数字系统设计

硬核
固核
软核
虚拟插座接口协会（Virtual Socket Interface Association）
通常虚拟器件提供门级和寄存器传输级 （RTL）的HDL代码，虚拟接口模型提 供的是系统级代码。
片上系统（SOC）
SOC（System On a Chip）：把一个完整 的系统集成在一个芯片上。
程
芯片的封装和测试 (package & test)
EDA技术的范畴和应用
系统级设计
混合电路设计
综合与仿真
数字电路设计
EDA工具
模拟电路设计
版图设计 PCB板设计 PLD设计 高速电路设计
EDA技术将向着智能性更高，功能更强，高层综合， 软、硬件协同设计的方向发展。
IP复用（Reuse）技术
IP（Intellectual Property）核：指完成某 种功能的虚拟电路模块，也可以称之为 虚拟部件（VC,Virtual Component）。
自下而上的设计（Bottom-up）
首先将各种基本单元做成基本单元库， 然后在设计时调用这些基本单元，逐级向 上组合，直到设计出满足自己需要的系统 为止。
自上而下的设计（Top-down）
CP
数据输入
明确把待规设模计较系大统的的数逻字辑系功统从逻系辑统上级划设计分
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– 应尽量使用单独的数字与模拟电源和接地网络。 – 数字地和模拟地最好单点相连。
电源和地线的处理
– 在电源和地线间加去耦电容； – 尽量加宽电源线和地线的宽度，对多层板，电源和
地可以各占一层，对单、双面板，最好把板上没有 布线的空间全部铺成地线。
Compatibility） – 热分析 – 支持高速PCB设计的EDA软件
高速、高密度PCB的设计
高速PCB的优化布局设计 按功能块布局：
– 互连关系多的元件就近放置，尽可能缩短信 号线的长度。
按电路频率布局：
– 将高速、低速电路分开，相关的元器件分别 集中在一起。
高速、高密度PCB的设计
高速PCB的优化布线设计
处理器核 （MCU）
DSP核
RAM ROM
I/O
A/D
单
D/A
元
PCI接口或USB接口
由IP核构成系统芯片SOC
基于平台的设计方法（PBD）
PBD设计方法是以某种平台作为设计的
基础。
基于晶体管的设计
（Transistor Based Design）
基于门级模块的设计 （Gate Based Design）
பைடு நூலகம்
设计受控电路和控制器。
时序仿真
芯
系统描述 (system specification)
片
功能设计 (function design)
的
正
逻辑仿真 (logic design)
向
电路设计 (circuit design)
设
计
版图设计 (layout design)
流
芯片制造 (fabrication)
特殊信号线的处理
– 屏蔽线 – 雨滴线 – 河流布线 – 两相邻层的布线：要互相垂直，避免平行， 以免产生寄生耦合。另外，走线要避免走90° 直角。
高速、高密度PCB的设计
高速PCB的优化布线设计
数字电路和模拟电路的混合处理
– 对于既有数字电路，又有模拟电路的PCB，在布线 时，应该使数字信号尽可能远离模拟信号，以减少 数字信号对模拟信号的干扰。
基于IP模块的设计 （Block Based Design）
基于平台的设计 （Platform Based Design）
数字系统的实现方式
数字IC设计
全定制
半定制
门阵列 标准单元 PLD器件
高速、高密度PCB的设计
高速、高密度PCB设计中的问题
– 信号完整性（SI，Signal Integrity） – 电磁兼容（EMC，Electromagnetic
数字系统设计
凡是利用数字技术对信息进行处 理、传输的电子系统皆可称之为数字 系统。
数字系统的优点
工作稳定可靠，抗干扰能力强； 精确度高； 便于大规模集成，易于实现小型化； 便于模块化； 便于加密、解密。
数字系统的设计方法
试凑法 自下而上的设计 自上而下的设计
试凑法
拟订系统的总体方案； 画出总体方案的组成框图； 选择并构成各功能部件； 将功能部件组装成数字系统。