件第4章

4.11 Chip Planner应用
4.11.1 Chip Planner应用实例
4.11 Chip Planner应用
4.11.1 Chip Planner应用实例
4.11 Chip Planner应用
4.11.2 Chip Planner功能说明
4.11 Chip Planner应用
4.11.2 Chip Planner功能说明
⑴ 打开并建立新工程管理窗口
4.1 基本设计流程
4.1.2 创建工程
⑵ 将设计文件加入工程中
4.1 基本设计流程
4.1.2 创建工程
⑶ 选择目标芯片
4.1 基本设计流程
4.1.2 创建工程
⑷ 工具设置
⑸ 结束设置
4.1 基本设计流程
4.1.3 编译前设置
⑴ 选择FPGA目标芯片 ⑵ 选择配置器件的工作方式
⑹ 总线数据格式设置和参数设置
4.1 基本设计流程
4.1.5 时序仿真
⑹ 总线数据格式设置和参数设置
4.1 基本设计流程
4.1.5 时序仿真
⑹ 总线数据格式设置和参数设置
4.1 基本设计流程
4.1.5 时序仿真
⑺ 仿真器参数设置
4.1 基本设计流程
4.1.5 时序仿真
⑻ 启动仿真器 ⑼ 观察仿真结果


4-6 用74148和与非门实现8421BCD优先编码器,用三片74139组成一个5-24译码 器。 4-7 用74283加法器和逻辑门设计实现一位8421BCD码加法器电路,输入输出均是 BCD码,CI为低位的进位信号,CO为高位的进位信号,输入为两个1位十进制数 A,输出用S表示。 4-8 用原理图输入方式设计一个7人表决电路,参加表决者7人,同意为1,不同意 为0,同意者过半则表决通过,绿指示灯亮;表决不通过则红指示灯亮。 4-9 基于原理图输入方式,用D触发器构成按循环码(000->001->011->111->101>100->000)规律工作的六进制同步计数器。 4-10 基于原理图输入方式,应用4位全加器和74374构成4位二进制加法计数器。 如果使用74299、74373、D触发器和非门来完成上述功能,应该有怎样的电路? 4-11 用一片74163和两片74138构成一个具有12路脉冲输出的数据分配器。要求 在原理图上标明第1路到第12路输出的位置。若改用一片74195代替以上的 74163,试完成同样的设计。 4-12 用同步时序电路对串行二进制输入进行奇偶校验,每检测5位输入,输出一 个结果。当5位输入中1的数目为奇数时,在最后一位的时刻输出1。 4-13 用7490设计模为872的计数器,且输出的个位、十位、百位都应符合8421码 权重。

电子设计自动化(EDA)第4章 印制电路板的设计ppt课件

电子设计自动化(EDA)第4章 印制电路板的设计ppt课件
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第 4 章 印制电路板的设计
(1) Signal Layers(信号层)区域。信号层主要用于放置元件、 导线等与电器信号有关的电气元素。对于双面板而言,Top Layer (顶层)和Bottom Layer (底层)这两个工作层必须设置为显 示状态,顶层是元件层,底层是焊接层。系统共提供了32个 信号层,但默认打开的只有顶层和底层,如果需要制作多层 板,则执行菜单【Design】→【Layer Stack Manager】,打开 如图4.8所示的对话框,单击【Add Layer】按钮,即可增加信 号层。选中某信号层,单击【Properties】按钮,可以修改该 信号层的名称和敷铜的厚度。
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第 4 章 印制电路板的设计
(2) Internal Planes(内电源或接地层)区域。内电源或接地 层主要用于放置电源或地线,通常是一块完整的铜箔。系统 共提供了16个内电源层,在图4.7中没有显示,如果要添加内 电源层,则在图4.8中单击【Add Plane】按钮即可。
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第 4 章 印制电路板的设计
为了防止元件的位置和布线过于靠近电路板的边框, 电路板的电气边界要小于物理边界,如电气边界距离物理边 界为50 mil。
一般情况下,可以不定义物理边界,而用电路板的电 气边界来替代物理边界。
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第 4 章 印制电路板的设计
3) 手工规划PCB的技巧
上述手工规划电路板时,画线主要靠眼睛辨别,要时刻
(4) Mask(遮盖层)区域。该区域的Top Paste(顶层锡膏层)、 Bottom Paste(底层锡膏层)专为贴片式元件设置,Top Solder(顶 层阻焊层)和Bottom Solder(底层阻焊层)与厂家制作PCB的工艺 有关。

eda电路课程设计

eda电路课程设计

eda电路课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解EDA电路的基本概念,掌握电路设计的基本原理。

2. 使学生掌握EDA软件的使用方法,能够进行简单的电路图绘制和仿真。

3. 帮助学生掌握常见的电子元器件的特性及其在电路中的应用。

技能目标:1. 培养学生运用EDA软件进行电路设计和仿真的能力。

2. 培养学生分析电路原理和解决实际问题的能力。

3. 提高学生的团队协作能力和沟通表达能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子电路设计和制作的兴趣,激发创新意识。

2. 培养学生严谨、认真的学习态度,养成良好的学习习惯。

3. 增强学生的环保意识,了解电子电路在生产、生活中的环保要求。

课程性质:本课程为实践性较强的电子技术课程,结合理论知识与实际操作,培养学生的电路设计能力和动手能力。

学生特点:学生处于高中阶段,具有一定的物理和数学基础,对电子技术有一定的好奇心,但实际操作能力有待提高。

教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,以学生为主体,发挥教师引导作用,提高学生的实践操作能力和创新能力。

通过分解课程目标为具体的学习成果,使学生在课程学习过程中逐步实现目标,为后续教学设计和评估提供依据。

二、教学内容1. EDA电路基本概念:介绍EDA电路的定义、发展历程及在电子设计中的应用。

教材章节:第一章 芯片设计自动化概述2. EDA软件使用方法:讲解如何安装、使用EDA软件,以及软件的基本操作。

教材章节:第二章 EDA工具及其使用3. 电路设计基本原理:学习电路设计的基本流程、原理图绘制和PCB布线等。

教材章节:第三章 电路设计基本原理4. 常见电子元器件:介绍电阻、电容、二极管、三极管等元器件的特性和选型。

教材章节:第四章 电子元器件5. 电路设计与仿真:学习运用EDA软件进行电路设计与仿真,分析电路性能。

教材章节:第五章 电路设计与仿真6. 实践项目:分组进行电路设计实践,培养学生的动手能力和团队协作精神。

EDA(第4章)

EDA(第4章)

–1E18
TO
1E18;
不同数据类型间的转换
VHDL语言对数据类型有着极为严格的分类和定义,不同类型的数据、 对象不能随意赋值、代入,必要时,应进行类型转换。

常用的数据类型转换方法有二:
类型标记法与函数转换法
如:a<=real(b) -- 将integer转换为real; 如:to bit(a) / bit_vector(a) -- 将std_logic(矢量)转换为bit(矢量); 如:to std_logic(a) / std_logic_vector(a) -- 将bit(矢量)转换为 std_logic(矢量);
如:conv std_logic_vector(a,位长) --将integer,unsigned转换为std_logic_vector;
如:conv integer -- 将std_logic_vector,unsigned转换为integer。

前3个转换函数在ieee库的std_logic_1164程序包中;
4.2 数据对象
数据对象(Data Objects): VHDL语言中的数据对象是一个可以赋值
的客体,类似于一种容器,可以接受各种数据类型的赋值。 常用的数据对象有常量、变量、信号三大类。 顾名思义,常量用来存放仿真/综合过程中的不变值。 变量位于进程和子程序内部,主要用来暂时存放中间数据,即对中间 计算结果或临时数据进行局部贮存。变量只在进程内部是可视的。 信号是VHDL中最具硬件特色语言要素,是内部硬件相互连接的主要机 制,它表示把元件的装配端口连在一起的互连线,信号在整个实体内部 存放数据、传递信息。

标准----字符串类型

关键字:STRING

第4章 常用EDA工具软件操作指南

第4章  常用EDA工具软件操作指南

常用EDA工具软件操作指南
图4.7 VHDL 源文件框架设置窗
第4章
常用EDA工具软件操作指南
2) 编辑VHDL源程序文件 在“ispEXPERT System Project Navigator”主窗口
中,选择“Source”→“New”菜单。在弹出的“New
Source”对话框中,选择“VHDL Module”类型。此时 将弹出如图4.7所示的对话框“New VHDL Source”。在
向量的编写方法。
第4章
常用EDA工具软件操作指南
一个ABEL源文件由一个或多个相互独立的模块组 成,每个模块中又由模块声明、定义段、逻辑描述或
测试向量段组成,并且每个模块必须有一个模块声明
部分,其他部分可选,而且每个部分必须用一个相应 的关键字加以标识。ABEL源文件结构如下所示:
第4章
常用EDA工具软件操作指南
密文件LATLIC.DLL到安装后的目录
“\ispTOOLS\SYNPLIFY\BIN\MBIN”中并覆盖相同的文 件。
(3) 重新启动计算机。
第4章
常用EDA工具软件操作指南
4.1.2 原理图的设计操作指南 在“程序”栏中选"Lattice Semiconductor ispEXPERT System"→“ispEXPERT System"→进入 “ispEXPERT System Project Navigator”主窗口(如图 4.1),选择“Window”→“Schematic”菜单即可进入原
理图的设计。
第4章
常用EDA工具软件操作指南
图4.1 “ispEXPERT System Project Navigator”主窗口

专用集成电路设计实践(西电版)第4章 EDA软件的使用

专用集成电路设计实践(西电版)第4章 EDA软件的使用

第4章 EDA软件的使用
图4-5 CreateNewFile对话框
第4章 EDA软件的使用
图4-6 电路图编辑窗口
第4章 EDA软件的使用
对于已存在的工程,可以先寻找并复制工程的路径,在
Terminal对话框中输入cd和空格后粘贴路径名,然后回车,再 输入启动命令icfb&,回车后即会出现CIW窗口。在CIW窗口 中选择Tools/LibraryManager,出现一个LibraryManager对话框, 如图4-3所示。其中最左边一栏是cds.lib里的库文件,左键双 击要打开的工程名,在Cell下就会出现工程中所有的电路图名, 双击要打开的电路图,在View中就会出现schematic,点击右键 打开即可。
第4章 EDA软件的使用
4.1.3 电路图仿真 1.添加激励 要对所设计的电路进行仿真,就需要加激励,即电源、地、 输入信号等。 加电源:按I键,点击Browse,弹出如图4-8所示的窗口。 双击analogLib,在Cell中选择常用的电源,一般为vpwl(分段线 性电压源,仿真瞬态响应时使用)和vdc(直流电源,仿真直流和 交流响应时使用)。按Q键,设置电源大小。将电源激励一端 连在电源线上,另一端接地。 加地:按I键,点击Browse,弹出如图4-8所示的框图。双 击analogLib,在Cell中选择gnd,连在需要接地的地方即可。 其他输入信号要按电路具体情况和要仿真的功能而定, 如图4-9所示。
第4章 EDA软件的使用
当把电路全部输入完毕后,点击左上角的CheckandSave
按钮,检查无错误后即可。四条线连到一个节点时会有警告, 此时不影响电路的正确性,所以要分清警告是这种情况,还是 其他情况,若是其他情况就有可能影响电路。电路检查若有 错误,则在图4-2所示窗口查看错误,然后根据具体错误逐步 改正。若要查找电路图中的某条线,点击电路图所在界面的 Edit Search Find,然后在出现的界面中点击SearchFor pin name)等。 net name。也可以查找器件名(SearchFor 名(SearchFor inst name),查找引脚

eda第四章

eda第四章

第四章系统层次化设计层次化设计在数字系统设计中被广泛地应用,因为它有下面两个主要的优点:①一些常用的模块可以被单独创建并存储,在以后的设计中可以直接调用该模块,而无需重新设计;②它使整个设计更结构化,程序也具有更高的可读性;顶层文件只将一些小模块整合在一起,这使整个系统的设计思想比较容易被理解。

本章将介绍如何在MAX+plusII中采用图形法与文本法结合的混合输入方法实现元件重用与系统的层次化设计。

第一节系统层次化设计的概念层次化设计的示意图如图所示从图中可以看出,层次化设计的核心有两个,一是模块化,二是元件重用。

系统层次化设计的概念模块化:可以将一个大系统划分为几个子模块,而这些子模块又分别由更小的模块组成,如此往下,直至不可再分。

这也正是自顶向下(Top-down)的设计方法。

图中,顶层文件所描述的实体A由B、C、D三个实体组成,而实体B和实体C又分别由实体E、F和实体F、G构成。

每个实体都可以看成上一层实体中的一个模块或元件(Component),就像搭积木一样一层一层地构建。

元件重用:同一个元件可以被不同的设计实体调用,也可以被同一个设计实体多次调用。

图中,实体F分别被实体B和实体C调用,而实体G则被实体C调用了2次。

元件重用不但大大减轻了设计者的工作量,而且使程序更结构化和具有更高的可读性。

第二节利用图形输入法实现系统层次化设计一、元件重用这里先看一个简单的问题:假设系统中有一个200kHz的时钟,系统要求将其分为100 kHz、50 kHz和25 kHz,并在这4个频率的时钟中选择一个作为输出(如图所示),如何从CLk1(200kHz)生成其他频率的时钟信号呢?很容易就可以想到两种方案:①设计一个2分频电路、一个4分频电路和一个8分频电路,直接从200kHz时钟信号分频得到所需的几个频率的时钟信号(如图所示);②只设计一个2分频电路,用3个2分频电路级联的方式,从200kHz信号中逐级分出所需的时钟信号(如图所示)。

EDA 技术实用教程第4章

EDA 技术实用教程第4章

2.2 寄存器描述及其VHDL语言现象
2.2.2 VHDL描述的语言现象说明
1. 标准逻辑位数据类型STD_LOGIC
图2-4 D触发器
BIT数据类型定义: TYPE BIT IS('0','1'); --只有两种取值
STD_LOGIC数据类型定义:
TYPE STD_LOGIC IS ('U','X','0','1','Z','W','L','H','-');
2.2 寄存器描述及其VHDL语言现象
2.2.2 VHDL描述的语言现象说明
3. 信号定义和数据对象
图2-4 D触发器
“SIGNAL Q1:STD_LOGIC;”
4. 上升沿检测表式和信号属性函数EVENT
“CLK'EVENT AND CLK='1'”
<信号名>'EVENT
5. 不完整条件语句与时序电路
EDA技术设计电子系统特点

电子设计自动化(EDA)是电子设计过程 中形成的一门新技术。具有以下特点:



用软件方式设计硬件; 用软件方式设计的系统到硬件系统的转换由有 关开发软件自动完成; 设计过程中可进行各种仿真,有利于缩短设计 周期和减少差错; 系统可现场编程、在线升级; 整个系统可集成在一个芯片上,体积小,功耗 低,可靠性高。
2.2 寄存器描述及其VHDL语言现象
2.2.3 实现时序电路的VHDL不同表述
【例2-12】 ... PROCESS BEGIN wait until CLK = '1' Q <= D ; END PROCESS;

EDA课件第四章

EDA课件第四章
一、Quartus II基本设计流程 II基本设计流程
5、引脚锁定和下载
为了能对此工程进行硬 件测试,应将编译成功后的 程序下载到目标芯片上,并 指定输入输出信号的管脚, 以便添加激励信号和测试输 出信号, Quart us II 的引 脚配 置
FPGA/CPLD的编程下载
EDA技术与VHDL程序开发基础教程
一、Quartus II基本设计流程 II基本设计流程
2、编译工程
通过New Project Wizard建立了目标系统的工 程之后,工程师可以对所建 工程进行全程编译。 Quartus II编译器是由 一系列处理模块构成的,这 些模块负责对设计项目的检 错、逻辑综合、结构综合、 输出结果的编辑配置以及时 序分析。
三、LPM_ROM宏模块的使用 LPM_ROM宏模块的使用
正弦信号发生器的模块化结构,可以看出该信号发生器由4部分组成,即 : 计数器; 正选信号数据ROM; VHDL顶层设计; D/A转换器; 使用步骤: 初始化数据文件 定制LPM_ROM元件 (1)打开MegaWizard PlugIn Manager (2) 选择ROM控制线和地址、 数据线
Байду номын сангаас
EDA技术与VHDL程序开发基础教程
一、Quartus II基本设计流程 II基本设计流程
(3) State Machine Viewer 如果目标系统是是按 照状态机机理设计的 (状态机的概念在第 五章介绍),State Machine Viewer直观 的看到各个状态转移 的关系
EDA技术与VHDL程序开发基础教程
EDA技术与VHDL程序开发基础教程
一、Quartus II基本设计流程 II基本设计流程
3、时序仿真

EDA课程初识及参考书籍

EDA课程初识及参考书籍

《EDA技术与实践》课程修读指引The Technology and Application of EDA一、课程的性质与目的概要:EDA技术是现代电子信息工程领域的一门新技术,它是在先进的计算机工作平台上开发出来的一整套电子系统设计的软硬件工具,并提供了先进的电子系统设计方法。

电子设计自动化(EDA,Electronics Design Automation)技术是电子设计技术和电子制造技术的核心,EDA技术的发展和推广应用极大的推动了电子信息行业的发展。

课程性质:《EDA技术与实践》是应用电子技术、电子信息工程、通信工程、通信技术、自动化、楼宇智能化技术、电子产品设计与工艺等7个电气信息类专业的一门技术基础课。

是以实践环节为主的应用类课程;前序课程为:工程数学、电路分析、数字电路、模拟电子技术等,后续课程为《单片机原理及应用》、《DSP技术应用》、《SOPC设计》等,是电子信息类各专业的设计工具,也是电子系统设计的基础。

EDA技术涉及面广,内容丰富,但在教学和技术推广层面上,应用较为广泛是基于可编程器件EDA技术,本课程学习的主要内容是基于可编程器件EDA技术。

通过本课程的学习使学生掌握可编程器件、EDA开发系统软件、硬件描述语言和电子线路设计与技能训练等各方面知识;提高工程实践能力;学会应用EDA技术解决一些简单的电子设计问题。

可编程器件EDA技术,它主要包括如下4大要素:①大规模可编程器件,它是利用EDA 技术进行电子系统设计的载体;②硬件描述语言,它是利用EDA技术进行电子系统设计的主要表达手段;③软件开发工具,它是利用EDA技术进行电子系统设计的智能化的自动化设计工具;④实验开发系统,它是利用EDA技术进行电子系统设计的下载工具及硬件验证工具。

主要目的:1.了解EDA技术的基本内容及EDA技术的发展概况。

掌握EDA电子系统的设计方法。

掌握基于可编程器件的EDA技术设计流程,从设计的准备、设计的输入、设计的实现到设计的验证。

Protel 99 SEEDA技术及应用第4章 绘制单片机最小系统电路原理图

Protel 99 SEEDA技术及应用第4章 绘制单片机最小系统电路原理图

双击“单片机最小系统.sch”图标,就进入到原理 图编辑画面,如下图 所示。
4.1.3 设置图样参数 在原理图设计窗口单击右键,屏幕上出现如左下图所示 的快捷菜单,单击“Document Options…”,将会出现右 下图所示设置图样的对话框。可进行图样参数设置。
4.2 装载元件库和放置元件
下图所示为放置了元件的单片机最小系统电路原理图。
4.3 连接线路和放置标号 4.3.1 绘制“Bus”Байду номын сангаас(总线)
所谓总线就是用一条线来代表数条并行的导线。 1)执行绘制总线的命令。选择“Place”菜单,然后 在弹出的下拉菜单中选择“Bus”选项。此操作也可用下 面的方法代替: ●按下P键,松开后按下B键。 ●用鼠标左键单击“Wiring Tools”工具栏中的 按 钮。
设置网络标号的具体步骤如下:
1)选择“Place”菜单,然后在弹出的下拉菜单中 选择“Net Label”选项。此操作也可用下面的方法代替:
●按下P键,松开后按下N 键。 ●用鼠标左键单击“ Wiring Tools”工具栏中的 按钮。
2)此时,光标将变成十字状,并且将随着虚线框 在工作区内移动,接着按下Tab键,工作区内将出现 “Net Label”对话框,在对话框中输入网络标号的名称, 放置在相应的元件引脚或导线上即可。
Libraries.ddb ,单击下方的“Add”按钮添加。
4.2.2 放置元件 ⑴ 单击“Wiring tools”工具栏中的放置元件图标
图所示 “Place Part” 放置元件对话框。。
,会出现如下
在对话框栏中填入要放置的元件图形样本名“D8031(40)”,标号 名 称 “ U1” , 元 件 类 型 “ 8031” , 元 件 封 装 “ DIP40” 。 单 击 下 部 的 “OK”,元件即可出现在原理图样画面上 。

第4章EDA课件可编程逻辑器件FPGA课件

第4章EDA课件可编程逻辑器件FPGA课件

2) 基本版:在商业版的基础上加以限制,只开放部分功能 和部分器件,可以在ALTERA网站下载。它不需硬件狗, 只需向Altera公司申请一个基本版的license.dat即可。 3) 学生版:在商业版的基础上加以限制。它能支持部分器 件,安装后向Altera公司大学项目部申请一个学生版的 LICENSE.DAT即可。申请授权码的网址为: /maxplus--student,发出申请后24小时内 即可得到答复。
第4章 常用EDA工具软件操作指南
4.1 Altera公司的 MAX+plus II软件安装 4.2 MAX+plus II操作指南 4.3 MAX+plus II操作实例 4.4 利用LPM兆功能块的电路设计
第4章 常用EDA工具软件操作指南
教学目标 教学重点 教学过程
第4章 常用EDA工具软件操作指南
.sym
.tdf
.vhd
.inc
用户
MAX+PLUS II
.sch
第三方 EDA 工具
.edf
.lmf
.xnf
4.1.2 常用的设计输入方法
1. 2. 3. 4. 图形设计输入 文本编辑输入 波形输入方式 混合输入方式
4.1.3 MAX+PLUSⅡ的特点
1. 多平台 2. 开放的界面 3.设计与器件的结构无关 4.底层编辑方便形象 5. MAX+PLUSⅡ系统完全集成化 6.IP核丰富
教学重点
掌握Altera公司的MAX+PLUSⅡ的使用及利用 原理图设计数字电路的方法 掌握VHDL编程语言在EDA设计平台上的编辑、 综合、仿真、适配、编程/下载和性能测试等常规 操作技巧
4.1 MAX+PLUSⅡ软件安装和使用

EDA第4章PCB2

EDA第4章PCB2

结束向导对话框

单击Next按钮
结束向导对话框

单击Finish按钮,完成生成印制板的过程
生成的PCB框架
生成的PCB框架
板框宽 本例为1300mil 尺寸标注线 线宽默认10mil 实际电路板 的长和宽
板框走线到 实际电路板 边缘的距离 默认50mil
板框走线 板框长 线宽默认10mil 本例为1600mil
自定义板卡的参数设置对话框





Title Block String 是否显示标题栏 Legend String 是否显示蚀刻字符串 Dimension Lines 板框内是否显示尺寸线 Corner Cutoff 板框是否四边切角 Inter Cutoff 板框内是否钻安装孔 全部默认打√,表示启用

过孔从上面看上去,有两个尺寸:

设置元器件类型


指定该电路板上以哪种元器件为主 Surface-mount Components 以表粘式元器件为主 默认 Through-hole Components 以针脚式元器件为主
设置最小的尺寸限制




设置 最小的导线尺寸 过孔Via尺寸 导线间的安全距离 这些参数 不能随便设置 和制板厂商的 制板能力有关 默认值厂商都能做
板框长度设置对话框




若板框长度Width 板框宽度Hight 不合适 可在此更改 将鼠标移到 需要修改的数字 该数字处变成 输入框的形式 输入需要修改的数字
设置电路板四个切角的大小

本例将所有数字都改为0
设置电路板安装孔的大小

本例将所有数字都改为0

eda第4章 操作方法

eda第4章 操作方法

第4章 EWB的基本操作要创建一个仿真实验电路,必须掌握一些基本的操作方法。

为了叙述方便,对鼠标和键盘的有关操作术语规定如下:(1)单击:按鼠标左键一下,然后马上放开。

(2)双击:快速、连续按鼠标左键两下。

(3)拖曳:把鼠标指针放在某一对象上,按住鼠标左键不放,同时移动鼠标指针到一个新的位置,然后再释放鼠标左键。

(4)Ctrl+:表示按下Ctrl键的同时作某项操作。

例如Ctrl+单击表示按下Ctrl键的同时进行单击。

4.1 EWB文件的打开与建立4.1.1 打开文件要打开一个已经存在的电路文件,可以用File菜单中的Open命令把电路文件打开,或者单击工具栏中的快捷按钮来打开电路文件。

在EWB5.0中,电路文件以“EWB”为扩展名。

选择Open命令后,屏幕上会出现一个打开电路文件(Open Circuit File)对话框,通过选择驱动器或路径找到所需的电路文件,选择后单击“打开”或直接双击电路文件即可打开文件。

4.1.2 建立新文件要建立一个新的实验电路,可以用鼠标选择File菜单中的New命令,屏幕上就会立即出现一个新的工作台。

同样,直接单击工具栏中的快捷按钮会更方便。

如果当前已经打开一个电路,并且当前的电路被修改过,则在建立新文件前计算机将提示是否保存当前已经修改过的电路,此时可根据实际需要单击“是”、“否”或“取消”按钮即可。

4.2 元器件的操作4.2.1 元器件的选用选用元器件时,首先单击元器件库栏中包含该元器件的图标,打开该元器件库,然后从元器件库中将选中的元器件拖曳到电路工作区即可。

4.2.2 元器件的选中1. 单个元器件的选中单击要选中的元器件,被选中的元器件以红色显示,表示处于被选中状态。

2. 多个元器件的选中Ctrl+单击需要选中的元器件,被选中的所有元器件都以红色显示。

如果要同时选中一组相邻的元器件,可以在电路工作区的适当位置拖曳画出一个矩形区域,包围在该矩形区域内的一组元器件即被同时选中。

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4.3
电路原理图的建立
4.3.1定制电路原理图工作界面 2.Component Bin标签:用于对电路中元件属性的设置,页面 如图4.4所示。其主要功能区域为: (1)Symbol standard区:设置元件的符号标准,其中ANSI为 美国标准,DIN为欧洲标准,建议选用DIN标准。 (2)Place component mode区:设置放置元件的方式。
4.3
电路原理图的建立
4.3.1定制电路原理图工作界面 5.Font标签:用于设置元件的标识、参数值、节点、引脚名 称、原理图文本等文字格式属性,如图4.7所示。
图4.7 “Font”对话框
4.3
电路原理图的建立
4.3.1定制电路原理图工作界面 6.Miscellaneous标签:用于设置电路的备份、存盘路径、数 字仿真速度和PCB接地方式等,如图4.8所示。
图4.5
“Circuit”对话框
4.3
电路原理图的建立
4.3.1定制电路原理图工作界面 4.Wiring标签:用于对电路中电路图形的设置,页面如图4.6 所示。其主要功能区域为: (1)Wire width区:设置导线的宽度。 (2)Autowire区:设置导线的自动连线方式。
图4.6 “Wiring”对话框
图4.10 “Select a Component” 对话框
4.3
电路原理图的建立
4.3.2 元件与元件库 单击“Group”列表框右端的下拉箭头,可看到13个元器件分类 库列在其中,如图4.11所示;“Family”区中列出了每个库含有的元 件箱3至30个不等;各种电路仿真元器件分门别类地放在这些元件 箱中,在“Component”区中列出,供用户调用。
图4.8 “Miscellaneous”对话框
4.3
电路原理图的建立
4.3.2 元件与元件库 Multisim V7提供了如图4.9所示仿真元件工具栏,其中包含13 个元器件分类库。
图4.9 “Component”工具栏
单击仿真元件工具栏中任何一个元件图标,即可打开元件选择 对话框,如图4.10所示。
4.2 知识基础
4.2.1 EWB与 Multisim (12)将电路图由Multisim 7中传输到Ultiboard 7中时,同 时将电路的注释也传输过去。 (13)在Simulate中,可以直接用XSpice语言来执行调用程序 。 经过上述变化,使Multisim的功能大大加强,极大地方便了用 户使用。
4.3
1.电源库( Sources) 包括6个电源器件箱,有为电路提供电能的功 率电源,有为电路提供输入信号的信号源和产生电 信号转变的控制电源,还有1个接地端和1个数字电 路接地端。Multisim把个电源类器件视为虚拟器件 ,可通过自身属性对话框进行参数设置。
图4.11 及“Group”列表框
4.3
4.2 知识基础
4.2.1 EWB与 Multisim Electronics Workbench (EWB)是IIT公司推出的电路设计与 仿真的EDA软件,随着技术的发展,EWB也经过多个版本的衍变,其 基本组成部分为Multisim、Ultiboard、Ultiroute和Commsim,其 中最具有特色是EWB仿真模块即Multisim。最近,IIT公司又推出了 最新版本Multisim V7,其主要变化为: (1)调用元件方式不同,可在元件界面中直接选择三个不同 的元件库,选择不同类型的元件,并且元件数目由5000多个增加到 16000多个。 (2)增加20个三维效果的基本元件,可直接搭建基本电路, 增强教学的直观性。 (3)可同时打开多个工作界面,有利于大型电路的编辑。 (4)增加project bar窗口,在编辑大规模工程电路时,方便 管理电路的各个层次,在分页编辑大规模工程电路时,可以用 Place中的Off-Page Connector进行每一页的联接。
电路原理图的建立
4.3.2 元件与元件库 2.基本元件库( Basic) 包括仿真元件箱15个,每个元件箱存放若干与真实元件一致的 仿真器件供选用,还包括虚拟元件箱3个(其背景表示为绿色衬底 ),其元件不需要选择而直接调用,再通过自身属性对话框进行参 数设置。 3.二极管库( Diodes) 包括仿真元件箱8个,还包括虚拟元件箱1个(其背景表示为绿 色衬底)。 4.晶体管库( Transistors) 包括仿真元件箱15个,每个元件箱存放若干晶体管元件模型( 以Spice格式编写)供选用,还包括虚拟元件箱1个(其背景表示为 绿色衬底),可通过自身属性对话框进行参数设置。 5.模拟元件库( Analog) 包括运算放大器等6类器件,其中1个为虚拟器件箱。 6.TTL元件库( TTL) 包括74系列的TTL数字集成逻辑器件。
4.2 知识基础
4.2.2 Multisim V7基本界面 仿真开关 1. 基本元素 如图4.1所示,Multisim V7用户界面包括以下基本元素:
菜单栏
使用中元件列表 系统工具栏
设计工具栏 电路窗口
元件工具栏
仪表列
图4.1 Multisim V7用 户界面的基本元素
4.2 知识基础
4.2.2 Multisim 2001基本界面 Multisim与所有的Windows应用程序类似,可在菜单(Menus) 中找到所有功能的命令。 系统工具栏(System toolbar):系统工具栏包含常用的基本 功能按钮,如新建、打开、保存、剪切、复制、粘贴等基本命令。 设计工具栏(Multisim design Bar):设计工具栏是Multisim V7 的一个完整部分,下面将详细介绍。 使用中元件列表(In Use List):使用中元件列表列出了当 前电路所使用的全部元件。 元件工具栏(Component toolbar):元件工具栏包含元件箱 按钮(Parts Bin),单击可打开元件族工具栏(此工具栏中包含 每一元件族中所含的元件按钮,以元件符号区分)。
4.1 概述
Multisim是Interactive Image Technologies(Electronics Workbench)公司推出的以Windows为基础的板级仿真工具,适用于 模拟/数字线路板的设计,该工具在一个程序包中汇总了框图输入、 Spice仿真、HDL设计输入和仿真及其他设计能力,可以协同仿真 Spice、Verilog和VHDL,并把RF设计模块添加到成套工具的一些版 本中。 Multisim是一个完整的设计工具系统,提供了一个非常大的元 件数据库,并提供原理图输入接口、全部的数模Spice仿真功能、 VHDL/Verilog设计接口与仿真功能、FPGA/CPLD综合、RF设计能 力和后处理功能,还可以进行从原理图到PCB布线工具包(如: Electronics Workbench的Ultiboard2001)的无缝隙数据传输。它提供 了单一易用的图形输入接口,可以满足各种设计需求。 针对不同的用户需要,Multisim发行了如教育版(E人版(Personal)等多个版本。本书仅 对Multisim V7教育版进行介绍。
4.2 知识基础
4.2.2 Multisim 2001基本界面 2.设计工具栏 设计是Multisim的核心部分,通过运行程序所提供的各种 复杂功能可进行电路的建立、仿真和分析,最终输出设计数据。 设计工具栏如图4.2所示。
图4.2 设计工具栏
图中各按钮功能如下: 数据库管理按钮(Database management),用于对元件 数据库进行管理。 元件编辑器按钮(Create Component),用于增加元件。 仿真按钮(Simulate),用于开始、暂停或结束电路仿真。
图4.3
“Preference”对话框
4.3
电路原理图的建立
4.3.1定制电路原理图工作界面 该对话框中有6个标签,每个标签包括若干功能选项,这6个标 签能够对电路的界面进行较为全面的设置,现做概括说明。 1.Workspace标签:用于对电路显示窗口图纸的设置,页面如 图4.3所示。其主要功能区域为: (1)Show区:设置图纸显示格式,如标题栏、栅格和边界等 。 (2)Sheet size区:设置图纸的大小和摆放方向等。 (3)Zoom level区:设置图纸显示比例。
4.2 知识基础
4.2.1 EWB与 Multisim (5)增加spreadsheet view窗口,方便查看电路中各个元件 的属性及封装形式。 (6)虚拟仪表由11个增加到18个,一个四通道的示波器,三 个模仿Agilent真实界面的虚拟仪表(信号发生器、示波器、万用 表),一个IV曲线分析仪表,一个计频器,一个动态测试棒。 (7)分析方法增加到20种,增加了IV曲线分析等。 (8)增加了555电路和滤波电路这两个电路向导,在使用中只 需更改参数就可以建立电路,方便教学。 (9)在Place中增加Create New Hierarchical Block,能以 模块的方式调用已经创建好的文件,区别于原子电路只能在同一文 件下保存。使用该功能可任意打开、保存并调用别的电路。 (10)在网络上共享资源,教师可以将编辑的电路通过网络与 学生共享。 (11)自主定义电路的标题、性质和类型等。
图4.4 “Component Bin”对话框
4.3
电路原理图的建立
4.3.1定制电路原理图工作界面 3.Circuit标签:用于对电路中电路图形的设置,页面如图 4.5所示。其主要功能区域为: (1)Show区:设置元件标号(Component Reference ID)、 标 称 值 ( Component Values ) 及 标 号 名 ( node name ) 的 显 示 (show)/不显示。 (2)Color区:设置元件和背景的颜色。
本章讲述了利用这些工具按钮建立电路、仿真电路的基本 用法,有关细节还可参考Multisim V7 User Guide。
4.3
电路原理图的建立
4.3.1定制电路原理图工作界面 定制用户界面的目的在于方便原理图的创建、电路的仿真分析 和观察理解。因此在创建一个电路之前,最好根据电路的具体要求 和用户的习惯设置一个特定的用户界面,定制用户界面的操作主要 通过Preference对话框中提供的各项选择功能实现。 选择菜单命令Options|Preference,即出现Preference对话框,如 图4.3所示。
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