电子设计自动化基础- 7综合基础知识

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自动化专业知识体系

自动化专业知识体系

自动化专业知识体系一、概述自动化专业是一门综合性学科,涵盖了机械、电子、计算机、控制等多个领域的知识。

其主要研究对象是自动化系统,旨在通过设计和控制自动化系统,实现对工业、农业、交通、医疗等领域的自动化操作和控制。

自动化专业知识体系由以下几个方面组成:二、机械工程基础知识1.力学:包括静力学、动力学、弹性力学等内容,用于分析和计算机械系统的力学特性。

2.材料力学:研究材料的力学性能,为机械设计提供材料选择和强度计算的依据。

3.机械设计基础:包括机械零件的设计原理、机构设计、机械传动等内容,用于设计和创造机械系统。

三、电子工程基础知识1.电路基础:包括电路元件、电路分析、电磁场理论等内容,用于电子电路的设计和分析。

2.电子器件与电路:研究各种电子器件的工作原理和应用,如二极管、晶体管、集成电路等。

3.摹拟电子技术:包括摹拟信号处理、放大电路设计、滤波器设计等内容,用于摹拟电子系统的设计和实现。

4.数字电子技术:包括数字信号处理、逻辑门电路设计、数字系统设计等内容,用于数字电子系统的设计和实现。

四、计算机科学与技术基础知识1.计算机组成原理:研究计算机硬件的组成和工作原理,包括中央处理器、存储器、输入输出设备等。

2.操作系统:研究计算机系统的管理和控制,包括进程管理、文件系统、内存管理等。

3.数据结构与算法:研究数据的组织和处理方式,以及各种算法的设计和分析。

4.数据库原理:研究数据库的设计和管理,包括数据模型、数据库操作语言、事务处理等。

五、控制科学与工程基础知识1.控制理论基础:包括控制系统的数学模型、稳定性分析、校正方法等内容,用于控制系统的设计和分析。

2.传感器与执行器:研究各种传感器和执行器的工作原理和应用,如温度传感器、机电等。

3.自动控制技术:包括PID控制、含糊控制、神经网络控制等内容,用于实现对自动化系统的控制。

六、自动化系统应用领域1.工业自动化:研究在工业生产中应用自动化技术,实现生产过程的自动化控制和优化。

电子EDA技术的基础知识

电子EDA技术的基础知识

电子EDA技术的基础知识现代电子设计技术的核心就是EDA技术。

EDA技术是一门综合性学科,它打破了软件和硬件间的壁垒,代表了电子设计技术和应用技术的发展方向。

本文将带你一起来了解关于EDA的分类、基本特征、应用、常用软件以及发展前景。

电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写即是EDA.EDA技术是把计算机技术应用在电子设计过程的一门技术,从而实现了电子设计的自动化进行,现今EDA技术已经广泛用于电子电路的设计仿真以及集成电路版图设计、印刷电路板的设计和可编程器件的编程等工作中。

EDA技术是一门综合的学科,它代表了未来电子设计技术的发展方向,打破了软硬件之间的隔阂。

一、EDA的分类我们依据计算机辅助技术介入程度的不同,将电子系统设计分为以下三类:1.人工的设计方法此种设计方法从提出方案到验证方案等等均需要由人工来完成,并且方案的验证必须搭建实际的电路来完成验证。

这种人工的设计方法缺陷在于:开销特别大,但是效率却极低,并且周期比较长,还有一点就是现在的产品不是单单靠人工就能够完成的。

2.计算机辅助设计CAD1970年以来,计算机开始被应用于Ic版图设计以及PCB布局布线,后来发展为可对电路功能和结构进行设计,并且在原来的基础上增添了逻辑仿真、自动布局布线等等的功能。

可以这么说CAD技术的应用取得了可喜的成果。

但我们也不能过于乐观,因为各种各样的软件层出不穷,每一种设计软件只能够解决一部分的问题,这就造成了软件不能完全脱离人去设计,智能化程度不能够满足人们的需求。

3.EDA电子设计自动化1990年以后是EDA时代的到来。

伴随着电子计算机的不断发展,计算机系统被广泛的应用于电子产品的设计和电子产品的测试以及电子产品的制造等各环节当中。

由于电子产品的性能不断提高以及精密度的增加,产品的更新所需要的时间越来越短。

相应的,电子产品的设计和电子产品的测试以及电子产品的制造也必须跟上更新的步伐。

自动化专业知识体系

自动化专业知识体系

自动化专业知识体系一、引言自动化是一门综合性学科,涉及到电子技术、计算机技术、控制理论等多个领域。

本文将介绍自动化专业的知识体系,包括基础知识、核心课程和相关领域的知识。

二、基础知识1. 数学自动化专业需要掌握高等数学、线性代数、概率论与数理统计等数学基础知识。

这些知识对于控制理论、信号处理等方面的研究和应用都具有重要意义。

2. 物理学物理学是自动化专业的基础学科之一。

学生需要掌握力学、电磁学、光学等物理学基本原理,以便于理解自动化系统的工作原理和设计过程。

3. 电子技术电子技术是自动化专业的重要组成部分。

学生需要学习电路分析、模拟电子技术、数字电子技术等课程,掌握电子元器件的基本原理和电路设计的基本方法。

4. 计算机技术计算机技术在自动化领域中起到至关重要的作用。

学生需要学习计算机原理、操作系统、数据结构与算法等课程,熟悉常用编程语言和软件开发工具,掌握计算机应用于自动化系统中的原理和方法。

三、核心课程1. 控制理论控制理论是自动化专业的核心课程之一。

学生需要学习控制系统的基本原理、控制器的设计方法、系统稳定性分析等内容。

此外,还需要了解现代控制理论、自适应控制、模糊控制等前沿技术。

2. 信号处理信号处理是自动化专业的另一个核心课程。

学生需要学习信号的采集、处理和分析方法,了解常用的信号处理技术,如滤波、谱分析等。

此外,还需要了解数字信号处理和图像处理等相关内容。

3. 机器人技术机器人技术是自动化专业的重要方向之一。

学生需要学习机器人的结构和工作原理,了解机器人的运动学和动力学模型,掌握机器人的控制方法和路径规划算法。

四、相关领域的知识1. 自动化生产自动化生产是自动化专业的重要应用领域之一。

学生需要了解生产线的设计和优化方法,掌握自动化设备的选型和配置,熟悉自动化生产系统的运行和维护。

2. 智能交通智能交通是自动化技术在交通领域的应用。

学生需要了解交通流理论、交通信号控制原理和方法,掌握智能交通系统的设计和管理。

EDA电子设计自动化知识点总结

EDA电子设计自动化知识点总结

1、实体界面说明中端口的模式有四种端口模式为:1、IN相当于只可输入的引脚;2、OUT相当于只可输出的引脚;3、BUFFER相当于带输出缓冲器并可以回读的引脚;4、INOUT相当于双向引脚;2、嵌入式阵列块EAB能实现存储功能,每个EAB提供2048比特,可完成ROM,RAM,双口RAM或者FIFO功能。

3、VHDL程序设计中的两大基本描述语句是顺序语句,并行语句。

4、FLEX10K的结构提供了两条专用高速通道,即进位链和级联链。

5、常用的源程序输入方式有原理图输入方式、状态图输入方式、VHDL软件程序的文本方式。

6、FPGA的可编程互连线分为通用互连、直接互连、长线。

7、FPGA(现场可编程门阵列)结构可分为三部分:可编程逻辑单元、可编程输入/输出单元、可编程连线。

8、CPLD(复杂可编程逻辑器件)的结构可分为三部分:可编程逻辑宏单元、可编程输入/输出单元、可编程内部连线。

9、结构体的三种描述方式:行为级描述、数据流级描述、结构级描述。

10、EDA设计几个描述层次:行为级描述、寄存器传输级描述(RTL)、门级描述、版图级描述。

11、构成一个完整的VHDL语言程序的五大基本结构:实体(ENTITY)、结构体(ARCHITECURE)、配置(CONFIGURATION)、库(LIBRARY)、程序包(PACKAGE)。

12、VHDL的子程序有过程和函数两种类型,具有可重载性。

13、数字ASIC设计方法有两种:全定制法、半定制法(门阵列法、标准单元法、可编程逻辑器件法)。

14、数字系统的模型:数据处理子系统和控制子系统。

15、数字系统设计方法:模块设计法、自顶向下设计法、自底向上设计法。

16、EDA的工程设计流程:原理图/HDL文本输入→功能仿真→综合→适配→时序→仿真→编辑下载→硬件测试。

17、FPGA的配置流程:芯片初始化、芯片配置和起动。

18、转向控制语句共有五种:IF 语句、CASE 语句、LOOP 语句、NEXT 语句和EXIT 语句。

自动化基础知识

自动化基础知识

● 2) 系统的通讯网络 主要用于RTU与中心站通讯及与其它RTU通讯
。通讯链路种类有无线、有线、微波、光纤。RTU 可支持的通讯方式有中心站触发的通讯方式和RTU 触发的通讯方式。
中心站触发的通讯方式包括: • 轮询方式 由系统设置一个时间周期,每隔一
个时间段系统进行一次查询,接收中心站所需要 的现场数据。
它的研究内容主要有自动控制和信息处理两个方面 ﹐包括理论﹑方法﹑硬件和软件等。
2、什么是工业自动化技术
工业自动化技术是指综合运用控制理论、电子装备 、仪器仪表、计算机和相关工艺技术,对工业生 产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决 策,达到增加产量、提高质量、节省能耗、降低 消耗、减少污染、确保安全等目的的一种综合性 技术。
35
系统组成
● 硬件系统(Hardware) ● 组成计算机的任何机械的、电子的、磁性的部件 ● 整个计算机的物质基础 ● 基本功能:运行由预先设计好的指令编制的各种程序 ● 计算机的主机(由运算器、控制器和存储器组成)、显 示器、打印机、通讯设备等
36
系统
● 软件系统(Software)
● 计算机软件是指为了更好地发挥计算机硬件的效能和方便用 户使用计算机而设计的各种程序和数据的总和。
1、SCADA系统
SCADA系统主要应用于水利、石油、供电等行 业中,用于地理环境恶劣无人值守的环境下进行 远程控制。它的主要结构包括远程控制单元RTU (Remote Terminal Unit)、通讯网络及中心站 。
1) 远程终端RTU
RTU 主要作用是进行数据采集及本地控制,进 行本地控制时作为系统中一个独立的工作站,这 时RTU可以独立的完成连锁控制、前馈控制、反 馈控制、PID(比例、微分、积分)控制等工业上 常用的控制调节功能;进行数据采集时作为一个 远程数据通讯单元,完成或响应本站与中心站或 其它站的通讯和遥控任务。

电子设计自动化技术重点知识

电子设计自动化技术重点知识

电子设计自动化技术题库一、填空题1.软件环境要求运行在Windows 98/2000/NT或者更高版本操作系统下。

硬件环境要求P166CPU/RAM32MB/HD剩余400MB以上,显示分辨率为1024×768。

2.Protel99 SE主要由原理图设计模块Schematic模块,印制电路板设计模块PCB设计模块,电路信号仿真模块和PLD逻辑器设计模块组成。

3.文件管理,Protel9 SE的各菜单主要是进行各种文件命令操作,设置视图的显示方式以及编辑操作。

系统包括File,Edit, View, Windows和Help共5个下拉菜单。

4.Protel99 SE提供了一系列的工具来管理多个用户同时操作项目数据库。

每个数据库默认时都带有设计工作组Design Team,其中包括Members,Permissions,Sessions3个部分。

Members自带两个成员:系统管理员Admin和客户(Guest)。

系统管理员可以进行修改密码,增加访问成员,删除设计成员,修改权限等操作。

5.Protel99 SE主窗口主要由标题栏,菜单栏,工具栏,设计窗口,文档管理器,浏览管理器,状态栏以及命令指示栏等部分组成。

6.原理图设计窗口顶部为主菜单和主工具栏,左部为设计管理器Design Manager,右边大部分区域为编辑区,底部为状态栏和命令栏,中间几个浮动窗口为常用工具。

除主菜单外,上述各部件均可根据需要打开或关闭。

7.图纸方向:设置图纸是纵向和横向。

通常情况下,在绘图及显示时设为横向,在打印时设为纵向。

8.网格设置。

Protel99 SE提供了线状网络(Lines)和点状网络(Dots)两种不同的网状的网格。

9.执行菜单命令“Design\Options”,在弹出的“Document options”对话框中选择“Organization”选项卡中,可以分别填写设计单位名称,单位地址,图纸编号及图纸的总数,文件的标题名称以及版本号或日期等。

电路与电子技术-电子设计自动化(eda)简介

电路与电子技术-电子设计自动化(eda)简介
HDL包括Verilog和VHDL两种常用语言,它们可以描述数字电路的逻辑功能、结构 和行为。
HDL描述可以被EDA工具转换成可执行的硬件配置,从而在FPGA或ASIC上实现。
逻辑合成
01
逻辑合成是将HDL描述转换为门级网表的自动化过程

02
逻辑合成工具使用优化算法和库技术,将HDL代码转
换为低层次的逻辑门级描述,以便于物理实现。
成熟阶段
20世纪80年代以后,随着计算机技 术的飞速发展,EDA技术逐渐成熟, 出现了许多功能强大的EDA软件, 广泛应用于电子设计领域。
EDA技术的应用领域
集成电路设计
EDA技术广泛应用于集成电路 设计领域,包括逻辑设计、物 理设计、布线设计和可靠性分
析等环节。
电路板设计
EDA技术可以帮助设计师完成 电路板的设计、布局、布线和 仿真等任务,提高设计效率和 产品质量。
大数据分析
通过大数据技术,对电路设计过 程中的数据进行分析,挖掘设计 规律和优化方向,提高设计效率 和质量。
实时计算与仿真
利用云计算的强大计算能力,实 现电路设计的实时仿真和计算, 提高设计的实时性和准确性。
5G通信技术在EDA中的应用
远程协同设计
利用5G高速网络,实现 远程协同设计,让团队 成员在全球范围内进行 实时沟通和协作。
特点
EDA技术具有自动化、智能化、高精度和高效率等特点,能够大大提高电路和 电子系统的设计和生产效率,降低成本,缩短研发周期。
EDA技术的发展历程
初级阶段
20世纪60年代,人们开始使用计 算机辅助设计(CAD)软件进行 简单的电路原理图绘制和布局。
发展阶段
20世纪70年代,随着集成电路的 出现,EDA技术逐渐发展,出现了 电路仿真和版图自动布局布线等工 具。

电子设计知识点

电子设计知识点

电子设计知识点在当今数字化的时代,电子设计已经成为一项重要的技术。

无论是在通信、计算机、医疗设备还是家电等领域都有广泛的应用。

本文将介绍电子设计的一些基础知识点,帮助读者更好地了解这个领域。

一、集成电路(IC)集成电路是电子设计中的重要组成部分。

它将大量的电子元件集成在一块芯片上,具有高度集成化、小体积和低功耗等特点。

常见的集成电路有数字集成电路(Digital IC)和模拟集成电路(Analog IC)两种。

其中,数字集成电路主要用于数字信号处理,而模拟集成电路则用于信号传感和信号处理。

二、电子元器件电子元器件是电子设计的基础,常用的电子元器件有电阻、电容、电感、二极管、晶体管等。

它们在电路设计中起着不同的作用,如电阻用于阻碍电流、二极管用于整流等。

另外,还有一些特殊的元器件,如集成电路、传感器等。

电子设计者需要了解各种元器件的特性和应用场景,根据需要合理选择。

三、PCB设计PCB(Printed Circuit Board)是电子设备中的重要组成部分,用于实现电路连接、供电和信号传输。

PCB设计时需要考虑布局、走线、分层、阻抗匹配等因素。

合理的PCB设计不仅能提高电路性能,还能降低信号干扰,提高抗干扰能力。

四、信号处理信号处理是电子设计中的核心内容之一。

常见的信号处理技术有模拟信号处理和数字信号处理两种。

模拟信号处理主要涉及到滤波、放大、混频等技术,而数字信号处理则主要涉及到数字滤波、数字调制和解调等技术。

信号处理的目的是提取和改变信号的特征,以实现特定的功能。

五、电源设计电源设计是电子设备设计中至关重要的一环。

不同的电子设备对电源的要求不同,有的设备需要直流电源,有的设备需要交流电源。

电源设计包括稳压电源设计、开关电源设计等,需要考虑功率、效率、稳定性和安全性等因素。

六、射频电路设计射频电路设计主要涉及到无线通信和射频信号处理。

常见的射频电路设计包括低噪声放大器、混频器、射频滤波器等。

射频电路设计需要考虑信号的频率特性、噪声和线性度等问题。

电子设计自动化(eda)期末考试试题及答案

电子设计自动化(eda)期末考试试题及答案
BEGIN
PROCESS(CLK)
BEGIN
IFCLK'EVENTANDCLKTHEN
Q1<=Q1+1;
ENDPROCESS;
Q<=Q1;
ENDbhv;
四、设计,要求写出完整的vhdl代码。(65分)
1、16位硬件加法器,要求有进位输入和进位输出。(15分)
2、七段数码管译码显示电路设计(数码管共阳极接法)(12分)
USEIEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
ENTITYADDER16IS
PORT(CIN:INSTD_LOGIC;
A:INSTD_LOGIC_VECTOR(15DOWNTO0);
B:INSTD_LOGIC_VECTOR(15DOWNTO0);
Sห้องสมุดไป่ตู้OUTSTD_LOGIC_VECTOR(15DOWNTO0);
IFCLK'EVENTANDCLK='1'THEN
Q1<=Q1+1;
ENDIF;
ENDPROCESS;
Q<=Q1;
ENDbhv;
每个2分
四、设计,要求写出完整的vhdl代码。(65分)
1、16位硬件加法器,要求有进位输入和进位输出。(15分)
LIBRARYIEEE;
USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
(9)在vhdl中变量可在结构体和进程中定义和使用。()
(10)在进程中同一信号有多个赋值源,实际完成赋值的是最接近begin的信号。()
二、简答题(15分)
1、简述fpga/cpld的设计流程。(5分)
2、在vhdl中端口模式有那几种?并说明数据流动方向。(4分)

电子技术的基础知识内容

电子技术的基础知识内容

电子技术的基础知识内容电子技术的基础知识内容电子技术是根据电子学的原理,运用电子元器件设计和制造某种特定功能的电路以解决实际问题的科学,包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。

电子技术的基础知识内容1、学好电子专业的基础课程。

首先要了解:电类专业可分为强电和弱电两个方向,三种划分:一是电力工程及其自动化(电力系统、工厂供变电等)专业属强电专业;二是电气工程及其自动化属于强电为主弱电为辅;三是电子、通信、自动化专业属于弱电专业。

其他更进一步的细分要进入研究生阶段才划分。

但无论强电还是弱电,基础都是一样的。

专业基础课最重要的就是电路分析、模拟电路、数字电路、射频电路(也叫高频电路)。

这4门课一定要学好。

这4门课是学习电子技术的前提,一般在学校都学了,但是对大多数学生来说,通常是学得一知半解,迷迷糊糊。

所以,这4门课程还必须再学一遍,最好是读一两本通俗浅显的综合介绍电子知识的书籍,对书中的知识你不需要都懂,能有个大致感觉就行。

对这种入门读物的选择很重要,难了看不懂可能兴趣就此丧失或备受打击,反而事与愿违。

最好的办法是配合相关的电子视频教程,大学教授演讲,工作学习两不误,在家也能上大学。

坐在家里就可以直接开始学习我们想要学习和了解的有关电子技术基础知识,有了这个基础,我们就可以有机会去了解更多。

提供的电子类视频教程:电路分析基础:由电子科技大学的钟洪生教授主讲,全套共68讲,该教程详细讲解了电路的基本概念和定律、电路的基本分析方法、电路的等效变换与定理、动态电路的时域分析、正弦激励下稳态电路的分析、互感和理想变压器等内容。

电路电子技术:由吉林大学的杨晓苹教授主讲,全套分上下两部,共72+4讲,上部是电路基础,下部是模拟电子技术基础。

还有一套是电子科技大学的曲键教授主讲,全套共57讲。

数字电路基础教程:由吉林大学的魏达教授主讲,共50讲。

这套教程从最基本的门电路讲起,直到各类常见的触发器、编码器、译码器、存储器、时序电路等等的基本构成和工作原理。

电子技术总结知识点

电子技术总结知识点

电子技术总结知识点一、电子技术基础知识1. 电子元器件1.1 电阻1.2 电容1.3 电感1.4 二极管1.5 晶体管1.6 集成电路2. 电路理论2.1 电压、电流、电阻的关系2.2 串联电路和并联电路2.3 交流电路和直流电路2.4 负反馈与正反馈3. 信号处理3.1 模拟信号和数字信号3.2 信号滤波3.3 驱动电路4. 电源技术4.1 直流电源4.2 交流电源4.3 电源管理与控制5. 通信原理5.1 调制解调技术5.2 传感器与检测技术5.3 无线通信技术6. 微处理器与嵌入式系统 6.1 微处理器架构6.2 嵌入式系统设计6.3 控制算法与硬件实现7. 电子设计自动化7.1 电路仿真7.2 PCB设计7.3 FPGA设计7.4 嵌入式软件设计二、模拟电路设计1. 放大电路设计1.1 理想放大器1.2 非理想放大器1.3 差分放大器1.4 运放放大器2. 滤波器设计2.1 低通滤波器2.2 高通滤波器2.3 带通滤波器2.4 带阻滤波器3. 混频器设计3.1 理想混频器3.2 非理想混频器3.3 频率合成器3.4 频率分割器4. 电源管理设计4.1 稳压电路4.2 电源滤波4.3 开关电源设计4.4 电池管理三、数字电路设计1. 逻辑门与组合逻辑电路1.1 基本逻辑门1.2 组合逻辑电路设计1.3 状态机设计1.4 逻辑门延迟测试2. 时序逻辑电路设计2.1 时钟信号与时序逻辑2.2 寄存器与触发器设计2.3 定时电路设计2.4 时序分析与优化3. 存储器设计3.1 静态随机存取存储器设计 3.2 动态随机存取存储器设计 3.3 只读存储器设计3.4 快闪存储器设计4. 控制器设计4.1 单片机系统设计4.2 嵌入式处理器设计4.3 控制单元设计4.4 状态机控制设计四、数字信号处理1. 信号采集与重构1.1 采样定理与采样率1.2 信号重构技术1.3 A/D转换与D/A转换1.4 信号编码与解码2. 数字滤波2.1 FIR滤波器设计2.2 IIR滤波器设计2.3 数字滤波器实现2.4 时域与频域分析3. 数字变换3.1 傅里叶变换3.2 快速傅里叶变换3.3 离散余弦变换3.4 小波变换3.5 多重分辨率分析4. 数字信号处理算法4.1 信号滤波算法4.2 信号编解码算法4.3 信号增强与去噪算法 4.4 语音处理算法4.5 图像处理算法五、电磁场与微波技术1. 电磁场理论1.1 麦克斯韦方程1.2 电磁波理论1.3 传输线理论1.4 天线理论2. 微波器件与电路2.1 微波传输线2.2 微波器件设计2.3 微波功率放大器设计2.4 微波混频器设计3. 微波通信系统3.1 微波链路设计3.2 微波调制解调技术 3.3 微波天线设计3.4 微波系统性能优化六、射频电路设计1. 无线电系统与原理1.1 无线电频谱分配1.2 无线电信道模型1.3 无线电系统性能参数1.4 无线电网络规划2. 射频接收机设计2.1 低噪声放大器设计 2.2 混频器设计2.3 中频放大器设计2.4 频率合成器设计3. 射频发射机设计3.1 驱动放大器设计3.2 功率放大器设计3.3 调制器设计3.4 微波频率合成器设计4. 射频天线与传输线4.1 射频天线设计4.2 传输线理论4.3 高频传输线设计4.4 射频系统匹配与改进七、电子系统设计与仿真1. 电子系统设计流程1.1 系统建模与分析1.2 硬件电路设计1.3 软件系统设计1.4 系统集成与测试2. 电子系统仿真技术2.1 电路仿真软件介绍 2.2 数字信号处理仿真 2.3 电磁场仿真2.4 射频仿真技术八、嵌入式系统设计1. 嵌入式系统架构1.1 单片机系统架构1.2 嵌入式处理器系统架构 1.3 客制化嵌入式系统架构1.4 可编程逻辑器件2. 嵌入式软件开发2.1 实时操作系统2.2 嵌入式系统驱动2.3 嵌入式系统应用开发2.4 嵌入式系统优化3. 嵌入式系统硬件设计3.1 嵌入式系统电路设计 3.2 嵌入式系统接口设计 3.3 嵌入式传感器与执行器3.4 嵌入式系统可靠性设计4. 嵌入式系统测试与验证4.1 嵌入式系统测试方法 4.2 嵌入式系统调试技术 4.3 嵌入式系统验证技术4.4 嵌入式系统性能分析九、EDA工具与软件开发1. 电路设计自动化工具1.1 电路设计仿真软件1.2 PCB设计软件1.3 FPGA设计软件1.4 系统建模与仿真工具2. 嵌入式软件开发工具2.1 C/C++编译器2.2 编译优化工具2.3 调试工具2.4 静态与动态分析工具3. 电磁场仿真软件3.1 有限元分析软件3.2 时域仿真软件3.3 频域仿真软件3.4 电磁场分析工具4. 微波射频设计软件4.1 微波电路设计软件4.2 射频天线仿真软件4.3 无线电链路仿真软件4.4 射频系统集成软件总结本文对电子技术的基础知识、模拟电路设计、数字电路设计、数字信号处理、电磁场与微波技术、射频电路设计、电子系统设计与仿真、嵌入式系统设计以及EDA工具与软件开发进行了系统的总结和概述。

电子设计自动化技术复习题

电子设计自动化技术复习题

电子设计自动化技术1.选题DDDBA BDADB CDABB一、选择题:(每题2分,共30分)1. 不符合1987VHDL标准的标识符是()。

A. a2b2B. a1b1C. ad12D. %502. VHDL语言中变量定义的位置是()。

A. 实体中中任何位置B. 实体中特定位置C. 结构体中任何位置D. 结构体中特定位置3. VHDL语言中信号定义的位置是()。

A. 实体中任何位置B. 实体中特定位置C. 结构体中任何位置D. 结构体中特定位置4. 变量是局部量可以写在()。

A. 实体中B. 进程中C. 线粒体D. 种子体中5. 变量和信号的描述正确的是()。

A. 变量赋值号是:=B. 信号赋值号是:=C. 变量赋值号是<=D. 二者没有区别6. 变量和信号的描述正确的是()。

A. 变量可以带出进程B. 信号可以带出进程C. 信号不能带出进程D. 二者没有区别7. 关于VHDL数据类型,正确的是()。

A. 数据类型不同不能进行运算B. 数据类型相同才能进行运算C. 数据类型相同或相符就可以运算D. 运算与数据类型无关8. 下面数据中属于实数的是()。

A. 4B. 3C. ‘1’D. “11011”9. 下面数据中属于位矢量的是()。

A. 4B. 3C. ‘1’D. “11011”10. 正确给变量X赋值的语句是()。

A. X<=A+B;B. X:=A+b;C. X=A+B;D. 前面的都不正确11. 可以不必声11.明而直接引用的数据类型是()。

A. STD_LOGICB. STD_LOGIC_VECTORC. BITD. 前面三个答案都是错误的12. STD_LOGIG_1164中定义的高阻是字符()。

A. XB. xC. zD. Z13. STD_LOGIG_1164中字符H定义的是()。

A. 弱信号1B. 弱信号0C. 没有这个定义D. 初始值14. 使用STD_LOGIG_1164使用的数据类型时()。

EDA知识要点

EDA知识要点

EDA知识要点1、EDA的英文全称是什么?请简述EDA技术,并列举常见的EDA工具。

EDA即Electronic Design Automation的缩写,直译为:电子设计自动化。

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式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,编程下载等操作,)最终形成集成电子系统或专用集成芯片的一门技术.电子设计自动化(EDA)方法一般采用自顶向下(TOP-DOWN)的设计方法,也叫正向设计,它是针对传统的自底向上(Bottom-up)的设计方法而提出来的。

常见的EDA工具有:设计输入编辑器,HDL综合器、仿真器、适配器(或布局布线器)、下载器。

如:Active-HDL、FPGA-Express、Xilinx的ISE、Altera的MAX+plusⅡ和Quartus Ⅱ、Cadence、Synplicity的Synplify Pro等。

2、简述EDA技术经历了哪几个发展阶段。

EDA技术:计算机辅助设计CAD、计算机辅助工程CAE、电子系统设计自动化ESDA.3、可编程器件(PLD)分为哪两类。

可编程逻辑器件分为:简单可编程逻辑器件SPLD、复杂可编程逻辑器件CPLD、现场可编程门阵列FPGA、在系统可编程ISP逻辑器件。

4、什么是VHDL?简述VHDL的发展史。

VHDL是美国国防部为电子项目设计承包商提供的,签定合同使用的,电子系统硬件描述语言。

1983年成立VHDL语言开发组,1987年推广实施,1993年扩充改版。

VHDL是IEEE标准语言,广泛用于数字集成电路逻辑设计。

5、简述可编程ASIC与一般ASIC在设计、应用、成本等方面的优缺点。

EDA技术的基础知识

EDA技术的基础知识

EDA技术的基础知识目录一、EDA技术概述 (2)1. EDA技术定义与发展历程 (3)2. EDA技术应用领域及重要性 (4)二、EDA工具软件介绍 (5)1. EDA软件分类与特点 (6)2. 常用EDA软件工具及其功能介绍 (8)三、数字电路设计基础 (9)1. 数字电路概述及特点 (11)2. 数字电路基本原理与器件类型 (12)3. 数字逻辑代数及逻辑设计基础 (14)四、模拟电路设计基础 (15)1. 模拟电路概述及特点 (17)2. 模拟电路基本原理与器件参数分析 (18)3. 模拟电路设计与仿真分析 (19)五、EDA设计流程与实现方法 (20)1. 设计需求分析 (22)2. 设计原理框图与功能验证 (23)3. 逻辑设计与仿真验证 (24)4. 物理设计与布局布线优化 (26)5. 测试验证与可靠性分析 (27)六、EDA技术中的关键概念与技术点解析 (28)1. 原理图输入与混合信号仿真技术解析 (29)2. 布局布线优化算法与技巧探讨 (30)3. 自动化测试生成与验证技术介绍 (32)4. EDA设计中的知识产权保护问题探讨等)进一步深入介绍不同章节内容34七、设计流程详细解析 (36)一、EDA技术概述EDA技术,即电子设计自动化(Electronic Design Automation),是电子工程领域的一门重要技术。

它利用计算机辅助设计(CAD)软件,来完成超大规模集成电路(VLSI)芯片的功能设计、综合、验证、物理设计等一系列流程。

EDA技术能够大大提高电子设计的效率和可靠性,降低设计成本,缩短产品上市时间。

随着半导体技术的飞速发展,集成电路(IC)的设计越来越复杂,传统的硬件描述语言(如Verilog HDL和VHDL)已经无法满足设计需求。

EDA技术应运而生,成为电子设计领域的重要工具。

EDA技术涵盖了数字电路设计和模拟电路设计两个方面。

数字电路设计主要关注逻辑电路的设计和实现,包括组合逻辑电路、时序逻辑电路等。

EDA复习资料_基础知识

EDA复习资料_基础知识

EDA复习基础知识要点1.EDA的概念EDA(电子设计自动化)是现代电子设计技术的核心。

EDA就是依靠功能强大的电子计算机,在EDA工具软件平台上,对以硬件描述语言HDL为系统逻辑描述手段完成的设计文件,自动的完成逻辑编译、化简、分割、综合优化仿真,直至下载到可编程逻辑器件CPLD/FPGA或专用集成电路ASIC芯片中,实现既定的电子线路的功能。

2.EDA的发展阶段CAD是EDA技术发展的早期阶段,此阶段仅仅使用计算机进行辅助绘图工作。

CAE是在CAD的工具逐步完善的基础上发展起来的,它开始用计算机将许多单点工具集成在一起使用。

20世纪90年代电子技术的飞速发展促使现在的EDA技术的形成。

出现了EDA设计的概念,并发展至今天。

3.EDA设计流程①设计准备②设计输入③设计处理④设计校验⑤器件编程⑥器件验证4.设计输入的三种方式①原理图方式②文本输入方式③波形输入方式5.设计处理的步骤①设计编译和检查(信号线有无漏接,信号有无双重来源,关键词有无错误)②优化设计和综合③适配和分割④布局和布线⑤生成编程数据文件6.常用对应的后缀名①原理图文件.bdf②VHDL语言文件.vhd③Verilog HDL文件.v④仿真波形文件.vwf7.可编程逻辑器件的分类①按集成密度分类可编程逻辑器件从集成密度上可分为低密度可编程逻辑器件LDPLD和高密度可编程逻辑器件HDPLD两类。

LDPLD 通常是指早期发展起来的、集成密度小于1000门/片左右的PLD如ROM、PLA、PAL和GAL等。

HDPLD包括可擦除可编程逻辑器件EPLD(Erasable Programmable Logic Device)、复杂可编程逻辑器件CPLD(Complex PLD)和FPGA三种,其集成密度大于1000门/片。

如Altera公司的EPM9560,其密度为12000门/片,Lattice公司的pLSI/ispLSI3320为14000门/片等。

EDA基础知识

EDA基础知识

复习1.EDA(电子设计自动化技术)、CPLD(复杂可编程逻辑器件)、FPGA(现场可编程门阵列)、ISP(在线系统可编程技术),当今世界主流CPLD/FPGA芯片供应商三大公司Altera公司(CPLD)、Xilinx公司(FPGA)、Lattice公司(ISP),主要产品系列CPLD的基本结构:由可编程逻辑阵列块(LAB)、可编程I/O控制模块和可编程内部连线(PIA)等三部分组成。

Xilinx器件的标识方法是:器件型号+封装形式+封装引脚数+速度等级+环境温度。

如XC3164 PC 84-4 C 的含义2.FPGA和CPLD的开发应用选择:器件的逻辑资源量选择、芯片速度的选择、器件功耗的选择、FPGA/CPLD 的选择、FPAG和CPLD封装的选择、其他因素的选择3.. MAX+plus II平台:将整个设计过程分为新建项目、设计输入、器件选择和引脚绑定、项目编译、模拟仿真和器件编程下载6个主要的过程。

MAX+PLUS II支持多种输入方式:包括硬件描述语言输入方式、原理图输入方式和符号输入方式。

4.VHDL语言英文全名是:Very-High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language,即超高速集成电路硬件描述语言。

5完整的VHDL语言程序的五个基本结构通常包含实体、构造体、配置configuration 、包集合package、库说明USE library5个部分。

端口模式:共四种:IN(输入)、OUT(输出)、INOUT(双向端口)、BUFFER (输出并向内部反馈)构造体architecture的三种不同描述方式:行为描述、寄存器传输描述(数据流描述)、结构描述。

6. VHDL的语言要素:主要有数据对象、数据类型和各类操作数(Operands)及运算操作符(Operator)。

数据对象包括变量(VARIABLE)、信号(SIGNAL)和常数(CONSTANT)。

电路设计关键基础知识精华集锦

电路设计关键基础知识精华集锦

电子发烧友网讯:扎实的电路设计是初级电子工程师通向在设计上,能独当一面的优秀工程师的一门必修课。

在电路设计过程中,有许多零碎化,但是又很重要的知识点需要我们去了解、学习、掌握,把握好这些将使得工程师读者们的整个设计体系更趋于完整。

基于此,电子发烧友网整合本站资源推出《电路设计关键基础知识精华集锦》,以飨读者。

——电子设计基础关键元器件篇一、电子设计基础关键元器件篇:电容电子工程师在平时进行电子设计中接触得最多的莫过于电子元器件了,而如何用好电子元器件,使电子元器件在电路中发挥其最大的功能作用,则成为评判你是否是合格电子工程师的基本标准。

为给工程师朋友提供较为全面的元器件知识,或学习,或参考,或温故而知新,电子发烧友会陆续整合推出《电子设计基础关键元器件篇》系列章节,敬请留意。

本章节将谈及电容相关知识,电容在电子线路中也是广泛应用的器件之一。

我们多采用它来滤波、隔直、交流耦合、交流旁路等,也用它和电感元件一起组成振荡电路。

电容(或称电容量)是表征电容器容纳电荷本领的物理量。

我们把电容器的两极板间的电势差增加1伏所需的电量,叫做电容器的电容。

电容器从物理学上讲,它是一种静态电荷存储介质(就像一只水桶一样,你可以把电荷充存进去,在没有放电回路的情况下,刨除介质漏电自放电效应/电解电容比较明显,可能电荷会永久存在,这是它的特征),它的用途较广,它是电子、电力领域中不可缺少的电子元件。

主要用于电源滤波、信号滤波、信号耦合、谐振、隔直流、能量转换、控制电路等电路中。

电容的符号是C。

C=εS/d=εS/4πkd(真空)=Q/U在国际单位制里,电容的单位是法拉,简称法,符号是F,常用的电容单位有毫法(mF)、微法(μF)、纳法(nF)和皮法(pF)(皮法又称微微法)等,换算关系是:1法拉(F)= 1000毫法(mF)=1000000微法(μF)1微法(μF)= 1000纳法(nF)= 1000000皮法(pF)。

EDA基础总结

EDA基础总结

E D A基础总结综述部分1.EDA的中文全称为电子设计自动化,英文全名为Electronic Design Automation。

2.EDA平台常用的两种输入电路的方法是:电路原理图输入法、HDL输入法。

3.EDA平台工作流程:电路输入、综合优化、功能仿真、布局布线、门级仿真。

数字电路部分1.EDA中常用的仿真语言为Verilog和VHDL。

2.VHDL其英文全名为VHSIC Hardware Description Language,而VHSIC则是Very HighSpeed Intergeraterd Circuit的缩写词,意为甚高速集成电路,故VHDL其准确的中文译名为甚高速集成电路的硬件描述语言。

3.Verilog HDL其英文全名为Verilog Hardware Decription Language,HDL中文译名为硬件描述语言。

4.Verilog和VHDL的比较共同点:能形式化地抽象表示电路的行为和结构;支持逻辑设计中层次与范围的描述;可借用高级语言的精巧结构来简化电路行为的描述;具有电路仿真与验证机制以保证设计的正确性;支持电路描述由高层到低层的综合转换;硬件描述与实现工艺无关;便于文档管理;易于理解和设计重用。

不同点:Verilog在系统级抽象方面略差,VHDL在门级开关电路方面略差。

5.软核、固核和硬核软核:功能经过验证的、可综合的、实现后电路结构总门数在5000门以上的Verilog 模型。

固核:在某一种现场可编程门列器件上实现的经验证是正确的,且总门数在5000门以上的电路结构编码文件。

硬核:在某一种专用集成电路工艺的器件上实现的,经验证是正确的,且总门数在5000门以上的电路结构版图掩膜。

6.自顶向下(Top Down)设计7.自底向上(Down Top)设计8.名词解释:ASIC:Application Specific Integrated Circuit,专用集成电路。

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Specifying Combinational Path Delay
For purely combinational delays that are not bounded by a clock period
cell ( OR2_3 ) { Cell name area : 8.000 ; Cell Area pin ( Y ) { direction : output; timing ( ) { related_pin : "A" ; timing_sense : positive_unate ; rise_propagation (drive_3_table_1) { values ("0.2616, 0.2608, 0.2831,..) } rise_transition (drive_3_table_2) { values ("0.0223, 0.0254, ...) . . . . function : "(A | B)"; max_capacitance : 1.14810 ; min_capacitance : 0.00220 ; } pin ( A ) { direction : input; capacitance : 0.012000; . . . .
The transition time of a net is the time required for its driving pin to change logic values.

Design Compiler calculates the transition time for each net by multiplying the drive resistance of the driving pin by the sum of the capacitive loads connected to the driving pin.
Setting Design Rule Constraints
the most commonly specified design rule constraints:

Transition time Fanout load Capacitance
Setting Transition Time Constraints
Setting Capacitance Constraints
The transition time constraints do not provide a direct way to control the actual capacitance of nets.

The set_max_capacitance command sets a maximum capacitance for the nets attached to the named ports or to all the nets in a design by setting the max_capacitance attribute on the specified objects.
unmapped my_chip.db
scripts
mapped my_chip.db my_chip.edif
constraints.tcl
TRANSLATION
OPTIMIZATION + MAPPING
工艺库
Example of a cell description in .lib Format
set_output_delay
TO_BE_SYNTHESIZED D
U3
Clk
Clock (50 MHz)
Q
S
B
EXTERNAL CIRCUIT
Setup Requirement: 7.0 ns
create_clock -period 20 [get_ports Clk]
set_dont_touch_network [get_clocks Clk] set_output_delay -max 7.0 -clock Clk [get_ports B]
Setting Fanout Load Constraints
The maximum fanout load for a net is the maximum number of loads the net can drive.

The fanout load value does not represent capacitance; it representsthe weighted numerical contribution to the total fanout load.
Virtual Clock:


Clock Network Delay
Clock Network Delay


By default, Design Compiler assumes that clock networks have no delay (ideal clocks). Use the set_clock_skew command to specify timing information about the clock network delay(either estimated or actual delay) Use the -propagated option: specify that you want Design Compiler to calculate clock network delay by propagating times through the clock network.
模块综合过程
GTECH target_library
gtech.db
core_slow.db
my_chip.v(hd)
read_vhdl HDL source read_verilog analyze/ elaborate
DC_MEMORY Y=A+B MY_CHIP compile
DC_MEMORY MY_CHIP source

Use the -plus_uncertainty ( -minus_uncertainty) options: to add some margin of error into the system to account for variances in the clock network resulting from layout.
t
A Y=A|B B Y
Pin A -> Pin Y nominal delays (look-up table)
Pin Y functionality Design Rules for Output Pin Electrical Characteristics of Input Pins
设计目标
定义时钟
User MUST Define: Clock Source (port or pin) Clock Period User may also define: Duty Cycle Offset/Skew Clock Name
TO_BE_SYNTHESIZED
Clk Period Clk
Cell
REGFILE U4 (.D0 (INV0), .D1 (INV1), .CLK (CLK) ); endmodule
设计目标
Design
TOP Port
A B C D A B C D
Cell
Net
U4
U1
AIN BIN CIN DIN Q0
BUS0
BUS1
U2 INV U3 INV
INV0
同步设计(Synchronous Design)
TO_BE_SYNTHESIZED
D Q FF1 QB M N D Q FF2 QB X D Q FF3 QB S T D Q FF4 QB
Clk
What information must you provide to constrain all the register-to-register paths in your design?
Design module TOP (A,B,C,D,CLK,OUT1); input A, B, C, D, CLK; output [1:0] OUT1; Port wire INV1,INV0,bus1,bus0;
Clock
Net
ENCODER U1 (.AIN (A), . . . .Q1 (bus1)); Reference INV U2 (.A (BUS0), .Z( INV0)), U3 (.A( BUS1), .Z( INV1)); Pin
D0
Q[1:0]
OUT[1:0]
INV1 D1 CLK REGFILE
Pin
Q1
Clock
CLK
CLK
ENCODER
Reference and Design
Designs: {TOP, ENCODER, REGFILE} References: {ENCODER, REGFILE , INV} Cells: {U1, U2, U3, U4}
综合基本知识
李晓明
内容
模块综合过程 关键约束介绍 约束文件实例 DC图形界面
综合的过程
Synthesis = Translation + Optimization + Mapping
residue = 16’h0000; if (high_bits == 2’b10) residue = state_table[index]; else state_table[index] = 16’h0000;
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