EDA课程设计课件

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EDA课件第三章

EDA课件第三章

tmp2:=d1 AND (NOT sel); tmp3:=tmp1 OR tmp2; tmp<=tmp3;
q<=tmp AFTER m; END PROCESS cale;
END ARCHITECTURE connect;
(2) 端口方向
端口方向用来定义外部引脚的信号方向是输入还 是输出。
凡是用“IN”进行方向说明的端口,其信号自端口 输入到构造体,而构造体内部的信号不能从该端口输 出。相反,凡是用“OUT”进行方向说明的端口,其信 号将从构造体内经端口输出,而不能通过该端口向构 造体输入信号。
实体说明
一个模块中仅有一 个设计实体。
实体 提供设计模块的接口信息,是VHDL设计电 路的最基本部分。
实体说明具有如下的结构:
ENTITY 实体名 IS
实体说明以“ENTITTY 实体名
[类属参数说明];
IS”开始至“END ENTITTY实体 名”结束。这里大写字母表示
实体说明的框架。实际上,对
此例中的外部引脚
ARCHITECTURE connect OF mux IS SIGNAL tmp:BIT; BEGIN
cale:PROCESS(d0,d1,sel) IS VARIABLE tmp1,tmp2,tmp3:BIT;
BEGIN tmp1:=d0 AND sel;
为d0,d1,sel,q 。
库(Library)是经编译后的数据的集合,它存放包集合 定义、实体定义、构造体定义和配置定义。
设计中的子程序和 公用数据类型的集合。
程序包
IEEE标准的标准程序包 设计者自身设计的程序包
包和库具有这样的关系:多个过程和函数汇集在一起构成包 集合,而几个包汇集在一起就形成一个库。

EDA课件

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电子与通信工程系
ARCHITECTURE dff_ck_en OF dff_ck_en IS BEGIN PROCESS(clk,reset,en) BEGIN IF reset=‘0’ THEN q<=‘0’; ELSIF clk’event AND clk=‘1’ THEN IF en=‘1’ THEN q<=data; END IF; END IF; END PROCESS; END dff_ck_en;
电子与通信工程系
4位加法计数器
(课本P84)
ENTITY CNT4 IS PORT ( CLK : IN BIT ; Q : BUFFER INTEGER RANGE 15 DOWNTO 0 ) ; --不推荐使用BUFFER END ; ARCHITECTURE bhv OF CNT4 IS BEGIN PROCESS (CLK) BEGIN IF CLK'EVENT AND CLK = '1' THEN Q <= Q + 1 ; END IF; END PROCESS ; END bhv;
电子与通信工程系
带同步复位的上跳沿D触发器
LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
ENTITY dff_syn_reset IS PORT ( data :IN clk :IN reset :IN q :OUT END dff_syn_reset;
std_logic; std_logic; std_logic; std_logic);
触发器 锁存器
电子与通信工程系
Latch
锁存器是电平触发的,锁存器的值在时钟的一个逻辑状态 可以更改,在另一个逻辑状态被保存下来,因此在使能阶 段输入端的一个毛刺也会导致电路的误操作,无法阻止毛 刺的传播,容易产生较多的竞争冒险现象。

EDA课件EDA设计流程

EDA课件EDA设计流程

其他HDL仿真器
2.3.5 下载器
2.4 QuartusII 简介
图形或 HDL编辑
设计 输入
Analysis & Synthesis (分析与综合)
综合或 编译
Filter (适配器)
Assembler (编程文件汇编)
适配器件
Timing Analyzer (时序分析器)
仿真
图1-9 Quartus II设计流程
2.1 设计流程
图2-1 应用于FPGA/CPLD的EDA开发流程
2.1 设计流程
2.1.1 设计输入(原理图/HDL文本编辑) 1. 图形输入
状态图输入
波形图输入
原理图输入
2. HDL文本输入
在EDA软件的图形编辑界面上绘 制能完成特定功能的电路原理图
将使用了某种硬件描述语言(HDL)的电路设计文本, 如VHDL或Verilog的源程序,进行编辑输入。
2.3.2 HDL综合器
FPGA Compiler II、DC-FPGA综合器、 Synplify Pro综合器、LeonardoSpectrum综合 器和Precision RTL Synthesis综合器
2.3.3 仿真器 2.3.4 适配器
VHDL仿真器 Verilog仿真器
Mixed HDL仿真器
数字 ASIC
数模
混合 模拟 ASIC ASIC
图2-2 ASIC分类
2.2 ASIC及其设计流程
2.2.1 ASIC设计方法
ASIC 设计方法
全定制法
半定制法
门阵列法 标准单元法 可编程逻辑器件法
图2-3 A设计的流程
系统规范说明
clk resetL

《EDA设计流程教学》课件

《EDA设计流程教学》课件

EDA设计流程中的每个阶段
1
需求分析
在该阶段,我们收集和分析客户要求,确定设计的功能和性能指标。
2
架构设计
在该阶段,我们选择适当的硬件和软件平台,并将设计划分为功能模块。
3
电路设计
在该阶段,我们开展电路图设计,并对各个模块进行详细设计和仿真。
4
布局布线
在该阶段,我们将电路图映射到物理布局上,并进行布线和电气规则检查。
物理设计工具
物理设计工具,如KLayout和TritonCTS,可以帮 助我们进行芯片布局和布线的优化。
可编程逻辑器件
可编程逻辑器件(如FPGA和CPLD)提供了灵活 性和可重构性,方便我们进行原型设计和验证。
EDA设计流程的实际应用案例
PCB设计
EDA设计流程在PCB设计中得到广 泛应用,可以帮助工程师确保电 路板的功能和性能。
5
验证与测试
在该阶段,我们对设计进行功能验证和电气特性测试,确保其符合预期。
EDA设计流程中常用的工具和技术
电子设计自动化软件
使用EDA软件,如Cadence、Mentor Graphics等, 可以提高设计效率和准确性。
仿真工具
仿真工具,如SPICE和Verilog HDL,可以帮助我 们验证电路设计的性能和可靠性。
2 电磁兼容性
在高速电路设计中,电磁兼容性问题可能导致信号干扰和性能下降,需要特殊注意。
3 功耗和散热
现代电子产品要求低功耗和有效散热,EDA设计流程需要考虑功耗和散热管理。
总结和要点
通过本课程,我们了解了EDA设计流程的重要性和应用,以及常见的工具和挑 战。掌握EDA设计流程可以提高电子产品的设计效率和质量。
《EDA设计设计流程教学》的课件。本课程的目标是向您展示EDA设计流 程的重要性和应用,以及如何克服其中的挑战。让我们开始吧!

第一章集成电路EDA设计概述PPT课件

第一章集成电路EDA设计概述PPT课件
优点:
➢ 效率高——所有这一切,几乎都是借助计算机利 用EDA软件自动完成!
➢ 容易检查错误,便于修改; ➢ 设计周期短、成功率很高 ; ➢ 产品体积小。
i- 7
数字系统的两种设计方法比较
特点 采用器件 设计对象 设计方法 仿真时期 主要设计文件
传统方法 通用型器件(如74系列)
电路板 自下而上 系统硬件设计后期 电路原理图
17
i- 17
EDA技术的发展方向
(1)将沿着智能化、高性能、高层次综合方向发展
(2)支持软硬件协同设计
芯片和芯片工作所需的应用软件同时设计,同时完成。 采用协同设计,可以及早发现问题,保证一次设计成功,缩
短开发周期,这在设计大系统时尤为重要。
(3)采用描述系统的新的设计语言
这种语言统一对硬件和软件进行描述和定义,从开始设计功 能参数的提出直至最终的验证。
➢ 标准化:随着设计数据格式标准化→EDA框架标准化,即在同一 个工作站上集成各具特色的多种EDA工具,它们能够协同工作。
i- 16
EDA技术的发展现状
EDA技术在进入21世纪后,得到了更大的发展,突出表现在以下几 个方面:
使电子设计成果以自主知识产权的方式得以明确表 达和确认成为可能;
在设计和仿真两方面支持标准硬件描述语言的功能 强大的EDA软件不断推出。
EDA软件 +
HDL +
(Verilog)
空白PLD 编程
数字系统
首先在计算机上安装EDA软件,它们能帮助设计者自动 完成几乎所有的设计过程;再选择合适的PLD芯片,可 以在一片芯片中实现整个数字系统。
6
i- 6
现代的数字系统设计方法
• 通常采用自上而下(Top Down)的设计方法 • 采用可编程逻辑器件 • 在系统硬件设计的早期进行仿真 • 主要设计文件是用硬件描述语言编写的源程序 • 降低了硬件电路设计难度

EDA-基本逻辑电路设计ppt课件

EDA-基本逻辑电路设计ppt课件

组合逻辑电路设计/译码器和编码器


译码器:将二进制码译成一组与输入代码一一对应的高、 低电平信号的过程称为译码。实现译码的电路称为译码器。 译码器是把输入的数码解出其对应的数码。 如果有N个二进制选择线,则最多可译码转换成2N个数 据。 如果一个译码器有N条输入线及M条输出线时,则称为 N×M译码器。 编码器:用特定的n位二进制代码表示某一种信息的过程 称为编码。实现编码功能的电路称为编码器。 编码器的功能与译码器恰好相反。 编码器是将2N个分离的信息代码以N个二进制码来表示。 如果一个编码器有N条输入线及M条输出线时,则称为 N×M编码器。
二、时序逻辑电路设计
1、锁存器 2、触发器 3、触发器的应用
时序逻辑电路设计/锁存器


锁存器(flip-latch)与触发器(flip-flop) 相同点:都具有记忆功能,存储二进制信号。 不同电:锁存器没有时钟信号作为启动信号;而触发 器有一个脉冲信号来启动它。 常用锁存器有RS锁存器和D锁存器。 d q ena D锁存器 d为数据输入端,ena为使能端。当ena=1时输出端状态 随输入端状态而变,当ena=0时输出端状态不变。
组合逻辑电路设计/简单门电路/ 2输入“与门”电路

查表法——利用真值表——行为描述方式 ARCHITECTURE ART OF MYAND2_1 IS BEGIN PROCESS(A,B) VARIABLE AB:STD_LOGIC_VECTOR(1 DOWNTO 0); BEGIN AB:=A&B; CASE AB IS WHEN "00"=>Y<='0'; WHEN "01"=>Y<='0'; WHEN "10"=>Y<='0'; WHEN OTHERS=>Y<='1'; END CASE; END PROCESS; END ART;

《EDA综合课程设计》课件

《EDA综合课程设计》课件

培养创新思维:通 过课程设计,激发 学生的创新思维和 创新能力
提高解决问题的能力: 通过解决实际问题, 提高学生的问题解决 能力和创新能力
培养团队协作能力 :通过团队合作, 提高学生的团队协 作能力和创新能力
提高专业素养:通 过课程设计,提高 学生的专业素养和 创新能力
汇报人:
团队协作:在 课程中,学生 需要与团队成 员共同完成项 目,培养团队
协作能力
沟通技巧:在 团队协作中, 学生需要学会 如何有效地与 团队成员沟通, 提高沟通技巧
解决问题:在团 队协作中,学生 需要学会如何解 决团队中遇到的 问题,提高解决
问题的能力
领导能力:在 团队协作中, 学生需要学会 如何领导团队, 提高领导能力
提高学生的实践能力和创新 能力
掌握EDA技术的基本原理和 应用方法
培养学生团队合作和沟通能 力
增强学生对EDA技术的理解 和应用能力
电子信息工程专业学生 计算机科学与技术专业学生 通信工程专业学生
自动化专业学生 电子科学与技术专业学生 相关专业教师和研究人员
PART TWO
EDA(Electronic Design Automation):电子设计自动化技术 主要功能:电路设计、仿真、验证、优化等 应用领域:集成电路设计、通信、计算机等 发展趋势:智能化、自动化、集成化
电路仿真步骤:介绍电路仿真的一 般步骤,如建立电路模型、设置仿 真参数、运行仿真等
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
电路仿真原理:介绍电路仿真的基 本原理,如电路模型、仿真算法等
电路仿真应用:介绍电路仿真在 EDA综合课程设计中的应用,如电 路设计、电路优化等
PART THREE

第一讲-EDA简介PPT课件

第一讲-EDA简介PPT课件
(1)打开原理图编辑窗 “File”→ “ New”→ “File Type” → “Graphic Editor File” → “ OK”
31
32
(2)右击鼠标,选择“Enter Symbol”,
33
34
35
(3)调入所需各元件,并连接好, 输入各引脚名:a、b、co、so
(4)将图文件取名为:h_adder.gdf,存入E:\MY_PRJCT目录 “File”→ “ Save As”→ …… → “ OK”
9
自顶向下的设计流程
10
5. EDA与传统电子设计方法的比较
传统的电子系统或IC设计中,手工设计 占了较大比例。缺点如下:
(1)复杂电路的设计、调试十分困难; (2)如果某一过程存在错误,查找和修改十分不便; (3)设计过程中产生大量文挡,不易管理; (4)对于集成电路设计而言,设计实现过程与具体
在 MAX+plusⅡ编译设计主控界面上,它显示了 MAX+plusⅡ自动设计的各主要处理环节和设计流程, 包括设计输入编辑、编译网表提取、数据库建立、逻 辑综合、路基分割、适配、延时网表提取、编程文件 汇编(装配)以及编程下载9个步骤。
22
编译设计 主控界面
23
MAX+plusⅡ设计流程
编译网表 提取
2
1. EDA技术实现目标
利用EDA技术进行电子系统设计,最后的目标 是完成专用集成电路ASIC的设计和实现。
三条实现途径: 1)超大规模可编程逻辑器件***
主流器件:
FPGA(Field Programmable Gate Array) CPLD (Complex Programmable Logic Device)
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Example: Design a single bit full adder with
carry 带进位的一位全加器
Specifications
Sub Block 1
Sub Block 1
Leaf Cell
Leaf Cell
Leaf Cell
Leaf Cell
Leaf Cell
Leaf Cell
Design Methodology 设计方法
Bottom-Up Design Methodology
identify building block that are available for us build a bigger cells using these block continue build a cell until we build the top-level
CPLD: Complex Programmable Logic Device 复杂可编程逻辑器件
Based on the and or array structure基于与 或阵列结构
FPGA: Field Programmable Gate Array 现场可编程门阵列
Based on the gate array structure基于门阵 列结构
Modern Electronic Technologies& EDA
现代电子技术与EDA
授课教师: 授课教师 臧淼
Dept. of Telecom.
EDA (Electronic Design Automation)
Electronics: Analog & Digital computer-aided design (CAD)/design automation (DA) / electronic design automation (EDA) Synthesis 综合: 综合:
Define top-level block and identify the sub-blocks topsubdivide sub-block until we come to leaf cells sub-
Top-Down Design Methodology
Top Level Block
Sub Block 1
Entity Declarations
Port Clause (cont.)
The port mode of the interface describes the direction in which data travels with respect to the component The four available port modes are: In - data comes in this port and can only be read Out - data travels out this port Buffer - data may travel in either direction, but only one signal driver may be on at any one time但输入只允许内部回读输出的信号 Inout - data may travel in either direction with any number of active drivers allowed
a specification an actual implementation of the design
Simulation 仿真 仿真:
the implementation can be exercised in order to verify correct operation.
Design Entry 设计输入
Comments Basic Identifiers
Only alphabetic letters ( A-Z, a-z ), or Decimal digits ( 0-9 ), or Underline character ( _ ) Must start with alphabetic letter ( MyVal ) Not case sensitive ( LastValue = = lAsTvALue ) May NOT end with underline ( MyVal_ ) May NOT contain sequential underlines (My__Val) Do NOT use Reserved Words as identifiers e.g. --this is a comment two dashes to end of line is a comment
Entity Declaration
The words shown in bold are reserved words. VHDL is not case-sensitive Entity declaration
entity ex_and2 is port (a, b: in bit ; c: out bit) ; end entity [ex_and2];
PLD Manufacturer

最大的PLD供应商之一

FPGA的发明者,最大的PLD供应 FPGA PLD 商之一

ISP技术的发明者

提供军品及宇航级产品
Classification of PLD 分类
Another architecture for Ex1
architecture ex2 of and_2 is signal xy: bit_vector(1 downto 0); begin xy <= x&y; process(xy) begin case xy is when "00" => z<='0'; when "01" => z<='0'; when "10" => z<='0'; when "11" => z<=‘1'; end case; end process; end architecture ex2
Architecture Description
Signal assignments: pass the value of one signal directly to another.
Example: c<=a and b; z<= not ((x and y) or (a and b);
Descriptions
Schematic capture 图形输入 Textual capture: hardware description language (HDL)
Quartus II Installation
Implementing setup.exe License setup
Quartus II Development Flow开发流程
Description
Entity & Architecture实体与结构体
Entity describes the inputs and outputs, together with types, of the circuit Architecture describes the function and/or structure of the circuit it is possible to have more than one architecture for each entity
Macro Cell 3
Leaf Cell
Leaf Cell
Leaf Cell
Leaf Cell
Leaf Cell
Leaf Cell
Example 4-bit Ripple Carry Counter
q0 q1 q2 q3
D Clock
SET
Q
D
SET
Q
D
SET
Q
D
SET
Q
tff0
CLR
tff1
CLR
Design Entry 设计输入 Full Compilation 全编译
Logic Synthesis Place & Route Timing & Analysis
Simulation 仿真 Device Programming 器件编程
PLD (Programmable Logic Device)
tff2
tff3
Q
Q
CLR
Q
CLR
Q
Reset
Design Hierachy
Ripple Carry Counter
T_FF (tff0)
T_FF (tff1)
T_FF (tff2)
T_FF (tff3)
D_FF
Inverter
D_FF
Inverter
D_FF
Inverter
D_FF
Inverter
可编程逻辑器件
LD(逻辑器件):用来实现某种特定逻辑功能的 电子器件,最简单的逻辑器件是与、或、非门 (74LS00,74LS04等),在此基础上可实现 复杂的时序和组合逻辑功能。 PLD可编程逻辑器件:器件的功能不是固定不 变的,而是可根据用户的需要而进行改变,即 由编程的方法来确定器件的逻辑功能。
Two version: 1987, 1993
Entity Declarations
Port Clause
PORT clause declares the interface signals of the object to the outside world Three parts of the PORT clause
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