EDA 技术实用教程 

第 1 章  概  述

    

1.1   EDA技术及其发展  

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EDA   (Electronic Design  Automation)  

EDA技术发展的三个阶段  

20世纪70年代 

MOS工艺  CAD概念  

20世纪80年代 

CMOS时代   出现 FPGA  

20世纪90年代 

ASIC设计技术    EDA技术

    

1.1   EDA技术及其发展  

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EDA技术在进入21世纪后，得到了更大的发展 ： 

    电子设计成果     自主知识产权 

    仿真和设计         EDA软件不断推出 

    电子技术全方位纳入EDA领域   传统设计建模理念发生重大变化 

    EDA使得电子领域各学科的界限更加模糊 更加互为包容 

   更大规模的FPGA和CPLD器件的不断推出 

    EDA工具 ASIC设计 涵盖大规模电子系统及复杂IP核模块 

   软硬件IP核在电子行业广泛应用        IP－Intellectual Property 

  SoC高效低成本设计技术的成熟 

  硬件描述语言出现（如System C）        设计和验证趋于简单

    

1.2   EDA技术实现目标  

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目标：是完成专用集成电路ASIC的设计和实现 

图1-1 EDA技术实现目标

    

1.2   EDA技术实现目标  

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1.  超大规模可编程逻辑器件

               FPGA(Field Programmable Gate Array)

                 CPLD(Complex Programmable Logic Device)  

2.  半定制或全定制ASIC        

掩模ASIC  

门阵列ASIC  

标准单元ASIC  

全定制芯片  

3.  混合ASIC 

        CPU、RAM、ROM、硬件加法器、乘法器、锁相环

    

1.3   硬件描述语言VHDL  

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VHDL－

VHSIC(Very High Speed Integrated Circuit)Hardware Description Language  

VHDL 

Verilog  HDL 

SystemVerilog 

SystemC 

  具有很强的电路描述和建模能力  

具有与具体硬件电路无关和与设计平台无关的特性  

具有良好的电路行为描述和系统描述的能力

    

1.4   VHDL综合  

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把抽象的实体结合成单个或统一的实体。  

图1-2 编译器和综合功能比较

    

1.4   VHDL综合  

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图1-3 VHDL综合器运行流程

    

1.5   基于VHDL的自顶向下设计方法  

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图1-4 自顶向下的设计流程

    

1.6   EDA技术的优势  

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可以在电子设计的各个阶段、各个层次进行计算机模拟验证  

有各类库的支持  

某些HDL语言也是文档型的语言(如VHDL)  

日益强大的逻辑设计仿真测试技术  

设计者拥有完全的自主权，再无受制于人之虞  

良好的可移植与可测试性，为系统开发提供了可靠的保证  

能将所有设计环节纳入统一的自顶向下的设计方案中  

自动设计能力、不同内容的仿真模拟、完整的测试 

    

1.7   EDA的发展趋势  

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在一个芯片上完成的系统级的集成已成为可能  

可编程逻辑器件开始进入传统的ASIC市场  

EDA工具和IP核应用更为广泛  

高性能的EDA工具得到长足的发展  

计算机硬件平台性能大幅度提高，为复杂的SoC设计提供了物理基础。

    

习  题  

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1-1 EDA技术与ASIC设计和FPGA开发有什么关系？

1-2 与软件描述语言相比，VHDL有什么特点？

1-3 什么是综合？有那些类型？综合在电子设计自动化中的地位是什么？

1-4 在EDA技术中，自顶向下的设计方法的重要意义是什么？

     1-5 IP在EDA技术的应用和发展中的意义是什么？