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eda实验论文

EDA电子实训乒乓球游戏机专业:电子信息科学与技术组长:赵林帆组员:何晨旭、孙毅指导教师:任国凤完成时间:2017年6月19日摘要 (1)1、EDA (2)1.1EDA简介 (2)1.2设计语言VHDL (2)2、乒乓球游戏机的设计 (2)2.1设计要求 (2)2.2设计说明 (3)2.2.1整体思路 (3)2.2.2具体设计思路 (4)3、编程 (5)3.1分频器模块 (5)3.2状态机编程设计 (6)3.3七段数码管显示 (13)3.4整体电路 (17)4、系统编译和仿真 (17)4.1仿真 (17)4.1.1球运动仿真 (17)4.1.2得分仿真 (17)4.1.3总仿真图 (17)4.2结果图 (18)5、心得与体会 (18)摘要EDA(电子设计自动化)技术是现代电子工程领域的一门新技术。
它提供了基于计算机和信息技术的电路系统设计方法。
EDA技术的发展和推广应用极大地推动了电子工业的发展。
乒乓球是中华人民共和国国球,是一种极为流行的球类体育项目。
随着科学技术的发展,人类进入信息化社会,信息社会的发展离不开电子产品的进步。
现代电子产品发展得越来越快,于是人们将乒乓球与电子产品结合在一起,形成了乒乓球游戏机。
通过拨码开关模拟球拍,发光二极管模拟乒乓球,进行游戏的操作。
关键词:EDA 电子工业信息社会乒乓球游戏机1、EDA1.1EDA简介EDA是电子设计自动化(ElectrONic Design AUTOMATION)的缩写,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。
EDA技术就是以计算机为工具,设计者在EDA软件平台上,用硬件描述语言HDL完成设计文件,然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真,直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。
EDA技术的出现,极大地提高了电路设计的效率和可操作性,减轻了设计者的劳动强度。
EDA技术论文

第1章 EDA技术随着大规模集成电路技术和计算机技术的不断发展,在涉及通信、国防、航天、医学、工业自动化、计算机应用、仪器仪表等领域的电子系统设计工作中,EDA技术的含量正以惊人的速度上升,电子类高新技术项目的开发也更加依赖于EDA技术的应用。
即使是普通的电子产品的开发,EDA技术常常使一些原来的技术瓶颈得以轻松突破,从而使产品的开发周期大为缩短、性能价格比大幅提高。
不言而喻,EDA技术将迅速成为电子设计领域中的极其重要的组成部分。
1.1 EDA技术的含义及特点EDA(Electronic Design Automation,电子系统设计自动化)技术是20世纪90年代初从CAD(计算机辅助设计),CAM(计算机辅助制造),CAT (计算机辅助测试)和CAE(计算机辅助工程)的概念发展而来的。
现代EDA 技术就是以计算机为工具,在EDA软件平台上,根据硬件描述语言HDL完成的设计文件,能自动地完成用软件方式描述的电子系统到硬件系统的逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化、布局布线、逻辑仿真,直至完成对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。
设计者的工作仅限于利用软件的方式来完成对系统硬件功能的描述,在EDA工具的帮助下和应用相应的FPGA/CPLD器件,就可以得到最后的设计结果。
尽管目标系统是硬件,但整个设计和修改过程如同完成软件设计一样方便和高效。
[3]可见,利用EDA技术进行电子系统的设计具有以下几个特点:一是用软件的方式设计硬件;二是用软件方式设计的系统到硬件系统的转换是由有关的开发软件自动完成的;三是采用自顶向下(top--down)的设计方法;四是设计过程中可用有关软件进行各种仿真;五是系统可现场编程,在线升级;六是整个系统可集成在一个芯片上,体积小、功耗低、可靠性高。
因此,EDA代表了当今电子设计技术的最新发展方向。
1.2EDA技术的主要内容EDA技术涉及面很广,内容丰富,从教学和实用的角度看,主要应掌握如下个4个方面的内容:一是大规模可编程逻辑器件;二是硬件描述语言;三是软件开发工具;四是实验开发系统。
EDA结课论文

EDA技术应用报告——微波炉控制器的应用实例院(系、部):信息工程学院**:**学号:******年级:大学本科三年级专业:计算机科学与技术****:**2010 年 11月 9 日·北京目录一、EDA技术的发展及应用 (1)1.EDA简介 (1)2.EDA发展史 (1)3.EDA技术的发展趋势 (2)二、EDA技术的工程应用实例 (3)1.设计的基本要求与内容 (3)2.系统的分析设计方案 (3)3.系统仿真结果 (6)4.设计技巧分析 (7)5.系统扩展思路 (7)三、心得体会 (8)四、参考文献 (9)一、EDA技术的发展及应用1.EDA简介EDA在通信行业(电信)里的另一个解释是企业数据架构,EDA给出了一个企业级的数据架构的总体视图,并按照电信企业的特征,进行了框架和层级的划分。
EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写,在20世纪60年代中期从计算机辅助设计(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。
由于它是一门刚刚发展起来的新技术,涉及面广,内容丰富,理解各异,所以目前尚无一个确切的定义。
但从EDA技术的几个主要方面的内容来看,可以理解为:EDA 技术是以大规模可编程逻辑器件为设计载体,以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式,以计算机、大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发系统为设计工具,通过有关的开发软件,自动完成用软件的方式设计电子系统到硬件系统的一门新技术。
可以实现逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化,逻辑布局布线、逻辑仿真。
完成对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射、编程下载等工作,最终形成集成电子系统或专用集成芯片。
20世纪90年代,国际上电子和计算机技术较先进的国家,一直在积极探索新的电子电路设计方法,并在设计方法、工具等方面进行了彻底的变革,取得了巨大成功。
EDA论文

VHDL与QuartusⅡ在EDA中的使用EDA是电子设计自动化(E1echonics;Des5p;AM·toM60n)的缩写。
从EDA技术的几个主要方面的内容来看,可以理解为:EDA技术是以大规模可编程逻辑器件为设计载体,以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式,以机、大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发系统为设计工具,通过有关的开发软件,自动完成用软件的式设计电子系统到硬件系统的一门新技术。
可以实现逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割逻辑综合及优化,逻辑布局布线、逻辑仿真。
EDA技术研究的对象是电子设计的全过程有系统级、电路级和物理级各个层次的设计。
EDA主要采用并行工程和“自顶向下”的设计方法,然后从系统设计入手,在顶层进行功能方框图的划分和结构设计,在方框图一级进行仿真、纠错,并用VHDL等硬件描述语言对高层次的系统行为进行描述,在系统一级进行验证,最后再用逻辑综合优化工具生成具体的门级逻辑电路的网表,其对应的物理实现级可以是印刷电路板或专用集成电路。
EDA 技术的发展至今经历了三个阶段:电子线路的CAD是EDA发展的初级阶段,具备了设计自动化的功能的中级阶段,称为电子系统设计自动化系统的高级阶段。
随着科技的进步,电子产品的更新日新月异,EDA技术作为电子产品开发研制的源动力,已成为现代电子设计的核心。
所以发展EDA技术将是电子设计领域和电子产业界的一场重大的技术革命,同时也对电类课程的教学和科研提出了更深更高的要求。
所以掌握和普及这一全新的技术,将对我国电子技术的发展具有深远的意义。
基于EDA技术的电子系统设计方法有电子系统电路级设计和系统级设计。
电子系统电路级设计:首先确定设计方案,同时要选择能实现该方案的合适元器件,然后根据具体的元器件设计电路原理图。
接着进行第一次仿真,包括数字电路的逻辑模拟、故障分析、模拟电路的交直流分析和瞬态分析。
系统在进行仿真时,必须要有元件模型库的支持,计算机上模拟的输入输出波形代替了实际电路调试中的信号源和示波器。
eda课程设计论文4位全加器

eda课程设计论文4位全加器一、教学目标本课程的目标是让学生理解并掌握全加器的工作原理和设计方法,能够运用数字逻辑设计出功能完整的全加器。
知识目标:使学生了解全加器的功能和作用,理解其内部电路的工作原理,掌握全加器的真值表和布尔表达式。
技能目标:培养学生运用数字逻辑设计简单电路的能力,能够独立完成全加器的设计和仿真。
情感态度价值观目标:培养学生对电子技术的兴趣,提高学生解决问题的能力,培养学生的创新精神和团队协作精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括全加器的功能和工作原理、全加器的真值表和布尔表达式、全加器的设计和仿真。
首先,讲解全加器的功能和作用,通过具体的实例让学生了解全加器在计算机中的重要性。
然后,讲解全加器的内部电路工作原理,使学生理解全加器是如何实现加法的。
接下来,介绍全加器的真值表和布尔表达式,让学生掌握全加器的工作原理。
最后,讲解全加器的设计和仿真方法,培养学生运用数字逻辑设计电路的能力。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法。
首先,通过讲授法向学生传授全加器的理论知识,使学生了解全加器的基本概念和工作原理。
然后,通过讨论法引导学生进行思考和讨论,提高学生的理解能力。
接下来,通过案例分析法分析实际案例,使学生了解全加器在计算机中的应用。
最后,通过实验法让学生动手设计和仿真全加器,提高学生的实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备适当的教学资源,包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
教材:选用《数字逻辑设计》作为主教材,系统地介绍全加器的理论知识。
参考书:推荐《计算机组成原理》等参考书,供学生深入学习和参考。
多媒体资料:制作全加器的原理讲解和设计过程的视频,通过动画和图像等形式直观地展示全加器的工作原理。
实验设备:准备数字逻辑设计实验室,提供全加器的设计和仿真实验所需设备。
EDA论文

前言一 EDA简介EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写,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(CA T)和计算机辅助工程(CAE)的概念发展而来的。
EDA是指以计算机为工作平台,融合了应用电子技术、计算机技术、智能化技术的最新成果而开发出的电子CAD通用软件包,它根据硬件描述语言HDL 完成的设计文件,自动完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局布线及仿真,直至完成对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等。
二 EDA的发展前景随着微电子技术和计算机技术的不断发展,在涉及通信、国防、航天、工业自动化、仪器仪表等领域工作中,EDA技术的含量以惊人的速度上升,从而使它成为当今电子技术发展的前沿。
1、基于FPGA的DSP系统设计现代大容量、高速度的FPGA的出现,克服了上述方案的诸多不足。
在这些FPGA中,一般都内嵌有可配置的高速RAM、PLL、LVDS、LVTTL以及硬件乘法累加器等DSP模块。
用FPGA来实现数字信号处理可以很好地解决并行性和速度问题,而且其灵活的可配置特性,使得FPGA构成的DSP系统非常易于修改、易于测试及硬件升级。
2、计算机处理器设计EDA技术与FPGA在通信领域中的成功已是众所周知的事实了,而对于一般的处理器的实现也已司空见惯。
如利用硬件描述语言设计嵌入式系统处理器、各类CPU或单片机等,并以软核的形式在FPGA中实现。
但利用FPGA实现高性能的处理器,乃至超级计算机处理器的功能,不能不说是一项崭新的尝试。
目前,尽管基于EDA技术的计算机处理器的FPGA实现尚未进入全面的商业化开发阶段,但其研究和应用的成果却不得不令人深感FPGA在这一领域中的巨大潜力和广阔的市场。
3、与ASIC市场的竞争技术由于EDA技术是面向解决电子系统最基本最低层硬件实现问题的技术,因此就其发展趋势的横向看,势必涉及越来越广阔的电子技术及电子设计技术领域。
EDA论文
EDA技术应用论文题目:双时间选择控制器的EDA的设计与实现学院:河南大学民学院专业:2012级通信工程姓名:王东凯学号:1203618094摘要:本文介绍了DEA的发展及基本特点,通过在数字电子技术中的应用,介绍了VHDL语言设计数字电路的方法以及VHDL 语言在数字电路设计中的优点,总结出了EDA技术的优势与发展趋势。
关键字:EDA技术;VHDL;前言随着电子系统设计复杂程度的不断增加, 仅靠手工进行电子系统的设计已经无法满足要求, 迫切需要更高级、更快速和更有效的电子设计自动化EDA工具。
EDA 是电子设计自动化的简称EDA技术就是以计算机为工具,在EDA软件平台上, 根据硬件描述语言HDL,完成的设计文件,自动地完成逻辑编译,化简,分割,综合及优化,布局布线, 仿真,直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作,最终形成积成电子系统或集成芯片的一种新技术。
一、EDA的发展阶段EDA技术伴随着计算机、集成电路和电子系统设计的发展, 经历了三个发展阶段, 各阶段时间及特点见表1 所示表1.EDA的发展趋势二、EDA系统的组成EDA系统的组成可以用以下公式来描述,框架结构+各种CAD 工具+模型库+算法+硬件支撑环境光,其系统框图如图1所示。
图1.EDA系统组成框图EDA 代表了当今电子设计技术的最新发展方向, 即利用EDA 工具, 电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统, 大量工作可以通过计算机完成, 并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC 版图或PCB 版图的整个过程在计算机上自动处理完成。
设计者采用的设计方法是一种高层次的自上而下的全新设计方法, 即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。
在方框图一级进行仿真、纠错,并用硬件描述语言对高层次的系统行为进行描述, 在系统一级进行驶证; 然后用综合优化工具生成具体门电路的网络表, 其对应的物理实现级可以是印刷电路板或专用集成电路。
eda—课程设计学位论文
摘要《EDA技术》是电子信息科学与技术专业学生在电子技术实验技能方面综合性质的实验训练课程,其目的和任务是通过一周的时间,让学生掌握EDA的基本方法,熟悉一种EDA软件(VHDL),并能利用EDA软件设计一个电子技术综合问题,为以后进行工程实际问题的研究打下设计基础。
关键词:EDA;VHDL;实验设计Abstract"EDA technology" is the electronic Information Science and Technology students test the integrated nature of training courses in electronic technology experiment skills, their purpose and mission through the week, so that students master the basic method of EDA, a familiar EDA software (VHDL ), and can use EDA software to design an integrated electronic technical issues, and lay the foundation for future research designed to make practical engineering problems.Keywords: EDA; VHDL; experimental design目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 课题设计主要内容 (1)第2章开发工具简介 (2)2.1 EDA、VHDL简介 (2)2.2 方案论证 (3)2.2.1 乒乓游戏机的功能 (3)2.2.2 乒乓游戏机设计思路 (3)2.3 乒乓球各模块的设计 (4)2.3.1 控制模块的设计 (4)2.3.2 送数据模块的设计 (8)2.3.3 产生数码管片选信号模块的设计 (9)2.3.4 7段译码器模块的设计 (10)第3章设计结果与分析 (12)3.1 系统的波形仿真 (12)3.2 乒乓游戏机顶层电路图 (13)结论 (15)参考文献 (16)第1章绪论1.1 概述20世纪末,电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高,产品更新换代的节奏也越来越快。
eda论文.
南京理工大学EDA设计(Ⅰ)实验报告作者: 学号:学院(系):专业:指导老师:实验日期:实验一单级放大电路的设计与仿真一、实验目的1.掌握放大电路静态工作点的调整和测试方法。
2.掌握放大电路的动态参数的测试方法。
3.观察静态工作点的选择对输出波形及电压放大倍数的影响。
二、实验内容1.设计一个分压偏置的单管电压放大电路,要求信号源频率5kHz(幅度1mV) ,负载电阻5.1kΩ,电压增益大于50。
2. 调节电路静态工作点(调节电位计),观察电路出现饱和失真和截止失真的输出信号波形,并测试对应的静态工作点值。
3.调节电路静态工作点(调节电位计),使电路输出信号不失真,并且幅度最大。
在此状态下测试:电路静态工作点值;电路的输入电阻、输出电阻和电压增益;电路的频率响应曲线和fL、fH值。
三、实验要求1.设计一个分压偏置的单管电压放大电路,要求信号源频率5kHz(幅度1mV) ,负载电阻5.1kΩ,电压增益大于50。
2.调节电路静态工作点(调节电位计),观察电路出现饱和失真和截止失真的输出信号波形,并测试对应的静态工作点值。
3.调节电路静态工作点(调节电位计),使电路输出信号不失真,并且幅度最大。
在此状态下测试:电路静态工作点值;电路的输入电阻、输出电阻和电压增益;电路的频率响应曲线和fL、fH值。
四、实验步骤一.单级放大电路原理图二.放大电路静态工作点分析1、饱和失真(饱和失真。
滑动变阻器调到0%,信号源电压10mV)2)静态工作点参数Ib=76.18012u Ic=819.25941m Uce=63.17805m2、截止失真(截止失真。
滑动变阻器调到100%,信号源电压50mV)3.不失真Ib=5.58529u Ic=615.31797u Uce=3.35120 Ube=617.74726m三、测量输入输出电阻和电压增益1、输入电阻输入电阻实验值:R i =U i /I i =10mV/2.522uA=3.965k Ω2、输出电阻输出电阻实验值:R 0=U 0/I 0=10mV/1.404μA=7.122K Ω3、电压增益电压增益测量值:Au=68.924 四、电路的频率特性由图可知,f L=350.6399Hz f H=7.9519MHz实验小结:由数据分析知,此次试验存在较小误差,但是在误差允许的范围之内。
毕业设计(论文)-eda技术在电子线路中的应用[管理资料]
本科生毕业论文(设计)题目: EDA技术在电子线路中的应用姓名: XXX学院: 工学院专业: 电子信息科学与技术班级: 信息61学号: 3236102指导教师: XXX 职称: 讲师2010 年5 月28 日南京农业大学教务处制本科生毕业论文(设计)开题报告题目: EDA在电子线路中的应用姓名: XXX学院: 工学院专业: 电子信息科学与技术班级: 信息61学号: 3236102指导教师: XXX 职称: 讲师2010 年2 月22 日南京农业大学教务处制本科生毕业论文(设计)开题报告评定表教务处制表目录摘要 (8)关键词 (8)Abstract (8)Key words (8)引言 (9)1 EDA技术的特点、应用和发展 (10)1. 1 EDA技术的特点 (10)1. 2 EDA的应用 (10)1. 3 EDA的发展趋势 (11)2 MULTISIM2001仿真软件 (11)2. 1 MULTISIM2001系统简介 (11)2. 2 Multisim2001的基本操作 (12)2. 2. 1 创建子电路 (12)2. 2. 2 在电路工作区内输入文字(Place—Place Text) (13)2. 2. 3 输入文本(Place—Place Text Description Box) (14)2. 2. 4 编辑图纸标题栏 (14)2. 3 Multisim2001的电路创建的基础 (15)2. 3. 1 元器件的选用 (15)2. 3. 2 电路图选项的设置 (15)3 Multisim2001基于高频电路仿真分析 (16)3. 1 利用Multisim2001对普通调幅电路的仿真分析 (16)3. 1. 1 AM调幅波的数学表达式 (16)3. 1. 2调幅信号的波形 (16)3. 1. 3 调幅波的频谱 (19)3. 2 利用仿真软件分析DSB 调制解调电路 (19)3. 2. 1 DSB 调幅波的数学表达式 (19)3. 2. 2调幅信号的波形 (20)3. 2. 3调幅波的频谱 (21)3. 3 混频电路的仿真分析 (21)3. 4 倍频器电路的仿真分析 (22)3. 5 振幅键控(ASK)调制电路的仿真分析 (23)4 单元电子电路的仿真研究 (24)4. 1 三极管交流小信号放大器仿真研究 (24)4. 1. 1 放大器最佳工作点的研究 (25)4. 1. 2 放大器最大允许输入电压研究 (29)4. 1. 3 放大电路带负载能力的研究 (29)4. 2 带负反馈的交流小信号放大器仿真研究 (30)4. 2. 2 基本放大电路引入负反馈后性能指标的研究 (32)4. 2. 3 放大器频率特性研究 (34)4. 2. 4 负反馈对非线性失真改善研究 (35)5 结论 (36)致谢 (36)参考文献 (36)EDA技术在电子线路中的应用电子信息科学与技术专业学生XXX指导教师XXX摘要:随着电子技术的飞速发展,计算机技术为我们提供了一个进行电路辅助设计的完美平台——电子设计自动化(EDA)技术,使得电子线路的设计人员在计算机上完成电路的功能设计、逻辑设计、性能分析、时序测试直至印刷电路板的自动设计。
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毕业实习论文设计题目:关于EDA的毕业实习论文姓名:班级:电信0822学号: 0814781064设计时间:2011年12月17号一,课题背景进入21世纪,随着微电子技术和计算机技术的迅速发展,人类进入了一个全新的信息时代。
以数字化为特征的电子信息产品,诸如PC,PDA,DC,DV,DTV,Web浏览器、手机等等,成为现代社会不可或缺的一部分。
电子信息产品功能不断扩展、性能不断提高,更新换代的步伐越来越快,而同时其价格却一直呈下降趋势。
实现这种进步的主要因素是集成电路制造技术和电子设计技术的发展。
前者以微细加工技术为代表,目前已进展到深亚微米和超深亚微米阶段,主流生产工艺技术为0.13~0.25μm,可以在几平方厘米的芯片上集成数千万个晶体管。
后者的核心就是EDA(电子设计自动化)技术,EDA是指以计算机为工作平台,融合应用电子技术、计算机技术、智能化技术,并汇集了计算机图形学、拓扑学和计算数学等众多学科而发展起来的一项电子设计的自动化技术,EDA技术已经成为现代电子系统设计的重要手段。
二,EDA的概念EDA技术就是以计算机为工具,设计者在EDA软件平台上,用硬件描述语言HDL完成设计文件,然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真,直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作.EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写,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。
EDA代表了当今电子设计技术的最新发展方向,它的基本特征是:设计人员按照“自顶向下”的设计方法,对整个系统进行方案设计和功能划分,系统的关键电路用一片或几片专用集成电路(ASIC)实现,然后采用硬件描述语言(HDL)完成系统行为级设计,最后通过综合器和适配器生成最终的目标器件,这样的设计方法被称为高层次的电子设计方法。
现在对EDA的概念或范畴用得很宽。
包括在机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域,都有EDA的应用。
目前EDA 技术已在各大公司、企事业单位和科研教学部门广泛使用。
例如在飞机制造过程中,从设计、性能测试及特性分析直到飞行模拟,都可能涉及到EDA技术。
本文所指的EDA技术,主要针对电子电路设计、PCB设计和IC设计。
EDA 设计可分为系统级、电路级和物理实现级。
利用EDA工具,电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统,大量工作可以通过计算机完成,并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程在计算机上自动处理完成。
现在对EDA的概念或范畴用得很广。
包括在机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域,都有EDA的应用[1]。
目前EDA技术已在各大公司、企事业单位和科研教学部门广泛使用。
例如在飞机制造过程中,从设计、性能测试及特性分析直到飞行模拟,都可能涉及到EDA技术。
本次毕业设计课题实现的核心技术即为EDA相关技术。
三,EDA 技术的基本特征EDA技术已有30年的发展历程,大致可分3个阶段:20世纪70年代为计算机辅助设计(CAD)阶段,20世纪80年代为计算机辅助工程(CAE)阶段,20世纪90年代为电子系统设计自动化(ESDA)阶段。
EDA代表了当今电子设计技术的最新发展方向,其基本特征是:设计人员按照“自顶向下”(Top-down)的设计方法,对整个系统进行方案设计和功能划分,系统的关键电路用一片或几片专用集成电路(ASIC)实现,然后采用硬件描述语言(HDL)完成系统行为级设计,最后通过综合器和适配器生成最终的目标器件。
EDA代表了当今电子设计技术的最新发展方向,利用EDA工具,电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统,大量工作可以通过计算机完成,并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程在汁算机上自动处理完成。
设计者采用的设计方法是一种高层次的”自顶向下”的全新设计方法,这种设汁方法首先从系统设计人手,在顶层进行功能方框图的划分和结构设计。
在方框图一级进行仿真、纠错.并用硬件描述语言对高层次的系统行为进行描述,在系统一级进行驶证。
然后,用综合优化工具生成具体门电路的表,其对应的物理实现级可以是印刷电路板或专用集成电路(ASIC)。
设计者的工作仅限于利用软件的方式,即利用硬件描述语言和EDA软件来完成对系统硬件功能的实现。
由于设计的主要仿真和调试过程是在高层次上完成的,这既有利于早期发现结构设计上的错误,避免设计工作的浪费,又减少了逻辑功能仿真的工作量,提高了设计的一次性成功率。
由于电子产品的复杂度和集成度的日益提高,一般分离的中小规模集成电路组合已不能满足要求,电路设计逐步地从中小规模芯片转为大规模、超大规模芯片,具有高速度、高集成度、低功耗的可编程IC器件已蓬勃发展起来。
在EDA技术中所用的大规模、超大规模芯片被称为可编程ASIC芯片,这些可编程逻辑器件自70年代以来,经历了CPm、IzPGA 、CPLD、FPGA几个发展阶段,其中CPm(复杂可编程逻辑器件)/IzPGA(现场可编程逻辑器件)肩高密度可编程逻辑器件,目前集成度已高达200万门/片以上,它将掩模ASIC 集成度高的优点和可编程逻辑器件设计生产方便的特点结合在一起,特别适合于样品研制或小批量产品开发,使产品能以最快的速度上市,而当市场扩大时,它可以很容易地转由掩模ASIC实现,因此开发风险也大为降低。
运用EDA中的工具软件能全方位地利用计算机自动设计、仿真和调试。
EDA常用软件:EDA工具层出不穷,目前进入我国并具有广泛影响的EDA软件有:multiSIM7(原EWB的最新版本)、PSPICE、OrCAD、PCAD、Protel、Viewlogic、Mentor、Graphics、Synopsys、LSIIogic、Cadence、MicroSim,ISE,modelsim等等。
这些工具都有较强的功能,一般可用于几个方面,例如很多软件都可以进行电路设计与仿真,同进还可以进行PCB自动布局布线,可输出多种网表文件与第三方软件接口。
四,QuartusⅡ简介QuartusⅡ是Altera公司提供的FPGA/CPLD集成开发软件,Altera是世界上最大的可编程逻辑器件供应商之一。
QuartusⅡ在21世初推出,是Altera全一代FPGA/CPLD集成开发软件MAX+plus II的更新换代产品,其界面友好,使用便捷。
在QuartusⅡ上可以完成设计输入、HDL综合、布新布局(适配)、仿真和选择以及硬件测试等流程,它提供了一种与结构无关的设计环境,使设计者能方便地进行设计输入、开始处理和器件编程。
QuartusⅡ提供了完整的多平台设计环境,能满足各种特定设计的需求,也是单片机可编程系统(SoPC)设计的综合环境和SoPC开发的基本设计工具,并为Altera DSP开发包进行系统模型设计提供了集成综合环境。
QuartusⅡ设计完全支持VHDL、Verilog的设计流程,其内部嵌有VHDL、Verilog逻辑综合器。
QuartusⅡ与可用利用第三方的综合工具(如Leonardo Spectrum、Synplify Pro、FPGA Complier II),并能直接调用这些工具。
同样 QuartusⅡ具备仿真功能,同时支持第三方的仿真工具(如ModelSin)。
此外,QuartusⅡ与MATLAB和DSP Builder结合,可用进行基于FPAG的DSP系统开发,是DSP硬件系统实现的工具EDA工具。
五,Protel DXP介绍Protel DXP是Altium公司作为EDA领域里的一个领先公司,在原来Protel 99SE的基础上,应用最先进的软件设计方法,率先推出了一款基于Windows2000和Windows XP操作系统的EDA设计软件Protel DXP。
Protel DXP在前版本的基础上增加了许多新的功能。
新的可定制设计环境功能包括双显示器支持,可固定、浮动以及弹出面板,强大的过滤和对象定位功能及增强的用户界面等。
Protel DXP是第一个将所有设计工具集于一身的板级设计系统,电子设计者从最初的项目模块规划到最终形成生产数据都可以按照自己的设计方式实现。
Protel DXP运行在优化的设计浏览器平台上,并且具备当今所有先进的设计特点,能够处理各种复杂的PCB设计过程。
通过设计输入仿真、PCB绘制编辑、拓扑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术融合,Protel DXP提供了全面的设计解决方案。
Protel DXP 2004已不是单纯的PCB(印制电路板)设计工具,而是由多个模块组成的系统工具,分别是SCH(原理图)设计、SCH(原理图)仿真、PCB(印制电路板)设计、Auto Router(自动布线器)和FPGA设计等,覆盖了以PCB为核心的整个物理设计。
该软件将项目管理方式、原理图和PCB图的双向同步技术、多通道设计、拓朴自动布线以及电路仿真等技术结合在一起,为电路设计提供了强大的支持。
与较早的版本——Protel99相比,Protel DXP 2004不仅在外观上显得更加豪华、人性化,而且极大地强化了电路设计的同步化,同时整合了VHDL和FPGA设计系统,其功能大大加强了。
六,Protel DXP在实际应用中的技术介绍如下图是Protel DXP的工作界面:Protel DXP的工作界面图在运用Protel DXP绘制原理图和制作PCB的过程中最重要的是PCB制作环节,PCB 的制作直接影响到整个产品的性能,所以在PCB的制作过程中要合理的安排元器件的放置以及避免一些没必要的干扰。
下面就是PCB制作过程中的一些使用技巧。
在高速PCB设计中,看似简单的过孔往往也会给电路的设计带来很大的负面效应.为了减小过孔的寄生效应带来的不利影响,在设计中可以尽量做到:1、从成本和信号质量两方面考虑,选择合理尺寸的过孔大小。
比如对6-10层的内存模块PCB设计来说,选用10/20Mil(钻孔/焊盘)的过孔较好,对于一些高密度的小尺寸的板子,也可以尝试使用8/18Mil的过孔.目前技术条件下,很难使用更小尺寸的过孔了。
对于电源或地线的过孔则可以考虑使用较大尺寸,以减小阻抗。
2、PCB板上的信号走线尽量不换层,也就是说尽量不要使用不必要的过孔。
3、电源和地的管脚要就近打过孔,过孔和管脚之间的引线越短越好,因为它们会导致电感的增加.同时电源和地的引线要尽可能粗,以减少阻抗。
4、在信号换层的过孔附近放置一些接地的过孔,以便为信号提供最近的回路.甚至可以在PCB板上大量放置一些多余的接地过孔。