基于EDA技术电子系统设计

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简述eda技术

简述eda技术EDA技术，即电子设计自动化技术（Electronic Design Automation），是应用计算机技术和软件工具来辅助电子系统的设计、验证和制造的一种技术。

EDA技术在电子系统设计领域起到了重要的作用，大大提高了设计效率和产品质量。

EDA技术主要包括电子系统级设计（ESL）、硬件描述语言（HDL）、逻辑综合、电路仿真、布局布线、测试和制造等方面。

其中，硬件描述语言是EDA技术的核心之一。

硬件描述语言是一种用于描述电子系统结构和行为的高级语言，常用的硬件描述语言有VHDL和Verilog。

通过硬件描述语言，设计工程师可以方便地描述电路的逻辑功能和时序特性，实现电路设计的高效、精确和灵活。

逻辑综合是EDA技术中的重要环节，它将高级语言描述的电路转化为门级电路的表示。

逻辑综合过程中，常常涉及到逻辑优化、时序优化和面积优化等技术。

逻辑综合的目标是使电路满足特定的性能指标，如时序约束、功耗限制和面积约束等，同时尽量减少电路的成本和设计周期。

电路仿真是EDA技术中另一个重要的环节，它通过计算机模拟电路的行为，验证电路的正确性和性能是否满足设计要求。

电路仿真可以分为功能仿真和时序仿真两个层次。

功能仿真主要验证电路的逻辑功能是否正确，而时序仿真则进一步验证电路的时序特性是否满足设计要求。

通过仿真，设计工程师可以及时发现和解决电路设计中的问题，提高设计的可靠性和稳定性。

布局布线是EDA技术中的另一个重要环节，它主要负责将逻辑电路映射到物理布局上，并进行连线。

布局布线过程中，需要考虑到电路的时序约束、功耗和面积等因素，以及避免电路中的时序冲突和信号干扰等问题。

布局布线的目标是使电路在给定的约束条件下，尽量满足性能要求，并达到最佳的物理布局效果。

测试是EDA技术中的另一个重要环节，它主要用于验证电路的正确性和可靠性。

测试过程中，常常需要设计和生成一系列的测试模式，以覆盖电路的所有可能工作状态，并通过测试模式来判断电路的输出是否与预期一致。

EDA

(3) IP核：是具有知识产权的集成电路设计技术，是指那些己经过验证的、可重利用的、具有某种确定功能的集成电路设计模块。分为软IP (soft IP core )、固IP (firm IP core)和硬IP (hard IP core )。
软IP：是用某种高级语言（C或硬件描述语言HDL等）来描述功能块的行为，但是并不涉及用什么电路和电路元件实现这些行为。
目前各种综合软件琳琅满目，但被大多数设计工程师
认可、占有一定份额的主要是由几大EDA公司：
Synplicity Synplify pro Synopsys Mentor
FPGA express， FPGA compilerⅡ LeonardoSpectrum
为了优化设计，在进行较复杂的设计时，基本上都使
这就使得单芯片系统集成（System on Chip ）SoC得
到了快速的发展。
为了满足千差万别的用户提出的对电路系统的要求，
最好的办法是由用户自己设计芯片，让他们把想设计的电路直接设计在自己的专用芯片上。
这一阶段可编程逻辑器件的飞速发展，微电子厂家可
以为用户提供各种规模的可编程逻辑器件，使设计者通过它较快的设计出各种功能的电子系统。在这种形势下，对电子设计软件工具提出了更高的要求，促进了电子设计技术的飞速发展。
课堂教学内容：
第1章 EDA技术第2章电路设计仿真软件 Pspice 及其应用第3章电路设计仿真软件 Multisim8
第4章可编程逻辑器件
第5章硬件描述语言 Verilog
第6章数字集成软件 QuartusⅡ 及其应用
第7章仿真软件 Modesim 及其应用第8章综合软件 Synplify Pro及其应用第9章 EDA技术综合应用

基于EDA技术的电子秒表设计与实现

０引言
随着科技与网络的飞速发展．各种电子产品更是以其外形设计更加新颖、加独特，更性能更加完善、人性化而出现在人们生产、生活的各个领域，如手机．电脑其更新速度之快．已令人瞠目结舌。电子产品传统的设计方法主要依靠设计者的实际经验和设计技巧，逐步试探的方法将功能复杂得数字系统按逻辑功能划分为若干用子模块，最后将子模块组合设计出一个完整的数字系统。通过整机安装、调试后，若发现设计有问题，还得反复进行设计和调试，这种方法的设计成本高，效率低。电子产品的更新速度如此之快．企业要想在激烈的竞争中占据主动．则产品从设计开发到调试投产整个新产品的开发周期必须更短，而性能却必须更全面、更完善。正是在这种情况下，计算机辅助设计（ＡＣｍｕｅＡｄｄＤｓ技术在实现设计自动化ＣＤ：ｐｔｉｅｉｏｒｅ）（Ａ：ｅｉｕｏａｏ）ＤＤｓｎＡｔｔｎ方面取得了突破性进展，从而取代了传统设ｇｍｉ计方法．得到广泛应用目前在电子设计领域．设计技术正处于从ＣＤ向ＤＡＡ过渡的进程中．通常称为电子设计自动化（ＤＡ。Ｅ）现代电子设计技术的核心是ＥＡ技术．Ｄ就是利用ＥＡ软件工具Ｄ完成设计、编译、综合、优化和仿真测试等功能，直至实现电子线路的系统功能因此．熟练掌握一些电路仿真软件已成为电子电路设计人员应具备的基本技能之一本文在简述电子秒表工作原理和方法的基础上．主要介绍基于ＥＡ技术的电子秒表的设计与实现过程Ｄ
图１电子秒表电路原理框图
该图包括脉冲信号源、分频电路、计时电路、码显示电路、译控制电路和整点报时电路等６部分。其中．个计时电路和控制电路是系统的主要部分．计时电路完成６秒计数功能．０而控制电路具有直接控制计数器的清零、启动计数、停止３种状态的功能。１．脉冲信号源．１２由石英晶体振荡器产生频率很高的脉冲信号．经分频电路分频变成１ｚＨ基准信号和１０Ｈ的音频信号．足计时电路和声响电路的００ｚ满

基于EDA的电子产品一体化设计分析技术

ｖｉｒｔｕａｌｆａｉｌｕｒｅｒｅｊｅｃｔｉｏｎ，ｓｉｍｕｌａｔｏｒｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ，ｆａｉｌｕｒｅａｕｔｏｍａｔｉｃｃｉｒｔｅｉｒｏｎａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｅｆｉｆｃｉｅｎｃｙａｒｅｆｏ－
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｄｅｓｉｇｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｏｆｐｅｆｏｒｒｍａｎｃｅａｎｄｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｂａｓｅｄｏｎｆａｕｌｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｉｓａｎｅｗｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｔｏｉｎｆｄｔｈｅｄｅｓｉｇｎ’ Ｓｗｅａｋｎｅｓｓａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｉｍｐｒｏｖｅｐｒｏｄｕｃｔｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｉｎｈｅｒ — ｅｎｔｄｕｉｎｒｇｐｒｏｄｕｃｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ａｆｔｅｒａｂｉｅｒｆｈｉｓｔｏｒｉｃａｌｒｅｔｒｏｓｐｅｃｔｏｆｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｒｅ — ｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｈｉｇｈｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｐｒｏｄｕｃｔｓｉｓａｎａｌｙｚｅｄ，ｔｈｅｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆａｃｈｉｅｖｉｎｇｃｉｒ — ｃｕｉｔｓ’ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｄｅｓｉｇｎｅｄｏｆｐｅｒｆｏｍａｒｎｃｅａｎｄｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｂｙＥＤＡｔｏｏｌｓｉｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ａｎｄｔｈｅｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｉｄｅａｓｂａｓｅｄｏｎｆａｕｌｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｓｕｃｈａｓｆａｉｌｕｒｅｍｏｄｅｌｉｎｇ，

数字电子系统的EDA设计方法研究

龙源期刊网
数字电子系统的ＥＤＡ设计方法研究
作者：张艳春
来源：《现代电子技术》2009年第17期
摘要：介绍基于EDA技术的数字电压表的设计。

采用CPLD可编程逻辑器件为系统控制核心，用硬件描述语言决定系统功能，找到硬件不变的情况下更新和扩展程序的方法。

在
Max+PlusⅡ环境下采用VHDL语言实现了数据采集、转换及显示。

设计特点为通过软件编程下载到硬件测试，结果表明数字电压表测量和显示电压达到0～5V，精度为0.02V。

此种设计方法的数字电子系统具有很强的灵活性。

关键词：数字电压表；CPLD；EDA；VHDL。

EDA技术

PCB设计软件 Protel、OrCAD、Viewlogic、PowerPCB、Cadence PSD、 MentorGraphices的Expedition PCB、Zuken CadStart、 Winboard/Windraft/Ivex-SPICE、PCB Studio、TANGO、 PCBWizard（与LiveWire配套的PCB制作软件包）、 ultiBOARD7（与multiSIM2001配套的PCB制作软件包）等等。
PLD设计工具 PLD（Programmable Logic Device）是一种由用户根据需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。目前主要有两大类型：CPLD （Complex PLD）和FPGA(Field Programmable Gate Array)。它们的基本设计方法是借助于EDA软件，用原理图、状态机、布尔表达式、硬件描述语言等方法，生成相应的目标文件，最后用编程器或下载电缆，由目标器件实现。生产PLD的厂家很多，但最有代表性的PLD厂家为Altera、Xilinx和Lattice公司。下面介绍主要器件生产厂家和开发工具。 ①ALTERA：20世纪90年代以后发展很快。主要产品有： MAX3000/7000、FELX6K/10K、APEX20K、ACEX1K、Stratix等。其开发工具-MAX+PLUS II是较成功的PLD开发平台，最新又推出了Quartus II开发软件。Altera公司提供较多形式的设计输入手段，绑定第三方VHDL综合工具，如：综合软件FPGA Express、 Leonard Spectrum，仿真软件ModelSim。
⑨WSI：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。

简述eda的设计流程及步骤

简述eda的设计流程及步骤下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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基于EDA技术基础的数字电路课程设计

专业教学研究
２１．ｉ０Ｏ６
基于ＥＡ技术基础的数字电路课程设计Ｄ
胡蓉
（西工摘要：结合ＥＤＡ在数字电路课程设计中的运用实例，出了Ｅ提ＤＡ技术应用于数宇电路课程设计的方法，论述了ＥＡ技术对培养和提高应用电子技术专业学生综合设计能力的重要性。Ｄ关键词：ＤＥＡ技术；字电路课程设计；数抢答器
近年来．全国各高校都开设了ＥＡＤ技术的教学和实践课程。对高职电子专业的学生而言．数字电子技术课程设计是学生在学习数字电子技术理论课程后进行的一次综合性训练．其目的是培养学生综合运用所学理论知识的能力、独立设计电子产品的能力及对电子产品实
以下是我院应用电子技术专业一
次“ 路智力竞赛抢答器 ” 程设计的六课
全过程。
设计要求：可同时供６名选手进行比赛，各用一个抢答按钮，按钮的编号分别与选手的编号相对应：给节目主持人设置一个控制开关Ｓ用来控制系统清零．和抢答开始：抢答器具有数据锁存和显示功能，答开始以后。有选手按动抢抢若答按钮．号便立即锁存。在ＬＤ数编并Ｅ
能力的目的课程设计的教学实践
课题拟定初步方案后．要求他们先在电路仿真与分析软件Ｍｌｓ平台上对所设ｕｔｉｉｍ计的电路进行仿真．察电路功能是否满观

EDA技术简介

高密度PLD（HDPLD）：高密度PLD（HDPLD）： PLD EPLD：可擦除PLD EPLD：可擦除PLD
结构： GAL基本相同--大量增加了输出宏单元的数目结构：和GAL基本相同--大量增加了输出宏单元的数目基本相同-特点：集成密度大大提高，增加了设计的灵活性，特点：集成密度大大提高，增加了设计的灵活性，内部连线固定，时延很小，部连线固定，时延很小，工作速度高
2、EDA工具的发展趋势、工具的发展趋势（1）输入工具以硬件描述语言（HDL）为主以硬件描述语言（HDL）为主（2）混合信号处理能力数/模混合信号的处理数字信号的描述：VHDL VeriogHDL 数字信号的描述：VHDL 模拟信号的描述：AHDL 模拟信号的描述：AHDL 微波信号的描述：MHDL 微波信号的描述：MHDL
（3）仿真工具仿真分为：功能仿真（前仿真、系统级仿真、行为仿真）作用：验证系统的功能。时序仿真（后仿真、电路级仿真）作用：验证系统的时序特性、系统性能仿真是系统验证的主要手段，是整个电子设计过程中花费时间最多的环节。
时序仿真与功能仿真
是直接对VHDL、是直接对VHDL、原理图描述或其他描 VHDL 述形式的逻辑功能进行测试模拟，述形式的逻辑功能进行测试模拟，以了解其实现的功能是否满足原设计的要求的过程，仿真过程不涉及任何具体器件的硬件特性。特性。
复习回顾
1、什么是EDA技术？、什么是EDA技术？ 2、EDA技术与传统的电子设计 EDA技术与传统的电子设计技术的差别？ 3、EDA技术的发展趋势？ EDA技术的发展趋势？
EDA技术与传统的电子设计技术的差别？ EDA技术与传统的电子设计技术的差别？技术与传统的电子设计技术的差别 1、（EDA）自上而下、（EDA）自上而下（基于芯片）

基于EDA技术的数字电路课程设计

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新思路。基于ＥＤＡ技术的全新课程设计模式对培养学生创新能力和综合素质具有重要作用，明显提高了教学质量。
关键字：ＥＤＡ；时钟；数字电路课程设计
中图分类号：Ｇ６４２．４１
文献标志码：Ａ
文章编号：１６７４ — ９３２４（２０１４）０４ — ０２４５ — ０２
作，看、听、做、想并举，眼、心、手、脑并用。总之，在“ １２２１ ” 人才培养模式的指导下，抓住人才培养的关键，对专业课程进行了全面的课程建设。学习完本课程后，学生的思路开阔，知识融会贯通，理论水平与实践能力均有很大提高，学生走上工作岗位之后，在工作中具有较强
法，实践证明其对提高课程设计的教学质量和培养创新型人才都有些综合性较强的设计课题。目前在数字电路课程设计教学中，有些院校仍然采用７４系列固定功能标准芯片来实现设计功能。在了解课题原理和熟悉标准芯片功能的基础上， “ 自底而上 ”地设计数字系统。当设计的数字电路系统比较复杂，需要多个集成芯片和大量连线时，就增加了设计电路板的难度和故障调试难度，‘ 延长设计周期，降低了学生的学习兴趣，同时．常用中小规模集成芯片的大量重复使用也大大增加了设计成本。特别是随着学生数量的剧增，由于教学经费的原因而无法提供

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浅谈基于EDA技术的电子系统设计
【摘要】随着电子技术的不断发展与进步，基于pld的eda
技术正在成为电子系统设计的主流。本文介绍了eda技术的基本概
念、产生背景与内容，并论述了eda技术在电子系统设计中的应用，
给出了电子设计领域的全新理念。
【关键词】eda技术；电子系统设计；自顶向下设计方法
eda技术是计算机技术与电子设计技术相结合的一门崭新的技
术，其涉及面广，融合了电路系统、计算机应用、微电子等多个学
科。应用eda技术，电子系统设计的全过程都可依靠计算机来完成，
大大缩短了电子电路设计的周期，提升了设计效率，满足了市场需
求。因此，分析eda技术在电子系统设计中的应用，对于基于eda
技术的电子系统设计的长足发展有着非常重要的现实意义。
一、eda技术简介
eda是电子设计自动化（electronic design automation）的
英文缩写。eda技术作为现代电子技术的核心，它以大规模可编程
逻辑器件为设计载体，以硬件描述语言hdl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
发系统为设计开发工具，对设计文件自动完成逻辑化简、逻辑编译、
逻辑分割、逻辑综合、布局布线，以及逻辑优化和仿真测试，直至
实现既定的电子系统功能。
二、eda技术的产生背景与内容
在20世纪后半期，随着计算机和集成电路的迅速发展，专用集
成电路设计难度不断提升，电子设计周期日益缩短，电子系统设计
面临着严峻的考验。为了解决这一问题，电子设计人员需要新的设
计方法和高层次的设计工具，而eda技术就在这一现实背景下产生
了。
eda技术内容丰富，涉及面广。但从应用的角度出发，应了解和
掌握以下四个方面的内容：（1）、硬件描述语言；（2）、大规模可编
程逻辑器件的原理、结构及应用；（3）、eda工具软件的使用；（4）、
实验开发系统。在电子系统设计的过程当中，eda技术的这四个内
容依次扮演着表达方式、载体、设计工具、下载及硬件验证工具。
三、在电子系统设计中eda技术的应用
1、在电子系统设计中面向cpld/fpga的eda设计流程
完整地了解利用eda技术进行电子系统设计开发的流程对于正
确地选择和使用eda软件，优化设计项目，提高设计效率十分有益。
一个完整的eda设计流程其基本步骤如下：第一，用一定逻辑表达
手段将设计表达出来，以进行源程序的编辑和编译；第二，对设计
输入做逻辑综合和优化，进而使其生成网表文件；第三，在选定的
目标器件中应用适配器件完成逻辑映射操作；第四，用下载电缆或
编程器将编程文件载入目标芯片中；最后，要进行硬件仿真和硬件
测试，验证所设计的系统是否符合设计要求。同时在设计过程中要
进行有关软件仿真，模拟有关设计结果与设计构想是否相符。
2、eda技术与传统电子设计的比较
（1）传统电子设计的弊端
传统电子系统设计方法都是自底向上进行设计的，手工设计占
很大比重。设计过程中首先要确定可用的元器件，然后根据这些器
件进行逻辑设计，完成各模块后进行连接，最后形成系统。这种设
计方法只是在对电路板进行设计，通过设计电路板把具有固定功能
的标准集成电路和元器件规划在一起，从而实现系统功能，它存在
很多缺点，比如：只有在设计出样机或生产出芯片后才能进行实测；
在设计中，如果某处出现错误，查找和修改十分不便；设计成果的
可移植性较差；设计过程中将产生大量文档，不易管理；对于复杂
电路的设计、调试十分困难等。
（2）现代eda技术的优越性
采用eda技术的现代电子产品与传统电子产品的设计有很大区
别。基于eda技术的设计方法是自顶向下进行的。设计工作从高层
开始，采用完全独立于目标器件芯片物理结构的硬件描述语言，对
设计系统进行基本功能或行为级的描述和定义，逐层描述，逐层仿
真，在确保设计的可行性与正确性的前提下，完成功能确认。
在电子技术飞速发展的今天，采用eda技术进行电子系统的设
计，具有很多优势，比如：采用的“自顶向下”设计方法是一种模
块化设计方法，对设计的描述从上到下逐步由粗略到详细，符合常
规的逻辑思维习惯；采用完全独立于目标器件的硬件描述语言进行
设计，因此设计易于在各种集成电路工艺或可编程器件之间移植；
由于高层设计同目标器件无关，在设计最初阶段，设计人员可以不
受芯片结构的约束，集中精力对产品进行最适应市场需求的设计，
从而避免了传统设计方法中的再设计风险，缩短了产品的上市周
期；适合多个设计者同时进行设计等。
四、结语
通过论述eda技术在电子系统设计中的应用，可以看出，eda技
术“自顶向下”的设计理念，使电子设计工程师开始实现“概念驱
动工程”的梦想，简化了繁琐的设计工作，极大地提高了系统设计
的效率，能够满足现代电子系统的设计要求。21世纪是eda技术的
发展高速期，相信随着科学技术水平的不断进步，在不久的将来，
eda技术必将突破电子设计范畴，进入其他领域，eda技术设计应
用必将取得更辉煌的成绩。
参考文献：
[1] 潘松，黄继业.eda技术与vhdl（第3版）[m].北京：清华
大学出版社，2009.9.
[2] 王平.eda技术的电子系统设计[j].中国科技博览，2011，
（38）.
[3] 杜玉远.eda设计快速入门[j].电子世界.2004.
[4] 路而红.电子设计自动化应用技术[m].北京：高等教育出版
社，2006.