授课方案(教案)
课名:FPGA应用技术及实践教师:冀云
班级:微电子技术1401、1402、1403编写时间:
课题:第1章EDA技术概述
1.1EDA技术及其发展
1.2EDA技术的主要内容
教学目的及要求:
1、了解EDA的涵义
教学重点:
1、EDA的涵义
教学难点:
1、EDA的涵义
教学步骤及内容:
第1章EDA技术概述
1.1EDA技术及其发展
现代电子设计技术的核心是EDA(ElectronicDesignAutomation)技术。EDA技术就是依靠功能强大的电子计算机,在EDA工具软件平台上,对以硬件描述语言HDL(HardwareDescriptionLanguage)为系统逻辑描述手段完成的设计文件,自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、仿真,直至下载到可编程逻辑器件CPLD/FPGA或专用集成电路ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit)芯片中,实现既定的电子电路设计功能。
EDA是在20世纪90年代初从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)和计算机辅助工程(CAE)的概念发展而来的。一般把EDA技术的发展分为CAD、CAE和ESDA三个阶段。
EDA具有如下的基本特征:
1)硬件电路的软件设计方式
2)自动化程度更高且直面产品设计
3)集成化程度更高,可构建片上系统
4)目标系统可现场编程,在线升级。
5)开发周期短设计成本低,设计灵活性高。
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1.2EDA技术的主要内容
EDA技术采用一种“自顶向下”的全新设计方法,这种设计方法首先从系统设计入手,在顶层进行功能方框图的划分和结构设计,在方框图级进行仿真、纠错,并用硬件描述语言(HDL)对高层次的系统行为进行描述,在系统级进行验证,然后用综合优化工具生成具体门电路的网表,其对应的物理实现级可以是印刷电路板或专用集成电路。
常用的硬件描述语言有以下四种:ABEL-HDL、AHDL、VHDL、VerilogHDL。在20世纪80年代后期,VHDL和VerilogHDL语言适应了趋势的要求,先后成为IEEE标准。
主要PLD厂商概述
1)Xilinx
该公司是FPGA的发明者。产品种类较全,主要有:XC9500/4000、Coolrunner(XPLA3)、Spartan、Vertex等系列,其最大的Vertex--IIPro器件已达到800万门。开发软件为Foundation和ISE。
2)Altera
Altera公司在20世纪90年代以后发展得很快,其主要产品有:MAX3000/7000、FELX6K/10K、APEX20K、ACEX1K、Stratix等。其开发工具——MAX+PLUSII
3)Lattice--Vantis
Lattice是ISP(In--SystemProgrammability)技术的发明者,ISP技术极大地促进了PLD产品的发展,与Altera和Xilinx相比,其开发工具比Altera和Xilinx略逊一筹。
4)Actel
5)Quicklogic
6)Lucent
8)Atmel
Atmel公司致力于生产中小规模PLD,此外,也生产一些与Altera和Xilinx兼容的片子,但在品质上与原厂家还是有一些差距,在高可靠性产品中使用较少,多用在低端产品上。
9)ClearLogic
生产与一些著名PLD/FPGA大公司兼容的芯片,这种芯片可将用户的设计一次性固化,不可编程,批量生产时的成本较低。
10)Wsi
生产PSD(单片机可编程外围芯片)产品。这是一种特殊的PLD,如最新的PSD8xx、PSD9xx集成了PLD、EPROM、Flash,并支持ISP(在线编程),集成度高,主要用于配合单片机工作。
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授课方案(教案)
课名:FPGA应用技术及实践教师:冀云
班级:微电子技术1001、1002编写时间:
课题:1.3常用的EDA工具
1.4EDA设计流程
教学目的及要求:
1、掌握常用的EDA工具及EDA设计流程
教学重点:
1、常用的EDA工具及EDA设计流程
教学难点:
1、常用的EDA工具及EDA设计流程
教学步骤及内容:
1.3常用的EDA工具
EDA工具大致分为如下5个模块:
设计输入编辑器
仿真器
HDL综合器
适配器(或布局布线器)
下载器
1.设计输入编辑器
一般的设计输入编辑器都支持图形输入和HDL文本输入。