EDA 第8章

eda技术及应用第三版课后答案谭会生【篇一：《eda技术》课程大纲】>一、课程概述1.课程描述《eda技术》是通信工程专业的一门重要的集中实践课，是通信工程专业学生所必须具备的现代电子设计技术技能知识。

eda是电子技术的发展方向，也是电子技术教学中必不可少的内容。

本课程主要介绍可编程逻辑器件在电子电路设计及实现上的应用，介绍电路原理图和pcb图的设计技术。

开设该课程，就是要让学生了解大规模专用集成电路fpga和cpld的结构，熟悉一种以上的硬件描述语言，掌握一种以上的开发工具的使用等，掌握电路原理图和pcb图的现代设计技术与方法，从而提高学生应用计算机对电子电路和高速智能化系统进行分析与设计的能力。

2.设计思路本课程坚持“以学生为中心”的原则，以项目任务驱动的方式，采取理论知识与案例相结合的方式授课，提高学生的学习主动性。

通过必要的理论知识讲授、大量的实践训练和案例分析，培养学生的动手设计和实践能力，掌握eda开发的整个流程和基本技巧。

课程采用演示讲授和实践相结合，边讲边练的方法，让学生切身体会并掌握eda开发产品的流程和方法。

本课程集中2周时间开设，注重实践性，边讲边练，让学生切身体会并掌握eda开发技术。

3.实践要求（1）纪律和安全要求①不得将食物带入实验室，每次实训后请将使用后的废弃物带走。

违反者每次扣罚平时分2分。

②实训期间不得做与实训无关的其他事情，不得大声喧哗或做其他影响实训正常进行的事宜。

违反者每次扣罚平时分2分。

③实训期间，若学生有事不能正常参加实训，须提前以书面形式请假，并按指导教师的安排补做实训。

未经指导教师许可，学生不得任意调换实训时间和实训地点。

违反者每次扣罚平时分4分。

④学生不得以任何理由替代他人进行实训，违者直接取消实训成绩。

⑤学生除操作自己所分配的计算机外，不得操作实验室内其他任何设备。

违者每次扣罚平时分2分。

（2）业务要求实训所使用的软件protel和quartus ii，所有数据均通过服务器中转以及储存在服务器上，所以重启自己所用的电脑不会造成数据丢失。

绪论单元测试1.电子设计自动化的英文缩写是EDA。

A:错B:对答案:B2.EDA课程学习要求的五个一是指A:一种技术——EDAB:一种语言——HDLC:一套软件——QuartusIID:一套实验系统E:一个设计目标——数字系统F:一种器件——FPGA/CPLD答案:ABCEF3.学好EDA技术课程的标志是最后可以利用EDA方法设计出一个复杂的数字电子系统。

A:对B:错答案:A4.小组合作学习的目的包括A:相互激励克服困难B:通过交流锻炼表达能力C:分工协作以完成复杂任务D:独立工作展现个人魅力E:互帮互学答案:ABCE5.混合式学习的内涵包括A:独立学习与合作学习的混合B:线上线下学习的混合C:老师讲授与学生自学的混合D:理论学习与实践学习的混合答案:ABCD第一章测试1.基于硬件描述语言的数字系统设计目前不太常用的设计方法是（）设计法。

A:自顶向下B:层次化C:自底向上D:顶层设计答案:C2.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。

下面关于综合的描述错误的是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，并且这种映射关系是不唯一的。

D:综合是纯软件的转换过程，与器件硬件结构无关。

答案:D3.所列哪个流程是基于EDA软件的正确的FPGA / CPLD设计流程A:原理图/HDL文本输入→功能仿真→适配→编程下载→综合→硬件测试B:原理图/HDL文本输入→适配→综合→功能仿真→编程下载→硬件测试C:原理图/HDL文本输入→功能仿真→综合→适配→编程下载→硬件测试D:原理图/HDL文本输入→功能仿真→综合→编程下载→→适配硬件测试答案:C4.IP核在EDA技术和开发中具有十分重要的地位，以版图文件方式提供的IP被称为（）。

2023年EDA技术与VHDL第二版（潘松著）课后习题答案下载EDA技术与VHDL第二版（潘松著）课后答案下载第1章 EDA技术概述1.1 EDA技术及其发展1.1.1 EDA技术的发展1.1.2 EDA技术的涵义1.1.3 EDA技术的基本特征1.2 EDA技术的主要内容及主要的EDA厂商1.2.1 EDA技术的主要内容1.2.2 主要EDA厂商概述1.3 EDA技术实现目标1.3.1 超大规模可编程逻辑器件1.3.2 半定制或全定制ASIC1.3.3 混合ASIC1.4 EDA技术应用1.4.1 EDA技术应用形式1.4.2 EDA技术应用场合1.5 EDA技术的发展趋势1.5.1 可编程器件的发展趋势1.5.2 软件开发工具的发展趋势1.5.3 输入方式的发展趋势__小结思考题和习题第2章大规模可编程逻辑器件2.1 可编程逻辑器件概述2.1.1 PLD的'发展进程2.1.2 PLD的种类及分类方法2.2 简单可编程逻辑器件2.2.1 PLD电路的表示方法及有关符号 2.2.2 PROM基本结构2.2.3 PLA基本结构2.2.4 PAL基本结构2.2.5 GAL基本结构2.3 复杂可编程逻辑器件2.3.1 CPLD基本结构2.3.2 Altera公司器件2.4 现场可编程逻辑器件2.4.1 FPGA整体结构2.4.2 Xilinx公司FPGA器件2.5 在系统可编程逻辑器件2.5.1 ispLSl/pLSl的结构2.5.2 Lattice公司ispLSI系列器件 2.6 FPGA和CPLD的开发应用2.6.1 CPLD和FPGA的编程与配置2.6.2 FPGA和CPLD的性能比较2.6.3 FPGA和CPLD的应用选择__小结思考题和习题第3章 EDA设计流程与开发3.1 EDA设计流程3.1.1 设计输入3.1.2 综合3.1.3 适配3.1.4 时序仿真与功能仿真3.1.5 编程下载3.1.6 硬件测试3.2 ASIC及其设计流程3.2.1 ASIC设计方法3.2.2 一般的ASIC设计流程3.3 可编程逻辑器件的开发环境 3.4 硬件描述语言3.5 IP核__小结思考题和习题第4章硬件描述语言VHDL4.1 VHDL概述4.1.1 VHDL的发展历程4.1.2 VHDL的特点4.2 VHDL程序基本结构4.2.1 实体4.2.2 结构体4.2.3 库4.2.4 程序包4.2.5 配置4.3 VHDL基本要素4.3.1 文字规则4.3.2 数据对象4.3.3 数据类型4.3.4 运算操作符4.3.5 VHDL结构体描述方式 4.4 VHDL顺序语句4.4.1 赋值语句4.4.2 IF语句4.4.3 等待和断言语句4.4.4 cASE语句4.4.5 LOOP语句4.4.6 RETIARN语句4.4.7 过程调用语句4.4.8 REPORT语句4.5 VHDL并行语句4.5.1 进程语句4.5.2 块语句4.5.3 并行信号代人语句4.5.4 并行过程调用语句4.5.5 并行断言语句4.5.6 参数传递语句4.5.7 元件例化语句__小结思考题和习题第5章 QuartusⅡ软件及其应用5.1 基本设计流程5.1.1 建立工作库文件夹和编辑设计文件 5.1.2 创建工程5.1.3 编译前设计5.1.4 全程编译5.1.5 时序仿真5.1.6 应用RTL电路图观察器5.2 引脚设置和下载5.2.1 引脚锁定5.2.2 配置文件下载5.2.3 AS模式编程配置器件5.2.4 JTAG间接模式编程配置器件5.2.5 USBBlaster编程配置器件使用方法 __小结思考题和习题第6章 VHDL应用实例6.1 组合逻辑电路设计6.1.1 基本门电路设计6.1.2 译码器设计6.1.3 数据选择器设计6.1.4 三态门设计6.1.5 编码器设计6.1.6 数值比较器设计6.2 时序逻辑电路设计6.2.1 时钟信号和复位信号6.2.2 触发器设计6.2.3 寄存器和移位寄存器设计6.2.4 计数器设计6.2.5 存储器设计6.3 综合实例——数字秒表的设计__小结思考题和习题第7章状态机设计7.1 一般有限状态机7.1.1 数据类型定义语句7.1.2 为什么要使用状态机 7.1.3 一般有限状态机的设计 7.2 Moore型有限状态机设计 7.2.1 多进程有限状态机7.2.2 单进程有限状态机7.3 Mealy型有限状态机7.4 状态编码7.4.1 状态位直接输出型编码 7.4.2 顺序编码7.4.3 一位热码编码7.5 状态机处理__小结思考题和习题第8章 EDlA实验开发系统8.1 GW48型实验开发系统原理与应用8.1.1 系统性能及使用注意事项8.1.2 GW48系统主板结构与使用方法8.2 实验电路结构图8.2.1 实验电路信号资源符号图说明8.2.2 各实验电路结构图特点与适用范围简述8.3 GW48CK/GK/EK/PK2系统信号名与芯片引脚对照表 __小结思考题和习题第9章 EnA技术实验实验一：全加器的设计实验二：4位加减法器的设计实验三：基本D触发器的设计实验四：同步清零计数器的设计实验五：基本移位寄存器的设计串人/串出移位寄存器实验六：同步预置数串行输出移位寄存器的设计实验七：半整数分频器的设计实验八：音乐发生器的设计实验九：交通灯控制器的设计实验十：数字时钟的设计EDA技术与VHDL第二版（潘松著）：内容简介《EDA技术与VHDL》主要内容有Altera公司可编程器件及器件的选用、QuartusⅡ开发工具的使用;VHDL硬件描述语言及丰富的数字电路和电子数字系统EDA设计实例。

课程编号：04021144《EDA技术》课程教学大纲学时：48 学分：3一、教学大纲的说明1、授课对象：电子信息工程专业、四年制本科2、课程性质：专业方向类必修课3、任务及要求：电子设计自动化（EDA）是电子信息类专业的一门重要课程。

EDA是20世纪90年代初发展起来的新技术。

本课程的任务是使学生学习和掌握可编程逻辑器件、EDA开发系统软件以及硬件描述语言(VHDL)，为掌握EDA技术打下必要的基础；初步学会应用EDA技术解决一些简单的电子设计问题。

4、与其它课程的联系：先修课程：模拟电子技术、数字电子技术、Java语言与程序设计后续课程：电子系统设计二、教学大纲1、课程内容：第一章EDA技术概述EDA技术的由来、可编程逻辑器件的发展历程、可编程逻辑器件产品简介、硬件描述语言简介。

通过本章的学习，使学生对EDA技术有一个初步的认识。

第二章EDA设计流程及其工具设计流程、EDA开发工具简介。

通过本章的学习，使学生对常用EDA开发工具有一个初步的认识。

第三章FPGA/CPLD结构与应用本章具体介绍数种可编程逻辑器件。

通过本章的学习，使学生深入了解可编程逻辑器件，为掌握EDA技术打下坚实的基础。

第四章原理图输入设计方法本章通过实例详细介绍了Quartus II软件中原理图输入设计方法、波形输入设计方法。

第五、六、七、八、九章VHDL设计VHDL程序结构、VHDL语言要素、VHDL顺序语句、VHDL并行语句、VHDL的描述风格、仿真、综合。

本章内容是介绍一种通用的硬件描述语言VHDL。

该语言与一般的计算机高级语言有相似之处，但是它是以硬件为目标的。

通过本章的学习，应掌握VHDL的主要内容，并通过上机操作，学会编程方法。

第十章设计优化和设计方法介绍面积优化、速度优化的常用方法，并详细介绍如何在Quartus II软件中实现上述优化。

第十一章EDA工具软件接口介绍Quartus II软件与常用第三方EDA软件如Synplify、ModelSim的接口方法。

MOSFET的SPICE模型一、背景CMOS技术中器件建模是多年来研究的重要领域,从开始的众多模型的独立发展到适用于电路模拟的模型标准的统一,为IC设计工程师!半导体制造工程师!CAD开发工程师!模型研发工程师之间的高效合作,降低IC制造成本等起到了非常重要的促进作用"但器件尺寸缩小的深亚微米!超深亚微米时,器件的工作机理发生了很大的变化,因此建立合适的器件模型,对器件工作的分析其重要性十分明显。

二、简介MOSFET模型发展至今，已有五十多个模型。

下面简单介绍几个有代表性的模型：… Level 1 ——MOS1模型（Shichman-Hodges模型），该模型是Berkley SPICE最早的MOST 模型，适用于精度要求不高的长沟道MOST。

电容模型为Meyer模型，不考虑电荷贮存效应… Level 2 ——MOS2模型，该模型考虑了部分短沟道效应，电容模型为Meyer模型或Ward-Dutton模型。

Ward-Dutton模型考虑了电荷贮存效应。

… Level 3 ——MOS3模型，为半经验模型，广泛用于数字电路设计中，适用于短沟道器件，对于沟道长度≥2µm的器件所得模拟结果很精确。

BSIM模型——Berkeley Short-Channel IGFETModel。

BSIM模型是专门为短沟道MOST 而开发的模型。

目前已经发展到BSIM4模型。

… Level 4 ——BSIM1模型，适合于L≈1µm，tox≈15nm的MOSFET。

BSIM1模型考虑了小尺寸MOST的二阶效应包括：… 垂直电场对载流子迁移率的影响；… 速度饱和效应；… DIBL（漏场感应势垒下降）效应；… 电荷共享；… 离子注入器件的杂质非均匀分布；… 沟道长度调制效应；… 亚阈值导电；… 参数随几何尺寸的变化基本公式是萨方程的修正… HSPICE Level 28 ——改进的BSIM1模型，适用于模拟电路设计，目前仍有广泛应用。

第八章 可综合的VerilogHDL设计实例---简化的RISC CPU设计简介---前言：在前面七章里我们已经学习了VerilogHDL的基本语法、简单组合逻辑和简单时序逻辑模块的编写、Top-Down设计方法、还学习了可综合风格的有限状态机的设计，其中EEPROM读写器的设计实质上是一个较复杂的嵌套的有限状态机的设计，它是根据我们完成的实际工程项目设计为教学目的改写而来的,可以说已是真实的设计。

在这一章里, 我们将通过一个经过简化的用于教学目的的 RISC_CPU 的设计过程,来说明这种新设计方法的潜力。

这个模型实质上是第四章的RISC_CPU模型的改进。

第四章中的RISC_CPU模型是一个仿真模型，它关心的只是总体设计的合理性，它的模块中有许多是不可综合的，只可以进行仿真。

而本章中构成RISC_CPU的每一个模块不仅是可仿真的也都是可综合的，因为他们符合可综合风格的要求。

为了能在这个虚拟的CPU 上运行较为复杂的程序并进行仿真, 因而把寻址空间扩大到8K（即15位地址线）。

下面让我们一步一步地来设计这样一个CPU，并进行仿真和综合，从中我们可以体会到这种设计方法的魅力。

本章中的VerilogHDL程序都是我们自己为教学目的而编写的，全部程序在CADENCE公司的LWB (Logic Work Bench)环境下和 Mentor 公司的ModelSim 环境下用Verilog语言进行了仿真, 通过了运行测试，并分别用Synergy和Synplify综合器针对不同的FPGA进行了综合。

分别用Xilinx和Altera公司的的布局布线工具在Xilinx3098上和Altera Flex10K10实现了布线。

顺利通过综合前仿真、门级结构仿真以及布线后的门级仿真。

这个 CPU 模型只是一个教学模型, 设计也不一定合理, 只是从原理上说明了一个简单的RISC _CPU的构成。

我们在这里介绍它的目的是想说明：Verilog HDL仿真和综合工具的潜力和本文介绍的设计方法对软硬件联合设计是有重要意义的。

eda电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解EDA电路的基本概念，掌握电路设计的基本原理。

2. 使学生掌握EDA软件的使用方法，能够进行简单的电路图绘制和仿真。

3. 帮助学生掌握常见的电子元器件的特性及其在电路中的应用。

技能目标：1. 培养学生运用EDA软件进行电路设计和仿真的能力。

2. 培养学生分析电路原理和解决实际问题的能力。

3. 提高学生的团队协作能力和沟通表达能力。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子电路设计和制作的兴趣，激发创新意识。

2. 培养学生严谨、认真的学习态度，养成良好的学习习惯。

3. 增强学生的环保意识，了解电子电路在生产、生活中的环保要求。

课程性质：本课程为实践性较强的电子技术课程，结合理论知识与实际操作，培养学生的电路设计能力和动手能力。

学生特点：学生处于高中阶段，具有一定的物理和数学基础，对电子技术有一定的好奇心，但实际操作能力有待提高。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，以学生为主体，发挥教师引导作用，提高学生的实践操作能力和创新能力。

通过分解课程目标为具体的学习成果，使学生在课程学习过程中逐步实现目标，为后续教学设计和评估提供依据。

二、教学内容1. EDA电路基本概念：介绍EDA电路的定义、发展历程及在电子设计中的应用。

教材章节：第一章 芯片设计自动化概述2. EDA软件使用方法：讲解如何安装、使用EDA软件，以及软件的基本操作。

教材章节：第二章 EDA工具及其使用3. 电路设计基本原理：学习电路设计的基本流程、原理图绘制和PCB布线等。

教材章节：第三章 电路设计基本原理4. 常见电子元器件：介绍电阻、电容、二极管、三极管等元器件的特性和选型。

教材章节：第四章 电子元器件5. 电路设计与仿真：学习运用EDA软件进行电路设计与仿真，分析电路性能。

教材章节：第五章 电路设计与仿真6. 实践项目：分组进行电路设计实践，培养学生的动手能力和团队协作精神。