EDA技術(shù)及應用基礎(chǔ)

1、Southwest Petroleum University 電氣信息學院電氣信息學院編輯ppt技術(shù)及應用技術(shù)及應用第一章第一章緒論緒論 主講：葛亮主講：葛亮 Southwest Petroleum University 電氣信息學院電氣信息學院編輯ppt課程安排課程安排學時數(shù)：32學時（教學24學時，實驗8學時）教學內(nèi)容：第一章：緒論第二章：可編程邏輯器件第三章：原理圖設計輸入設計方法第四章：VHDL設計初步第五章：VHDL設計進階Southwest Petroleum University 電氣信息學院電氣信息學院編輯ppt課程安排課程安排教學目的： 了解一類器件 掌握一門語言 熟悉一種工

2、具教學教材：EDA技術(shù)及應用 朱正偉編著 清華大學出版社 （教材說明） Southwest Petroleum University 電氣信息學院電氣信息學院編輯ppt課程安排課程安排參考：VHDL硬件描述語言侯白亨 西電出版社CPLD/FPGA的開發(fā)和應用徐光輝 電子出版社 網(wǎng)站、論壇等網(wǎng)絡資源成績考核：課程成績考試成績（70%）平時成績（20%）實驗成績（10%） 平時成績=考勤+作業(yè)+回答問題+嚴禁抄襲，否則抄襲雙方均以0分計 Southwest Petroleum University 電氣信息學院電氣信息學院編輯ppt1.1 EDA技術(shù)及其發(fā)展技術(shù)及其發(fā)展1.1.1 什么是什么是ED

3、A技術(shù)技術(shù) ?Southwest Petroleum University 電氣信息學院電氣信息學院編輯ppt1.1 EDA技術(shù)及其發(fā)展技術(shù)及其發(fā)展1.1.1 什么是什么是EDA技術(shù)技術(shù) ? EDA: Electronic Design Automation. 電子設計自動化電子設計自動化 EDAEDA技術(shù)就是技術(shù)就是以計算機為工作平臺以計算機為工作平臺，以，以硬件描述語言為設硬件描述語言為設計語言計語言，以，以EDAEDA軟件工具為開發(fā)環(huán)境軟件工具為開發(fā)環(huán)境，以，以ASIC(專用集成電路專用集成電路)為實現(xiàn)載體為實現(xiàn)載體的電子產(chǎn)品自動化設計過程。的電子產(chǎn)品自動化設計過程。 在在EDA軟件平臺

4、上，根據(jù)原理圖或者硬件描述語言完成的軟件平臺上，根據(jù)原理圖或者硬件描述語言完成的設計文件，自動地完成的邏輯編譯、化簡、分割、綜合及優(yōu)化、設計文件，自動地完成的邏輯編譯、化簡、分割、綜合及優(yōu)化、布局布線、仿真，目標芯片的適配編譯、邏輯映射、編程下載布局布線、仿真，目標芯片的適配編譯、邏輯映射、編程下載等工作，最終形成集成電子系統(tǒng)或?qū)Ｓ眉尚酒囊婚T新技術(shù)。等工作，最終形成集成電子系統(tǒng)或?qū)Ｓ眉尚酒囊婚T新技術(shù)。Southwest Petroleum University 電氣信息學院電氣信息學院編輯ppt特色：盡管目標器件是硬件，但整個設計和修改過程如同完成軟件設計EDA：數(shù)字系統(tǒng)的自動化設計（

5、狹義EDA） 模擬系統(tǒng)的自動化設計（技術(shù)不成熟）Southwest Petroleum University 電氣信息學院電氣信息學院編輯ppt1.2.2 EDA1.2.2 EDA技術(shù)的發(fā)展歷程技術(shù)的發(fā)展歷程 EDA技術(shù)伴隨著計算機、集成電路、電子系統(tǒng)設計的發(fā)展，經(jīng)歷了計算機輔助設計(Computer Assist Design，簡稱CAD)、計算機輔助工程設計(Computer Assist Engineering Design，簡稱CAE)和電子設計自動化(Electronic Design Automation，簡稱EDA)三個發(fā)展階段。Southwest Petroleum Unive

6、rsity 電氣信息學院電氣信息學院編輯ppt 1. 20世紀世紀70年代的計算機輔助設計年代的計算機輔助設計CAD階段階段 隨著中小規(guī)模集成電路隨著中小規(guī)模集成電路的出現(xiàn)和應用，傳統(tǒng)手工制圖設計的出現(xiàn)和應用，傳統(tǒng)手工制圖設計已經(jīng)無法滿足要求，于是工程師開始利用計算機進行二維圖形已經(jīng)無法滿足要求，于是工程師開始利用計算機進行二維圖形的設計、印制板的布局布線和電路的模擬和預測工作。的設計、印制板的布局布線和電路的模擬和預測工作。軟件功能單一、相互獨立對于復雜系統(tǒng)，無法仿真Southwest Petroleum University 電氣信息學院電氣信息學院編輯ppt 2. 20世紀世紀80年代的

7、計算機輔助工程設計年代的計算機輔助工程設計CAE階段階段 20 20世紀世紀8080年代初，出現(xiàn)了低密度的可編程邏輯器件（年代初，出現(xiàn)了低密度的可編程邏輯器件（PALPAL）和通用陣列邏輯（和通用陣列邏輯（GALGAL）；相應的）；相應的EDAEDA開發(fā)工具，這些工具的出開發(fā)工具，這些工具的出現(xiàn)解決了電路設計沒有完成前的功能檢測等問題?，F(xiàn)解決了電路設計沒有完成前的功能檢測等問題。 8080年代后期，年代后期，采用統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理技術(shù)，把多個不同功能的設采用統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理技術(shù)，把多個不同功能的設計軟件結(jié)合成一個集成設計環(huán)境計軟件結(jié)合成一個集成設計環(huán)境，EDAEDA工具可以進行初級的設計工具可以進行初級

8、的設計描述、綜合、優(yōu)化和設計結(jié)果研制等。描述、綜合、優(yōu)化和設計結(jié)果研制等。 但原理圖出發(fā)的CAE工具仍不能適應復雜電子系統(tǒng)的要求Southwest Petroleum University 電氣信息學院電氣信息學院編輯ppt 3. 20世紀世紀90年代電子系統(tǒng)設計自動化年代電子系統(tǒng)設計自動化EDA階段階段 2020世紀世紀9090年代，集成電子技術(shù)快速發(fā)展，出現(xiàn)了以硬件描述年代，集成電子技術(shù)快速發(fā)展，出現(xiàn)了以硬件描述語言、系統(tǒng)仿真和綜合技術(shù)為特征的第三代語言、系統(tǒng)仿真和綜合技術(shù)為特征的第三代EDAEDA技術(shù)，它不僅極技術(shù)，它不僅極大地提高了系統(tǒng)的設計效率，而且使設計者擺脫了大量的輔助性大地提高

9、了系統(tǒng)的設計效率，而且使設計者擺脫了大量的輔助性工作，將精力集中于創(chuàng)造性的方案與概念的構(gòu)思上。設計師逐步工作，將精力集中于創(chuàng)造性的方案與概念的構(gòu)思上。設計師逐步從使用硬件轉(zhuǎn)向設計硬件，從單個電子產(chǎn)品的開發(fā)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)級的從使用硬件轉(zhuǎn)向設計硬件，從單個電子產(chǎn)品的開發(fā)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)級的電子產(chǎn)品開發(fā)電子產(chǎn)品開發(fā)SOCSOC（System on a Chip,System on a Chip,即片上系統(tǒng)集成）即片上系統(tǒng)集成） 特點：特點：用硬件描述語言來描述數(shù)字電路與系統(tǒng)用硬件描述語言來描述數(shù)字電路與系統(tǒng)Southwest Petroleum University 電氣信息學院電氣信息學院編輯ppt綜合：由較高

10、層次描述到低層次描述，由行為描述到綜合：由較高層次描述到低層次描述，由行為描述到結(jié)構(gòu)描述的轉(zhuǎn)換過程結(jié)構(gòu)描述的轉(zhuǎn)換過程仿真：在電子設計過程中對設計者的硬件描述或設計仿真：在電子設計過程中對設計者的硬件描述或設計結(jié)果進行查錯、驗證的一種方法。結(jié)果進行查錯、驗證的一種方法。高層次的綜合與仿真高層次的綜合與仿真平面規(guī)劃技術(shù)平面規(guī)劃技術(shù)對邏輯綜合和物理版圖設計進行聯(lián)合管理，做到在邏輯對邏輯綜合和物理版圖設計進行聯(lián)合管理，做到在邏輯綜合早期設計階段就考慮到物理設計信息的影響。綜合早期設計階段就考慮到物理設計信息的影響。Southwest Petroleum University 電氣信息學院電氣信息學院編

11、輯ppt可測試性綜合技術(shù)可測試性綜合技術(shù)開放性、標準化框架結(jié)構(gòu)的集成設計環(huán)境和并行設計工程開放性、標準化框架結(jié)構(gòu)的集成設計環(huán)境和并行設計工程為降低測試難度和測試費用，將可測試性電路集成到為降低測試難度和測試費用，將可測試性電路集成到EDAEDA系統(tǒng)中系統(tǒng)中Southwest Petroleum University 電氣信息學院電氣信息學院編輯ppt1.1.3 EDA基本特征與工具基本特征與工具特征：采用高級語言描述，具有系統(tǒng)級的綜合和仿真功能。設計方法：并行工程和“自頂向下”的設計方法。工具：物理工具（印刷電路板、ASIC） 軟件工具（EDA的開發(fā)軟件）Southwest Petroleum

12、 University 電氣信息學院電氣信息學院編輯ppt1.2 EDA技術(shù)的主要內(nèi)容技術(shù)的主要內(nèi)容 EDAEDA技術(shù)涉及面廣，內(nèi)容豐富，從教學和實用的角度看，究竟技術(shù)涉及面廣，內(nèi)容豐富，從教學和實用的角度看，究竟應掌握些什么內(nèi)容呢應掌握些什么內(nèi)容呢? ? 主要應掌握如下四個方面的內(nèi)容：主要應掌握如下四個方面的內(nèi)容： “自頂向下自頂向下”的設計方法；的設計方法； 大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷淮笠?guī)?？删幊踢壿嬈骷?； 硬件描述語言；硬件描述語言； 軟件開發(fā)工具。軟件開發(fā)工具。Southwest Petroleum University 電氣信息學院電氣信息學院編輯ppt“自頂向下自頂向下”的設計方法首先

13、從的設計方法首先從系統(tǒng)級系統(tǒng)級設計入手，設計入手，在頂層進行功能方框圖的劃分和結(jié)構(gòu)設計；在頂層進行功能方框圖的劃分和結(jié)構(gòu)設計；在在方框圖級方框圖級進行仿真、糾錯，并用硬件描述語言進行仿真、糾錯，并用硬件描述語言對高層次的系統(tǒng)行為進行描述；對高層次的系統(tǒng)行為進行描述；在在功能級功能級進行驗證，然后用邏輯綜合優(yōu)化工具生進行驗證，然后用邏輯綜合優(yōu)化工具生成具體的門級邏輯電路的網(wǎng)表，其對應的成具體的門級邏輯電路的網(wǎng)表，其對應的物理實現(xiàn)級物理實現(xiàn)級可以是印刷電路板或?qū)Ｓ眉呻娐??？梢允怯∷㈦娐钒寤驅(qū)Ｓ眉呻娐??！癟op-down”Top-down”設計方法有利于在早期發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設設計方法有利于在早期發(fā)現(xiàn)結(jié)

14、構(gòu)設計中的錯誤，提高設計的一次成功率，因而在現(xiàn)代計中的錯誤，提高設計的一次成功率，因而在現(xiàn)代EDAEDA系統(tǒng)中被廣泛采用。系統(tǒng)中被廣泛采用。一、一、 自頂而下設計方法自頂而下設計方法Southwest Petroleum University 電氣信息學院電氣信息學院編輯ppt二二. . 大規(guī)模可編程邏輯器件大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷?可編程邏輯器件可編程邏輯器件(簡稱簡稱PLD)是一種由用戶編程以實現(xiàn)某是一種由用戶編程以實現(xiàn)某種邏輯功能的新型邏輯器件。種邏輯功能的新型邏輯器件。集集成成電電路路專用集成電路專用集成電路 (ASIC)通用集成電路：通用集成電路：TTL系列、系列、CMOS系列、存儲器、

15、系列、存儲器、MCU全定制全定制ASIC：廠家掩膜制造，性能最優(yōu)：廠家掩膜制造，性能最優(yōu)可編程可編程ASIC：根據(jù)用戶需要自行設計：根據(jù)用戶需要自行設計半定制半定制ASIC：約束性設計方法，以犧牲芯片：約束性設計方法，以犧牲芯片性能為代價縮短開發(fā)時間性能為代價縮短開發(fā)時間Southwest Petroleum University 電氣信息學院電氣信息學院編輯pptp ABEL：一種支持：一種支持各種不同輸入方式的各種不同輸入方式的HDL，被廣泛用于各，被廣泛用于各種可編程邏輯器件的邏輯功能設計，由于其語言描述的獨立性，種可編程邏輯器件的邏輯功能設計，由于其語言描述的獨立性，因而適用于各種不同

16、規(guī)模的可編程器件的設計。因而適用于各種不同規(guī)模的可編程器件的設計。系統(tǒng)級抽象描述系統(tǒng)級抽象描述能力差，適合于門級電路描述。能力差，適合于門級電路描述。p Verilog：支持的：支持的EDA工具較多，適用于工具較多，適用于RTL級和門電路級的級和門電路級的描述，其綜合過程較描述，其綜合過程較VHDL稍簡單，但其在高級描述方面不如稍簡單，但其在高級描述方面不如VHDL。門級開關(guān)電路描述能力較強門級開關(guān)電路描述能力較強。p VHDL：作為：作為IEEE的工業(yè)標準硬件描述語言，在電子工程領(lǐng)的工業(yè)標準硬件描述語言，在電子工程領(lǐng)域，已成為事實上的通用硬件描述語言。域，已成為事實上的通用硬件描述語言。系統(tǒng)

17、級抽象描述能力系統(tǒng)級抽象描述能力較強。較強。 三三. . 硬件描述語言硬件描述語言(HDL)(HDL)Southwest Petroleum University 電氣信息學院電氣信息學院編輯pptl AlteraAltera公司公司:MAX+plus:MAX+plus，QuartusQuartus系列系列l(wèi) Lattice公司公司: ispDesignEXPERT、 ispLEVER系列系列l(wèi) Xilinx公司公司:ISE、Foundation、Aillance系列系列 四四. EDA. EDA設計軟件設計軟件Southwest Petroleum University 電氣信息學院電氣信息

18、學院編輯ppt EDA工具在EDA技術(shù)應用中占據(jù)極其重要的位置，EDA的核心是利用計算機完成電路設利用計算機完成電路設計的全程自動化。計的全程自動化。 EDA工具大致可以分為如下五個模塊。 設計輸入編輯器；設計輸入編輯器； 綜合器；綜合器； 仿真器；仿真器； 適配器；適配器； 下載器。下載器。1.3 常用常用EDA軟件工具軟件工具Southwest Petroleum University 電氣信息學院電氣信息學院編輯ppt 通常專業(yè)的通常專業(yè)的EDA工具供應商或各可編程邏輯器件廠商都提工具供應商或各可編程邏輯器件廠商都提供供EDA開發(fā)工具，在這些開發(fā)工具，在這些EDA開發(fā)工具中都含有設計輸入

19、編輯開發(fā)工具中都含有設計輸入編輯器，如器，如Xilinx公司的公司的Foundation、Altera公司的公司的MAX+plusII等。等。 一般的設計輸入編輯器都支持一般的設計輸入編輯器都支持圖形輸入、圖形輸入、HDL文本輸入、文本輸入、波形圖輸入等波形圖輸入等。1.3.1 設計輸入編輯器設計輸入編輯器Southwest Petroleum University 電氣信息學院電氣信息學院編輯ppt 整個綜合過程就是將設計者在整個綜合過程就是將設計者在EDA平臺上編輯輸入平臺上編輯輸入的的HDL文本、原理圖等描述，依據(jù)給定的硬件結(jié)構(gòu)組件文本、原理圖等描述，依據(jù)給定的硬件結(jié)構(gòu)組件和約束控制條件

20、進行編譯、優(yōu)化、轉(zhuǎn)換和綜合，最終獲得和約束控制條件進行編譯、優(yōu)化、轉(zhuǎn)換和綜合，最終獲得門級電路甚至更底層的電路描述門級電路甚至更底層的電路描述網(wǎng)表文件網(wǎng)表文件。 由此可見，綜合器工作前，必須給定最后實現(xiàn)的硬件由此可見，綜合器工作前，必須給定最后實現(xiàn)的硬件結(jié)構(gòu)參數(shù)，它的功能就是將軟件描述與給定的硬件結(jié)構(gòu)用結(jié)構(gòu)參數(shù)，它的功能就是將軟件描述與給定的硬件結(jié)構(gòu)用某種網(wǎng)表文件的方式對應起來，成為相互的映射關(guān)系。某種網(wǎng)表文件的方式對應起來，成為相互的映射關(guān)系。1.3.2 綜合器綜合器Southwest Petroleum University 電氣信息學院電氣信息學院編輯ppt 在在EDA技術(shù)中仿真的地位非

21、常重要，行為模型的表技術(shù)中仿真的地位非常重要，行為模型的表達、電子系統(tǒng)的建模、邏輯電路的驗證以及門級系統(tǒng)的達、電子系統(tǒng)的建模、邏輯電路的驗證以及門級系統(tǒng)的測試，每一步都離不開仿真器的模擬檢測。測試，每一步都離不開仿真器的模擬檢測。 1.3.3 仿真器仿真器按仿真電路描述級別的不同，按仿真電路描述級別的不同，HDLHDL仿真器可以單獨或綜合完成仿真器可以單獨或綜合完成以下各仿真步驟：以下各仿真步驟：l 系統(tǒng)級仿真；系統(tǒng)級仿真；l 行為級仿真；行為級仿真；l RTLRTL級仿真；級仿真；l 門級時序仿真。門級時序仿真。Southwest Petroleum University 電氣信息學院電氣信

22、息學院編輯ppt1.3.4 適配器適配器 適配器也稱結(jié)構(gòu)綜合器。適配器也稱結(jié)構(gòu)綜合器。 功能：將由綜合器產(chǎn)生的網(wǎng)表文件配置于指功能：將由綜合器產(chǎn)生的網(wǎng)表文件配置于指定的目標器件中，使之產(chǎn)生最終的下載文件，如定的目標器件中，使之產(chǎn)生最終的下載文件，如JEDECJEDEC、JamJam格式的文件。格式的文件。 Southwest Petroleum University 電氣信息學院電氣信息學院編輯ppt 下載是在功能仿真與時序仿真正確的前提下下載是在功能仿真與時序仿真正確的前提下，將設計下載到對應的實際器件中，實現(xiàn)硬件設計，將設計下載到對應的實際器件中，實現(xiàn)硬件設計。 1.3.5 下載器下載器S

23、outhwest Petroleum University 電氣信息學院電氣信息學院編輯ppt 1.4 EDA的工程設計流程VHDL/原理圖文本編輯器VHDL綜合器FPGA/CPLD適配器FPGA/CPLD編程下載FPGA/CPLD器件和電路系統(tǒng)時序、功能門級仿真網(wǎng)表文件Southwest Petroleum University 電氣信息學院電氣信息學院編輯ppt 設計輸入是指將設計的系統(tǒng)或電路按照設計輸入是指將設計的系統(tǒng)或電路按照EDA開開發(fā)軟件要求的文本方式或圖形方式表示出來，并送發(fā)軟件要求的文本方式或圖形方式表示出來，并送入計算機的過程。入計算機的過程。 1.4.1 設計輸入設計輸入

24、綜合是指由高層次描述自動轉(zhuǎn)換為低層次描述綜合是指由高層次描述自動轉(zhuǎn)換為低層次描述的過程，是的過程，是EDA技術(shù)的核心。綜合是將技術(shù)的核心。綜合是將VHDL的軟的軟件設計與硬件的可實現(xiàn)性掛鉤，這是將軟件轉(zhuǎn)化為件設計與硬件的可實現(xiàn)性掛鉤，這是將軟件轉(zhuǎn)化為硬件電路的關(guān)鍵步驟。硬件電路的關(guān)鍵步驟。1.4.2 綜合綜合Southwest Petroleum University 電氣信息學院電氣信息學院編輯ppt 綜合通過后必須利用適配器將綜合后的網(wǎng)表文件綜合通過后必須利用適配器將綜合后的網(wǎng)表文件針對某一具體的目標器進行邏輯映射操作針對某一具體的目標器進行邏輯映射操作。1.4.3 適配適配文件一：時序仿

25、真文件，如文件一：時序仿真文件，如Quartus Quartus 的的SCFSCF文件；文件；文件二：適配技術(shù)報告文件；文件二：適配技術(shù)報告文件；文件三：下載文件，如用于文件三：下載文件，如用于CPLDCPLD編程的編程的JEDJED、POFPOF、ISPISP等等格式的文件；用于格式的文件；用于FPGAFPGA配置的配置的SOFSOF、JAMJAM等格式的文件。等格式的文件。文件四：面向第三方文件四：面向第三方EDAEDA工具的輸出文件，如工具的輸出文件，如EDIFEDIF、VHDLVHDL或或Verilog HDLVerilog HDL格式的文件；格式的文件；文件五：適配錯誤報告等文件五：

26、適配錯誤報告等Southwest Petroleum University 電氣信息學院電氣信息學院編輯pptn功能仿真是在設計輸入完成之后，選擇具體功能仿真是在設計輸入完成之后，選擇具體器件進行編譯之前進行的邏輯功能驗證，因此又器件進行編譯之前進行的邏輯功能驗證，因此又稱為前仿真。仿真過程不涉及具體器件的硬件特稱為前仿真。仿真過程不涉及具體器件的硬件特性，如延時特性。用于驗證系統(tǒng)的功能。性，如延時特性。用于驗證系統(tǒng)的功能。n時序仿真是在選擇了具體器件并完成布局、時序仿真是在選擇了具體器件并完成布局、布線之后進行的時序關(guān)系仿真，因此又稱為后仿布線之后進行的時序關(guān)系仿真，因此又稱為后仿真或延時仿

27、真。用于驗證系統(tǒng)的時序特性、系統(tǒng)真或延時仿真。用于驗證系統(tǒng)的時序特性、系統(tǒng)性能。性能。1.4.4 設計過程中的有關(guān)仿真設計過程中的有關(guān)仿真Southwest Petroleum University 電氣信息學院電氣信息學院編輯ppt 編程下載是指將編程數(shù)據(jù)發(fā)放到具體的可編程器件中去。編程下載是指將編程數(shù)據(jù)發(fā)放到具體的可編程器件中去。對對CPLD器件來說是將器件來說是將JED文件下載文件下載(Download)到到CPLD器器件中去，對件中去，對FPGA來說是將比特流數(shù)據(jù)來說是將比特流數(shù)據(jù)BG文件配置到文件配置到FPGA中去。中去。 1.4.5 目標器件的編程下載目標器件的編程下載 硬件測試是

28、硬件測試是FPGA或或CPLD直接用于應用系統(tǒng)的檢測中。直接用于應用系統(tǒng)的檢測中。 1.4.6 硬件測試硬件測試Southwest Petroleum University 電氣信息學院電氣信息學院編輯ppt問題的提出設計一個設計一個數(shù)字鐘數(shù)字鐘，使之完成以下功能：，使之完成以下功能：實現(xiàn)時、分、秒的計時；時可采取實現(xiàn)時、分、秒的計時；時可采取1212小時計小時計時也可采取時也可采取2424小時計時；具有異步清零和啟小時計時；具有異步清零和啟動動/ /停止功能；并可調(diào)整時間。停止功能；并可調(diào)整時間。用數(shù)碼管顯示時分秒；具有整點報時功能；用數(shù)碼管顯示時分秒；具有整點報時功能；可繼續(xù)設計日、星期、

29、月、年等其他萬年歷可繼續(xù)設計日、星期、月、年等其他萬年歷功能。功能?？稍O計秒表功能，鬧鐘功能。可設計秒表功能，鬧鐘功能。Southwest Petroleum University 電氣信息學院電氣信息學院編輯ppt傳統(tǒng)的數(shù)字系統(tǒng)設計方法1. 1. 根據(jù)設計要求劃分功能模塊；根據(jù)設計要求劃分功能模塊；2. 2. 確定輸入和輸出的關(guān)系，畫出確定輸入和輸出的關(guān)系，畫出真值表真值表，寫出，寫出邏輯表達式；邏輯表達式；4. 4. 利用公式或卡諾圖進行利用公式或卡諾圖進行人工化簡人工化簡；5. 5. 根據(jù)化簡后的邏輯表達式根據(jù)化簡后的邏輯表達式畫出電路原理圖畫出電路原理圖；6. 6. 在面包板或者萬能版

30、上進行實驗，在面包板或者萬能版上進行實驗，驗證驗證電路的正確性；電路的正確性；7. 7. 若無錯誤，制作若無錯誤，制作PCBPCB圖圖；8. 8. 檢查后送制板廠制板；檢查后送制板廠制板；9. 9. 對對PCBPCB板進行安裝、調(diào)試，若有大的錯誤，修改設計，重復以板進行安裝、調(diào)試，若有大的錯誤，修改設計，重復以上過程，重新制板。上過程，重新制板。搭積木的方式！搭積木的方式！基于基于電路板電路板的設計方法的設計方法采用固定功能的器件采用固定功能的器件（通用型器件），通過設計（通用型器件），通過設計電路板電路板來實現(xiàn)系統(tǒng)功能來實現(xiàn)系統(tǒng)功能Southwest Petroleum University

31、 電氣信息學院電氣信息學院編輯ppt傳統(tǒng)的數(shù)字系統(tǒng)設計方法采用采用自下而上自下而上（Bottom UpBottom Up）的設計方法）的設計方法采用采用通用型通用型邏輯器件邏輯器件搭積木式的方式搭積木式的方式 在系統(tǒng)硬件設計的后期進行仿真和調(diào)試在系統(tǒng)硬件設計的后期進行仿真和調(diào)試 主要設計文件是主要設計文件是電路原理圖電路原理圖 Southwest Petroleum University 電氣信息學院電氣信息學院編輯ppt傳統(tǒng)設計方法的缺點效率低下所有這一切，幾乎都是手工完成！設計周期很長；容易出錯；芯片種類多，數(shù)量大，受市場的限制；設計靈活性差；產(chǎn)品體積大。Southwest Petrole

32、um University 電氣信息學院電氣信息學院編輯pptEDA技術(shù)首先在計算機上安裝EDA軟件，它們能幫助設計者自動完成幾乎所有的設計過程；再選擇合適的PLD芯片，可以在一片芯片中實現(xiàn)整個數(shù)字系統(tǒng)基于基于芯片芯片的設計方法的設計方法采用采用PLDPLD（可編程邏輯器件），（可編程邏輯器件），利用利用EDAEDA開發(fā)工具，通過開發(fā)工具，通過芯片芯片設計來實現(xiàn)系統(tǒng)功能。設計來實現(xiàn)系統(tǒng)功能。EDA軟件空白PLD+數(shù)字系統(tǒng)編程編程Southwest Petroleum University 電氣信息學院電氣信息學院編輯ppt1.根據(jù)設計要求劃分功能模塊2. PLD開發(fā)（利用EDA工具）（1 1）設計輸入設計輸入：采用采用原理圖原理圖或或硬件描述語言硬件描述語言（HDLHDL），描述出輸入），描述出輸入和輸出的邏輯關(guān)系，將整個原理圖或程序輸入