eda 技术与 verilog 设计
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EDA 技术与 Verilog 设计. EDA 技术与 Verilog 设计. 第 1 章 EDA 技术概述. 1.1 EDA 技术及其发展 1.2 Top-down 设计与 IP 核设计 1.3 EDA 设计的流程 1.4 常用的 EDA 软件工具 1.5 EDA 技术的发展趋势. EDA 技术及其发展. EDA ( E lectronic D esign A utomation ) 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。. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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EDA 技术与 Verilog 设计
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EDAEDA 技术与技术与 VVerilogerilog 设计设计
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第 1 章 EDA 技术概述
1.1 EDA 技术及其发展1.2 Top-down 设计与 IP 核设计1.3 EDA 设计的流程1.4 常用的 EDA 软件工具1.5 EDA 技术的发展趋势
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11 .电子.电子 CADCAD (( Computer Aided DesignComputer Aided Design ))
22 .电子.电子 CAECAE (( Computer Aided EngineeriComputer Aided Engineeringng ))
33 .. EDAEDA (( Electronic Design AutomatioElectronic Design Automationn ))
EDA 技术及其发展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。
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EDA 技术的应用范畴
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在 FPGA 上实现 DSP 应用
EDA 技术的新发展
嵌入式处理器软核的成熟 自主知识产权 电子技术领域全方位融入 EDA 技术 电子领域各学科的界限更加模糊、互为包容 更大规模的 FPGA 和 CPLD 器件不断推出 IP 核的广泛应用 SoC 高效低成本设计技术的成熟
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现代 EDA 技术的特征
1 .硬件描述语言设计输入
2 .“自顶向下”设计方法( Top-down )3 .开放性和标准化
4 .高层综合与优化
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Top-down 设计
Top-down 的设计须经过“设计—验证—修改设计—再验证”的过程,不断反复,直到结果能够实现所要求的功能,并在速度、功耗、价格和可靠性方面实现较为合理的平衡。
1.2 Top-down 设计与 IP 核设计
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Bottom-up 设计,即自底向上的设计,由设计者调用设计库中的元件 ( 如各种门电路、加法器、计数器等 ) ,设计组合出满足自己需要的系统 缺点:效率低、易出错
Bottom-up 设计
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IP ( Intellectual Property ):原来的含义是指知识产权、著作权,在 IC 设计领域指实现某种功能的设计。IP 核( IP 模块):指功能完整,性能指标可靠,已验证的、可重用的电路功能模块。IP 复用( IP reuse )
IP(Intellectual Property) 核
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软 IP-- 用 VHDL 等硬件描述语言描述的功能块,但是并不涉及用什么具体电路元件实现这些功能。
固 IP-- 完成了综合的功能块。
硬 IP-- 供设计的最终阶段产品:掩膜。
IP 核与 SOC 设计
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SOC : SYSTEM ON a CHIP
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1. 1. 原理图输入原理图输入 (Schematic diagrams )(Schematic diagrams )
22 、硬件描述语言 、硬件描述语言 (HDL(HDL 文本输入文本输入 ))
设计输入( Design Entry ) 1.3 EDA 设计的流程
( 1 ) ABEL-HDL( 2 ) AHDL( 3 ) VHDL( 4 ) Verilog HDL
IEEE 标准
硬件描述语言与软件编程语言( C 、 PASCAL 等)有本质的区别
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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( RT
L )◆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 综合器是能够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结构网表的工具
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C 、 ASM...程序
C 、 ASM...程序
CPU指令 /数据代码:010010 100010 1100
软件程序编译器 COMPILER
软件编译器和硬件综合器区别
VHDL/VERILOG.程序
VHDL/VERILOG.程序
硬件描述语言 综合器 SYNTHESIZER 为 ASIC 设计提供的
电路网表文件
( a )软件语言设计目标流程
( b )硬件语言设计目标流程
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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
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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
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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 )。
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1.4 常用的 EDA 软件工具
集成的 CPLD/FPGA 开发工具逻辑综合工具仿真工具其他设计工具
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集成的 CPLD/FPGA 开发工具
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逻辑综合工具( Synthesis Tools )
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仿真工具( simulation tools )
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1.5 EDA 技术的发展趋势
超大规模集成电路的集成度和工艺水平不断提高。 市场对系统的集成度不断提出更高的要求。 高性能的 EDA 工具,其自动化和智能化程度不断提高,为嵌入式系统设计提供了功能强大的开发环境。 计算机硬件平台性能大幅度提高,为复杂的SoC 设计提供了物理基础。
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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?
习 题