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(PPT)-电路计算机辅助设计 共108页PPT资料

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电路计算机辅助设计 吉林大学通信工程学院 高燕梅 教学内容与要求 第1章 EDA技术简介 第2章 Verilog HDL语言编程 (10学时) 第3章 VHDL语言编程(4学时) 第4章 MATLAB程序入门 (12学时) 第5章 MATLAB在电路中的应用(4学时) 每章有实验室上机实验 dce.jlu.edu/eeec 实验教学 成绩评定标准 ? 五级分制 ? 作业加上机考核: 1、作业必做,上机交作业时随机考两个问题。 2、点名没有缺勤,加分。 3、每次课最后有互动抢答,3次答对,只需交作业, 可免试。 第1章 EDA技术简介 1.1 EDA技术的主要内容 1.2 EDA软件系统的构成 1.3 EDA的工程设计流程 1.4 数字系统的设计方法 第2章 Verilog HDL语言编程 2.1 Verilog HDL设计模块的基本结构 2.2 Verilog HDL词法构成 2.3 Verilog HDL的语句 2.4 Verilog HDL模型 2.5 Verilog HDL设计电路流程 2.6 用Verilog HDL描述逻辑电路的实例 第3章 VHDL 语言编程基础 3.1 概述 3.2 VHDL程序基本结构 3.3 VHDL语言要素 3.4 VHDL顺序语句 3.5 VHDL并行语句 3.6 子程序(SUBPROGRAM) 3.7 库、程序包及其他 3.8 VHDL描述风格 3.9 基本逻辑电路设计 3.10 状态机的VHDL设计 第4章 MATLAB程序入门 4.1基本语法 4.1.1 变量及其赋值 4.4.2 矩阵的初等运算 4.1.3 元素群运算 4.1.4 逻辑判断及流程控制 4.2 基本绘图方法 4.2.1 M文件及程序调试 4.2.2 MATLAB的开发环境和工具 第5章 MATLAB在电路中的应用 5.1 电阻电路和动态电路 5.2 正弦稳态电路和频率响应 5.3 二端口电路 5.4 滤波器 第1章 EDA技术简介 1.1 EDA技术的主要内容 ? EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的 缩写。 ? EDA技术就是以计算机为工具,设计者在EDA软件*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靠性,减 轻了设计者的劳动强度。 ? 在电子技术设计领域,可编程逻辑器件(如CPLD、FPGA)的 应用,已得到广泛的普及,这些器件为数字系统的设计带来了 极大的灵活性。 ? CPLD、FPGA器件可以通过软件编程而对硬件结构和工作方式 进行重构,从而使得硬件的设计可以如同软件设计那样方便快 捷。促进了EDA技术的迅速发展。 EDA技术涉及面广,内容丰富,主要应掌握如下四个方面的 内容: ① 大规模可编程逻辑器件,大规模可编程逻辑器件是利用 EDA技术进行电子系统设计的载体。 FPGA和CPLD ② 硬件描述语言,硬件描述语言是利用EDA技术进行电子系 统设计的主要表达手段。VHDL、Verilog、ABEL ③ 软件开发工具,软件开发工具是利用EDA技术进行电子系 统设计的智能化的自动化设计工具。 Altera的MAX+plus II、Lattice的ispEXPERT、Xilinx的 Foundation Series。 ④ 实验开发系统,实验开发系统则是利用EDA技术进行电子 系统设计的下载工具及硬件验证工具。 1 大规模可编程逻辑器件 ? 可编程逻辑器件(简称PLD)是一种由用户编程以实现 某种逻辑功能的新型逻辑器件。 ? FPGA是现场可编程门阵列的简称, ? CPLD是复杂可编程逻辑器件的简称。 ? 高集成度、高速度和高可靠性是FPGA/CPLD最明显 的特点,其时钟延时可小至ns级,结合其并行工作方 式,在超高速应用领域和实时测控方面有着非常广阔 的应用前景。 ? FPGA/CPLD的高可靠性还表现在几乎可将整个系统 下载于同一芯片中,实现所谓片上系统,从而大大缩 小了体积,易于管理和屏蔽。 2 硬件描述语言(HDL) 常用的硬件描述语言有VHDL、Verilog、ABEL。 ? VHDL:作为IEEE的工业标准硬件描述语言,在 电子工程领域,已成为事实上的通用硬件描述语言。 ? Verilog:支持的EDA工具较多,适用于RTL级 (寄存器转换级)和门电路级的描述,其综合过程 较VHDL稍简单,但其在高级描述方面不如VHDL。 ? 有专家认为,在新世纪中,VHDL与Verilog语言将 承担几乎全部的数字系统设计任务。 3 软件开发工具 目前比较流行的、主流厂家的EDA的软件工具有: ? Altera的MAX+plus II、升级版Quartus II; ? Lattice的ispEXPERT; ? Xilinx的Foundation Series。 ? MAX+plus II是Altera公司开发的EDA工具软件。 Altera公司是世界上最大的可编程逻辑器件供应商之一。 MAX+plus II软件是一个集成化的可编程逻辑器件开发 环境,设计者能在这个环境下进行逻辑设计,完成设计 文件的输入编辑、编译、仿真、综合、布局布线和编程 下载等设计工作。软件界面友好、方便易学、功能全面, 是非常流行的大众化EDA*台。 ?MAX+plus II:支持原理图、VHDL和Verilog语 言文本文件,以及以波形与EDIF等格式的文件作 为设计输入,并支持这些文件的任意混合设计。 ?它具有门级仿真器,可以进行功能仿真和时序仿 真,能够产生精确的仿真结果。 ?在适配之后,MAX+plus II生成供时序仿真用的 EDIF、VHDL和Verilog这三种不同格式的网表文 件。 ?它界面友好,使用便捷,被誉为业界最易学易



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