EDA與數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計ch0課件

1、0 緒論01數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的基本概念02 數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計方法簡介03可編程邏輯器件簡介04 EDA軟件種類及各自特點0.5 硬件描述語言簡介 01數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的基本概念數(shù)字系統(tǒng)是對數(shù)字信息進行存儲、傳輸、處理的電子系統(tǒng)。門電路、觸發(fā)器等稱為邏輯器件，將由邏輯器件構(gòu)成，能執(zhí)行某單一功能的電路，如計數(shù)器、譯碼器、加法器等，稱為邏輯功能部件，把由邏輯功能部件組成的能實現(xiàn)復(fù)雜功能的數(shù)字電路稱數(shù)字系統(tǒng)。 01數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的基本概念數(shù)字系統(tǒng)一般由控制電路、多個受控電路、輸入/輸出電路、時基電路等幾部分構(gòu)成 圖0-1 數(shù)字系統(tǒng)框圖01數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的基本概念數(shù)字系統(tǒng)和功能部件之間的區(qū)別之一在于功能是否單一。數(shù)字系

2、統(tǒng)和功能部件之間的區(qū)別之二是是否包含控制電路?？刂齐娐返倪壿嬯P(guān)系最為復(fù)雜，是數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計中的關(guān)鍵。02 數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計方法簡介1明確設(shè)計要求，確定系統(tǒng)的輸入/輸出2確定整體設(shè)計方案3自頂向下（top-down）的模塊化設(shè)計方法4數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計02 數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計方法簡介數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計可以在以下幾個層次上進行：（1）選用通用集成電路芯片構(gòu)成數(shù)字系統(tǒng)；（2）應(yīng)用可編程邏輯器件實現(xiàn)數(shù)字系統(tǒng)；（3）設(shè)計專用集成電路(單片系統(tǒng))。03可編程邏輯器件簡介數(shù)字集成電路從它的產(chǎn)生到現(xiàn)在，經(jīng)過了早期的電子管、晶體管、小中規(guī)模集成電路，到大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路(VLSIC，幾萬門以上)以及許多具有特定功能的專用集成

3、電路的發(fā)展過程。 03可編程邏輯器件簡介CPLDComplex Programmable Logic DeviceFPGAField Programmable Gate ArrayEDA Electronic Design Automation03可編程邏輯器件簡介早期可編程只讀存貯器(PROM)、紫外線可按除只讀存貯器(EPROM)和電可擦除只讀存貯器(EEPROM) 70年代中期，出現(xiàn)可編程邏輯陣列（Programmable Logic array PLA） 70年代末，美國MMI公司率先推出可編程陣列邏輯器件(Programmable array Logic PAL) 03可編程邏輯器件

4、簡介80年代中期，Altera公司發(fā)明了通用陣列邏輯GAL(Generic Array Logic) 80年代中期，Altera公司推出了一種新型的可擦除、可編程邏輯器件（Erasable Programmable Logic Device EPLD）1985年Xilinx公司首家推出了現(xiàn)場可編程門陣列器件（Field Programmable Gate Array FPGA） 03可編程邏輯器件簡介20世紀(jì)80年代末，Lattice公司提出在系統(tǒng)可編程（In System Programmable ISP）技術(shù)后，相繼出現(xiàn)了一系列具備在系統(tǒng)可編程能力的復(fù)雜可編程邏輯器件 (Complex P

5、rogrammab1e Logic Device CPLD) 03可編程邏輯器件簡介目前世界上有十幾家生產(chǎn)CPLD/FPGA的公司，最大的三家是Altera、Xilinx和Lattice 04 EDA軟件種類及各自特點EDA Electronic Design Automation主要有SPICE、 PSpice、OrCad、Electrical Workbench、Multisim、Protel等 04 EDA軟件種類及各自特點SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）軟件于1972年由美國加州大學(xué)伯克利分校的計算機輔

6、助設(shè)計小組利用FORTRAN語言開發(fā)而成，主要用于大規(guī)模集成電路的計算機輔助設(shè)計。PSPICE則是由美國Microsim公司在SPICE 2G版本的基礎(chǔ)上升級并用于PC機上的SPICE版本 04 EDA軟件種類及各自特點Electronic Workbench軟件是加拿大Interactive Image Technologies公司于20世紀(jì)80年代末、90年代初推出的專門用于電子線路仿真的“虛擬電子工作臺”軟件，可以將不同類型的電路組合成混合電路進行仿真。 04 EDA軟件種類及各自特點Protel軟件包是20世紀(jì)90年代初由澳大利亞Protel Technology公司研制開發(fā)的電路EDA軟件，可以完成電路原理圖的設(shè)計和繪制、電路仿真、印制電路板設(shè)計、可編程邏輯器件(PLD)設(shè)計和自動布線等。 0