EDA-理论1
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EDA课程设计自动打铃器
EDA课程设计自动打铃器一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握EDA（电子设计自动化）的基本概念和原理；2. 学生能掌握自动打铃器的电路设计原理，包括时钟模块、触发器、计数器等组成部分；3. 学生能了解并运用数字逻辑设计的基本方法，如逻辑门、组合逻辑和时序逻辑。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计并搭建一个简单的自动打铃器电路；2. 学生能够运用EDA软件（如Multisim、Proteus等）进行电路仿真和调试；3. 学生能够通过实际操作，培养动手能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过自动打铃器的设计与制作，培养对电子工程和科技创新的兴趣和热情；2. 学生能够在课程学习过程中，树立正确的科学态度，勇于面对挑战，克服困难；3. 学生通过团队协作，培养沟通能力、责任感和集体荣誉感。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为电子技术课程的一部分，旨在让学生掌握EDA基本原理和技能，培养实际操作能力。
针对初中年级学生，课程内容以实际案例为主线，激发学生兴趣，注重理论与实践相结合。
教学要求强调动手实践，鼓励学生自主探索和团队合作，以实现课程目标。
通过本课程的学习，学生将能够将所学知识应用于实际电路设计，提高解决问题的能力。
二、教学内容1. EDA基本概念与原理：- EDA概述：介绍电子设计自动化的发展历程、应用领域和优势；- EDA工具：学习Multisim、Proteus等软件的基本操作和使用方法。
2. 自动打铃器电路设计原理：- 电路组成：时钟模块、触发器、计数器等；- 数字逻辑设计：逻辑门、组合逻辑和时序逻辑设计方法。
3. 教学大纲与教材章节：- 教学大纲：按照课程目标，分为基本概念与原理、电路设计原理、实践操作三个部分；- 教材章节：关联电子技术课程相关章节，如第四章“数字电路基础”、第五章“时序逻辑电路”。
4. 教学内容安排与进度：- 第一阶段：学习EDA基本概念与原理，掌握相关软件操作（1课时）；- 第二阶段：学习自动打铃器电路设计原理，分析电路组成与工作原理（2课时）；- 第三阶段：实践操作，设计并搭建自动打铃器电路，进行仿真与调试（3课时）。
EDA技术概述
第1章EDA技术概述本章简要介绍EDA技术、EDA工具、FPGA结构原理及EDA的应用情况和发展趋势，其中重点介绍基于EDA的FPGA开发技术的概况。
考虑到本章中出现的一些基本概念和名词有可能涉及较多的基础知识和更深入的EDA基础理论，故对于本章的学习仅要求读者做一般性的了解，无须深入探讨。
因为待读者学习完本教程，并经历了本教材配置的必要实践后，对许多问题就会自然而然地弄明白了。
不过需要强调的是，本章的重要性并不能因此而被低估。
1.1 EDA技术现代电子设计技术的核心已日趋转向基于计算机的电子设计自动化技术，即EDA （Electronic Design Automation）技术。
EDA技术就是依赖功能强大的计算机，在EDA工具软件平台上，对以硬件描述语言（Hardware Description Language，HDL）为系统逻辑描述手段完成的设计文件。
它自动地完成逻辑编译、化简、分割、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线路系统功能。
EDA技术使得设计者的主要工作仅限于利用软件的方式来完成对系统硬件功能的实现，这是电子设计技术的一个巨大进步。
EDA技术在硬件实现方面融合了大规模集成电路制造技术、IC版图设计、ASIC测试和封装以及FPGA/CPLD（Field Programmable Gate Array/Complex Programmable Logic Device）编程下载和自动测试等技术；在计算机辅助工程方面融合了计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）、计算机辅助工程（CAE）技术以及多种计算机语言的设计概念；而在现代电子学方面则容纳了更多的内容，如电子线路设计理论、数字信号处理技术、数字系统建模和优化技术等。
因此EDA技术为现代电子理论和设计的表达与实现提供了可能性。
正因为EDA技术丰富的内容及其与电子技术各学科领域的相关性，其发展的历程同大规模集成电路设计技术、计算机辅助工程、可编程逻辑器件，以及电子设计技术和工艺是同步的。
EDA-实验报告
实验一五人表决器设计一、实验目的1 加深对电路理论概念的理解3 加深计算机辅助分析及设计的概念4 了解及初步掌握对电路进行计算机辅助分析的过程二、实验要求制作一个五人表决器，共五个输入信号，一个输出信号。
若输入信号高电平数目多于低电平数目，则输出为高，否则为低。
三、实验原理根据设计要求可知，输入信号共有2^5=32种可能，然而输出为高则有15种可能。
对于本设计，只需一个模块就能完成任务，并采用列写真值表是最简单易懂的方法。
四、计算机辅助设计设A,B,C,D,E引脚为输入引脚，F为输出引脚。
则原理图如1所示图1.1 五人表决器原理图实验程序清单如下：MODULE VOTEA,B,C,D,E PIN;F PIN ISTYPE 'COM';TRUTH_TABLE([A,B,C,D,E]->[F])[0,0,1,1,1]->[1];[0,1,1,1,0]->[1];[0,1,0,1,1]->[1];[0,1,1,0,1]->[1];[1,0,1,1,1]->[1];[1,1,0,1,1]->[1];[1,1,1,0,1]->[1];[1,1,1,1,0]->[1];[1,1,1,0,0]->[1];[1,1,0,1,0]->[1];[1,1,1,1,1]->[1];[1,1,0,0,1]->[1];[1,0,0,1,1]->[1];[1,0,1,0,1]->[1];[1,0,1,1,0]->[1];END五、实验测试与仿真根据题目要求，可设输入分别为：0，0，0，0，0；1，1，1，1，1；1，0，1，0，0；0，1，0，1，1。
其测试程序如下所示：MODULE fivevoteA,B,C,D,E,F PIN;X=.X.;TEST_VECTORS([A,B,C,D,E]->[F])[0,0,0,0,0]->[X];[1,1,1,1,1]->[X];[1,0,1,0,0]->[X];[0,1,0,1,1]->[X];END测试仿真结果如图1.2所示：图1.2 五人表决器设计仿真图可知，设计基本符合题目要求。
EDA技术
PLD
4）CPLD与FPGA的异同：
• 内部绕线不同：由于FPGA的绕线是属于分段式，这将造成内部延 迟时间不固定，致使新手不易学习。但CPLD的绕线是属于连续式， 内部延迟时间固定，较容易设计和使用。 • 门数不同：CPLD的接线单纯，芯片内的门数FPGA多。如Altera公 司生产的FLEX系列（RAM形式）、MAX系列（ROM形式）都属于 CPLD的类型，而Xilinx公司生产的Spartan系列（RAM形式）则属 于FPGA类型。
FPGA、CPLD和其他类型PLD的结构各有其特点和长处，但概括起来 由三部分组成：一个二维的逻辑块阵列、输入/输出块、连接逻辑块的 互连资源。 逻辑阵列块 对于每个LAB，输入 ， 对于每个 信号来自3部分 部分： 信号来自 部分： （1）来自作为通用逻辑输 ） 入的PIA的36个信号； 个信号； 入的 的 个信号 （2）来自全局控制信号， ）来自全局控制信号， 用于寄存器辅助功能； 用于寄存器辅助功能； （3）从I/O引脚到寄存器 ） 引脚到寄存器 的直接输入通道。 的直接输入通道。
第1章 EDA技术概述
EDA技术
EDA (Electronic Design Automation)
EDA技术就是依赖功能强大的计算机，在EDA工具软件 技术就是依赖功能强大的计算机， 技术就是依赖功能强大的计算机 工具软件 平台上，对以硬件描述语言 平台上，对以硬件描述语言HDL (Hardware Description Language)为系统逻辑描述手段完成的设计文件，自动地完 为系统逻辑描述手段完成的设计文件， 为系统逻辑描述手段完成的设计文件 成逻辑编译、化简、分割、综合、 成逻辑编译、化简、分割、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线路系统功能。 仿真测试，直至实现既定的电子线路系统功能。 EDA技术为现代电子理论和设计的表达与实现提供了可能性。 技术为现代电子理论和设计的表达与实现提供了可能性。 技术为现代电子理论和设计的表达与实现提供了可能性
EDA考试重点加考题
EDA考试重点加考题EDA(电⼦设计⾃动化)利⽤EDA⼯具，采⽤可编程器件，通过设计芯⽚来实现系统功能，这样不仅可以通过芯⽚设计实现多种数字逻辑系统功能，⽽且由于管脚定义的灵活性，⼤⼤减轻了电路图设计和电路板设计的⼯作量和难度，从⽽有效地增强了设计的灵活性，提⾼了⼯作效率；同时基于芯⽚的设计可以减少芯⽚的数量，缩⼩系统体积，降低能源消耗，提⾼系统的性能和可靠性。
ASIC(Application Specific Integrated Circuits)直译为“专⽤集成电路”，与通⽤集成电路相⽐，它是⾯向专门⽤途的电路，以此区别于标准逻辑(Standard Logic)、通⽤存储器、通⽤微处理器等电路Asic优点1 提⾼了产品的可靠性。
(2) 易于获得⾼性能(3) 可增强产品的保密性和竞争⼒。
(4) 在⼤批量应⽤时，可显著降低产品的综合成本。
(5) 提⾼了产品的⼯作速度。
(6) 缩⼩了体积，减轻了重量，降低了功耗。
系统结构设计ASIC 分解逻辑设计电路设计逻辑布线模拟可测性分析及故障模拟版图设计及模拟验证设计定型制作样⽚样⽚功能评价投产ASIC 按功能的不同可分为数字ASIC、模拟ASIC和微波ASIC；按使⽤材料的不同可分为硅ASIC和砷化镓ASIC。
按照设计⽅法的不同，设计ASIC可分为全定制和半定制两类。
全定制法是⼀种基于晶体管级的设计⽅法，半定制法是⼀种约束性设计⽅法。
约束的⽬的是简化设计、缩短设计周期、提⾼芯⽚成品率。
EDA(Electronic Design Automation)即电⼦设计⾃动化。
EDA技术指的是以计算机硬件和系统软件为基本⼯作平台，继承和借鉴前⼈在电路和系统、数据库、图形学、图论和拓扑逻辑、计算数学、优化理论等多学科的最新科技成果⽽研制成的商品化通⽤⽀撑软件和应⽤软件包。
EDA技术可粗略分为系统级、电路级和物理实现级三个层次的辅助设计过程；从另⼀个⾓度来看，EDA技术应包括电⼦电路设计的各个领域，即从低频电路到⾼频电路，从线性电路到⾮线性电路，从模拟电路到数字电路，从分⽴电路到集成电路的全部设计过程。
eda技术实用教程-veriloghdl答案
eda技术实用教程-veriloghdl答案【篇一：eda技术与vhdl程序开发基础教程课后答案】eda的英文全称是electronic design automation2.eda系统设计自动化eda阶段三个发展阶段3. eda技术的应用可概括为4.目前比较流行的主流厂家的eda软件有、5.常用的设计输入方式有原理图输入、文本输入、状态机输入6.常用的硬件描述语言有7.逻辑综合后生成的网表文件为 edif8.布局布线主要完成9.10.常用的第三方eda工具软件有synplify/synplify pro、leonardo spectrum1.8.2选择1.eda技术发展历程的正确描述为（a）a cad-cae-edab eda-cad-caec eda-cae-cadd cae-cad-eda2.altera的第四代eda集成开发环境为（c）a modelsimb mux+plus iic quartus iid ise3.下列eda工具中，支持状态图输入方式的是（b）a quartus iib isec ispdesignexpertd syplify pro4.下列几种仿真中考虑了物理模型参数的仿真是（a）a 时序仿真b 功能仿真c 行为仿真d 逻辑仿真5.下列描述eda工程设计流程正确的是（c）a输入-综合-布线-下载-仿真b布线-仿真-下载-输入-综合c输入-综合-布线-仿真-下载d输入-仿真-综合-布线-下载6.下列编程语言中不属于硬件描述语言的是（d）a vhdlb verilogc abeld php1.8.3问答1.结合本章学习的知识，简述什么是eda技术？谈谈自己对eda技术的认识？答：eda（electronic design automation）工程是现代电子信息工程领域中一门发展迅速的新技术。
2.简要介绍eda技术的发展历程？答：现代eda技术是20世纪90年代初从计算机辅助设计、辅助制造和辅助测试等工程概念发展而来的。
eda课程设计数字频率计
eda课程设计 数字频率计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并掌握数字频率计的基本原理，包括频率的概念、测量方法及其在电子工程中的应用。
2. 学生能够运用所学知识，分析并识别EDA（电子设计自动化）软件中与数字频率计相关的元件和模块。
3. 学生能够运用电子元件搭建简单的数字频率计电路，并描述其工作过程。
技能目标：1. 学生能够运用EDA软件进行数字频率计电路的设计、仿真和调试，具备实际操作能力。
2. 学生能够通过小组合作，解决在数字频率计设计过程中遇到的技术问题，提高团队协作和问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到数字频率计在电子工程领域的重要性和实际应用价值，激发对电子工程的兴趣和热情。
2. 学生在课程学习中，培养严谨的科学态度，注重实验数据的真实性和准确性。
3. 学生通过小组合作，学会尊重他人意见，培养良好的沟通能力和团队精神。
本课程针对高中年级学生，结合电子工程学科特点，强调理论与实践相结合，注重培养学生的动手操作能力和实际应用能力。
课程目标具体、可衡量，旨在帮助学生和教师在课程结束后，能够清晰地了解学生在知识、技能和情感态度价值观方面的预期成果。
同时，将课程目标分解为具体的学习成果，便于后续的教学设计和评估。
二、教学内容本章节教学内容依据课程目标，紧密围绕数字频率计的设计与实现，确保内容的科学性和系统性。
具体教学内容如下：1. 理论知识学习：- 频率概念及其测量方法- 数字频率计的原理与分类- EDA软件的基本操作与使用方法2. 实践操作环节：- 数字频率计电路设计原理- EDA软件中数字频率计电路搭建与仿真- 实际电路搭建与调试3. 教学大纲安排：- 第一课时：介绍频率概念、测量方法及数字频率计的原理与分类，让学生了解课程背景和目标。
- 第二课时：讲解EDA软件的基本操作与使用方法，引导学生学习并掌握软件应用。
- 第三课时：分析数字频率计电路设计原理，指导学生进行电路设计和仿真。
eda原理图
1. 系统概述
MAX+plus II是Altera公司在 Windows 环 境下开发的可编程逻辑设计软件平台。该系 统将数字电路设计集成在一个环境内，支持 Altera公司的可编程器件，允许多种输入方式 的设计文件。经过系统编辑器的编译、综合 等操作，对设计进行功能模拟、逻辑分析、 自动布局布线、延时时间分析、下载编程， 最后将电路分配到一个或多个器件中。
六、EDA软件工具介绍
（一）EDA工具的基本功能(PLD-->ASIC) PLD：Programmable Logic Device
ASIC：Application Specific Integrated
Circuit （二） PLD器件的开发设计流程 （三） EDA工具的应用环境 （四） EDA工具的来源
3. 推荐的系统配置
500MHz以上奔腾PC机； Windows98或更高版本； 有效内存和物理存储空间与使用的器件有关。
器件系列 ACEX1K FLEX10K FLEX8000 FLEX6000 MAX9000 MAX7000
有效内存 256 256 64 64 64 48
物理RAM 128 128 32 32 32 16
特点
EDA课程的教学目标
了解可编程逻辑器件的基本原理，掌握一种
描述语言，掌握一种设计软件，具备有效地 完成数字系统设计的能力。
EDA课程的考核要求
EDA课程教材及参考资料 教材：专用集成电路与电子设计自动化 图书馆的参考书籍及相关期刊资料
实验指导书 —— 自编
相关网站：学院教学网站及国际著名公司网站
EDA软件工具 ---- MAX+plus II MAX+plus : Multiple Array Matrix and
EDA技术及其应用
1.9 硬件测试技术
1.9.2 JTAG边界扫描测试
表1-1 边界扫描IO引脚功能
引脚
描述
功能
TDI 测试数据输入(Test Data Input) TDO 测试数据输出(Test Data Output)
测试指令和编程数据的串行输入引脚。数据在TCK的上升沿移 入。
测试指令和编程数据的串行输出引脚，数据在TCK的下降沿移 出。如果数据没有被移出时，该引脚处于高阻态。
适配器件
Timing Analyzer （时序分析器）
仿真
编程器
下载
图1-19 Quartus II设计流程
1.14 IP核
IP
软IP
固IP
硬IP
用HDL等硬件描述语 言描述的功能块，但 是并不涉及用什么具 体电路元件实现这些 功能。
完成了综合 的功能块
提供设计的 最终阶段产 品：掩膜
1.15 EDA的发展趋势
1.1 EDA技术
EDA (Electronic Design Automation)
EDA技术就是依赖功能强大的计算机，在EDA工具软件 平台上，对以硬件描述语言HDL (Hardware Description Language)为系统逻辑描述手段完成的设计文件，自动地完 成逻辑编译、化简、分割、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线路系统功能。
随着市场需求的增长，集成工艺水平及计算机自动设 计技术的不断提高，促使单片系统，或称系统集成芯片成 为IC设计的发展方向
随着系统开发对EDA技术的目标器件各种性能要求的 提高，ASIC和FPGA将更大程度相互融合。
现在，传统ASIC和FPGA之间的界限正变得模糊。系 统级芯片不仅集成RAM和微处理器，也集成FPGA。整个 EDA和IC设计工业都朝这个方向发展，这并非是FPGA与 ASIC制造商竞争的产物，而对于用户来说，意味着有了更 多的选择。
eda课程设计电子密码锁
eda课程设计 电子密码锁一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解电子密码锁的基本原理，掌握其电路组成及功能。
2. 学生能够了解数字电路的基本知识，包括逻辑门、触发器等，并运用这些知识分析电子密码锁的工作原理。
3. 学生能够掌握二进制与十进制的转换方法，并应用于电子密码锁的设计。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识设计并搭建简单的电子密码锁电路。
2. 学生能够通过实际操作，调试并优化电子密码锁的性能。
3. 学生能够运用EDA软件（如Multisim、Protel等）进行电子密码锁电路的设计、仿真和测试。
情感态度价值观目标：1. 培养学生动手实践、解决问题的能力，增强自信心和成就感。
2. 培养学生团队协作精神，学会沟通与分享，提高合作能力。
3. 增强学生对电子科技的兴趣和热爱，激发创新意识和潜能。
课程性质分析：本课程为电子技术实践课程，注重理论联系实际，强调学生的动手能力和创新能力。
学生特点分析：学生处于高中阶段，具有一定的电子基础和逻辑思维能力，对实践操作充满兴趣。
教学要求：结合课程性质和学生特点，将课程目标分解为具体的学习成果，以项目为导向，引导学生通过实践探索，完成电子密码锁的设计与制作。
在教学过程中，注重启发式教学，鼓励学生提问、思考、解决问题，培养其创新能力和实际操作能力。
后续教学设计和评估将以此为基础，确保学生达到预定的学习成果。
二、教学内容1. 理论知识：- 数字电路基础知识：逻辑门、触发器、计数器等；- 电子密码锁原理：锁体结构、电路设计、密码设置与识别；- 二进制与十进制转换方法及其应用。
2. 实践操作：- 使用EDA软件（如Multisim、Protel）进行电子密码锁电路设计；- 搭建电子密码锁电路，进行实际操作和调试；- 分析并优化电子密码锁性能，提高其安全性。
3. 教学大纲：- 第一阶段：数字电路基础知识学习，占总课时1/3；- 第二阶段：电子密码锁原理学习，占总课时1/3；- 第三阶段：实践操作，包括EDA软件使用、电路搭建、调试与优化，占总课时1/3。
EDA理论复习题资料Word版
一、选择填空1．下列是EDA技术应用时涉及的步骤：A. 原理图/HDL文本输入;B. 适配;C. 时序仿真;D. 编程下载;E. 硬件测试;F. 综合请选择合适的项构成基于EDA软件的FPGA / CPLD设计流程：A → ______ → _____ → _______ → D → _______2．PLD的可编程主要基于A. LUT结构或者 B. 乘积项结构：请指出下列两种可编程逻辑基于的可编程结构：FPGA 基于 _________CPLD 基于 _________3．在状态机的具体实现时，往往需要针对具体的器件类型来选择合适的状态机编码。
对于A. FPGA B. CPLD 两类器件：一位热码状态机编码方式适合于 _______ 器件；顺序编码状态机编码方式适合于 ________ 器件；4．下列优化方法中那两种是速度优化方法：______、____A. 资源共享B. 流水线C. 串行化D. 关键路径优化单项选择题：5．综合是EDA设计流程的关键步骤，综合就是把抽象设计层次中的一种表示转化成另一种表示的过程；在下面对综合的描述中，______是错误的。
A. 综合就是将电路的高级语言转化成低级的，可与FPGA / CPLD的基本结构相映射的网表文件；B. 为实现系统的速度、面积、性能的要求，需要对综合加以约束，称为综合约束；C. 综合可理解为，将软件描述与给定的硬件结构用电路网表文件表示的映射过程，并且这种映射关系不是唯一的。
D. 综合是纯软件的转换过程，与器件硬件结构无关；6．嵌套的IF语句，其综合结果可实现______。
A. 条件相与的逻辑B. 条件相或的逻辑C. 条件相异或的逻辑D. 三态控制电路7．在一个VHDL设计中Idata是一个信号，数据类型为std_logic_vector，试指出下面那个赋值语句是错误的。
A. idata <= “00001111”;B. idata <= b”0000_1111”;C. idata <= X”AB”;D. idata <= B”21”;8．在VHDL语言中，下列对时钟边沿检测描述中，错误的是_____。
EDA技术及应用(1)
Interoperability testing for key I/O protocols
Altera IP Portfolio*
Processors and peripherals
32/16 bit Nios II embedded processor
DSP
Filters and transforms
ASIC设计
ASIC（Application Specific Intergrated Circuits）即专用集成 电路，是指应特定用户要求和特定电子系统的需要而设计、制造的 集成电路。与FPGA相同，是数字信号处理算法的电路实现方法。
全定制ASIC
•速度快、体积小、重量轻、功耗低 习资源
《VHDL与数字电路设计》 卢毅编著 科学出版社 《EDA技术与VHDL》第2版 潘松编著 清华大学出版社 《Verilog数字系统设计教程》夏宇闻编著 北京航空航 天大学出版社 《VHDL开发精解与实例剖析》 詹仙宁主编 电子工业出版社 参考网络资源： / / ednchina
PCI
32-/64-bit PCI PCI-X PCI Express x1, x4, x8
SDRAM
DDR / DDR2 SDRAM
Ethernet
10/100/1000 Mbps
Serial
USB 2.0 function I2C
media access control (MAC) and physical coding sublayer (PCS) 10-Gbps MAC and PCS 1588 industrial Ethernet Any speed MAC
EDA技术零基础入门课程大纲
EDA技术零基础入门课程大纲EDA（Electronic Design Automation，电子设计自动化）技术是当前电子设计领域不可或缺的一部分，其主要功能是提高电路设计和验证的效率和准确性。
随着EDA技术不断发展，它的应用领域也越来越广泛，包括了从传统的模拟电路设计，到数字电路设计、集成电路设计、PCB布局等多个方面。
本文将为初学者提供一份EDA技术零基础入门课程大纲。
一、基础知识1.1 什么是EDA技术1.2 EDA技术的应用范围1.3 EDA工具和软件的种类和特点1.4 EDA技术的发展历程二、基础工具2.1 常用仿真软件2.2 常用原理图绘制工具2.3 常用PCB设计软件2.4 常用逻辑综合工具三、模拟电路设计3.1 模拟电路的基础知识3.2 正弦波、矩形波、三角波等信号的产生3.3 基本模拟电路的设计与实现3.4 常见滤波器设计四、数字电路设计4.1 数制与编码的基本知识4.2 布尔代数与逻辑函数的基本知识4.3 基本逻辑电路的设计与实现4.4 常见组合逻辑电路的设计五、集成电路设计5.1 CMOS工艺基础知识5.2 器件参数的理论分析与仿真分析5.3 器件封装的选择与设计5.4 器件布图与布线六、PCB设计与制造6.1 PCB设计的基础知识6.2 PCB设计软件基本操作6.3 PCB布线的基本规范6.4 PCB设计制造流程七、EDA案例实战7.1 模拟电路设计实例7.2 数字电路设计实例7.3 集成电路设计实例7.4 PCB设计实例八、EDA技术应用8.1 EDA技术应用案例介绍8.2 EDA技术在生产制造中的应用8.3 EDA技术在教育领域的应用以上是一份EDA技术零基础入门课程大纲，需要注意的是，在实际讲解中，应基于实际案例进行，加强理论与实践相结合，引导学生从零开始逐渐掌握EDA技术的应用。
此外，为了提高课程的实战性，也可以结合工业实践课程，让学生亲自操作EDA工具和软件进行电路设计和验证实验。
《EDA技术应用》课程标准
《EDA技术应用》课程标准适用专业：应用电子技术课程编码：TC7开设时间：第9阶段课时数：60一、课程概述《EDA技术》是针对EDA助理工程师所从事的PLD器件选型、原理图设计输入、VHDL 语言编程、设计综合、功能时序仿真、ISP调试等典型工作任务进行分析后，归纳总结出来其所需求的PLD设计开发的芯片选型、设计、编程、仿真、调试等能力而设置的学习领域。
《EDA技术》是以计算机软件为工作平台，融合微电子技术、计算机技术、现代电子理论等进行电子产品的计算机自动化设计的学习领域，是电子信息专业和应用电子专业的专业核心学习领域。
两专业培养的重要目标之一是掌握现代电子技术的设计方法，具有电子设计自动化应用能力，该学习领域正是为了培养和提升电子信息和应用电子从业人员的专业素质和专业技能而开设的。
EDA技术和单片机技术相结合，可以用于信号管理与采集，控制算法的实现和PLD的开发应用；同时，还作为一种智能化的控制手段，和相关专业技能紧密结合在一起。
此学习领域内容分为5个项目（学习情境）来进行教学内容的实施，有易中难三种等级，并可分为封闭性、开放型和开发创新性三种模式。
对于封闭性的教学，主要采取引导法教学，老师全面指导学生完成任务。
开放型强化学生的计划与自查能力，强调学生自学能力的培养、能根据任务书要求自主完成项目设计。
开放创新型强化学生独立完成工作过程及创新能力，老师只布置任务，完成任务的方式方法完全有学生自由发挥，老师几乎不做指导。
此学习领域完全按照以基于工作过程的教学模式展开教学，以六步法（资讯、计划、决策、实施、检查、评估）对每一个项目进行教学实施，有助于提高学生动手能力、自学能力、创新能力以及岗位能力等各项素质。
二、培养目标1．方法能力目标：（1）培养学生谦虚、好学的能力；（2）培养学生勤于思考、做事认真的良好作风；（3）培养学生自学能力与自我发展能力；（4）培养学生创新能力；（5）培养学生良好的职业道德。
电子工程设计的EDA技术详解
电子工程设计的EDA技术详解电子设计自动化是将计算机技术应用于电子设计过程中而形成的一门新技术。
下面是关于电子工程设计的EDA技术详解，希望大家认真阅读!1.EDA技术的基本概念EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写，是从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。
EDA技术是以计算机为工具，集数据库、图形学、图论与拓扑逻辑、计算数学、优化理论等多学科最新理论于一体，是计算机信息技术、微电子技术、电路理论、信息分析与信号处理的结晶。
2.EDA技术的发展过程EDA技术的发展过程反映了近代电子产品设计技术的一段历史进程，大致分为3个时期。
1)初级阶段：早期阶段即足CAD(Computer Assist Design)阶段，大致在20世纪70年代，当时中小规模集成电路已经出现，传统的手工制图设计印刷电路板和集成电路的方法效率低、花费大、制造周期长。
人们开始借助于计算机完成印制电路板-PCB设计，将产品设计过程中高重复性的繁杂劳动如布图布线工作用二维平面图形与分析的CAD工具代替，主要功能是交互图形。
设计规则检查，解决晶体管级版图设计、PCB布局布线、门级电路模拟和测试。
2)发展阶段：20世纪80年代是EDA技术的发展和完善阶段，即进入到CAE(Computer Assist Engineering Design)阶段。
由于集成电路规模的逐步扩大和电子系统的日趋复杂，人们进涉开发设计软件，将各个CAD工具集成为系统，从而加强了电路功能设计和结构设计，该时期的EDA技术已经延伸到半导体芯片的设计，生产出可编程半导体芯片。
3)成熟阶段：20世纪90年代以后微电子技术突飞猛进，一个芯片上可以集成几百万、几千万乃至上亿个晶体管，这给EDA技术提出了更高的要求，也促进了EDA技术的大发展。
eda方法学
eda方法学【实用版3篇】篇1 目录1.EDA 方法学的概述2.EDA 方法学的发展历程3.EDA 方法学的应用领域4.EDA 方法学的优势与局限性5.EDA 方法学的未来发展趋势篇1正文一、EDA 方法学的概述EDA（Exploratory Data Analysis，探索性数据分析）方法学是一种数据分析方法，其主要目的是在数据挖掘和分析之前，对原始数据进行初步的观察和分析，以便更好地理解数据、发现数据中的潜在规律和异常值。
EDA 方法学可以帮助数据分析师在后续的数据建模和分析过程中，更加高效、准确地完成任务。
二、EDA 方法学的发展历程EDA 方法学起源于 20 世纪 60 年代，美国统计学家 John Tukey 首次提出了探索性数据分析的概念，并强调了其在数据分析中的重要性。
随着计算机技术的不断发展，EDA 方法学也得到了广泛的应用和推广。
如今，EDA 方法学已经成为数据分析领域的重要组成部分，被广泛应用于各行各业。
三、EDA 方法学的应用领域EDA 方法学可以应用于多个领域，如金融、医疗、教育、市场营销等。
以下是 EDA 方法学在不同领域的具体应用：1.金融领域：通过 EDA 方法学，可以对股票价格、交易量等数据进行初步分析，发现市场趋势、投资机会等。
2.医疗领域：通过对患者病历、检验报告等数据的 EDA 分析，可以发现疾病的规律、治疗方案等。
3.教育领域：通过对学生成绩、学习行为等数据的 EDA 分析，可以发现学生的学习需求、教育问题等。
4.市场营销领域：通过对销售数据、客户行为等数据的 EDA 分析，可以发现潜在客户、市场趋势等。
四、EDA 方法学的优势与局限性1.优势：EDA 方法学可以帮助数据分析师快速地了解数据，发现数据中的规律和异常值，为后续的数据建模和分析提供有力支持。
此外，EDA 方法学具有较强的可操作性，可以应用于各种类型的数据。
2.局限性：EDA 方法学主要适用于初步数据分析，其结果可能受到数据质量和分析者主观因素的影响。
电子设计自动化EDA
编译网 表提取
数据库 逻辑综 逻辑划
建立合分分配定时模 拟网表装配
3. 执行编译 选择Start按钮，编译过程中如果出错，其错误及警告等
信息将会显示在自动打开的Message-Compiler窗口，可以定位 错误。修改错误，再次运行编译，直至纠正全部错误。
编译结束，编译器将会产生相应的输出文件，输出文件 的图标出现在对应模块框的下方，有*.rpt、*.snf和*.pof文件 等。双击文件图标，可以打开输出文件。
3. 分析验证模块：包括各个层次的模拟验证、设计规则的检 查、故障诊断等。 4. 综合仿真模块：包括各个层次的综合工具，理想的情况是： 从高层次到低层次的综合仿真全部由EDA工具自动完成。 5. 布局布线模块：实现由逻辑设计到物理实现的映射，因此 该模块与物理实现的方式密切相关。例如，最终的物理实现 可以是门阵列、可编程逻辑器件等，由于对应的器件不同， 因此各自的布局布线工具会有很大的差异。
1.5.2 Xilinx公司的EDA工具
ISE简介 • ISE（Integrated System Configuration）是集成系统环境
的简称，是Xilinx公司提供的一套完整的软件工具集， 利用ISE可以完成FPGA/CPLD开发过程中的全部操作。 • Xilinx公司提供的集成系统环境ISE，从设计输入、仿真、 编译、综合、布局布线直至下载都在ISE集成环境下完 成。最新版本:ISE 6.x。 • ISE工具分为输入工具、仿真工具、综合工具、实现工 具和辅助工具等几大类。
2. 输入设计文件 在MAX+plusII的项目管理器File菜单下选中New，出
现新建文件对话框。根据设计文件需要选择对应的格式。 在接着打开的编辑窗口输入设计文件，由于文件格式不同， 打开的编辑窗口也有所不同。
《EDA技术》课程标准
《EDA技术》课程标准课程代码：B07024413课程类别：必修课授课系（部）：自动化工程系学分学时：62一、课程定位《EDA技术》课程是应用电子技术专业的一门必修专业课程，也是一门实用技术骨干课程，它对培养学生的工程思维能力和解决问题的能力具有重要作用。
通过本课程的学习可以使学生较系统地掌握单片机C语言的编程方法，掌握单片机的基本原理、接口和应用技术，熟悉单片机技术在工业控制中的应用，可以培养和锻炼学生动手操作和技术创新的能力，使得学生能紧跟计算机技术的发展脚步，为将来从事工业领域相关工作，尤其是自动控制以及应用电子产品的检测和维修奠定坚实的基础，为将来进行各种智能化产品的设计开发提供技术准备。
二、课程目标本课程是应用电子技术专业的专业课，要求学生通过本课程的学习和实验，初步掌握常用EDA工具的使用方法、FPGA的开发技术以及VHDL语言的编程方法。
能比较熟练地使用QuartusII等常用EDA软件对FPGA和CPLD作一些简单电路系统的设计。
1.知识目标（1）理解EDA技术的基本工作流程和原理；（2）掌握EDA应用软件的基本使用方法；（3）掌握EDA设计软件的设计流程；（4）培养学生利用现代EDA 技术进行电子产品设计的能力。
2.能力目标（1）培养学生谦虚、好学的能力（2）培养学生勤于思考、做事认真的良好风气（3）培养学生自学能力与自我发展能力（4）培养学生创新能力（5）培养学生良好的职业道德3.素质目标（1）培养学生的沟通能力及团队的协作精神。
（2）培养学生分析问题、解决问题的能力。
（3）培养学生勇于创新、敬业乐业的工作作风。
（4）培养学生的自我管理、自我约束的能力。
（5）培养学生的环保意识、质量意识、安全意识。
三、课程设计1、设计思想教学内容框架本课程以EDA技术的的软硬件内容构成，从功能实现的方向按照循序渐进的原则来逐步展开，通过设计五个教学项目来体现以FPGA为核心的EDA技术的结构及原理。
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《数字电路与逻辑设计》 数字电路与逻辑设计 逻辑设计》 EDA实验 EDA实验
主 讲：杨明磊 Email: mlyang@ 雷达信号处理国防科技重点实验室
-1-
西安电子科技大学国家级精品课程数字电路与系统设计 国家级精品课程数字电路与系统设计
课程简介
该课程是《数字电路与系统设计》后续的实验课， 该课程是《数字电路与系统设计》后续的实验课，希望通过该课程的 学习，为今后的学习和工作打下坚实的基础， 学习，为今后的学习和工作打下坚实的基础，促进数字系统设计水平 的提高。 的提高。 电子设计自动化（EDA： Automation） 电子设计自动化（EDA：Electronic Design Automation）是九十 年代电子设计领域中一项先进技术， 年代电子设计领域中一项先进技术，它使大规模集成电路的设计与制 作进入自动化，大大改变了电子系统设计的传统方式。 作进入自动化，大大改变了电子系统设计的传统方式。 它以可编程逻辑器件（ 它以可编程逻辑器件（PLD）为载体，以计算机为工作平台，以EDA 可编程逻辑器件 ）为载体，以计算机为工作平台， 工具软件为开发环境， 硬件描述语言（ 工具软件为开发环境，以硬件描述语言（HDL）为电子系统功能的描 为开发环境 ） 述方式，以电子系统设计为应用方向的电子产品自动化的设计过程。 述方式，以电子系统设计为应用方向的电子产品自动化的设计过程。
参考网站： 参考网站：
– ; 可编程逻辑器件中文网站 – ; – ;
-6-
西安电子科技大学国家级精品课程数字电路与系统设计 国家级精品课程数字电路与系统设计
为什么要学习VHDL？ 一、为什么要学习 ？
数字化社会， 数字化社会，PLD/FPGA得到了广泛的应用 得到了广泛的应用
- 13 -
西安电子科技大学国家级精品课程数字电路与系统设计 国家级精品课程数字电路与系统设计
PLD发展 发展
早期： 早期：
– 只有可编程只读存贮器 只有可编程只读存贮器(PROM)、紫外线可擦除只读存贮器 、 (EPROM)和电可擦除只读存贮器 和电可擦除只读存贮器(EEPROM)三种 和电可擦除只读存贮器 三种 – 只能完成简单的数字逻辑功能
-4-
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西安电子科技大学国家级精品课程数字电路与系统设计 国家级精品课程数字电路与系统设计
推荐教材与参考资料
教材： 教材：
– 潘松 黄继业 《EDA技术实用教程 技术实用教程:VHDL版》（第四版）科学出 第四版） 技术实用教程 版 版社 2010 – 侯伯亨 主编《VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计》（第三 主编《 硬件描述语言与数字逻辑电路设计》 硬件描述语言与数字逻辑电路设计 ），西安 西安电子科技大学出版社， 西安： 版），西安：西安电子科技大学出版社，2009. – 赵曙光等编著《可编程逻辑器件原理、开发与应用》，西电出版 赵曙光等编著《可编程逻辑器件原理、开发与应用》 社
PLD产品应用 产品应用
汽车
工业
- 10 -
西安电子科技大学国家级精品课程数字电路与系统设计 国家级精品课程数字电路与系统设计
PLD产品应用 产品应用
PLD/FPGA的应用无处不在！！ 的应用无处不在！！ 的应用无处不在 有人的地方就有江湖(选自《武林外传》) 有人的地方就有江湖 选自《武林外传》 选自 有电子产品的地方就有PLD！！！ 有电子产品的地方就有
-8-
西安电子科技大学国家级精品课程数字电路与系统设计 国家级精品课程数字电路与系统设计
PLD产品应用 产品应用
军事和航空航天
– – – – – 安全通信 雷达和声纳 电子战 COTS计算机 计算机 导航和控制
医疗应用
– – – – 诊断成像 电疗 心率处理 生命科学
-9-
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– PLD:可编程逻辑器件（Programmable Logic Device） 可编程逻辑器件（ 可编程逻辑器件 ） – FPGA:现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array) 现场可编程门阵列（ 现场可编程门阵列 – 两者的功能基本相同，只是实现原理略有不同 两者的功能基本相同，
-7-
西安电子科技大学国家级精品课程数字电路与系统设计 国家级精品课程数字电路与系统设计
PLD产品应用 产品应用
消费电子
– – – – – – 数字电视 DVD播放器 刻录机 播放器/刻录机 播放器 显示器/投影仪 显示器 投影仪 家庭网络 便携式娱乐 家用电器
无线通信
– – – – 3G 基础设施 3GPP LTE WiMAX 高级DSP技术 高级 技术
பைடு நூலகம்- 14 -
西安电子科技大学国家级精品课程数字电路与系统设计 国家级精品课程数字电路与系统设计
PLD发展 发展
20世纪 年代中期 ：Altera和Xilinx分别推出了类似于 世纪80年代中期 世纪 和 分别推出了类似于 PAL结构的扩展型 CPLD和与标准门阵列类似的 和与标准门阵列类似的FPGA 结构的扩展型 和与标准门阵列类似的
– FPGA的发明者，最大的PLD供应商之一 的发明者，最大的 的发明者 供应商之一 – 开发软件为 开发软件为ISE – ISP技术的发明者 技术的发明者 – 提供军品及宇航级产品
16
– 开发软件为 开发软件为QuartusII
- 16 -
- 15 -
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PLD主要生产厂商 主要生产厂商
日本和亚太
全球PLD/FPGA产品 产品60%以上是由 全球 最大的 产品 – 最大的PLD供应商之一 以上是由 供应商之一
欧洲和美国
Altera和Xilinx提供的。 和 提供的。 提供的
可以毫不夸张的讲， 能完成任何数字器件的功能， 可以毫不夸张的讲，PLD能完成任何数字器件的功能，上至高 能完成任何数字器件的功能 性能CPU,下至简单的 电路，都可以用 下至简单的74电路 都可以用PLD来实现。 来实现。 性能 下至简单的 电路， 来实现 PLD如同一张白纸或是一堆积木，工程师可以通过传统的原理 如同一张白纸或是一堆积木， 如同一张白纸或是一堆积木 图输入法，或是硬件描述语言自由的设计一个数字系统。 图输入法，或是硬件描述语言自由的设计一个数字系统。 VHDL就是其中应用广泛的一种语言，它功能强，规范性好。 就是其中应用广泛的一种语言，它功能强，规范性好。 就是其中应用广泛的一种语言
西安电子科技大学国家级精品课程数字电路与系统设计 国家级精品课程数字电路与系统设计
Altera公司主要产品 公司主要产品
低成本FPGA 低成本 高端FPGA 高端
· 从根本上针对低成本进行设计 · 低系统成本和低功耗 低系统成本和低功耗FPGA · 个别集成了 个别集成了GX收发器 收发器 （3.125-Gbps ）
稍复杂的可编程芯片，即可编程逻辑器件(PLD) 稍复杂的可编程芯片，即可编程逻辑器件
– 能够完成各种数字逻辑功能。 能够完成各种数字逻辑功能。 – 典型的 典型的PLD由一个“与”门和一个“或”门阵列组成，而任意一 由一个“ 由一个 门和一个“ 门阵列组成， 个组合逻辑都可以用“与一或”表达式来描述， 个组合逻辑都可以用“与一或”表达式来描述，故 PLD能以乘积 能以乘积 和的形式完成大量的组合逻辑功能。 和的形式完成大量的组合逻辑功能。 – 产品：主要有PAL(可编程阵列逻辑 和GAL(通用阵列逻辑 产品：主要有 可编程阵列逻辑)和 通用阵列逻辑) 可编程阵列逻辑 通用阵列逻辑 – 特点：可以实现速度特性较好的逻辑功能，但其过于简单的结构 特点：可以实现速度特性较好的逻辑功能， 也使它们只能实现规模较小的电路。 也使它们只能实现规模较小的电路。
Cyclone® V Cyclone® IV Cyclone® III Cyclone® II
– 早期：电子管、晶体管、小中规模集成电路；发展到超大规模集成 早期：电子管、晶体管、小中规模集成电路； 电路(VLSIC，几万门以上 以及许多具有特定功能的专用集成电路 电路 ，几万门以上)以及许多具有特定功能的专用集成电路
设计与制造集成电路的任务已不完全由半导体厂商来独立 承担。系统设计师们更愿意自己设计专用集成电路(ASIC) 承担。系统设计师们更愿意自己设计专用集成电路 芯片，而且希望ASIC的设计周期尽可能短，最好是在实验 的设计周期尽可能短， 芯片，而且希望 的设计周期尽可能短 室里就能设计出合适的ASIC芯片，并且立即投入实际应用 芯片， 室里就能设计出合适的 芯片 之中，因而出现了现场可编程逻辑器件(FPLD) 之中，因而出现了现场可编程逻辑器件 其中应用最广泛的当属现场可编程门阵列 其中应用最广泛的当属现场可编程门阵列(FPGA)和复杂可 现场可编程门阵列 和 编程逻辑器件(CPLD)。 编程逻辑器件 。
Why
为什么要学习EDA 为什么要学习
– PLD应用与发展 应用与发展
三“W”
What
VHDL语言和 语言和 Quartus II 怎样学习EDA 怎样学习
How
– 实例引导知识 – 理论和实践相结合
学习成果： 学习成果：EDA实验 实验 及大作业
-3-
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PLD产品应用 产品应用
有线通信 广播
计算机和存储
测试测量
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主 讲：杨明磊 Email: mlyang@ 雷达信号处理国防科技重点实验室
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课程简介
该课程是《数字电路与系统设计》后续的实验课， 该课程是《数字电路与系统设计》后续的实验课，希望通过该课程的 学习，为今后的学习和工作打下坚实的基础， 学习，为今后的学习和工作打下坚实的基础，促进数字系统设计水平 的提高。 的提高。 电子设计自动化（EDA： Automation） 电子设计自动化（EDA：Electronic Design Automation）是九十 年代电子设计领域中一项先进技术， 年代电子设计领域中一项先进技术，它使大规模集成电路的设计与制 作进入自动化，大大改变了电子系统设计的传统方式。 作进入自动化，大大改变了电子系统设计的传统方式。 它以可编程逻辑器件（ 它以可编程逻辑器件（PLD）为载体，以计算机为工作平台，以EDA 可编程逻辑器件 ）为载体，以计算机为工作平台， 工具软件为开发环境， 硬件描述语言（ 工具软件为开发环境，以硬件描述语言（HDL）为电子系统功能的描 为开发环境 ） 述方式，以电子系统设计为应用方向的电子产品自动化的设计过程。 述方式，以电子系统设计为应用方向的电子产品自动化的设计过程。
参考网站： 参考网站：
– ; 可编程逻辑器件中文网站 – ; – ;
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为什么要学习VHDL？ 一、为什么要学习 ？
数字化社会， 数字化社会，PLD/FPGA得到了广泛的应用 得到了广泛的应用
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PLD发展 发展
早期： 早期：
– 只有可编程只读存贮器 只有可编程只读存贮器(PROM)、紫外线可擦除只读存贮器 、 (EPROM)和电可擦除只读存贮器 和电可擦除只读存贮器(EEPROM)三种 和电可擦除只读存贮器 三种 – 只能完成简单的数字逻辑功能
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推荐教材与参考资料
教材： 教材：
– 潘松 黄继业 《EDA技术实用教程 技术实用教程:VHDL版》（第四版）科学出 第四版） 技术实用教程 版 版社 2010 – 侯伯亨 主编《VHDL硬件描述语言与数字逻辑电路设计》（第三 主编《 硬件描述语言与数字逻辑电路设计》 硬件描述语言与数字逻辑电路设计 ），西安 西安电子科技大学出版社， 西安： 版），西安：西安电子科技大学出版社，2009. – 赵曙光等编著《可编程逻辑器件原理、开发与应用》，西电出版 赵曙光等编著《可编程逻辑器件原理、开发与应用》 社
PLD产品应用 产品应用
汽车
工业
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PLD产品应用 产品应用
PLD/FPGA的应用无处不在！！ 的应用无处不在！！ 的应用无处不在 有人的地方就有江湖(选自《武林外传》) 有人的地方就有江湖 选自《武林外传》 选自 有电子产品的地方就有PLD！！！ 有电子产品的地方就有
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西安电子科技大学国家级精品课程数字电路与系统设计 国家级精品课程数字电路与系统设计
PLD产品应用 产品应用
军事和航空航天
– – – – – 安全通信 雷达和声纳 电子战 COTS计算机 计算机 导航和控制
医疗应用
– – – – 诊断成像 电疗 心率处理 生命科学
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西安电子科技大学国家级精品课程数字电路与系统设计 国家级精品课程数字电路与系统设计
– PLD:可编程逻辑器件（Programmable Logic Device） 可编程逻辑器件（ 可编程逻辑器件 ） – FPGA:现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array) 现场可编程门阵列（ 现场可编程门阵列 – 两者的功能基本相同，只是实现原理略有不同 两者的功能基本相同，
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西安电子科技大学国家级精品课程数字电路与系统设计 国家级精品课程数字电路与系统设计
PLD产品应用 产品应用
消费电子
– – – – – – 数字电视 DVD播放器 刻录机 播放器/刻录机 播放器 显示器/投影仪 显示器 投影仪 家庭网络 便携式娱乐 家用电器
无线通信
– – – – 3G 基础设施 3GPP LTE WiMAX 高级DSP技术 高级 技术
பைடு நூலகம்- 14 -
西安电子科技大学国家级精品课程数字电路与系统设计 国家级精品课程数字电路与系统设计
PLD发展 发展
20世纪 年代中期 ：Altera和Xilinx分别推出了类似于 世纪80年代中期 世纪 和 分别推出了类似于 PAL结构的扩展型 CPLD和与标准门阵列类似的 和与标准门阵列类似的FPGA 结构的扩展型 和与标准门阵列类似的
– FPGA的发明者，最大的PLD供应商之一 的发明者，最大的 的发明者 供应商之一 – 开发软件为 开发软件为ISE – ISP技术的发明者 技术的发明者 – 提供军品及宇航级产品
16
– 开发软件为 开发软件为QuartusII
- 16 -
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西安电子科技大学国家级精品课程数字电路与系统设计 国家级精品课程数字电路与系统设计
PLD主要生产厂商 主要生产厂商
日本和亚太
全球PLD/FPGA产品 产品60%以上是由 全球 最大的 产品 – 最大的PLD供应商之一 以上是由 供应商之一
欧洲和美国
Altera和Xilinx提供的。 和 提供的。 提供的
可以毫不夸张的讲， 能完成任何数字器件的功能， 可以毫不夸张的讲，PLD能完成任何数字器件的功能，上至高 能完成任何数字器件的功能 性能CPU,下至简单的 电路，都可以用 下至简单的74电路 都可以用PLD来实现。 来实现。 性能 下至简单的 电路， 来实现 PLD如同一张白纸或是一堆积木，工程师可以通过传统的原理 如同一张白纸或是一堆积木， 如同一张白纸或是一堆积木 图输入法，或是硬件描述语言自由的设计一个数字系统。 图输入法，或是硬件描述语言自由的设计一个数字系统。 VHDL就是其中应用广泛的一种语言，它功能强，规范性好。 就是其中应用广泛的一种语言，它功能强，规范性好。 就是其中应用广泛的一种语言
西安电子科技大学国家级精品课程数字电路与系统设计 国家级精品课程数字电路与系统设计
Altera公司主要产品 公司主要产品
低成本FPGA 低成本 高端FPGA 高端
· 从根本上针对低成本进行设计 · 低系统成本和低功耗 低系统成本和低功耗FPGA · 个别集成了 个别集成了GX收发器 收发器 （3.125-Gbps ）
稍复杂的可编程芯片，即可编程逻辑器件(PLD) 稍复杂的可编程芯片，即可编程逻辑器件
– 能够完成各种数字逻辑功能。 能够完成各种数字逻辑功能。 – 典型的 典型的PLD由一个“与”门和一个“或”门阵列组成，而任意一 由一个“ 由一个 门和一个“ 门阵列组成， 个组合逻辑都可以用“与一或”表达式来描述， 个组合逻辑都可以用“与一或”表达式来描述，故 PLD能以乘积 能以乘积 和的形式完成大量的组合逻辑功能。 和的形式完成大量的组合逻辑功能。 – 产品：主要有PAL(可编程阵列逻辑 和GAL(通用阵列逻辑 产品：主要有 可编程阵列逻辑)和 通用阵列逻辑) 可编程阵列逻辑 通用阵列逻辑 – 特点：可以实现速度特性较好的逻辑功能，但其过于简单的结构 特点：可以实现速度特性较好的逻辑功能， 也使它们只能实现规模较小的电路。 也使它们只能实现规模较小的电路。
Cyclone® V Cyclone® IV Cyclone® III Cyclone® II
– 早期：电子管、晶体管、小中规模集成电路；发展到超大规模集成 早期：电子管、晶体管、小中规模集成电路； 电路(VLSIC，几万门以上 以及许多具有特定功能的专用集成电路 电路 ，几万门以上)以及许多具有特定功能的专用集成电路
设计与制造集成电路的任务已不完全由半导体厂商来独立 承担。系统设计师们更愿意自己设计专用集成电路(ASIC) 承担。系统设计师们更愿意自己设计专用集成电路 芯片，而且希望ASIC的设计周期尽可能短，最好是在实验 的设计周期尽可能短， 芯片，而且希望 的设计周期尽可能短 室里就能设计出合适的ASIC芯片，并且立即投入实际应用 芯片， 室里就能设计出合适的 芯片 之中，因而出现了现场可编程逻辑器件(FPLD) 之中，因而出现了现场可编程逻辑器件 其中应用最广泛的当属现场可编程门阵列 其中应用最广泛的当属现场可编程门阵列(FPGA)和复杂可 现场可编程门阵列 和 编程逻辑器件(CPLD)。 编程逻辑器件 。
Why
为什么要学习EDA 为什么要学习
– PLD应用与发展 应用与发展
三“W”
What
VHDL语言和 语言和 Quartus II 怎样学习EDA 怎样学习
How
– 实例引导知识 – 理论和实践相结合
学习成果： 学习成果：EDA实验 实验 及大作业
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- 11 -
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PLD产品应用 产品应用
有线通信 广播
计算机和存储
测试测量
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