EDA 技术实用教程第12章

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EDA技术实用教程-VHDL版课后答案

EDA技术实用教程-VHDL版课后答案

第一章1-1 EDA技术与ASIC设计和FPGA开发有什么关系? P3~4答:利用EDA技术进行电子系统设计的最后目标是完成专用集成电路ASIC的设计和实现;FPGA和CPLD是实现这一途径的主流器件。

FPGA和CPLD通常也被称为可编程专用IC,或可编程ASIC。

FPGA和CPLD的应用是EDA技术有机融合软硬件电子设计技术、SoC(片上系统)和ASIC设计,以及对自动设计与自动实现最典型的诠释。

1-2与软件描述语言相比,VHDL有什么特点? P6答:编译器将软件程序翻译成基于某种特定CPU的机器代码,这种代码仅限于这种CPU而不能移植,并且机器代码不代表硬件结构,更不能改变CPU的硬件结构,只能被动地为其特定的硬件电路结构所利用。

综合器将VHDL 程序转化的目标是底层的电路结构网表文件,这种满足VHDL设计程序功能描述的电路结构,不依赖于任何特定硬件环境;具有相对独立性。

综合器在将VHDL(硬件描述语言)表达的电路功能转化成具体的电路结构网表过程中,具有明显的能动性和创造性,它不是机械的一一对应式的“翻译”,而是根据设计库、工艺库以及预先设置的各类约束条件,选择最优的方式完成电路结构的设计。

l-3什么是综合?有哪些类型?综合在电子设计自动化中的地位是什么? P5什么是综合? 答:在电子设计领域中综合的概念可以表示为:将用行为和功能层次表达的电子系统转换为低层次的便于具体实现的模块组合装配的过程。

有哪些类型? 答:(1)从自然语言转换到VHDL语言算法表示,即自然语言综合。

(2)从算法表示转换到寄存器传输级(RegisterTransport Level,RTL),即从行为域到结构域的综合,即行为综合。

(3)从RTL级表示转换到逻辑门(包括触发器)的表示,即逻辑综合。

(4)从逻辑门表示转换到版图表示(ASIC设计),或转换到FPGA的配置网表文件,可称为版图综合或结构综合。

综合在电子设计自动化中的地位是什么? 答:是核心地位(见图1-3)。

《EDA技术》教学大纲

《EDA技术》教学大纲

课程编号:04021144《EDA技术》课程教学大纲学时:48 学分:3一、教学大纲的说明1、授课对象:电子信息工程专业、四年制本科2、课程性质:专业方向类必修课3、任务及要求:电子设计自动化(EDA)是电子信息类专业的一门重要课程。

EDA是20世纪90年代初发展起来的新技术。

本课程的任务是使学生学习和掌握可编程逻辑器件、EDA开发系统软件以及硬件描述语言(VHDL),为掌握EDA技术打下必要的基础;初步学会应用EDA技术解决一些简单的电子设计问题。

4、与其它课程的联系:先修课程:模拟电子技术、数字电子技术、Java语言与程序设计后续课程:电子系统设计二、教学大纲1、课程内容:第一章EDA技术概述EDA技术的由来、可编程逻辑器件的发展历程、可编程逻辑器件产品简介、硬件描述语言简介。

通过本章的学习,使学生对EDA技术有一个初步的认识。

第二章EDA设计流程及其工具设计流程、EDA开发工具简介。

通过本章的学习,使学生对常用EDA开发工具有一个初步的认识。

第三章FPGA/CPLD结构与应用本章具体介绍数种可编程逻辑器件。

通过本章的学习,使学生深入了解可编程逻辑器件,为掌握EDA技术打下坚实的基础。

第四章原理图输入设计方法本章通过实例详细介绍了Quartus II软件中原理图输入设计方法、波形输入设计方法。

第五、六、七、八、九章VHDL设计VHDL程序结构、VHDL语言要素、VHDL顺序语句、VHDL并行语句、VHDL的描述风格、仿真、综合。

本章内容是介绍一种通用的硬件描述语言VHDL。

该语言与一般的计算机高级语言有相似之处,但是它是以硬件为目标的。

通过本章的学习,应掌握VHDL的主要内容,并通过上机操作,学会编程方法。

第十章设计优化和设计方法介绍面积优化、速度优化的常用方法,并详细介绍如何在Quartus II软件中实现上述优化。

第十一章EDA工具软件接口介绍Quartus II软件与常用第三方EDA软件如Synplify、ModelSim的接口方法。

eda技术教案

eda技术教案

eda技术教案EDA技术教案第⼀次课内容:1)介绍EDA技术的涵义、发展历程和应⽤领域;2)介绍EDA技术的主要内容;3)介绍EDA的⼯程设计流程;4)说明本课程的特点与学习⽅法。

教学⽬的:1)通过介绍EDA技术的涵义、发展历程和应⽤领域,使学⽣了解本课程的实际应⽤很⼤,调动学⽣学习这门课程的积极性2)通过介绍EDA技术的主要内容,使学⽣了解这门课程要学习什么。

在此基础上说明本课程的特点与学习⽅法。

3)说明各种通信系统的组成,了解它们的优缺点,出现背景。

重点说明数字通信系统的特定和优点。

4)介绍EDA的⼯程设计流程,说明当前EDA设计的特点,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是由有关开发软件⾃动完成的,因此类似软件编程,不需太多的低层硬件知识,使学⽣克服畏难情绪。

教学重点、难点:1)EDA技术的三个发展阶段以及各阶段的特点;2)EDA的定义和EDA技术的主要内容;3)EDA的⼯程设计流程。

教学⽅法:⽐较、举例、图解。

教学过程:(⼀)⾃我介绍,说明课时安排、成绩评定⽅法、课程定位、教学⽹站的进⼊。

(⼆)讲授新课课堂教学实施过程共分六步。

1)介绍EDA技术的涵义。

2)说明EDA技术的发展背景,说明EDA技术的三个发展阶段,⽐较三个阶段的各解决了什么问题,在此基础上理解各阶段的特点。

3)在第⼆步理解EDA技术进⾏电⼦系统设计的特点的基础上引出并详细说明EDA的定义,加深对EDA技术的涵义的理解。

4)在第三步详细说明EDA的定义的基础上,引出EDA技术的4个主要内容:硬件描述语⾔:设计的主要表达⼿段;⼤规模可编程逻辑器件:设计的载体;软件开发⼯具:设计的⼯具;实验开发系统:下载⼯具及硬件验证⼯具。

再分别介绍EDA技术的4个主要内容:了解常⽤的硬件描述语⾔VHDL和Verilog;了解两种常⽤的⼤规模可编程逻辑器件FPGA和CPLD以及它们各⾃的特点;了解主流EDA⼯具软件;了解本课程使⽤的西安唐都公司的TD-EAD实验系统5)说明课程要求:通过学习这门课程要掌握运⽤EDA开发⼯具设计开发电⼦系统,引出这门课程的特点:实践性强,说明我们的学习⽅法:抓住⼀个重点:VHDL的编程;掌握两个⼯具:Quartus II 和TD-EAD实验系统;运⽤三种⼿段:通过案例分析、应⽤设计和上机实践,实现理论与实践相结合,边学边⽤,边⽤边学。

EDA技术实用教程

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1.9 常用EDA工具
1.9.3 仿真器与时序分析器
1.9.4 适配器
1.9.5 下载器
1.10 Quartus 概述
1.11 IP 核
软IP
固IP
硬IP
1.12 EDA技术发展趋势管窥
高速图像处理、人工智能、数据中心、云、高速接口、存 储中心的架构方案中越来越多地使用FPGA。
习题
l 1-1 EDA技术与ASIC设计和FPGA开发有什么关系?FPGA在ASIC 设计中有什么用途?
l 1-2 与软件描述语言相比,Verilog HDL有什么特点? l 1-3 什么是综合?有哪些类型?综合在电子设计自动化中的地位是什
么? l 1-4 在EDA技术中,自顶向下的设计方法的重要意义是什么? l 1-5 IP在EDA技术的应用和发展中的意义是什么? l 1-6 叙述EDA的FPGA设计流程,以及涉及的EDA工具及其在整个流
(1)门阵列ASIC (2)标准单元ASIC (3)全定制芯片
3. 混合ASIC
1.3 硬件描述语言
● VHDL ● Verilog HDL ● System Verilog ● System C
1.4 HDL综合
1.4 HDL综合
1.5 自顶向下的设计技术
1.6 EDA技术的优势
(1)大大降低设计成本,缩短设计周期。 (2)有各类库的支持。 (3)极大地简化了设计文档的管理。 (4)日益强大的逻辑设计仿真测试技术。 (5)设计者拥有完全的自主权,再无受制于人之虞。 (6)良好的可移植与可测试性,为系统开发提供了可靠的保证。 (7)能将所有设计环节纳入统一的自顶向下的设计方案中。 (8)在整个设计流程上充分利用计算机的自动设计能力,在各个设计 层次上利用计算机完成不同内容的仿真模拟,在系统板设计结束后仍可 利用计算机对硬件系统进行完整全面的测试。

EDA技术实用教程

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逻辑综合器
FPGA/CPLD 器件和电路系统
FPGA/CPLD 编程下载 图11-1 EDA工程接口流程
时序与功能 门级仿真
11.2 Synplify与MAX+plusII的接口
1. 输入设计
工具栏 按钮面板
菜单
状态栏
图11-2 Synplify Pro启动后界面
标签
Tcl 命令窗
项目浏览窗口
11.2 Synplify与MAX+plusII的接口
(1)启动ModelSim
工具栏
命令窗口
工作区
图11-13 ModelSim的启动界面
2. 建立仿真工程项目
图11-14 ModelSim的 Create Project对话框
(3)编译仿真文件。
图11-16 ModelSim编译时的提示信息
(4)装载仿真模块和仿真库。
图11-17 装载设计模块
11.3 Synplify与ispEXPERT Compiler的接口
(3)读入EDIF文件。
图11-10 选择适配目标器件对话框
11.3
Synplify与ispEXPERT Compiler的接口
(4)选定目标器件。 (5)引脚锁定。
图11-11 芯片引 脚锁定 对话框
11.3 Synplify与ispEXPERT Compiler的接口
(2)建立VITAL库。
图11-24 建立VITAL库
下面将介绍另一种延时信息附加方式的仿真,即附加标准延时文件, (Standard Delay File)SDF2.1文件。仿真操作如下:
(3)编译库文件。
图11-25 ModelSim的Compile HDL Source Files 对话框

《EDA技术实用教程》习题解答

《EDA技术实用教程》习题解答
y => b(i), sub_in => stmp(i), diffr => c(i), sub_out => stmp(i+1)); end generate ; end;
习题 5-6 根据图 5-23,写出顶层文件 MX3256.VHD 的 VHDL 设计文件。
第 1 章 概述
9
图 5-21 习题 5-4 图
解: VHDL 设计文件内容如下:
library ieee; use ieee.std_logic_1164.all;
entity exen is
port ( cl
: in std_logic;
clk0 : in std_logic;
out1 );
: out std_logic
out1 <= not tmp; end hdlarch; ⊕习题 5-5 给出 1 位全减器的 VHDL 描述。要求: (1) 首先设计 1 位半减器,然后用例化语句将它们连接起来,图 5-22 中 h_suber 是半减器,diffr 是输出差, s_out 是借位输出,sub_in 是借位输入。
解:
图 5-19 4 选 1 多路选择器
图 5-20 双 2 选 1 多路选择器
architecture hdlarch of MUXK is
signal tmp : std_logic;
begin
process(s0,a2,a3) begin
if s0 = '0' then
tmp <= a2;
else
解:用同步计数器来实现。(事实上要求设计的是一个袼雷码计数器)
考虑不同状态时,对应的 DFF 输入端的值:

《EDA技术实用教程(第五版)》习题答案(第1-10章)--潘(DOC)

《EDA技术实用教程(第五版)》习题答案(第1-10章)--潘(DOC)

《EDA技术实用教程(第五版)》习题1 习题1-1EDA技术与ASIC设计和FPGA开发有什么关系?FPGA在ASIC设计中有什么用途?P3~4EDA技术与ASIC设计和FPGA开发有什么关系?答:利用EDA技术进行电子系统设计的最后目标是完成专用集成电路ASIC的设计和实现;FPGA和CPLD是实现这一途径的主流器件。

FPGA和CPLD的应用是EDA技术有机融合软硬件电子设计技术、SoC(片上系统)和ASIC设计,以及对自动设计与自动实现最典型的诠释。

FPGA在ASIC设计中有什么用途?答:FPGA和CPLD通常也被称为可编程专用IC,或可编程ASIC。

FPGA实现ASIC设计的现场可编程器件。

1-2 与软件描述语言相比,VHDL有什么特点? P4~6答:编译器将软件程序翻译成基于某种特定CPU的机器代码,这种代码仅限于这种CPU 而不能移植,并且机器代码不代表硬件结构,更不能改变CPU的硬件结构,只能被动地为其特定的硬件电路结构所利用。

综合器将VHDL程序转化的目标是底层的电路结构网表文件,这种满足VHDL设计程序功能描述的电路结构,不依赖于任何特定硬件环境;具有相对独立性。

综合器在将VHDL(硬件描述语言)表达的电路功能转化成具体的电路结构网表过程中,具有明显的能动性和创造性,它不是机械的一一对应式的“翻译”,而是根据设计库、工艺库以及预先设置的各类约束条件,选择最优的方式完成电路结构的设计。

l-3什么是综合?有哪些类型?综合在电子设计自动化中的地位是什么?P6什么是综合? 答:在电子设计领域中综合的概念可以表示为:将用行为和功能层次表达的电子系统转换为低层次的便于具体实现的模块组合装配的过程。

有哪些类型?答:(1)从自然语言转换到VHDL语言算法表示,即自然语言综合。

(2)从算法表示转换到寄存器传输级(RegisterTransport Level,RTL),即从行为域到结构域的综合,即行为综合。

EDA技术实用教程习题答案——潘松黄继业

EDA技术实用教程习题答案——潘松黄继业

EDA技术实用教程潘松黄继业第一章1-1 EDA技术与ASIC设计和FPGA开发有什么关系?答:利用EDA技术进行电子系统设计的最后目标是完成专用集成电路ASIC的设计和实现;FPGA和CPLD是实现这一途径的主流器件。

FPGA和CPLD通常也被称为可编程专用IC,或可编程ASIC。

FPGA和CPLD的应用是EDA技术有机融合软硬件电子设计技术、SoC(片上系统)和ASIC设计,以及对自动设计与自动实现最典型的诠释。

1-2与软件描述语言相比,VHDL有什么特点?答:编译器将软件程序翻译成基于某种特定CPU的机器代码,这种代码仅限于这种CPU而不能移植,并且机器代码不代表硬件结构,更不能改变CPU的硬件结构,只能被动地为其特定的硬件电路结构所利用。

综合器将VHDL程序转化的目标是底层的电路结构网表文件,这种满足VHDL设计程序功能描述的电路结构,不依赖于任何特定硬件环境;具有相对独立性。

综合器在将VHDL(硬件描述语言)表达的电路功能转化成具体的电路结构网表过程中,具有明显的能动性和创造性,它不是机械的一一对应式的“翻译”,而是根据设计库、工艺库以及预先设置的各类约束条件,选择最优的方式完成电路结构的设计。

l-3什么是综合?有哪些类型?综合在电子设计自动化中的地位是什么?什么是综合? 答:在电子设计领域中综合的概念可以表示为:将用行为和功能层次表达的电子系统转换为低层次的便于具体实现的模块组合装配的过程。

有哪些类型?答:(1)从自然语言转换到VHDL语言算法表示,即自然语言综合。

(2)从算法表示转换到寄存器传输级(RegisterTransport Level,RTL),即从行为域到结构域的综合,即行为综合。

(3)从RTL级表示转换到逻辑门(包括触发器)的表示,即逻辑综合。

(4)从逻辑门表示转换到版图表示(ASIC设计),或转换到FPGA的配置网表文件,可称为版图综合或结构综合。

综合在电子设计自动化中的地位是什么?答:是核心地位(见图1-3)。

EDA教程

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第1章 EDA技术概述
【要求】
理解可编程逻辑器件和EDA技术的初步知识。
【知识点】 理解EDA技术的概念 理解EDA技术的发展 理解EDA技术的主要内容 理解可编程逻辑器件的发展 理解可编程逻辑器件的分类与结构及原理 理解面向CPLD/FPGA的设计流程
【重点和难点】 EDA技术的概念和发展 可编程逻辑器件的分类与结构
较多;在美国,则是平分秋色。这两大供应商提供了全球60%以上
的PLD/FPGA产品。可以说,Altera和Xilinx共同决定了PLD 技术的发展方向。
Lattice是ISP(在系统可编程)技术的发明者,其主要产品有
Integrated Circuit)、单片电子系统SOC (System On Chip)芯片为目标器件,以电子系统设计为应用方向的电子产品
设计自动化过程。
电子系统设计的自动化过程主要包括有:逻辑编译、逻辑化简、 逻辑综合及优化、逻辑布局布线、逻辑仿真、逻辑适配等过程。 本书讨论的对象专指狭义的EDA技术。
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§ 1.1 EDA历史与发展
二、EDA技术的历史与发展
EDA技术随着计算机技术、微电子技术、电子系统设计技术
的发展,主要经历了3个发展阶段: • • • 计算机辅助设计(Computer-Aided Design CAD)阶段 计算机辅助工程设计(Computer-Aided Engineering 电子系统设计自动化(Electronic System Design
可编程逻辑器件由PLA到CPLD/FPGA,到SoC,在高速度、
高集成度、高可靠性方面得到了快速的发展。片上系统(System
on a Chip, SoC)指的是以嵌入式系统为核心,集软硬件于一体, 内嵌复杂功能模块的集成芯片。 3. EDA软件工具

eda技术及应用课后习题答案

eda技术及应用课后习题答案

eda技术及应用课后习题答案【篇一:eda技术实用教程(第四版)》习题答案】ss=txt>1 习题1-1 eda技术与asic设计和fpga开发有什么关系?fpga在asic 设计中有什么用途?p3~41-2 与软件描述语言相比,vhdl有什么特点? p6l-3 什么是综合?有哪些类型?综合在电子设计自动化中的地位是什么? p51-4 在eda技术中,自顶向下的设计方法的重要意义是什么?p7~101-5 ip在eda技术的应用和发展中的意义是什么? p22~141-6 叙述eda的fpga/cpld设计流程,以及涉及的eda工具及其在整个流程中的作用。

(p11~13)2 习题2-1 olmc(输出逻辑宏单元)有何功能?说明gal是怎样实现可编程组合电路与时序电路的。

p34~362-2 什么是基于乘积项的可编程逻辑结构? p33~34,40 什么是基于查找表的可编程逻辑结构? p40~412-3 fpga系列器件中的lab有何作用? p43~452-5 解释编程与配置这两个概念。

p582-6 请参阅相关资料,并回答问题:按本章给出的归类方式,将基于乘积项的可编程逻辑结构的pld器件归类为cpld;将基于查找表的可编程逻辑结构的pld器什归类为fpga,那么,apex系列属于什么类型pld器件? max ii系列又属于什么类型的pld器件?为什么? p54~563 习题3-1 画出与以下实体描述对应的原理图符号元件:entity buf3s is --实体1:三态缓冲器port(input:in std_logic; --输入端enable:in std_logic; --使能端output:out std_logic); --输出端end buf3s ;entity mux21 is --实体2: 2选1多路选择器port(in0, in1,sel: in std_logic;output:out std_logic);3-2 图3-16所示的是4选1多路选择器,试分别用if_then语句和case语句的表达方式写出此电路的vhdl程序,选择控制信号s1和s0的数据类型为std_logic_vector;当s1=’0’,s0=’0’;s1=’0’,s0=’1’;s1=’1’,s0=’0’和s1=’1’,s0=’1’时,分别执行y=a、y=b、y=c、y=d。

《EDA技术实用教程(第五版)》课后习题答案(第1_10章)

《EDA技术实用教程(第五版)》课后习题答案(第1_10章)

《EDA技术实用教程(第五版)》课后习题及答案1 习题1-1EDA技术与ASIC设计和FPGA开发有什么关系?FPGA在ASIC设计中有什么用途?P3~4EDA技术与ASIC设计和FPGA开发有什么关系?答:利用EDA 技术进行电子系统设计的最后目标是完成专用集成电路ASIC的设计和实现;FPGA和CPLD是实现这一途径的主流器件。

FPGA和CPLD的应用是EDA技术有机融合软硬件电子设计技术、SoC(片上系统)和ASIC设计,以及对自动设计与自动实现最典型的诠释。

FPGA在ASIC设计中有什么用途?答:FPGA和CPLD通常也被称为可编程专用IC,或可编程ASIC。

FPGA实现ASIC设计的现场可编程器件。

1-2 与软件描述语言相比,VHDL有什么特点? P4~6答:编译器将软件程序翻译成基于某种特定CPU的机器代码,这种代码仅限于这种CPU而不能移植,并且机器代码不代表硬件结构,更不能改变CPU的硬件结构,只能被动地为其特定的硬件电路结构所利用。

综合器将VHDL程序转化的目标是底层的电路结构网表文件,这种满足VHDL设计程序功能描述的电路结构,不依赖于任何特定硬件环境;具有相对独立性。

综合器在将VHDL(硬件描述语言)表达的电路功能转化成具体的电路结构网表过程中,具有明显的能动性和创造性,它不是机械的一一对应式的“翻译”,而是根据设计库、工艺库以及预先设置的各类约束条件,选择最优的方式完成电路结构的设计。

l-3什么是综合?有哪些类型?综合在电子设计自动化中的地位是什么?P6什么是综合? 答:在电子设计领域中综合的概念可以表示为:将用行为和功能层次表达的电子系统转换为低层次的便于具体实现的模块组合装配的过程。

有哪些类型?答:(1)从自然语言转换到VHDL语言算法表示,即自然语言综合。

(2)从算法表示转换到寄存器传输级(RegisterTransport Level,RTL),即从行为域到结构域的综合,即行为综合。

EDA技术实用教程

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10.1.8 子程序调用语句
1. 过程调用
接下页
第10章 VHDL基本语句
10.1 顺 序 语 句
10.1.8 子程序调用语句
1. 过程调用 接上页
第10章 VHDL基本语句
10.1 顺 序 语 句
10.1.8 子程序调用语句
1. 过程调用
第10章 VHDL基本语句
10.1 顺 序 语 句
10.1.8 子程序调用语句
10.1 顺 序 语 句
10.1.10 NULL语句
第10章 VHDL基本语句
10.2 VHDL并行语句
第10章 VHDL基本语句
10.2 VHDL并行语句
10.2.1 并行信号赋值语句
1. 简单信号赋值语句
第10章 VHDL基本语句
10.2 VHDL并行语句
10.2.1 并行信号赋值语句
2. 条件信号赋值语句
2.函数调用
函数调用与过程调用十分相似,不同之处是,调用函数 将返回一个指定数据类型的值,函数的参量只能是输入值。
ห้องสมุดไป่ตู้
第10章 VHDL基本语句
10.1 顺 序 语 句
10.1.9 RETURN语句
第10章 VHDL基本语句
10.1 顺 序 语 句
10.1.9 RETURN语句
第10章 VHDL基本语句
10.2 VHDL并行语句
10.2.5 生成语句
第10章 VHDL基本语句
10.2 VHDL并行语句
10.2.6 REPORT语句
第10章 VHDL基本语句
10.2 VHDL并行语句
10.2.7 断言语句
第10章 VHDL基本语句
10.2 VHDL并行语句

eda技术实用教程verilog(第四版)前两章考试复习资料

eda技术实用教程verilog(第四版)前两章考试复习资料

第一章 EDA 基础知识1.EDA 技术概念答:利用EDA技术可以实现专用集成电路ASIC的设计和实现(FPGA和CPLD是实现这一途径的主流器件。

FPGA和CPLD通常也被称为可编程专用IC,或可编程ASIC。

FPGA和CPLD 的应用是EDA技术有机融合软硬件电子设计技术、SoC(片上系统)和ASIC设计,以及对自动设计与自动实现最典型的诠释。

)2. EDA 技术发展的 3 个阶段(CAD , CAE ,EDA)答:(1)20世纪70年代:CAD阶段-CAD概念已见雏形,人们开始利用计算机及取代手工劳动,辅助进行集成电路板图编辑、PCB(印制电路板)布局布线等工作。

(2)20世纪80年代:CAE阶段。

(3)20世纪90年代:EDA阶段。

3. EDA 技术实现目标答:利用EDA技术进行电子系统设计的最后目标是完成专用集成电路ASIC或印制电路板(PCB)的设计和实现(图1-1)。

4.EDA 技术实现目标的途径答:(1)可编程逻辑器件:;FPGA和CPLD是实现这一途径的主流器件。

FPGA和CPLD通常也被称为可编程专用IC,或可编程ASIC。

FPGA和CPLD的应用是EDA技术有机融合软硬件电子设计技术、SoC(片上系统)和ASIC设计,以及对自动设计与自动实现最典型的诠释。

(2)半定制或全定制ASICa:门阵列ASICb:标准单元ASIC(3)混合ASIC5.硬件描述语言答: VHDL、Verilog HDL、SystemVerilog、System C6. VERILOG HDL的发展过程(1)含义(2)创建时间答:1983年、创建公司:Gateway Design Automation(GDA)(3)特点:答:a:参照C语言的语法设立的(但与C有本质的区别)b:代码简明扼要,使用灵活,且语法规定不是很严谨,很容易上手。

c:具有很强的电路描述和建模能力。

7. VERILOG HDL 的设计方法,分为哪几个阶段答:8.自顶向下,自底向上方法比较答:自底向上:低效、低可靠性、费时费力、成本高昂。

EDA技术实用教程(工业和信息化普通高等教育“十二五”规划教材立项项目)

EDA技术实用教程(工业和信息化普通高等教育“十二五”规划教材立项项目)

前 言EDA技术是在电子CAD技术基础上发展起来的计算机软件系统,以计算机为工作平台,用硬件描述语言HDL完成设计文件,融合应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果,进行电子产品自动设计。

利用EDA工具,可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统,可将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB 版图的整个过程在计算机上自动处理完成。

EDA 技术设计的标准化语言,日益强大的逻辑设计仿真测试技术已使其成为现代电子设计技术的核心。

EDA软件工具的一个重要分支PLD,是一种由用户根据需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。

目前主要有CPLD和FPGA两大类型,最有代表性的PLD厂家为Altera、Xilinx和Lattice公司。

VHDL语言和硬件描述语言Verilog HDL,是ASIC设计和PLD设计的主要输入工具,在ASIC设计方面平分秋色。

EDA技术已经渗透到各行各业,在机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域都有应用。

几乎所有理工科(特别是电子信息)类的高校都开设了EDA课程。

主要是让学生了解EDA的基本概念和基本原理,掌握用HDL语言编写规范,掌握逻辑综合的理论和算法,使用EDA工具进行电子电路课程的实验验证并从事简单系统的设计,为今后工作打下基础。

科研方面主要利用电路仿真工具(multiSIM或PSPICE)进行电路设计与仿真,利用虚拟仪器进行产品测试,将CPLD/FPGA器件实际应用到仪器设备中,从事PCB设计和ASIC设计等。

产品设计与制造方面,包括计算机仿真,产品开发中的EDA工具应用,系统级模拟及测试环境的仿真,生产流水线的EDA技术应用,产品测试等各个环节。

ASIC和PLD设计正向超高速、高密度、低功耗、低电压方面发展。

EDA技术发展迅猛,应用广泛,已涉及各行各业。

当前工科院校相关专业开设EDA课程,多注重实用设计,面向高校及工程技术人员,但对VHDL语言规范讲解不是很细。

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12.3 仿真激励信号的产生
第一种方法 :
【例12-3】 】 LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY ADDER4 IS PORT ( a, b : IN INTEGER RANGE 0 TO 15; c : OUT INTEGER RANGE 0 TO 15 ); END ADDER4; ARCHITECTURE one OF ADDER4 IS BEGIN c <= a + b; END one;
DIN,COUNT : INTEGER ) is , Variable V_OUT : LINE; Begin write(V_OUT, now, right, 16, ps); write(V_OUT, CLK, right, 2); write(V_OUT, RESET, right, 2); write(V_OUT, CE, right, 2); write(V_OUT, LOAD, right, 2); write(V_OUT, DIR, right, 2); write(V_OUT, DIN, right, 257); --write outputs write(V_OUT, COUNT, right, 257); writeline(RESULTS,V_OUT); end WRITE_RESULTS; begin UUT: COUNTER8 port map (CLK => CLK,RESET => RESET, CE => CE, LOAD => LOAD, DIR => DIR, DIN => DIN, COUNT => COUNT ); CLK_IN: process Begin
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12.2 VHDL源程序仿真 源程序仿真
【例12-2】 】 LIBRARY IEEE; USE IEEE.std_logic_1164.all; ENTITY TRIBUF_and1 IS GENERIC ( ttri: TIME := 1 ns; ttxz: TIME := 1 ns; ttzx: TIME := 1 ns); PORT ( in1 : IN std_logic; oe : IN std_logic; y : OUT std_logic); END TRIBUF_and1; ARCHITECTURE behavior OF TRIBUF_and1 IS BEGIN PROCESS (in1, oe) BEGIN IF oe'EVENT THEN
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12.3 仿真激励信号的产生
图12-2 SIGGEN的仿真输出波形 的仿真输出波形
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12.3 仿真激励信号的产生
【例12-5】 】 ENTITY BENCH IS END; ARCHITECTURE one OF BENCH IS COMPONENT ADDER4 PORT ( a, b : integer range 0 to 15; c : OUT INTEGER RANGE 0 TO 15 ); END COMPONENT; COMPONENT SIGGEN PORT ( sig1 : OUT INTEGER RANGE 0 TO 15; sig2 : OUT INTEGER RANGE 0 TO 15 ); END COMPONENT; SIGNAL a, b, c : INTEGER RANGE 0 TO 15; BEGIN U1 : ADDER4 PORT MAP (a, b, c); U2 : SIGGEN PORT MAP (sig1=>a, sig2=>b); 康芯科技 KX END;
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VHDL编译
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VHDL仿真
仿真结果 (数据和波形)
图12-1
VHDL仿真流程 仿真流程
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12.2 VHDL源程序仿真 源程序仿真
【例12-1】 】 LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY and1 IS PORT(aaa,bbb : IN STD_LOGIC; ccc: OUT STD_LOGIC); END and1; ARCHITECTURE one OF and1 IS BEGIN ccc <= aaa AND bbb; END;
COUNTER := 0; COUNTER + 1;
COUNTER := 255; COUNTER - 1;
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12.4 VHDL测试基准 测试基准
【例12-7】 12Entity testbench is end testbench; Architecture testbench_arch of testbench is File RESULTS: TEXT open WRITE_MODE is "results.txt"; Component counter8 port ( CLK: in STD_LOGIC; RESET: in STD_LOGIC; CE, LOAD, DIR: in STD_LOGIC; DIN: in INTEGER range 0 to 255; COUNT: out INTEGER range 0 to 255 ); end component; shared variable end_sim : BOOLEAN := false; signal CLK, RESET, CE, LOAD, DIR: STD_LOGIC; signal DIN: INTEGER range 0 to 255; signal COUNT: INTEGER range 0 to 255; procedure WRITE_RESULTS ( CLK,CE,LOAD,LOAD,RESET : STD_LOGIC; , , , , 康芯科技 接下页) (接下页) KX
force a 0 force b 0 0, 1 10
force clk 0 0, 1 15 –repeat 20 (clk为周期信号,周期为 为周期信号, 为周期信号 周期为20
force a 10 0, 5 200, 8 400 force b 3 0, 4 100, 6 300
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12.4 VHDL测试基准 测试基准
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DIR
<= '0'; wait for 500 ns; LOAD <= '1'; wait for 60 ns; LOAD <= '0'; wait for 500 ns; DIN <= 60; DIR <= '1'; LOAD <= '1'; wait for 60 ns; LOAD <= '0'; wait for 1 us; CE <= '0'; wait for 500 ns; CE <= '1'; wait for 500 ns; end_sim :=true; wait; end process; WRITE_TO_FILE: WRITE_RESULTS(CLK,RESET,CE,LOAD,DIR,DIN,COUNT); End testbench_arch;
【例12-6】 】 Library IEEE; use IEEE.std_logic_1164.all; entity counter8 is port ( CLK,CE,LOAD,DIR,RESET: in STD_LOGIC; , , , , DIN: in INTEGER range 0 to 255; COUNT: out INTEGER range 0 to 255 ); end counter8; architecture counter8_arch of counter8 is begin process (CLK, RESET) variable COUNTER: INTEGER range 0 to 255; begin if RESET='1' then COUNTER := 0; elsif CLK='1' and CLK'event then if LOAD='1' then COUNTER := DIN; (接下页) 接下页) 康芯科技
EDA 技术实用教程
第 12 章 系统仿真
12.1 仿真
仿真也称模拟( 仿真也称模拟(Simulation) ) 是对电路设计的一种间接的检测方法,是利用计算机对整 是对电路设计的一种间接的检测方法, 个硬件系统进行模拟检测, 个硬件系统进行模拟检测,但却可以不接触具体的硬件系 统.
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12.2 VHDL源程序仿真 源程序仿真
-- 输入间
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if end_sim = false then CLK <= '0'; Wait for 15 ns; CLk <='1'; Wait for 15 ns; Else Wait; end if; end process; STIMULUS: process Begin RESET <= '1'; CE <= '1'; -- 计数使能 DIR <= '1'; -- 加法计数 DIN <= 250; -- 输入数据 LOAD <= '0'; -- 禁止加载输入的数据 wait for 15 ns; RESET <= '0'; wait for 1 us; CE <= '0'; -- 禁止计数脉冲信号进入 wait for 200 ns; CE <= '1'; 接下页) wait for 200 ns; (接下页) 康芯科技
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