EDA技术概述
EDA技术的概念
EDA技术的概念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，是指以计算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果，进行电子产品的自动设计。
利用EDA工具，电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统，大量工作可以通过计算机完成，并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程的计算机上自动处理完成。
现在对EDA的概念或范畴用得很宽。
包括在机械、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EDA的应用。
目前EDA 技术已在各大公司、企事业单位和科研教学部门广泛使用。
例如在飞机制造过程中，从设计、性能测试及特性分析直到飞行模拟，都可能涉及到EDA技术。
本文所指的EDA 技术，主要针对电子电路设计、PCB设计和IC设计。
EDA设计可分为系统级、电路级和物理实现级。
2 EDA常用软件EDA工具层出不穷，目前进入我国并具有广泛影响的EDA软件有：multiSIM7（原EWB的最新版本）、PSPICE、OrCAD、 PCAD、Protel、Viewlogic、Mentor、Graphics、Synopsys、LSIIogic、Cadence、MicroSim 等等。
这些工具都有较强的功能，一般可用于几个方面，例如很多软件都可以进行电路设计与仿真，同进还可以进行PCB自动布局布线，可输出多种网表文件与第三方软件接口。
(下面是关于EDA的软件介绍,有兴趣的话,旧看看吧^^^)下面按主要功能或主要应用场合，分为电路设计与仿真工具、PCB设计软件、IC 设计软件、PLD设计工具及其它EDA软件，进行简单介绍。
2.1 电子电路设计与仿真工具我们大家可能都用过试验板或者其他的东西制作过一些电子制做来进行实践。
但是有的时候，我们会发现做出来的东西有很多的问题，事先并没有想到，这样一来就浪费了我们的很多时间和物资。
而且增加了产品的开发周期和延续了产品的上市时间从而使产品失去市场竞争优势。
EDA技术概述
20世纪90年代，随着硬件描述语言的标
准化得到进一步的确立，计算机辅助工程、 辅助分析和辅助设计在电子技术领域获得 更加广泛的应用。
EDA技术在进入21世纪后，得到了更大 的发展： 电子设计成果自主知识产权； 仿真和设计EDA软件不断推出； 电子技术全方位纳入EDA领域传统设计 建模理念发生重大变化； EDA使得电子领域各学科的界限更加模 糊更加互为包容； 更大规模的FPGA和CPLD器件的不断推 出；
作用：设计师用HDL描绘出硬件的结 构或硬件的行为，再用设计工具将这 些描述综合成与半导体工艺有关的硬 件配置文件。实际上，HDL是用来表 达设计意图的。
硬件描述语言HDL是EDA技术的重要组成 部分，常见的HDL有下列几种： •VHDL
VHDL的英文全名是 •Verilog HDL VHSIC（Very high speed integrated circuit) Hardware •System Verilog Description Language，于 1983年由美国国防部发起创 •Sytem C 建，由IEEE时一步发展并在 1987年作为“IEEE标准1076” 发布。
图1-32 FPGA查找表单元：
输入1 输入2 输入3 输入4
查找表 LUT
输出
图1-33 FPGA查找表单元内部结构
输入A
0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1
A1 A1 A0 A 0 与阵列（固定）
F1
F0
A0 A 0 A1 A1 与阵列（固定）
F1
F0
1.1.3.4 CPLD结构与工作原理 CPLD可分为三块结构：宏单元 （Marocell)，可编程连线（PIA)和I/O 控制块。 宏单元是PLD的基本结构，由 它来实现基本的逻辑功能。每个宏单元 含有一个可编程的与阵列和固定的或阵 列，以及一个可配置寄存器。每个宏单 元的共享扩展乘积项和高速并联扩展乘 积项。可编程连线负责信号传递，连接 所有的宏单元。
EDA技术
EDA是电子设计自动化（Electronic Design AutomaTIc）的简称。
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，是指以计算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果，进行电子产品的自动设计。
1.EDA技术简介EDA是电子设计自动化（Electronic Design AutomaTIc）的简称。
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，是指以计算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果，进行电子产品的自动设计。
利用EDA工具，电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统，大量工作可以通过计算机完成，并可以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。
现在对EDA的概念或范畴用得很宽。
包括在机械、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EDA的应用。
目前EDA 技术已在各大公司、企事业单位和科研教学部门广泛使用。
例如在飞机制造过程中，从设计、性能测试及特性分析直到飞行模拟，都可能涉及到EDA技术。
通常所指的EDA技术，主要针对电子电路设计、PCB设计和IC设计。
EDA 设计可分为系统级、电路级和物理实现级。
2.EDA技术的特点自顶向下的设计方法。
“自顶向下”（Top-Down）是一种全新的设计方法，这种设计方法从设计的总体要求入手，自顶向下将整个系统设计划分为不同的功能子模块，即在顶层进行功能方划分和结构设计。
这样可以在方框图一级就进行仿真和纠错，并能用硬件描述语言对高层次的系统行为进行描述，从而在系统一级就能进行验证，然后由EDA综合工具完成到工艺库的映射。
由于设计的主要仿真和纠错过程是在高层次上完成的，这种方法有利于在早期发现结构设计上的错误，从而避免设计工作中的浪费，同时也大大减少了逻辑功能仿真的工作量，提高了设计效率。
简述eda技术
简述eda技术EDA技术，即电子设计自动化技术（Electronic Design Automation），是应用计算机技术和软件工具来辅助电子系统的设计、验证和制造的一种技术。
EDA技术在电子系统设计领域起到了重要的作用，大大提高了设计效率和产品质量。
EDA技术主要包括电子系统级设计（ESL）、硬件描述语言（HDL）、逻辑综合、电路仿真、布局布线、测试和制造等方面。
其中，硬件描述语言是EDA技术的核心之一。
硬件描述语言是一种用于描述电子系统结构和行为的高级语言，常用的硬件描述语言有VHDL和Verilog。
通过硬件描述语言，设计工程师可以方便地描述电路的逻辑功能和时序特性，实现电路设计的高效、精确和灵活。
逻辑综合是EDA技术中的重要环节，它将高级语言描述的电路转化为门级电路的表示。
逻辑综合过程中，常常涉及到逻辑优化、时序优化和面积优化等技术。
逻辑综合的目标是使电路满足特定的性能指标，如时序约束、功耗限制和面积约束等，同时尽量减少电路的成本和设计周期。
电路仿真是EDA技术中另一个重要的环节，它通过计算机模拟电路的行为，验证电路的正确性和性能是否满足设计要求。
电路仿真可以分为功能仿真和时序仿真两个层次。
功能仿真主要验证电路的逻辑功能是否正确，而时序仿真则进一步验证电路的时序特性是否满足设计要求。
通过仿真，设计工程师可以及时发现和解决电路设计中的问题，提高设计的可靠性和稳定性。
布局布线是EDA技术中的另一个重要环节，它主要负责将逻辑电路映射到物理布局上，并进行连线。
布局布线过程中，需要考虑到电路的时序约束、功耗和面积等因素，以及避免电路中的时序冲突和信号干扰等问题。
布局布线的目标是使电路在给定的约束条件下，尽量满足性能要求，并达到最佳的物理布局效果。
测试是EDA技术中的另一个重要环节，它主要用于验证电路的正确性和可靠性。
测试过程中，常常需要设计和生成一系列的测试模式，以覆盖电路的所有可能工作状态，并通过测试模式来判断电路的输出是否与预期一致。
EDA概述
第一章EDA概述1.1EDA技术的涵义一、EDA技术的涵义EDA（Electronic Design Automation）即电子设计自动化是指利用计算机完成电子系统的设计。
二、 EDA技术的分类EDA技术分：广义的EDA技术和狭义的EDA技术广义的EDA技术是指以计算机和微电子技术为先导，汇集了计算机图形学、数据库管理、图论和拓扑逻辑、编译原理、微电子工艺与结构学和计算数学等多种计算机应用学科最新成果的先进技术。
狭义的EDA技术是指以大规模可编程逻辑器件为载体，以硬件描述语言HDL为系统逻辑的主要表达方式，借助功能强大的计算机，在EDA 工具软件平台上，对用HDL描述完成的设计文件，自动完成用软件方式设计的电子系统到硬件系统的逻辑编译、逻辑简化、逻辑分割、逻辑综合及优化、逻辑布局布线、逻辑仿真，直至对特定目标芯片的适配编译、逻辑映射、编程下载等工作，最终形成集成电子系统或专用集成芯片ASIC（Application Specific Integrated Circuits）的一门新技术。
本书中提到的EDA技术指的是狭义的EDA技术。
1.2EDA技术的发展历史EDA技术的发展，大致经历了三个发展阶段：1.计算机辅助设计CAD 2.计算机辅助工程设计CAE 3.电子设计自动化EDA1.3 EDA技术的基本特征EDA技术的基本特征主要包括：1.EDA技术采用自顶向下的设计方法2.EDA技术的设计语言是硬件描述语言3.EDA技术具有逻辑综合和优化的功能4.EDA技术采用开放性和标准化的软件框架1.4 EDA的主要内容EDA技术主要这几方面的内容： 1．可编程逻辑器件2．硬件描述语言3．软件开发工具1.可编程逻辑器件可编程逻辑器件是一种由用户编程以实现某种逻辑功能的新型件。
可编程逻辑器件也称为可编程ASIC，它是EDA技术的物质基础。
2.硬件描述语言HDL语言是EDA技术的重要组成部分，它是一种用于描述硬件电子系统的计算机语言，它用软件编程的方式来描述电子系统的逻辑功能、电路结构和连接形式。
EDA技术重要基础知识点
EDA技术重要基础知识点1. EDA技术概述- EDA(Exploratory Data Analysis)技术是指通过可视化和统计方法来理解和分析数据的过程。
它通常是数据科学和数据分析中的第一步，用于发现数据的模式、异常和趋势。
2. 数据收集与清洗- 在进行EDA之前，正确而全面地收集数据是十分重要的。
这包括确定需要收集的数据类型、数据源以及收集方式等。
同时，数据清洗是为了过滤掉噪声数据、处理缺失值等，以确保数据的准确性和完整性。
3. 描述性统计分析- 描述性统计分析是EDA过程中常用的方法之一。
它通过计算数据的中心位置、离散程度和分布等统计量，来描述数据的基本特征。
常见的描述性统计分析方法包括平均数、中位数、标准差和频率分布等。
4. 数据可视化- 数据可视化是以图形化的方式展示数据的过程，它能够更直观地呈现数据的分布和趋势。
常用的数据可视化方法包括直方图、散点图、折线图和箱线图等。
5. 缺失值处理- 在数据分析中，经常会遇到一些数据缺失的情况。
处理缺失值是EDA 中必不可少的一部分。
常见的方法包括删除缺失值、用均值或中位数填充缺失值、使用插值等。
6. 异常值检测- 异常值是指与大部分样本不符的数值，它们可能是由于记录错误、测量误差或稀有事件等原因引起。
在EDA中，需要通过异常值检测来排除异常值的影响。
常用的方法包括箱线图、Z分数和3σ原则等。
7. 相关性分析- 相关性分析用于衡量两个或多个变量之间的关系强度。
在EDA过程中，通过计算变量之间的相关系数，可以了解变量之间的相关性程度。
常用的相关性分析方法包括Pearson相关系数、Spearman相关系数和点二列相关等。
8. 探索性数据分析报告- 在完成EDA后，通常会生成一份探索性数据分析报告。
这份报告将展示你对数据的理解和分析结果，包括数据的描述统计、可视化图表和相关性分析等。
它可以为进一步的数据分析和建模提供基础。
以上是EDA技术中的重要基础知识点。
EDA技术概述
第一章EDA技术概述
1.含义：是指对数字信息进行存储、传输、处理的电子系统。
它的输入和输出都是数字量。
通常把门电路、触发器等称为逻辑器件；将由逻辑器件构成，能执行某单一功能的电路，如计数器、译码器、加法器等，称为逻辑功能部件；把由逻辑功能部件组成的能实现复杂功能的数字电路称数字系统。
2.数字系统和功能部件之间的区别：功能是否单一、是否包含控制电路
1.1 EDA技术及其发展
1.生产制造技术
2.电子设计技术——EDA 技术
（1）EDA技术的含义：指立足于计算机工作平台而开发出来的一整套先进的设计电子系统的软件工具。
（2）三个发展阶段：电子CAD 、电子CAE、EDA阶段（3）EDA技术的特点：（5个）
1.2 数字系统的两种设计思路
1.自顶向下法(Top_down设计)
2.自底向上法(Bottom-up设计)
3.IP复用技术与SoC
（1）IP的含义
（2）IP核分为软核、硬核和固核三部分。
（3）SoC:芯片系统
1.3 数字系统的设计流程
1.设计输入
2.综合
3.适配
4.仿真
5.编程下载和配置
流程图：
1.4 用于开发FPGA和CPLD的EDA工具
1.基于CPLD/FPGA的集成开发环境
2.基于CPLD/FPGA开发环境的专业软件:输入工具、综合工具、仿真工具
1.5 EDA技术的发展趋势
1.高性能的EDA工具将得到进一步发展
2.EDA技术将促进ASIC和FPGA逐步走向融合。
EDA技术
PLD
4）CPLD与FPGA的异同：
• 内部绕线不同：由于FPGA的绕线是属于分段式，这将造成内部延 迟时间不固定，致使新手不易学习。但CPLD的绕线是属于连续式， 内部延迟时间固定，较容易设计和使用。 • 门数不同：CPLD的接线单纯，芯片内的门数FPGA多。如Altera公 司生产的FLEX系列（RAM形式）、MAX系列（ROM形式）都属于 CPLD的类型，而Xilinx公司生产的Spartan系列（RAM形式）则属 于FPGA类型。
FPGA、CPLD和其他类型PLD的结构各有其特点和长处，但概括起来 由三部分组成：一个二维的逻辑块阵列、输入/输出块、连接逻辑块的 互连资源。 逻辑阵列块 对于每个LAB，输入 ， 对于每个 信号来自3部分 部分： 信号来自 部分： （1）来自作为通用逻辑输 ） 入的PIA的36个信号； 个信号； 入的 的 个信号 （2）来自全局控制信号， ）来自全局控制信号， 用于寄存器辅助功能； 用于寄存器辅助功能； （3）从I/O引脚到寄存器 ） 引脚到寄存器 的直接输入通道。 的直接输入通道。
第1章 EDA技术概述
EDA技术
EDA (Electronic Design Automation)
EDA技术就是依赖功能强大的计算机，在EDA工具软件 技术就是依赖功能强大的计算机， 技术就是依赖功能强大的计算机 工具软件 平台上，对以硬件描述语言 平台上，对以硬件描述语言HDL (Hardware Description Language)为系统逻辑描述手段完成的设计文件，自动地完 为系统逻辑描述手段完成的设计文件， 为系统逻辑描述手段完成的设计文件 成逻辑编译、化简、分割、综合、 成逻辑编译、化简、分割、综合、布局布线以及逻辑优化和 仿真测试，直至实现既定的电子线路系统功能。 仿真测试，直至实现既定的电子线路系统功能。 EDA技术为现代电子理论和设计的表达与实现提供了可能性。 技术为现代电子理论和设计的表达与实现提供了可能性。 技术为现代电子理论和设计的表达与实现提供了可能性
eda技术实用教程第六版知识点总结
eda技术实用教程第六版知识点总结【EDA技术实用教程第六版知识点总结】1. EDA技术概述EDA（Exploratory Data Analysis）技术是指对数据进行探索性分析的方法，旨在发现数据的结构、特征、规律和异常，从而为后续的建模和分析提供更全面和深入的认识。
EDA技术已经成为数据分析领域的重要工具，被广泛运用在统计学、机器学习、商业智能等各个领域。
本文将从深度和广度两个方面对EDA技术进行全面评估和总结。
2. EDA技术的基本原理EDA技术依托于数据可视化、统计分析、模式识别等多种方法，通过观察、整理、分析和解释数据，揭示数据的内在规律和特点。
其中，数据可视化是EDA技术的核心方法之一，通过绘制散点图、直方图、箱线图等图表，可以直观地展示数据的分布、趋势和异常点，为数据的深入理解提供了直观的工具。
3. EDA技术的实际应用在实际应用中，EDA技术可以帮助数据分析人员快速了解数据的特点和问题，发现数据的价值和局限，从而为后续的数据清洗、特征工程、建模和预测提供有力支持。
在金融领域，通过对客户信用评分数据进行EDA分析，可以有效发现信用评分的分布情况、关键影响因素等重要信息，为风险控制和产品设计提供依据。
4. EDA技术的未来发展随着数据量的不断增大和数据类型的不断丰富，EDA技术在未来将面临更多的挑战和机遇。
如何处理大规模数据、多源异构数据，如何结合人工智能、自然语言处理等新技术，将成为EDA技术未来发展的重要方向。
数据隐私和安全的保护也将成为EDA技术重要的议题之一，需要加强相关技术和政策的研究和实践。
结语通过深度和广度兼具的对EDA技术的全面评估和总结，我们可以看到EDA技术在数据分析领域的重要地位和作用，同时也可以发现其未来发展的方向和挑战。
我们相信，在不断的实践和探索中，EDA技术一定会迎来更加美好的发展前景。
个人观点和理解作为一名数据分析人员，我深刻认识到EDA技术的重要性和价值。
什么是EDA技术
什么是EDA技术EDA是电子设计自动化（Electronic Design Automation）缩写，是90年代初从CAD（计算机辅助设计）、CAM（计算机辅助制造）、CAT（计算机辅助测试）和CAE（计算机辅助工程）的概念发展而来的。
EDA技术是以计算机为工具，根据硬件描述语言HDL（ Hardware Description language）完成的设计文件，自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合及优化、布局布线、仿真以及对于特定目标芯片的适配编译和编程下载等工作。
典型的EDA工具中必须包含两个特殊的软件包，即综合器和适配器。
综合器的功能就是将设计者在EDA平台上完成的针对某个系统项目的HDL、原理图或状态图形描述，针对给定的硬件系统组件，进行编译、优化、转换和综合，最终获得我们欲实现功能的描述文件。
综合器在工作前，必须给定所要实现的硬件结构参数，它的功能就是将软件描述与给定的硬件结构用一定的方式联系起来。
也就是说，综合器是软件描述与硬件实现的一座桥梁。
综合过程就是将电路的高级语言描述转换低级的、可与目标器件FPGA/CPLD相映射的网表文件。
适配器的功能是将由综合器产生的王表文件配置与指定的目标器件中，产生最终的下载文件，如JED文件。
适配所选定的目标器件（FPGA/CPLD芯片）必须属于在综合器中已指定的目标器件系列。
硬件描述语言HDL是相对于一般的计算机软件语言，如：C、PASCAL而言的。
HDL语言使用与设计硬件电子系统的计算机语言，它能描述电子系统的逻辑功能、电路结构和连接方式。
设计者可利用HDL程序来描述所希望的电路系统，规定器件结构特征和电路的行为方式；然后利用综合器和适配器将此程序编程能控制FPGA和CPLD内部结构，并实现相应逻辑功能的的门级或更底层的结构网表文件或下载文件。
目前，就FPGA/CPLD开发来说，比较常用和流行的HDL主要有ABEL-HDL、AHDL和VHDL。
EDA技术实用教程
EDA技术实用教程EDA是电子设计自动化（Electronic Design Automation）的缩写，指的是利用计算机技术和工具自动辅助设计和验证电子系统的过程。
EDA 技术的应用广泛，包括芯片设计、电路设计、电子系统设计等。
本文将介绍EDA技术的基本概念和常用工具，以及它们在电子系统设计中的应用。
1.EDA技术概述EDA技术是利用计算机技术和工具实现电子系统设计自动化的一系列技术方法。
它能够大大提高设计效率和设计质量，缩短设计周期，降低成本。
EDA技术包括模拟电路设计、数字电路设计、封装设计、布线设计等多个方面。
2.EDA常用工具常用的EDA工具包括电路仿真工具、逻辑综合工具、版图设计工具、时序分析工具、布局布线工具等。
这些工具在EDA技术中发挥着重要的作用，帮助设计人员完成不同层次的设计任务。
3.电路仿真工具电路仿真是EDA技术中最基础也是最重要的环节之一、它通过建立模型，对电路进行数学分析和计算，模拟电路的工作状态和性能。
常用的电路仿真工具有SPICE、SPECTRE等。
电路仿真工具能够帮助设计人员在设计之前评估电路的性能，并发现潜在的问题，优化设计。
4.逻辑综合工具5.版图设计工具版图设计是将逻辑电路网表进行物理布局和布线的过程。
版图设计工具可以根据约束条件自动进行版图布局和布线，生成满足电路性能和约束条件的版图。
常用的版图设计工具有ICC、Innovus等。
6.时序分析工具7.布局布线工具布局布线是指将版图中的电路元件进行布置和互连的过程。
布局布线工具可以根据电路性能和约束条件进行自动布局和布线，生成满足性能和约束的物理布局和互连。
常用的布局布线工具有Olympus、Innovus等。
8.EDA技术在电子系统设计中的应用EDA技术在电子系统设计中有着广泛的应用。
它可以帮助设计人员设计和验证复杂的电路和系统，提高设计效率和设计质量。
在芯片设计中，EDA技术可以辅助完成电路设计、逻辑综合、版图设计、布局布线等任务。
eda技术
eda技术第一篇：EDA技术介绍EDA技术，即电子设计自动化技术，是一种在电子设计中使用计算机技术的过程。
在电路和系统设计中，EDA技术主要用于快速而准确地评估设计的可行性，优化电路和系统性能，和验证所设计电路的正确性。
EDA技术通常可以分为两种类型：一是电路级别的EDA，二是系统级别的EDA。
电路级别的EDA主要面向的是集成电路设计，这个设计阶段涵盖电路的物理层实现，包括电路布局、线路与器件的互连、连接的栅极以及多种电路元件。
电路级别的EDA技术可利用模拟分析、电子电路仿真和布局设计等方法对电路进行分析和验证，检查设计是否符合规范、是否能够实现系统的功能要求。
因此，电路级别的EDA技术可以使设计人员加速电路设计周期，降低设计风险。
系统级别的EDA主要面向设计系统，这个设计阶段涵盖硬件和软件，而且可用于企业级应用，比如云计算和大数据的处理。
系统级别的EDA技术可以将各个关键的电路集成到不同的硬件对象中，将运行系统的软件改进，优化系统的总体性能，以确保系统在设计的整个寿命周期内，都能够顺利运行。
EDA技术是一项技术活动，可以将所有与电路、系统和设计有关的过程，自动化和管理在一起，从而大大提高了电子设计的速度和准确性，并降低了电路和系统设计的风险。
EDA技术的发展处于不断更新和进步的状态，并将随着技术和市场需求的不断变化而自动更新。
未来的EDA技术将继续引领电子设计的浪潮，成为现代电子产业中不可或缺的技术支撑。
第二篇：EDA技术应用领域EDA技术是随着计算机技术、信息技术等领域的迅速发展而不断完善和更新的。
在现今的电子设计和制造领域，EDA技术已经成为电子产品制造过程中不可或缺的关键技术，影响了整个电子产品制造领域。
1. 电路芯片设计：EDA技术的初始应用领域就是电路芯片设计，它可以帮助电子设计人员优化电路的结构、布局和互连，比如硬件模拟器和逻辑仿真软件等，加快芯片设计过程，降低生产成本。
2. PCB设计与制造：EDA技术使得电路板制造过程中的元件选择、电路布局、网络连接和元器件的适应性与性能评测等过程得以自动化。
eda技术概述
题目：基于FPGA的嵌入式车载终端的设计
vcc
FPGA GPS模块 液晶的嵌入式车载终端的设计
设计题目：基于FPGA的多功能移相式函数信号发 生器的设计
FPGA
单 片 机 IP 核 DDS 液晶显示
矩阵键盘
D/A 转换
示波器
设计题目：基于FPGA的多功能移相式函数信号发生器的设计
二、EDA设计几大部分 1、硬件描述语言（HDL:hardware description language） 常用的语言： VHLD语言 ------ 1987年作为硬件描述语言, 分为87版和93版 Verilog HDL语言 比较：VHDL系统抽象能力和功能描述能力强 Verilog HDL：更贴近硬件 教学主要讲VHDL语言
一、EDA技术的定义 狭义的定义 定义：以硬件描述语言为主要的表达方式，，以EDA 软件为开发软件，以大规模可编程器件为设计载体 的电子产品设计过程。 EDA技术的核心：利用计算机完成电子电路设计全程 自动化 EDA设计的目标：完成专用集成电路的设计（ASIC） ASIC:Application Special Integrated Circuit （有专门用途和特点功能的独立集成电路器件）
频率和相位差相等时，选择不同波形
设计题目：基于FPGA的多功能移相式函数信号发生器的设计
波形和相位差相等时，选择不同频率
波形和频率相等时，选择不同相位差
设计题目：基于FPGA的UART串行通信接口设计
设计题目：基于FPGA的UART串行通信接口设计
设计题目：基于FPGA的UART串行通信接口设计
本学期本课程的学习目标:
熟练掌握VHDL硬件描述语言的语法和语句， 熟练使用EDA软件Quartus软件 设计电子器件和电路。
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技术概述
1.2 EDA技术实现目标
目标：是完成专用集成电路ASIC的设计和实现
ASIC（ApplicationSpecific Integrated Circuit）： 专门为某一应用领域或某一专门用户需要而设计制造的LSI或VLSI 电路。
专用集成电路ASIC是厂家按用户的具体要求(如功能、性能或技术 等)，为用户的特定系统定制的集成电路。如彩电RGB三基色处理芯片、
ENTITY counter IS PORT(
clk:IN STD_LOGIC; rs: IN STD_LOGIC; count_out: OUT STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0)); END counter;
ARCHITECTURE behav OF counter IS
特点： ▼ 20世纪90年代以来， 微电子技术以惊人的速度发展， 其工艺水平达到深亚微米级， 在一个芯片上可集成数百 万乃至上千万只晶体管， 工作速度可达到GHz对EDA系 统提出了更高的要求。 ▼出现了以高级语言描述、 系统仿真和综合技术。
不仅极大地提高了系统的设计效率， 而且使设计人员摆 脱了大量的辅助性及基础性工作， 将精力集中于创造性 的方案与概念的构思上。
一下启/停开关，计时器终止计时；）
主要步骤：
1.根据系统对硬件的要求，详细编制技术规格书，并画出 系统控制流图；
2.根据技术规格书和系统控 制流图，对系统功能进行 细化，合理地划分功能模 块，并画出系统的功能框 图；
3.进行功能模块的细化和电 路设计；
4.各模块电路设计、调试完 成后，将各功能模块的硬 件电路连接起来再进行系 统的调试，最后 完成整个 系统的硬件设计； （特点：整个设计从最 底层开始设计，直到最高 层设计完毕）
2_EDA技术概述
EDA技术概述EDA技术概述1 EDA和PLD发展概况2 可编程逻辑器件的设计EDA技术概述1 EDA和PLD发展概况1.1 EDA技术发展概况电子设计自动化（EDA，Electronic Design Automation）是指利用计算机完成电子系统的设计。
EDA技术是以计算机和微电子技术为先导，汇集了计算机图形学、拓扑、逻辑学、微电子工艺与结构学和计算数学等多种计算机应用学科最新成果的先进技术。
EDA技术以计算机为工具，代替人完成数字系统的逻辑综合、布局布线和设计仿真等工作。
EDA技术概述设计人员只需要完成对系统功能的描述，就可以由计算机软件进行处理，得到设计结果，而且修改设计如同修改软件一样方便，可以极大地提高设计效率。
从20世纪60年代中期开始，人们就不断开发出各种计算机辅助设计工具来帮助设计人员进行电子系统的设计。
电路理论和半导体工艺水平的提高，对EDA技术的发展起了巨大的推进作用，使EDA作用范围从PCB 板设计延伸到电子线路和集成电路设计，直至整个系统的设计，也使IC芯片系统应用、电路制作和整个电子系统生产过程都集成在一个环境之中。
根据电子设计技术的发展特征，EDA技术发展大致分为三个阶段。
EDA技术概述1. CAD阶段（20世纪60年代中期～20世纪80年代初期）第一阶段的特点是一些单独的工具软件，主要有PCB（Printed Circuit Board）布线设计、电路模拟、逻辑模拟及版图的绘制等，通过计算机的使用，从而将设计人员从大量繁琐重复的计算和绘图工作中解脱出来。
例如，目前常用的Protel早期版本Tango，以及用于电路模拟的SPICE软件和后来产品化的IC版图编辑与设计规则检查系统等软件，都是这个阶段的产品。
这个时期的EDA一般称为CAD（Computer Aided Design）。
EDA技术概述20世纪80年代初，随着集成电路规模的增大，EDA技术有了较快的发展。
EDA技术概述(课件)
EDA技术与VHDL 第1章EDA技术概述1.1 EDA技术现代电子设计技术的核心已日趋转向基于计算机的电子设计自动化技术EDA（Electronic Design Automation）技术。
20世纪70年代EDA技术雏形20世纪80年代EDA技术基础形成20世纪90年代EDA技术成熟和实用1.1 EDA技术21世纪后●在FPGA上实现DSP应用成为可能。
●在一单片FPGA中实现一个完备的可随意重构的嵌入式系统成为可能。
●在仿真和设计两方面支持标准硬件描述语言的功能强大的EDA软件不断推出。
●电子领域各学科的界限更加模糊，更互为包容。
●用于ASIC设计的标准单元已涵盖大规模电子系统及复杂IP核模块。
●软硬IP核在电子行业的产业领域广泛应用。
●SoC高效低成本设计技术的成熟。
●复杂电子系统的设计和验证趋于简单。
1.2 EDA技术应用对象1. 可编程逻辑器件2. 半定制或全定制ASIC3. 混合ASIC1.3 硬件描述语言VHDLHDLVHDLVerilog HDLSystemVerilogSystem C在EDA设计中使用最多，也得到几乎所有的主流EDA工具的支持这两种HDL语言还处于完善过程中，主要加强了系统验证方面的功能。
1.4 EDA技术的优势1．保证设计过程的正确性，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．EDA不但在整个设计流程上充分利用计算机的自动设计能力，而且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的测试。
1.5 面向FPGA的EDA开发流程1.5.1 设计输入1. 图形输入2. 硬件描述语言代码文本输入1.5 面向FPGA的EDA开发流程1.5.2 综合(1)自然语言综合(2)行为综合(3)逻辑综合(4)版图综合或结构综合1.5 面向FPGA的EDA开发流程1.5.2 综合1.5.3 适配（布线布局）1.5 面向FPGA的EDA开发流程1.5.4 仿真1.5.5 RTL描述(1) 时序仿真(2) 功能仿真1.6 可编程逻辑器件1.6.1 PLD 的分类以集成度分低集成度芯片高集成度芯片从结构上分乘积项结构器件查找表结构器件从编程工艺上划1．熔丝(Fuse)型器件2．反熔丝(Anti-fuse)型器件3．EPROM 型4．EEPROM 型5．SRAM 型6．Flash 型1.6 可编程逻辑器件1.6.2 PROM可编程原理1.6 可编程逻辑器件1.6.2 PROM可编程原理1.6 可编程逻辑器件1.6.2 PROM可编程原理1.6 可编程逻辑器件1.6.2 PROM可编程原理1.6 可编程逻辑器件1.6.3 GAL1.7 CPLD的结构与可编程原理1.7 CPLD的结构与可编程原理1．逻辑阵列块1.7 CPLD的结构与可编程原理2．逻辑宏单元3．可编程连线阵列1.7 CPLD的结构与可编程原理4．I/O控制块1.8 FPGA的结构与工作原理1.8.1 查找表逻辑结构1.8.2 Cyclone III系列器件的结构原理1.8 FPGA 的结构与工作原理1.8 FPGA的结构与工作原理1.8.2 Cyclone III系列器件的结构原理1.9 硬件测试技术1.9.1 内部逻辑测试1.9.2 JTAG边界扫描测试1.10 编程与配置基于电可擦除存储单元的EEPROM或Flash技术基于SRAM查找表的编程单元。
EDA技术
EDA技术EDA (Electronic Design Automation) 技术是为了协助电子设计工程师设计IC（集成电路）、芯片和电路板等电子元器件的自动化工具。
EDA技术的目标是减少设计过程中的错误和设计周期，提高设计质量和效率。
EDA技术在现代电子工程领域扮演着至关重要的角色。
EDA技术的分类EDA技术可以分为原理图设计、布局设计和物理验证三个阶段。
1. 原理图设计：原理图设计是电路设计的第一步，也是最为基础的工作。
原理图设计是指通过图形与符号的方式来表示电路的功能、结构和工作方式，实现对于硬件电路系统的分析。
原理图设计涉及到的软件工具有：OrCAD，Altium，Protel，Mentor Graphics等。
2. 布局设计：布局设计是按照设计规格书要求，将电路组成部分在芯片基板上以规定的信号电路连接方案进行摆放和布线设计。
即针对电路设计，完成各模块间的连接和信号传输等工作。
布局设计涉及到的软件工具：AlphaStar，Cadence，Mentor Graphics，Synopsys等。
3. 物理验证：物理验证是为了确保IC设计的正确性，这个过程将涉及到几个重要方面，包括芯片功能测试和布局验证。
即对设计样本进行物理分析和验证，确保产品的性能和产品的可制造性都达到要求，以确保IC成功的功能实现。
物理验证涉及到的软件工具有：Synopsys，Mentor Graphics，Cadence，Avanti（Synopsys的子公司）等。
EDA技术的应用领域EDA技术应用于许多领域，其中最重要的领域是芯片设计。
EDA技术可以支持许多领域的电子设计，如：1. 微处理器设计：微处理器是计算机中最最核心的部分，是计算机运作的关键。
EDA技术帮助许多公司设计、开发和测试微处理器，以确保它们的性能和可靠性。
2. 芯片设计：现代芯片涵盖了许多领域，包括消费电子、医疗设备、航空航天等。
EDA技术使许多不同类型的芯片设计变得更加容易。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
clk:IN STD_LOGIC; rs: IN STD_LOGIC; count_out: OUT STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0)); END counter;
ARCHITECTURE behav OF counter IS
软件程序编译器 COMPILER
图表
（（aA））软件语言设计目标流程
VHDL/VERILOG
硬件描述语言综合器
程序
SCYONMTPHEISLIEZRER
图1-3 VHDL综合器运行流程（（bB））硬件语言设计目标流程
CPU指令/数据代码： 010010 100010 1100
DQ
JQ K
为ASIC设计提供的电路网表文件
AM收音机原理框图
HX108-2 AM收音机原理图
黑白电视机的电路原理图
300
超高频 放大器
混频器
中高 视频
中高 视频
伴音 中放
音量
伴音信号 检波器
音频 放大器
音频 输出
扬声器
视频 检波器
视频 输出
对比率
偏转 显像管
振荡器
自动增益 控制门
噪声门
自动增 益控制 放大器
同步 分离
场扫描 振荡
场扫描 输出
投影机的数字微镜DMD芯片等。
数字ASIC
ASIC
模拟ASIC
全定制
半定制
线性阵列
模拟标准单元
门阵列
标准单元
PLD
简单低密度P LD
复杂高密度P LD
P ROM EP ROM EEP RO M P LA P AL GA L EP LD FP G A CP LD
1、模拟ASIC：除目前传统的运算放大器、 功率放大器等电路外， 模拟ASIC由线性阵
一下启/停开关，计时器终止计时；）
主要步骤：
1.根据系统对硬件的要求，详细编制技术规格书，并画出 系统控制流图；
2.根据技术规格书和系统控 制流图，对系统功能进行 细化，合理地划分功能模 块，并画出系统的功能框 图；
3.进行功能模块的细化和电 路设计；
4.各模块电路设计、调试完 成后，将各功能模块的硬 件电路连接起来再进行系 统的调试，最后 完成整个 系统的硬件设计； （特点：整个设计从最 底层开始设计，直到最高 层设计完毕）
提示：掌握 曝光法制作电路板
3. 混合ASIC（不是指模数混合的ASIC）
具有PLD可编程功能和逻辑资源，同时有可调用和配置的硬件标准单元模块（如 CPU、RAM、ROM、硬件加法器、乘法器、锁相环等）。
数字ASIC
EDA技术 ASIC设计
FPGA/CPLD 可编程ASIC
设计
混合 ASIC 设计
1.2 EDA技术实现目标
目标：是完成专用集成电路ASIC的设计和实现
ASIC（ApplicationSpecific Integrated Circuit）： 专门为某一应用领域或某一专门用户需要而设计制造的LSI或VLSI 电路。
专用集成电路ASIC是厂家按用户的具体要求(如功能、性能或技术 等)，为用户的特定系统定制的集成电路。如彩电RGB三基色处理芯片、
WHEN "000"=>next_count<="001";
WHEN "001"=>next_count<="011";
WHEN "011"=>next_count<=“111";
WHEN “111"=>next_count<="110";
WHEN "110"=>next_count<="100";
列和模拟标准单元组成， 它的发展还相当缓慢， 其原因是模拟电路的频带宽度、 精度、 增益和动态范围等暂时还没有一个最佳的办法加以描述和控制。
但其发展势在必行：模拟ASIC可减少芯片面积， 提高性能，降低费用， 扩大功能， 降低功耗， 提高可靠性， 缩短开发周期。
ASIC
数字ASIC
模拟ASIC
全定制
异步或同步状态机，数据通路等来描述行为部分。
例1-2 六进制计数器 LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LDGIC_1164.ALL; USE WORK.NEW.ALL; ENTITY counter IS PORT(clk , rs : IN STD_LOGIC;
软件程序编译器 COMPILER
综 合
（（aA））软件语言设计目标流程
功
能
比 较 VHDL/VERILOG
程序
硬件描述语言综合器 SCYONMTPHEISLIEZRER
这种代码限于特定CPU而不能 移植，不代表硬件结构
CPU指令/数据代码： 010010 100010 1100
DQ
JQ K
（（bB））硬件语言设计目标流程
半定制集成电路由厂家提供一定规格的功能块，如门阵列、标准单元、可编程逻辑器 件等，用户利用专门的软件进行必要的连接，从而设计出所需要的专用集成电路。C
全定制
半定制
线性阵列
模拟标准单元
门阵列
标准单元
PLD
简单低密度P LD
复杂高密度P LD
P ROM EP ROM EEP RO M P LA P AL GA L EP LD FP G A CP LD
半定制
线性阵列
模拟标准单元
门阵列
标准单元
PLD
简单低密度P LD
复杂高密度P LD
P ROM EP ROM EEP RO M P LA P AL GA L EP LD FP G A CP LD
2、数字ASIC：
2.1全定制集成电路是厂家按规定的功能、性能要求，对电路的结构布局、布线均进行专 门的最优化设计，以达到芯片的最佳利用。
例如：目前常用的Protel早期版本Tango， 以及用于 电路模拟的SPICE软件和后来产品化的IC版图编辑与设计 规则检查系统等软件，
2. CAE阶段（Computer Aided Engineering） （20世纪80年代初期～20世纪90年代初期）
特点： ▼各种设计工具（如原理图输入、 编译与连接、 逻
电路的专用单元阵列。
ASIC 数字ASIC
模拟ASIC
全定制
半定制
线性阵列
模拟标准单元
门阵列 标准单元 PLD
简单 低密度P L D
复杂 高密度P L D
PROM EPROM EEPROM PLA PAL GAL EPLD FPGA CPLD
什么是掩膜？ 在半导体制造中， 许多芯片工艺步骤 采用光刻技术，用 于这些步骤的图形 “底片”称为掩膜 （也称作“掩 模”），其作用是： 在硅片上选定的区 域中对一个不透明 的图形模板掩膜， 继而下面的腐蚀或 扩散将只影响选定 的区域。（祥见光刻 原理）
2.2门阵列（Gate Array）是按传统阵列和组合阵列（PMOS和NMOS晶体管行）在硅片上 制成具有标准逻辑门的形式， 它是不封装的半成品， 生产厂家可根据用户要求， 在掩膜
中制作出互连的图案（码点）， 最后封装为成品， 再提供给用户。
标准单元（Standard Cell）是由IC厂家将预先设置好、 经过测试且具有一定功能的逻辑 块作为标准单元存储在数据库中， 包括标准的TTL、 CMOS、 存储器、 微处理器及I/O
● EDA技术以计算机为工具， 代替人完成数字系统的逻辑综 合、布局布线和设计仿真等工作。
EDA (Electronic Design Automation)
EDA技术发展的三个阶段
20世纪70年代
MOS工艺 CAD概念
20世纪80年代
CMOS时代 出现 FPGA CAE阶段
20世纪90年代
ASIC设计技术 EDA技术
1. CAD阶段（Computer Aided Design） （20世纪60年代中期～20世纪80年代初期）
特点：一些单独的工具软件， 主要有PCB（Printed Circuit Board）布线设计、 电路模拟、 逻辑模拟及版 图的绘制等，
作用：通过计算机的使用， 从而将设计人员从大量繁 琐重复的计算和绘图工作中解脱出来。
SIGNAL next_count: STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0);
BEGIN
PROCESS(rs,clk)
BEGIN
IF rs='0' THEN next_count<="000";
ELSIF(clk'EVENT AND clk='1')THEN
CASE next_count IS
辑模拟、 测试码生成、 版图自动布局）以及各种单元库 已齐全。
▼采用基于单元库的半定制设计方法， 采用门阵列和 标准单元设计的各种ASIC得到了极大的发展， 将集成电 路工业推入了ASIC时代。
▼按照设计方法学制定的设计流程， 可以实现从设计 输入到版图输出的全程设计自动化。
3. EDA阶段（20世纪90年代以来）
1.5 基于VHDL的自顶向下设计方法
1.5.1传统的系统硬件自底向上（bottom up)设计方法
（附：1/100秒表的功能要求: （1）精度应大于1/100s
(2)计时器的最长计时时间为1h （3）设计复位和启/停开关
●复位开关的功能：只要一按复位开关，计时应立即终止，并
对 计时器清零。
●启/停开关的功能：按一下启/停开关，计时器开始计时；再按
WHEN "100"=>next_count<=“000";