数字系统设计与Verilog HDL （复习）

EDA（Electronic Design Automation）

就是以计算机为工作平台，以EDA软件工具为开发环境，以PLD器件或者ASIC专用集成电路为目标器件设计实现电路系统的一种技术。 1．电子CAD（Computer Aided Design）

2．电子CAE（Computer Aided Engineering） 3．EDA（Electronic Design Automation） EDA技术及其发展 p2

EDA技术的应用范畴

1.3 数字系统设计的流程

基于FPGA/CPLD

的数字系统设计流程

1. 原理图输入(Schematic diagrams ) 2、硬件描述语言 (HDL文本输入) 设计输入

硬件描述语言与软件编程语言有本质的区别

综合（Synthesis）

将较高层次的设计描述自动转化为较低层次描述的过程

◆行为综合：从算法表示、行为描述转换到寄存器传输级（RTL） ◆逻辑综合：RTL级描述转换到逻辑门级（包括触发器） ◆版图综合或结构综合：从逻辑门表示转换到版图表示，或转换到PLD器件的配置网表表示

综合器是能自动实现上述转换的软件工具，是能将原理图或HDL语言描述的电路功能转化为具体电路网表的工具

适 配

适配器也称为结构综合器，它的功能是将由综合器产生的网表文件配置于指定的目标器件中，并产生最终的可下载文件

对CPLD器件而言，产生熔丝图文件，即JEDEC文件；对FPGA器件则产生Bitstream位流数据文件 p8

仿真（Simulation）

功能仿真（Function Simulation） 时序仿真（Timing Simulation） 仿真是对所设计电路的功能的验证 p9

编程（Program）

把适配后生成的编程文件装入到PLD器件中的过程，或称为下载。

通常将对基于EEPROM工艺的非易失结构PLD器件的下载称为编程（Program），将基于SRAM工艺结构的PLD器件的下载称为配置（Configure）。

习 题

1.1 现代EDA技术的特点有哪些？ 1.2 什么是Top-down设计方式？

1.3 数字系统的实现方式有哪些？各有什么优缺点？

1.4 什么是IP复用技术？IP核对EDA技术的应用和发展有什么意义？ 1.5 用硬件描述语言设计数字电路有什么优势？

1.6 基于FPGA/CPLD的数字系统设计流程包括哪些步骤？ 1.7 什么是综合？常用的综合工具有哪些？

1.8 功能仿真与时序仿真有什么区别？ 第2章 FPGA/CPLD器件

2.1 PLD的分类 PLD的发展历程

PLD的集成度分类

可编程逻辑器件（PLD） 简单PLD 复杂PLD PROM PLA PAL GAL CPLD FPGA

一般将GAL22V10（500门~750门 ）作为简单PLD和高密度PLD的分水岭

PLD器件按照可以编程的次数可以分为两类：

(1) 一次性编程器件（OTP，One Time Programmable） (2) 可多次编程器件

OTP类器件的特点是：只允许对器件编程一次，不能修改，而可多次编程器件则允许对器件多次编程，适合于在科研开发中使用。 按编程特点分类 p15

(1)熔丝（Fuse）

(2)反熔丝（Antifuse）编程元件

(3)紫外线擦除、电可编程，如EPROM。

(4)电擦除、电可编程方式，(EEPROM、快闪存储器（Flash Memory）），如多数CPLD (5)静态存储器（SRAM）结构，如多数FPGA 按编程元件和编程工艺分类

PLD器件的原理结构图 2.2 PLD的基本原理与结构

PLD电路符号表示

与门、或门的表示

PLD连接表示法