EDA技术及应用—Verilog HDL版(第三版) (1)
eda技术及应用第三版课后答案谭会生
eda技术及应用第三版课后答案谭会生【篇一：《eda技术》课程大纲】>一、课程概述1.课程描述《eda技术》是通信工程专业的一门重要的集中实践课，是通信工程专业学生所必须具备的现代电子设计技术技能知识。
eda是电子技术的发展方向，也是电子技术教学中必不可少的内容。
本课程主要介绍可编程逻辑器件在电子电路设计及实现上的应用，介绍电路原理图和pcb图的设计技术。
开设该课程，就是要让学生了解大规模专用集成电路fpga和cpld的结构，熟悉一种以上的硬件描述语言，掌握一种以上的开发工具的使用等，掌握电路原理图和pcb图的现代设计技术与方法，从而提高学生应用计算机对电子电路和高速智能化系统进行分析与设计的能力。
2.设计思路本课程坚持“以学生为中心”的原则，以项目任务驱动的方式，采取理论知识与案例相结合的方式授课，提高学生的学习主动性。
通过必要的理论知识讲授、大量的实践训练和案例分析，培养学生的动手设计和实践能力，掌握eda开发的整个流程和基本技巧。
课程采用演示讲授和实践相结合，边讲边练的方法，让学生切身体会并掌握eda开发产品的流程和方法。
本课程集中2周时间开设，注重实践性，边讲边练，让学生切身体会并掌握eda开发技术。
3.实践要求（1）纪律和安全要求①不得将食物带入实验室，每次实训后请将使用后的废弃物带走。
违反者每次扣罚平时分2分。
②实训期间不得做与实训无关的其他事情，不得大声喧哗或做其他影响实训正常进行的事宜。
违反者每次扣罚平时分2分。
③实训期间，若学生有事不能正常参加实训，须提前以书面形式请假，并按指导教师的安排补做实训。
未经指导教师许可，学生不得任意调换实训时间和实训地点。
违反者每次扣罚平时分4分。
④学生不得以任何理由替代他人进行实训，违者直接取消实训成绩。
⑤学生除操作自己所分配的计算机外，不得操作实验室内其他任何设备。
违者每次扣罚平时分2分。
（2）业务要求实训所使用的软件protel和quartus ii，所有数据均通过服务器中转以及储存在服务器上，所以重启自己所用的电脑不会造成数据丢失。
《EDA技术及应用—Verilog HDL版》课件第5章
(3) 在BL6的监控程序中安排了多达11种形式各异的信 息矢量分布，即“电路重构软配置”。由此可见，虽然 GW48系统从硬件结构上看，是一个完全固定下来的实验系 统，但其功能结构却等同于11套接口迥异的实验系统。
(4) BL3：此模块主要是由一目标芯片适配座以及上面 的CPLD/FPGA目标芯片和编程下载电路构成。通过更换插 有不同型号目标器件的目标板，就能对多种目标芯片进行实 验。
通用EDA实验开发系统能满足使用不同厂家芯片进行 各种EDA实验和开发的需要，其实现原理为：运用“电路 重构软配置”的设计思想，实现CPLD/FPGA目标芯片I/O口 与实验输入/输出资源可以各种不同方式连接来构造形式各 异的实验电路的目的，而在不同的运行模式下，目标芯片 I/O口与实验输入/输出资源对应的连接关系则通过实验电路 结构图来表示。通过使用万能通用插座而建立不同厂家不同 芯片管脚号与通用万能插座的插座号的对照表，建立变化的 I/O资源与特定的芯片管脚编号的联系。其实现步骤为：变 化的I/O资源→电路结构图→插座号→管脚对照表→特定的 芯片管脚号，其中万能插座的插座号是二者联系的桥梁。
(3) 进入EDA设计中的编程下载步骤时，首先在EDA实 验开发系统断电的情况下，将EDA实验开发系统的编程下 载接口，通过实验开发系统提供的编程下载线(比如并行下 载接口扁平电缆线、USB下载线)与计算机的有关接口(比如 打印机并行接口、USB接口)连接好，并将有关选择开关置 于所要求的位置，然后接通EDA实验开发系统的输入电源， 打开EDA实验开发系统上的电源开关，这时即可进行编程 下载的有关操作。
例如，对于一块插有ispLSI1032E的目标板，在实验中， 此芯片的I/O57(2号引脚)将与系统板定义的CLOCK9相连， CLOCK9又恰好与系统板右下方(见图5.1)的高频组时钟信号 相接。于是，对于不同的适配座上目标芯片的引脚号将与主 系统板上的适配引脚PIOx和CLOCKx有不同的对应关系。表 5.3和表5.4列出了10种芯片对系统板引脚的对应关系，以便 在实验时经常查用。
EDA技术实用教程——Verilog HDL版学习报告
可编程逻辑器件与EDA技术学习报告院系：自动化工程学院电子学系专业：电子信息科学与技术班级： 2009级2班姓名：何伍健2011年7月2日v1.0 可编辑可修改一、EDA技术概述1.1EDA技术及其发展20世纪70年代，在集成电路制作方面，双极工艺，MOS工艺已得到广泛的应用；20世纪80年代，集成电路设计进入了CMOS（互补场效应管）时代；20世纪90年代，集成电路设计工艺进入了超深亚微米阶段；21世纪，全方面进入了EDA时代。
1.2EDA技术实现目标1．可编程逻辑器件2．半定制或全定制ASIC（1）门阵列ASIC（2）标准单元ASIC3.混合ASIC硬件描述语言Verilog HDLHDL和System C其他常用HDLVHDL与Verilog相比，有下列优势：1.语法比Verilog严谨，通过EDA工具自动语法检查，易排除许多设计中的疏忽；2.有很好的行为级描述能力和一定的系统级描述能力，而Verilog建模时，行为与系统级抽象及相关描述能力不及VHDL。
与Verilog相比，有下列不足：代码较冗长，在相同逻辑功能描述时，Verilog的代码比VHDL少许多；对数据类型匹配要求过于严格，初学时会感到不是很方便，编程耗时也较多；而Verilog支持自动类型转换，初学者容易入门；对版图级，管子级这些较为低层的描述级别，几乎不支持，无法直接用于集成电路低层建模。
SystemVerilog主要定位于集成电路的实现和验证流程，并为系统级设计流程提供了强大的链接能力。
System C是C++语言的硬件描述扩展，主要用于ESL（电子系统级）建模与验证。
1.5HDL综合1.从自然语言转换到Verilog HDL语言算法表述，即自然语言综合；2.从算法表述转换到寄存器输出级表述，即行为综合；3.从RTL级表述转换到逻辑门的表述，即逻辑综合；4.从逻辑门表述转换到版图级表述，或转换到FPGA的配置网标文件，可称为版图综合或结构综合。
《EDA技术与Verilog HDL》PPT第3版 第11章 DSP Builder系统设计方法
11.3 DSP Builder层次化设计
11.3 DSP Builder层次化设计
11.2.6 硬件测试与硬件实现
11.4 基于DSP Builder的DDS设计
11.4.1 DDS模块设计
11.4 基于DSP Builder的DDS设计
11.4.1 DDS模块设计
11.4 基于DSP Builder的DDS设计
第11章
DSP Builder系统设计方法
11.1 MATLAB/DSP Builder及其设计流程
11.2 正弦信号发生器设计
11.2 正弦信号发生器设计
11.2.1 建立设计模型 1．打开MATLAB环境
11.2 正弦信号发生器设计
11.2.1 建立设计模型 2．建立工作库
11.2 正弦信号发生器设计
实验与设计
实验11-2 基于DSP Builder的DDS应用模型设计
实验与设计
实验11-2 基于DSP Builder的DDS应用模型设计
实验与设计
实验11-2 基于DSP Builder的DDS应用模型设计
实验与设计
实验11-3 HIL硬件环仿真实验
实验与设计
实验11-3 HIL硬件环仿真实验
11.4.1 DDS模块设计
11.4 基于DSP Builder的DDS设计
11.4.2 FSK调制器设计 （1）直接调频法。
（2）频率键控法。
11.4 基于DSP Builder的DDS设计
11.4.2 FSK调制器设计
11.4 基于DSP Builder的DDS设计
11.4.3 正交信号发生器设计
11.2 正弦信号发生器设计
11.2.6 硬件测试与硬件实现
《EDA技术与Verilog HDL》PPT第3版 第4章 FPGA硬件实现
图4-59 测频时序控制电路
实验与设计
实验4-4 应用宏模块设计数字频率计
图4-60 测频时序控制电路工作波形
实验与设计
实验4-4 应用宏模块设计数字频率计
图4-61 频率计顶层电路原理图
实验与设计
实验4-4 应用宏模块设计数字频率计
图4-62 频率计工作时序波形
4.8 安装Quartus II 13.1说明
图4-45 安装QuartusII 13.1设计文件界面，点击右侧安装按钮
4.8 安装Quartus II 13.1说明
图4-46 设定QuartusII 13.1设计文件安装路径
4.8 安装Quartus II 13.1说明
图4-47 选择安装软件。注意不要漏了ModelSim-Altera Starter Edition
图4-3 利用New Project Wizard创建工程CNT10 ⑵ 将设计文件加入工程中。
4.1 代码编辑输入和系统编译
4.1.2 创建工程 ⑶ 选择目标芯片。
图4-4 选择目标器件EP4CE55F23C8
4.1 代码编辑输入和系统编译
4.1.2 创建工程 ⑷ 工具设置。
图4-5 设计与验证工具软件选择
（3）原理图文件存盘。
图4-30 完成设计并将半加器封装成一个元件，以便在更高层设计中调用
4.4 电路原理图设计流程
4.4.1 设计一个半加器
（4）创建原理图文件为顶层设计的工程。
（5）绘制半加器原理图。
（6）仿真测试半加器。
4.4 电路原理图设计流程
4.4.2 完成全加器顶层设计
图4-31 在f_adder工程下加入半加器原件
EDA技术及应用-VHDL版(第三版)(潭会生)第7章详解
第7章 EDA技术实验
CLK CLR ENA
CNT10
CLK
U0
CLR
ENA
CQ[3..0] CO
DOUT[3..0] S0
CNT10
CLK
U1
CLR
ENA
CQ[3..0] CO
DOUT[7..4] S1
CNT10
CLK CLR ENA
U2 CQ[3..0] CO
DOUT[11..8] S2
CNT10 U3
第7章 EDA技术实验
ห้องสมุดไป่ตู้验证清零功能
验证使能有效
验证计数功能
预计可能结果
图7.2 CNT10仿真输入设置及可能结果估计图
第7章 EDA技术实验
4) 管脚锁定文件 根据图7.1所示的CNT9999电路原理图，本设计实体的 输入有时钟信号CLK、清零信号CLR和计数使能信号ENA， 输出为DOUT[15..0]，据此可选择实验电路结构图NO.0，对 应实验模式0。 根据图7.5所示的实验电路结构图NO.0和图7.1确定引脚 的锁定。选用EPM7128S-PL84芯片，其引脚锁定过程如表 7.1所示，其中CLK接CLOCK2，CLR接键3，ENA接键4， 计数结果DOUT[3..0]、DOUT[7..4]、DOUT[11..8]、 DOUT[15..12]经外部译码器译码后，分别在数码管1、数码 管2、数码管3、数码管4上显示。
第7章 EDA技术实验
3．实验要求 (1) 画出系统的原理框图，说明系统中各主要组成部分 的功能。 (2) 编写各个VHDL源程序。 (3) 根据系统的功能，选好测试用例，画出测试输入信 号波形或编好测试程序。 (4) 根据选用的EDA实验开发装置编好用于硬件验证的 管脚锁定表格或文件。 (5) 记录系统仿真、逻辑综合及硬件验证结果。 (6) 记录实验过程中出现的问题及解决办法。
EDA技术及应用第三版教学设计
EDA技术及应用第三版教学设计简介在目前快速发展的电子领域中，EDA（Electronic Design Automation，电子设计自动化）技术早已成为不可或缺的一环。
EDA技术主要包括从原理图设计开始一直到制卡和封装的全过程，是电子设计领域中近年来发展最快的技术之一。
通过本教学设计，旨在使学生掌握EDA基本原理，熟悉其常用工具与软件，了解EDA的应用领域及其趋势，为培养电子设计人才提供帮助。
教学内容第一章 EDA简介1.1 EDA的概述1.2 EDA的发展历程1.3 EDA在电子技术中的作用第二章 EDA基础原理2.1 EDA工具体系结构2.2 EDA中的计算机辅助设计2.3 EDA中的电路仿真与分析第三章 EDA工具与软件3.1 EDA工具介绍3.2 常用EDA软件及其应用第四章 EDA的应用领域4.1 EDA在电子产品设计中的应用4.2 EDA在通信设备中的应用4.3 EDA在汽车电子领域中的应用4.4 EDA在医疗器械中的应用第五章 EDA的未来趋势5.1 EDA的趋势与发展5.2 EDA技术的未来发展方向教学方法本教学设计采用优先使用案例、实验和练习的方式，将概念和理论知识应用于实际问题中。
同时，将以小组案例研究、课堂交流和讨论的方式，促进学生之间和教师之间的交流和互动。
评估方式本课程采用察看作业进展情况、小组案例分析和课堂讨论的方式对学生进行评估。
其中，作业每占总成绩的20%、案例分析与讨论每占30%。
参考文献•Alvin R. Lebeck. (2020), EDA技术及应用第三版, 人民邮电出版社, ISBN：978-7-115-55493-2•Stephen A. Thomas. (2017), EDA技术: 从基础入门到应用, 电子工业出版社, ISBN：978-7-121-32143-2结语EDA技术的发展已经推动了现代电子技术的进步，对于学习EDA的学生来说，了解基础原理和应用领域是至关重要的。
第3版教材VerilogHDL
数字电路（第3版）Verilog HDL代码【P21】module com1(a,b,c,f);input a,b,c;output f;assign f = (~a & ~b & c)|(~a & b & c)|(a & b & ~c)|(a & b & c); endmodule【P42】举重裁判电路module JZ(Y,A,B,C);output Y;input A,B,C;assign Y =(A&&B)||(A&&C);endmodule【P102】8线-3线优先编码器module encoder(din,dout);input [7:0] din;output reg[2:0] dout;always @(din)beginif (!din[7]) dout = 3'b000;else if (!din[6]) dout = 3'b001;else if (!din[5]) dout = 3'b010;else if (!din[4]) dout = 3'b011;else if (!din[3]) dout = 3'b100;else if (!din[2]) dout = 3'b101;else if (!din[1]) dout = 3'b110;else dout = 3'b111;endendmodule【P109】3线-8线译码器module decoder3_8(A2,A1,A0,Y7,Y6,Y5,Y4,Y3,Y2,Y1,Y0);input A2,A1,A0;output Y7,Y6,Y5,Y4,Y3,Y2,Y1,Y0; //低电平有效assign Y0 = !(!A2 && !A1 && !A0);assign Y1 = !(!A2 && !A1 && A0);assign Y2 = !(!A2 && A1 && !A0);assign Y3 = !(!A2 && A1 && A0);assign Y4 = !(A2 && !A1 && !A0);assign Y5 = !(A2 && !A1 && A0);assign Y6 = !(A2 && A1 && !A0);assign Y7 = !(A2 && A1 && A0); Endmodulemodule encoder(din,dout);input [7:0] din;output reg[2:0] dout;always @(din)beginif (!din[7]) dout = 3'b000;else if (!din[6]) dout = 3'b001;else if (!din[5]) dout = 3'b010;else if (!din[4]) dout = 3'b011;else if (!din[3]) dout = 3'b100;else if (!din[2]) dout = 3'b101;else if (!din[1]) dout = 3'b110;else dout = 3'b111; endendmodule【P110】7段显示译码器ModuleLED7S(DIN,Y);input[3:0] DIN;output[6:0] Y;reg[6:0] Y;always @(DIN)begincase(DIN)4'b0000: Y= 7'b0111111;4'b0001: Y = 7'b0000110;4'b0010: Y = 7'b1011011;4'b0011: Y = 7'b1001111;4'b0100: Y = 7'b1100110;4'b0101: Y = 7'b1101101;4'b0110: Y = 7'b1111101;4'b0111: Y = 7'b0000111;4'b1000: Y = 7'b1111111;4'b1001: Y = 7'b1101111;4'b1010: Y = 7'b1110111;4'b1011: Y = 7'b1111100;4'b1100: Y = 7'b0111001;4'b1101: Y = 7'b1011110;4'b1110: Y = 7'b1111001;4'b1111: Y = 7'b1110001;default: Y = 7'b0000000;endcaseendendmodule【P114】4选1数据选择器(1)利用case语句module MUX41(d0,d1,d2,d3,SEL,Y);output Y;input d0,d1,d2,d3;input [1:0] SEL;reg Y;always@(A,B,C,D,SEL)case (SEL)2'b00:Y=d0;2'b01:Y=d1;2'b10:Y=d2;2'b11:Y=d3;default:Y=2'bx;endcaseendmodule(2)利用if语句module MUX41B(d0,d1,d2,d3,SEL,Y); output Y;input d0,d1,d2,d3;input [1:0] SEL;reg Y;always@(d0,d1,d2,d3,SEL)beginif (SEL==2'b00)Y=d0;else if(SEL==2'b01)Y=d1;else if(SEL==2'b10)Y=d2;elseY=d3;endendmodule【P116】4位数值比较器module compare4bit(A,B,AEQB,AGTB,ALTB); input[3:0] A,B;output AEQB,AGTB,ALTB;assign AEQB = (A==B);assign AGTB = (A>B);assign ALTB = (A<B);endmodule【P120】4位加法器module add4b(A,B,CIN,S,COUT);input[3:0] A;input[3:0] B;input CIN;output[3:0] S;output COUT;wire[4:0] CRLT;assign CRLT = {1'b0,A} + {1'b0,B} + {4'b0000,CIN};assign S = CRLT[3:0];assign COUT = CRLT[4];endmodule【P136】高有效的rs触发器module rs ( R, S, Q, QN );input R, S;output Q, QN;reg Q;//寄存器定义assign QN = ~Q;//assign语句，QB=/Q?always @( R,S )//在CLK的上跳沿，执行以下语句。
eda技术实用教程-veriloghdl答案
eda技术实用教程-veriloghdl答案【篇一：eda技术与vhdl程序开发基础教程课后答案】eda的英文全称是electronic design automation2.eda系统设计自动化eda阶段三个发展阶段3. eda技术的应用可概括为4.目前比较流行的主流厂家的eda软件有、5.常用的设计输入方式有原理图输入、文本输入、状态机输入6.常用的硬件描述语言有7.逻辑综合后生成的网表文件为 edif8.布局布线主要完成9.10.常用的第三方eda工具软件有synplify/synplify pro、leonardo spectrum1.8.2选择1.eda技术发展历程的正确描述为（a）a cad-cae-edab eda-cad-caec eda-cae-cadd cae-cad-eda2.altera的第四代eda集成开发环境为（c）a modelsimb mux+plus iic quartus iid ise3.下列eda工具中，支持状态图输入方式的是（b）a quartus iib isec ispdesignexpertd syplify pro4.下列几种仿真中考虑了物理模型参数的仿真是（a）a 时序仿真b 功能仿真c 行为仿真d 逻辑仿真5.下列描述eda工程设计流程正确的是（c）a输入-综合-布线-下载-仿真b布线-仿真-下载-输入-综合c输入-综合-布线-仿真-下载d输入-仿真-综合-布线-下载6.下列编程语言中不属于硬件描述语言的是（d）a vhdlb verilogc abeld php1.8.3问答1.结合本章学习的知识，简述什么是eda技术？谈谈自己对eda技术的认识？答：eda（electronic design automation）工程是现代电子信息工程领域中一门发展迅速的新技术。
2.简要介绍eda技术的发展历程？答：现代eda技术是20世纪90年代初从计算机辅助设计、辅助制造和辅助测试等工程概念发展而来的。
《EDA技术与Verilog HDL》PPT第3版 第3章 行为语句
3.5 过程赋值语句
（1）阻塞式赋值。 （2）非阻塞式赋值。
3.6 循环语句
3.6.1 for 语句
3.6 循环语句
3.6.1 for 语句
3.6 循环语句
3.6.2 while语句
3.6 循环语句
3.6.3 repeat语句
3.6.4 forever循环
3.7 任务与函数语句
1.任务（task）语句
3.7 任务与函数语句
1.任务（task）语句
3.7 任务与函数语句
2.函数（function）语句
3.7 任务与函数语句
2.函数（function）语句
习题
习题
图3-4 4位加法计数器工作时序
3.1 过程语句
3.1.4 简单加法计数器及其Verilog表述
图3-5 4位加法计数器RTL电路图
3.1 过程语句
3.1.5 initial语句
3.2 块语句
3.3 case条件语句
3.3 case条件语句
图3-6 例3-6 的RTL图
3.4 if条件语句
3.4 if条件语句
3.4.8 实用加法计数器设计
Байду номын сангаас
3.4 if条件语句
3.4.8 实用加法计数器设计
3.4 if条件语句
3.4.8 实用加法计数器设计
3.4 if条件语句
3.4.9 含同步预置功能的移位寄存器设计
3.4 if条件语句
3.4.10 关注if语句中的条件指示
3.4 if条件语句
3.4.1 if 语句的一般表述形式
3.4 if条件语句
3.4.2 基于if语句的组合电路设计
EDA技术及应用 Verilog HDL版(第三版) 第2章
在20世纪90年代初，Lattice公司又推出了在系统可编程 大规模集成电路(ispLSI)。所谓“在系统可编程特性”(In System Programmability，缩写为ISP)，是指在用户自己设计 的目标系统中或线路板上，为重新构造设计逻辑而对器件进 行编程或反复编程的能力。在系统编程器件的基本特征是利 用器件的工作电压(一般为5 V)，在器件安装到系统板上后， 不需要将器件从电路板上卸下，可对器件进行直接配置，并 可改变器件内的设计逻辑，满足原有的PCB布局要求。
可编程逻辑器件(Programmable Logic Devices，简称 PLD)是一种由用户编程以实现某种逻辑功能的新型逻辑器 件。它诞生于20世纪70年代，在20世纪80年代以后，随着集 成电路技术和计算机技术的发展而迅速发展。自问世以来， PLD经历了从PROM、PLA、PAL、GAL到FPGA、ispLSI等 高密度PLD的发展过程。在此期间，PLD的集成度、速度不 断提高，功能不断增强，结构趋于更合理，使用变得更灵活 方便。
第2章 大规模可编程逻辑器件
2.1 可编程逻辑器件概述 2.2 Lattice公司的CPLD和FPGA器件 2.3 Altera公司的CPLD和FPGA器件 2.4 Xilinx公司的CPLD和FPGA器件 2.5 CPLD和FPGA的编程与配置 2.6 FPGA和CPLD的开发应用选择
2.1 可编程逻辑器件概述
PLD的出现，打破了由中小规模通用型集成电路和大规 模专用集成电路垄断的局面。与中小规模通用型集成电路相 比，用PLD实现数字系统，有集成度高、速度快、功耗小、 可靠性高等优点。与大规模专用集成电路相比，用PLD实现 数字系统，有研制周期短、先期投资少、无风险、修改逻辑 设计方便、小批量生产成本低等优势。可以预见，在不久的 将来，PLD将在集成电路市场占统治地位。
EDA技术与VHDL 第三版 (黄继业 著) 清华大学出版社_khdaw
-- 使能端
k output : OUT STD_LOGIC ) ; -- 输出端
END buf3x ;
若侵犯了您的版权利益，敬请来信通知我们！ ℡
www.kh 课d后a答案w网.com
课后答案网
ENTITY mux21 IS
--实体 2： 2 选 1 多路选择器
m 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。 o 1-2 与软件描述语言相比，VHDL 有什么特点? P6 .c 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
3-7 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? P54~56 答：APEX(Advanced Logic Element Matrix)系列属于 FPGA 类型 PLD 器件；编程信息存于 SRAM 中。MAX II
1-4 在 EDA 技术中，自顶向下的设计方法的重要意义是什么? P7~10 答：在 EDA 技术应用中，自顶向下的设计方法，就是在整个设计流程中各设计环节逐步求精的过程。
1-5 IP 在 EDA 技术的应用和发展中的意义是什么? P11~12 答：IP 核具有规范的接口协议，良好的可移植与可测试性，为系统开发提供了可靠的保证。
《EDA技术与Verilog HDL》PPT第3版 第1章 EDA技术概述
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
图1-5 两种不同版本的国际标准逻辑门符号对照表
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
1.8.3 内嵌Flash的FPGA器件
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。 基于反熔丝编程单元。
主动配置方式
被动配置方式
1.11 Quartus II
HDL
VHDL Verilog HDL SystemVerilog System 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。
1.5.3 适配（布线布局）
1.5 面向FPGA和CPLD的开发流程
(EDA技术及应用)第6章VerilogHDL设计应用实例
第6章 Verilog HDL设计应用实例
6.1 8位加法器的设计
1．系统设计思路 加法器是数字系统中的基本逻辑器件，减法器和硬件乘法器 都可由加法器来构成。多位加法器的构成有两种方式：并行进位和 串行进位。并行进位加法器设有进位产生逻辑，运算速度较快；串 行进位方式是将全加器级联构成多位加法器。并行进位加法器通常 比串行级联加法器占用更多的资源。随着位数的增加，相同位数的 并行加法器与串行加法器的资源占用差距也越来越大。因此，在工 程中使用加法器时，要在速度和容量之间寻找平衡点。 实践证明， 4位二进制并行加法器和串行级联加法器占用几乎相 同的资源。这样，多位加法器由 4位二进制并行加法器级联构成是 较好的折中选择。本设计中的8位二进制并行加法器即是由两个4位 二进制并行加法器级联而成的，其电路原理图如图6.1所示。
在掌握了EDA技术的基础知识和基本操作后，学习 EDA技术最有效地方法就是进行EDA技术的综合应用设计 。本章阐述了12个非常实用的Verilog HDL综合应用设计实 例的系统设计思路，主要Verilog HDL源程序，部分时序仿 真和逻辑综合结果及分析，以及硬件的逻辑验证方法。这些 综合应用设计实例包括8位加法器、8位乘法器、8位除法器 等基本运算电路，数字频率计、数字秒表、交通灯信号控制 器、可调信号发生电路、闹钟系统等常用应用电路，PWM 信号发生器、高速PID控制器，FIR滤波器，CORDIC算法 的应用等电机控制、数字信号处理、模糊控制、神经网络中 经常用到的基本电路。
EDA技术与应用(陈新华)Verilog_HDL_huawei
Four_bit_FA
FA FCin
A Sum B FA_struct Count Cin
FSum
FA_struct
FA_struct
A
FB
Sum B FA_struct Count Cin
FCount
Four_bit_FA
图5 两位全加器的结构示意图 代码： module Four_bit_FA (FA, FB, FCin, FSum, FCout ) ; parameter SIZE = 2; input [SIZE:1] FA;
2004-08-16 版权所有，侵权必究 第10页，共41页
Verilog HDL 入门教程
绝密 请输入文档编号
逻辑功能描述部分如： assign d_out = d_en ? din :'bz; mytri u_mytri(din,d_en,d_out); 功能描述用来产生各种逻辑（主要是组合逻辑和时序逻辑，可用多种方法进行描述，具体的 用法下面章节有介绍），还可用来实例化一个器件，该器件可以是厂家的器件库也可以是我们自 己用HDL设计的模块（相当于在原理图输入时调用一个库元件）。在逻辑功能描述中，主要用到 assign 和always 两个语句。 3、对每个模块都要进行端口定义，并说明输入、输出口，然后对模块的功能进行逻辑描述， 当然，对测试模块，可以没有输入输出口。 4、Verilog HDL 的书写格式自由，一行可以写几个语句，也可以一个语句分几行写。具体由 代码书写规范约束。 5、除endmodule 语句外，每个语句后面需有分号表示该语句结束。
2004-08-16 版权所有，侵权必究 第9页，共41页
//模块定义
Verilog HDL 入门教程
EDA技术及应用 Verilog HDL版(第三版) 第6章
6.1 8位加法器的设计
1．系统设计思路 加法器是数字系统中的基本逻辑器件，减法器和硬件乘 法器都可由加法器来构成。多位加法器的构成有两种方式： 并行进位和串行进位。 并行进位方式设有进位产生逻辑，运算速度较快；串行 进位方式是将全加器级联构成多位加法器。
并行进位加法器通常比串行级联加法器占用更多的资源。 随着位数的增加，相同位数的并行加法器与串行加法器的资 源占用差距也越来越大。因此，在工程中使用加法器时，要 在速度和容量之间寻找平衡点。
//4位二进制并行加法器adder4b.v module adder4b(a4, b4, c4, s4, co4); input [3:0] a4, b4; input c4; output [3:0] s4; output co4; assign {co4, s4} = a4 + b4 + c4; endmodule
2) 8位二进制加法器的源程序adder8b.v
//8位二进制并行加法器adder8b.v module adder8b(a8, b8, c8, s8, co8); input [7:0] a8, b8; input c8; output [7:0] s8; output co8; wire sc; adder4b u1(.a4(a8[3:0]), .b4(b8[3:0]), .c4(c8), .s4(s8[3:0]), .co4(sc)); adder4b u2(.a4(a8[7:4]), .b4(b8[7:4]), .c4(sc), .s4(s8[7:4]), .co4(co8)); endmodule
图6.2 adder4b的时序仿真结果
图6.3 adder8b的时序仿真结果
4．逻辑综合分析 图6.4是使用Quartus Ⅱ 8.0进行逻辑综合后adder8b的 RTL视图，图6.5是对adder8b的RTL视图中的adder4b进行展 开后的视图。图6.6是使用Quartus Ⅱ 8.0对adder8b进行逻辑 综合后的资源使用情况。
《EDA技术与Verilog HDL》PPT第3版 第6章 LPM宏模块用法
6.3 LPM_RAM宏模块用法
6.3.3 测试LPM_RAM
图6-19 图6-18的RAM仿真波形
6.3 LPM_RAM宏模块用法
6.3.4 Verilog代码描述的存储器初始化文件加载表述
6.3 LPM_RAM宏模块用法
6.3.5 存储器设计的结构控制
图6-20 例6-6的RTL电路模块图
6.6.1 建立嵌入式锁相环元件
图6-35 输出第二个时钟信号c1
6.6 LPM嵌入式锁相环调用
6.6.1 建立嵌入式锁相环元件
图6-36 采用了嵌入式锁相环作时钟的正弦信号发生器电路
6.6.2 测试锁相环
6.7 In-System Sources and Probes Editor用法
（1）在顶层设计中嵌入In-System Sources and Probes模块。 （2）设定参数。
图6-37 为In-System Sources and Probes模块设置参数
6.7 In-System Sources and Probes Editor用法
（3）与需要测试的电路系统连接好。
图6-38 在电路中加入In-System Sources and Probes测试模块
6.7 In-System Sources and Probes Editor用法
6.3.2 以原理图方式对LPM_RAM进行调用
图6-13 调用单口LPM RAM
6.3 LPM_RAM宏模块用法
6.3.2 以原理图方式对LPM_RAM进行调用
图6-14 设定RAM参数
6.3 LPM_RAM宏模块用法
6.3.2 以原理图方式对LPM_RAM进行调用
图6-15 设定RAM仅输入时钟控制
- 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)。
第2章 大规模可编程逻辑器件
(4) 封装代码。如Altera公司的EPM7128SLC84中的LC， 表示采用PLCC封装(Plastic Leaded Chip Carrier，塑料方形扁 平封装)。PLD封装除PLCC外，还有BGA(Ball Grid Array， 球形网状阵列)、C/JLCC(Ceramic /J-Leaded Chip Carrier,)、 C/M/P/TQFP(Ceramic/Metal/Plastic/Thin Quard Flat Package)、 PDIP/DIP(Plastic Double In line Package)、PGA(Ceramic Pin Grid Array)等，多以其缩写来描述，但要注意各公司稍有差 别，如PLCC，Altera公司用LC描述，Xilinx公司用PC描述， Lattice公司用J来描述。
第2章 大规模可编程逻辑器件
2.1.1 PLD的发展进程
最早的可编程逻辑器件出现在20世纪70年代初，主要是 可编程只读存储器(PROM)和可编程逻辑阵列(PLA)。20世 纪70年代末出现了可编程阵列逻辑(Programmable Array Logic，简称PAL)器件。20世纪80年代初期，美国Lattice公 司推出了一种新型的PLD器件，称为通用阵列逻辑(Generic Array Logic，简称GAL)，一般认为它是第二代PLD器件。 随着技术进步，生产工艺不断改进，器件规模不断扩大，逻 辑功能不断增强，各种可编程逻辑器件如雨后春笋般涌现， 如PROM、EPROM、EEPROM等。
第2章 大规模可编程逻辑器件
采用ISP技术之后，硬件设计可以变得像软件设计那样灵活 而易于修改，硬件的功能也可以实时地加以更新或按预定的 程序改变配置。这不仅扩展了器件的用途，缩短了系统的设 计和调试周期，而且还省去了对器件单独编程的环节，因而 也省去了器件编程设备，简化了目标系统的现场升级和维护 工作。
当前CPLD的规模已从取代PAL和GAL的500门以下的芯 片系列，发展到5000门以上，现已有上百万门的CPLD芯片 系列。随着工艺水平的提高，在增加器件容量的同时，为提 高芯片的利用率和工作频率，CPLD从内部结构上作了许多 改进，出现了多种不同的形式，功能更加齐全，应用不断扩 展。在EPROM基础上出现的高密度可编程逻辑器件称为 EPLD或CPLD。
第2章 大规模可编程逻辑器件
ispLSI和pLSI产品既有低密度PLD使用方便、性能可靠等特 点，又有FPGA器件的高密度和灵活性，具有确定可预知的 延时、优化的通用逻辑单元、高效的全局布线区、灵活的时 钟机制、标准的边界扫描功能、先进的制造工艺等优势，其 系统速度可达154 MHz，逻辑集成度可达1000～14 000门， 是一种比较先进的可编程专用集成电路。
第2章 大规模可编程逻辑器件
2.1 可编程逻辑器件概述
可编程逻辑器件(Programmable Logic Devices，简称 PLD)是一种由用户编程以实现某种逻辑功能的新型逻辑器 件。它诞生于20世纪70年代，在20世纪80年代以后，随着集 成电路技术和计算机技术的发展而迅速发展。自问世以来， PLD经历了从PROM、PLA、PAL、GAL到FPGA、ispLSI等 高密度PLD的发展过程。在此期间，PLD的集成度、速度不 断提高，功能不断增强，结构趋于更合理，使用变得更灵活 方便。
第2章 大规模可编程逻辑器件
最初，一般把器件的可用门数超过500门的PLD称为 EPLD。后来，器件的密度越来越大，许多公司把原来称为 EPLD的产品都称为复杂可编程逻辑器件CPLD(Complex Programmable Logic Devices)。现在，一般把所有超过某一 集成度的PLD器件都称为CPLD。
第2章 大规模可编程逻辑器件
2．CPLD/FPGA产品型号标识组成 CPLD/FPGA产品型号标识通常由以下几部分组成： (1) 产品系列代码。如Altera公司的FLEX器件系列代码 为EPF。 (2) 品种代码。如Altera公司的FLEX10K，10K即是其品 种代码。 (3) 特征代码。也即集成度，CPLD产品一般以逻辑宏单 元数描述，而FPGA一般以有效逻辑门来描述。如Altera公 司的EPF10K10中后一个10，代表典型产品集成度是10 k。 要注意有效门与可用门不同。
第2章 大规模可编程逻器件
第2章 大规模可编程逻辑器件
2.1 可编程逻辑器件概述 2.2 Lattice公司的CPLD和FPGA器件 2.3 Altera公司的CPLD和FPGA器件 2.4 Xilinx公司的CPLD和FPGA器件 2.5 CPLD和FPGA的编程与配置 2.6 FPGA和CPLD的开发应用选择
第2章 大规模可编程逻辑器件
在20世纪80年代中期，美国Xilinx公司首先推出了现场 可编程门阵列FPGA(Field Programmable Gate Array)器件。 FPGA器件采用逻辑单元阵列结构和静态随机存取存储器工 艺，设计灵活，集成度高，可无限次反复编程，并可现场模 拟调试验证。FPGA器件及其开发系统是开发大规模数字集 成电路的新技术。它利用计算机辅助设计，绘制出实现用户 逻辑的原理图、编辑布尔方程或用硬件描述语言等方式作为 设计输入；然后经一系列转换程序、自动布局布线、模拟仿 真的过程；最后生成配置FPGA器件的数据文件，对FPGA 器件初始化。
第2章 大规模可编程逻辑器件
在系统可编程的概念，首先由美国的Lattice公司提出， 而且，该公司已将其独特的ISP技术应用到高密度可编程逻 辑器件中，形成了ispLSI(in system programmable Large Scale Integration，在系统可编程大规模集成)和pLSI(可编程大规 模集成)逻辑器件系列。ispLSI在功能和参数方面都与相对应 的pLSI器件相兼容，只是增加了5 V在系统可编程与反复可 编程能力。
第2章 大规模可编程逻辑器件
(3) 产品型号。如EPM7128SLC84-15，是Altera公司的 一种CPLD(EPLD)的型号，是需要重点掌握的。
(4) 产品序列号。用于说明产品生产过程中的编号，是 产品身份的标志，相当于人的身份证。
(5) 产地与其他说明。由于跨国公司跨国经营，世界日 益全球化，有些产品还有产地说明，如：Made in China(中 国制造)。
第2章 大规模可编程逻辑器件
这样就实现了满足用户要求的专用集成电路，真正达到 了用户自行设计、自行研制和自行生产集成电路的目的。由 于FPGA器件具有高密度、高速率、系列化、标准化、小型 化、多功能、低功耗、低成本，设计灵活方便，可无限次反 复编程，并可现场模拟调试验证等优点，因此使用FPGA器 件，一般可在几天到几周内完成一个电子系统的设计和制作， 可以缩短研制周期，达到快速上市和进一步降低成本的要求。
第2章 大规模可编程逻辑器件
在20世纪90年代初，Lattice公司又推出了在系统可编程 大规模集成电路(ispLSI)。所谓“在系统可编程特性”(In System Programmability，缩写为ISP)，是指在用户自己设计 的目标系统中或线路板上，为重新构造设计逻辑而对器件进 行编程或反复编程的能力。在系统编程器件的基本特征是利 用器件的工作电压(一般为5 V)，在器件安装到系统板上后， 不需要将器件从电路板上卸下，可对器件进行直接配置，并 可改变器件内的设计逻辑，满足原有的PCB布局要求。
第2章 大规模可编程逻辑器件
PLD的出现，打破了由中小规模通用型集成电路和大规 模专用集成电路垄断的局面。与中小规模通用型集成电路相 比，用PLD实现数字系统，有集成度高、速度快、功耗小、 可靠性高等优点。与大规模专用集成电路相比，用PLD实现 数字系统，有研制周期短、先期投资少、无风险、修改逻辑 设计方便、小批量生产成本低等优势。可以预见，在不久的 将来，PLD将在集成电路市场占统治地位。
第2章 大规模可编程逻辑器件
4．从可编程元件上分类 最早的PLD器件(如PAL)大多采用的是TTL工艺，但后 来的PLD器件(如GAL、EPLD、FPGA及pLSI/ISP器件)都采 用MOS工艺(如NMOS、CMOS、E2CMOS等)。目前，一般 有五种编程元件：① 熔丝型开关(一次可编程，要求大电流)； ② 可编程低阻电路元件(多次可编程，要求中电压)；③ EPROM的编程元件(需要有石英窗口，紫外线擦除)； ④ EEPROM的编程元件；⑤ 基于SRAM的编程元件。
第2章 大规模可编程逻辑器件
3．从可编程特性上分类 从可编程特性上可将PLD分为一次可编程和重复可编程 两类。一次可编程的典型产品是PROM、PAL和熔丝型 FPGA，其他大多是重复可编程的。其中，用紫外线擦除的 产品的编程次数一般在几十次的量级，采用电擦除方式的产 品的编程次数稍多些，采用E2CMOS工艺的产品，擦写次数 可达上千次，而采用SRAM(静态随机存取存储器)结构产品， 则被认为可实现无限次的编程。
第2章 大规模可编程逻辑器件
2.1.2 PLD的分类方法
1．从结构的复杂度分类 从结构的复杂度上一般可将PLD分为简单PLD和复杂 PLD(CPLD)，或分为低密度PLD和高密度PLD(HDPLD)。通 常，当PLD中的等效门数超过500门时，则认为它是高密度 PLD。传统的PAL和GAL是典型的低密度PLD，其余(如 EPLD、FPGA和pLSI/ispLSI等)则称为HDPLD或CPLD。
第2章 大规模可编程逻辑器件
随着可编程逻辑器件性能价格比的不断提高，EDA开 发软件的不断完善，现代电子系统的设计将越来越多地使用 可编程逻辑器件，特别是大规模可编程逻辑器件。如果说一 个电子系统可以像积木块一样堆积起来的话，那么现在构成 许多电子系统仅仅需要三种标准的积木块——微处理器、存 储器和可编程逻辑器件，甚至只需一块大规模可编程逻辑器 件。
第2章 大规模可编程逻辑器件
自进入21世纪以来，可编程逻辑集成电路技术进入飞速 发展时期，器件的可用逻辑门数超过了百万门甚至达到上千 万门，器件的最高频率超过百兆赫兹甚至达到四五百兆赫兹， 内嵌的功能模块越来越专用和复杂，比如出现了乘法器、 RAM、CPU核、DSP核和PLL等，同时出现了基于FPGA的 可编程片上系统SOPC(System On a Programmable Chip)，有 时又称为基于FPGA的嵌入式系统。