EDA技术与VHDL总结提纲初稿

复习提要主要内容第一章概述（1）了解传统的系统硬件设计方法；（2）了解利用硬件描述语言的硬件电路设计方法、特点，了解自上而下的设计方法及基本步骤、优势；（3）了解硬件描述语言的种类、VHDL发展历史第三章VHDL语言程序的基本结构（1）了解VHDL语言程序的组成部分（2）掌握各个组成部分的语法结构实体端口的说明，方向，数据类型构造体定义语句构造体的子结构：BLOCK、PROCESS、PROCEDURE、FUNCTION第四章 VHDL语言的数据类型与运算操作符（1）了解VHDL语言的客体：信号、变量、常数的物理意义及说明场合理解信号与变量的区别（2）VHDL语言的数据类型标准数据类型，用户自定义数据类型（3）数据类型的转换不同的数据类型不能进行运算和直接代入。

掌握常用的转换函数，如由integer 转为std_logic_vector，或由std_logic_vector转为integer。

（4）VHDL语言的运算操作符逻辑运算符、关系运算符、算术运算符、并置运算符必须注意，运算符的左边和右边，以及代入信号的数据类型必须是相同的。

在VHDL语言中，逻辑表达式的左右没有优先级差别，应加上括号确定运算顺序，当然也有例外。

算术运算符并置运算符的应用第五章 VHDL语言构造体的描述方式（1）了解构造体的三种描述方式：行为描述方式，寄存器传输（RTL）描述方式，结构描述方式。

（2）了解VHDL语言的两种延时类型：惯性延时和传输延时（3）了解和掌握结构化描述语句：COMPONENT声明语句+元件例化语句元件例化语句：标号名：元件名 PORT MAP(...)了解两种元件的端口信号映射方法：位置映射方法、名称映射方法Generic语句第六章 VHDL语言的主要描述语句（1）顺序描述语句了解顺序描述语句的应用场合。

了解VHDL中的主要顺序描述语句有哪些。

掌握常用顺序语句的语法格式和应用等理解和掌握信号和变量的区别WAIT语句断言语句信号代入语句变量赋值语句IF语句IF语句的3种书写格式理解和掌握应用IF语句的多选择控制语句隐含的优先级关系。

《EDA技术与VHDL》期末复习大纲CH1 EDA技术概述1.基本缩略语的英文全称以及中文含义：VHDL：超高速集成电路硬件描述语言VHSIC(very high speed intergrated circuit)Hardware Description LanguageASIC:专用集成电路Application specific intergrated circuitsEDA:电子设计自动化Electronic design automationCPLD:复杂可编程逻辑器件Complex programmable logic deviceJTAG:联合测试行动组Jiont test action groupIP:知识产权核、知识产权模块Internet protocolSOC:片上系统Sestem on a chipFPGA:现场课编程门阵列Field-programmable gate arrayLUT:可编程查找表Look up tableRTL:寄存器传输级Register transport level2.会使用PROM阵列完成逻辑函数；P12页3.几个重要概念：综合和适配P6\P8编程和配置4.可编程逻辑器件的几大分类；P105.IP在EDA技术中的应用以及意义；P236.基于FPGA/CPLD 的EDA开发设计流程；P67.常见的大规模可编程逻辑器件的编程工艺。

P21CH2 VHDL程序结构与数据对象1.VHDL程序的基本结构，以及常用库；P262.VHDL中的数字表示方法以及数制转换；P343.信号和变量的功能特点以及异同点；P37\384.几种端口模式，区别INOUT和BUFFER的异同；P295.分析体会27页例2-1（4选1多路选择器）；P276.会根据VHDL程序画出实体图、电路原理图以及波形图。

CH3 VHDL数据类型与顺序语句1.几个重要VHDL数据类型：BIT和BIT_VECTOR类型STD_LOGIC和STD_LOGIC_VECTOR类型2.几个重要VHDL语句：IF_THENCASE_WHENPROCESSLOOPWAIT（时钟信号产生）GENERIC（可结合第5章复习）3.几个常用的VHDL程序：（1）基本D触发器，含异步复位和时钟使能的D触发器（分析体会异步和同步的具体含义）；P55（2）实用计数器；P64（3）优先编码器（掌握用IF 语句描述真值表的方法）；P68（4）端口数据统计计数器；P78（5）半加器（注意有若干种程序写法）4.习题3-8及其若干变种（例如：同步置1，同步清零…）目的是练习同步或者异步时钟下的IF语句顺序。

姓名：胡海侠学号：200920212036 班级：SJ0931《EDA技术与VHDL》课程学习笔记在学习本课程之前，我了解到这门课程是与数字电路有关，考虑到数字电路方面的知识已经忘得差不多了，再加上大学学习时候基础本来就不牢靠，所以就恶补了一下数字电路方面的知识。

通过对数字电路的学习，我能够基本上回想起老师上课讲的内容，对数字电路方面有了一个系统的认识，尽管还不是尽善尽美，但是对后期课程的学习已经没有什么障碍了。

那么经过不到一个星期的复习，我基本掌握了以下内容：1：逻辑代数的基本公式和定理，逻辑函数的化简方法和逻辑函数的基本表示方法（1）逻辑函数的基本公式和定理是进行公式化简的依据（2）逻辑函数的基本化简方法是公式化简法和图形化简法，其中图形化简方法中主要应用卡诺图化简的方法。

化简的结果通常为标准与或式（3）逻辑函数的基本表示方法有六种：真值表，卡诺图，函数式，逻辑图，波形图和VHDL 描述2：半导体二极管，三极管和MOS管是数字电路中的基本开关元件，半导体二极管是不可控的；半导体三极管是一种电流控制且具有放大特性的开关元件；MOS管是用电压进行控制的，也具有放大功能。

了解了CMOS和TTL集成门电路的外部特征——逻辑特性和电器特性。

逻辑特性即逻辑功能，如与门，或门，非门，与非门，或非门，与或非门等；电器特性有静态特性（主要是输入特性和输出特性）和动态特性（主要是传输延迟时间）。

3：通过对组合逻辑电路的学习，我知道组合逻辑电路是输出信号仅取决于当时的输入信号，而与原来所处的状态无关。

了解了组合逻辑电路的分析设计的方法。

并通过对加法器，数值比较器，译码器，数据选择器和分配器，只读存储器的学习，对设计过程有了更深的了解。

4：触发器的学习（1）基本触发器：把两个与非门或者或非门交叉连接起来，边构成了基本触发器（2）同步触发器：在基本触发器基础上，增加两个控制门和一个控制信号，就构成了同步触发器。

他的显著特征就是时钟电平直接控制（3）边沿触发器：把两个D触发器级联起来，便构成边沿D触发器，再加以改进就可以得到边沿JK触发器。

《EDA技术与VHDL》教学大纲032320 电子信息工程、通信工程专业限选课，32学时，2学分一、课程内容本课程内容包括EDA技术及应用的有关问题, EDA技术的主要内容即EDA的物质基础——大规模可编程逻辑器件FPGA/CPLD的结构及原理，EDA的主流表达方式——VHDL 的编程基础，EDA的设计开发软件以及EDA的实验开发系统的结构及使用方法。

二、大纲说明1．课程的性质、目的和任务课程性质：：本课程是通信工程和电子信息专业的专业限选课。

课程目的和任务：使学生掌握大规模可编程逻辑器件的基本理论与使用方法，掌握VHDL语言的进行硬件设计的方法，学会相应的软件开发工具及实验开发系统的应用。

2．课程的基本要求：本课的教学环节包括课堂讲授，学生自学，实验，习题，答疑，质疑和期末考试。

通过上述基本教学步骤，要求学生掌握可编程器件及VHDL语言的基本内容，并能正确地应用这些知识进行硬件设计，以提高学生的专业技能。

3．本课程与相关课程的关系先修课程：C程序设计语言，数字电子技术。

4．课程基本内容、难点和重点第一章绪论一般理解与掌握： EDA技术及数字系统设计流程。

重点：1. EDA技术的主要内容 2. 数字系统的设计。

难点：EDA的工程设计流程。

第二章大规模可编程逻辑器件一般理解与掌握：1.可编程逻辑器件概述。

2. 复杂可编程逻辑器件。

重点：1. FPGA和CPLD的开发应用选择。

2. 在系统可编程(ISP)逻辑器件。

难点：现场可编程门阵列(FPGA)。

第三章VHDL编程基础一般理解与掌握：概述。

重点：1. VHDL程序基本结构。

2. VHDL顺序语句。

3. VHDL并行语句。

4. 子程序。

5. 库、程序包及其他。

6. VHDL描述风格。

7.基本逻辑电路设计。

难点：1.VHDL语言要素。

2.状态机的VHDL设计。

第四章常用EDA工具软件操作指南一般理解与掌握：1. Lattice ispEXPERT操作指南。

EDA技术与VHDL_汇总EDA（电子设计自动化）技术与VHDL（可编程硬件描述语言）是在电子设计领域中广泛应用的两种技术。

EDA技术是指利用计算机辅助设计软件来帮助工程师进行电子电路的设计和验证，提高设计效率和降低成本。

而VHDL是一种硬件描述语言，用于描述电子系统的行为和结构，是EDA技术的重要工具之一、本文将针对EDA技术和VHDL进行综述。

EDA技术是电子设计流程中的重要环节，包括电路设计、电路模拟、布局与布线、物理验证等多个方面。

其中，电路设计主要关注电路行为和结构的设计，通过EDA软件可以对电路进行逻辑综合、时序优化等操作，从而生成最终的电路结构。

电路模拟是对设计电路进行仿真和验证的过程，通过EDA软件可以模拟电路的工作状态，检查设计是否符合预期要求。

布局与布线是将逻辑电路转化为物理电路的过程，在电路板上布置元件并进行连线，以满足电路的功能和性能要求。

物理验证则是根据设计规则和约束对布局和布线结果进行验证，确保电路能够正常工作。

VHDL是一种硬件描述语言，用于描述电子系统的行为和结构。

VHDL提供了抽象层次，可以描述从逻辑门到整个系统的各个层次。

使用VHDL，设计者可以对系统进行模块化描述，将整个系统分解为多个模块并进行独立设计。

VHDL还提供了丰富的工具和语法，用于描述电路的结构、时序、数据流等信息。

通过VHDL描述的电路可以通过EDA软件进行综合、仿真、布局与布线等操作。

VHDL还具有良好的可移植性，设计者可以在不同EDA软件和不同平台上进行开发和验证。

EDA技术与VHDL的结合可以提高电子设计的效率和质量。

通过EDA软件，设计者可以利用图形界面进行电路设计，快速搭建和验证电路结构。

在设计过程中，VHDL可以使设计者在高层次上描述电路功能和结构，提高设计抽象和可重用性。

此外，通过EDA软件可以进行电路的仿真和验证，帮助设计者对电路进行性能、时序等方面的优化，减少设计错误的风险。

在布局与布线阶段，EDA软件可以自动完成复杂的布局与布线操作，优化电路的尺寸和信号传输路径，提高电路的可靠性和性能。

EDA技术与VHDL_汇总EDA（Electronic Design Automation，电子设计自动化）技术是一类软件和工具的总称，用于帮助设计师在集成电路设计过程中进行系统分析、系统设计、电路设计、物理布局、验证等工作。

EDA技术在现代集成电路设计中起着至关重要的作用。

VHDL（VHSIC Hardware Description Language，可编程硬件描述语言）是一种用于描述数字电路和系统的硬件描述语言。

VHDL通过以人类可读的方式描述电路结构和行为，然后使用EDA工具将VHDL代码转换为实际的电路图和布局。

首先，EDA技术提供了各种工具和环境，可以帮助设计者对电路进行分析和模拟，以验证电路的性能和功能。

设计者可以使用EDA工具对电路进行仿真，以便在实际制造之前发现并消除潜在问题。

在这个过程中，VHDL作为一个硬件描述语言，提供了一种方式来描述和验证电路的行为和功能。

其次，EDA技术还可以帮助设计者将VHDL代码转换为物理布局。

设计者可以使用EDA工具进行逻辑合成、布局布线等操作，根据VHDL代码生成实际的电路图。

这些工具可以通过综合技术将高级抽象描述转换为底层的物理结构，从而提高电路设计的效率和准确性。

此外，EDA技术还可以辅助设计者进行电路的优化。

设计者可以使用EDA工具对电路进行优化，并进行不同级别的折中。

例如，可以通过选择不同的元件、更改电路结构或参数来改善电路性能。

这些优化过程需要设计者对VHDL代码进行分析和修改，以达到更好的性能和功耗表现。

最后，EDA技术还可以帮助设计者进行电路的验证。

使用EDA工具可以对已实现的电路进行验证，确保其符合设计要求。

这些工具可以通过测试用例和仿真来验证电路的正确性，并提供分析报告和调试工具，以便设计者快速定位和修复问题。

VHDL作为硬件描述语言，可以提供详细的功能和行为描述，有助于验证过程的进行。

总而言之，EDA技术与VHDL密切相关，通过提供各种工具和环境，帮助设计者完成集成电路设计的各个阶段。

第1章1.什么是EDA技术？什么是狭义EDA？什么是广义EDA？P1基于计算机的电子设计自动化技术；侠义：用编程的方式在一块芯片内设计数字电路广义；用软件自动合计电子产品2.利用EDA技术进行电子系统设计的最终目标是什么？P2完成专用集成电路或印刷电路板的设计和实现3.IEEE标准化的HDL语言有哪两种？P4VHDL和Verilog4. EDA开发设计流程包含哪些步骤？各步骤的作用是什么？P7~10设计输入（将电子系统以一定的表达方式输入计算机），综合（将用行为和功能层次表达的电子系统转换为低层次的、便于具体实现的模块组合装配的过程），适配（将综合器产生的网表文件配置于指定的目标其中，是指产生最终的下载文件），仿真（根据一定的算法和仿真库对设计模拟，验证设计正确性，一边排除错误），编程下载5.可编程逻辑器件有哪些分类方法？各可分为哪几类？P11集成度（高低集成度）结构（查中表，乘积项）、编程工艺（熔丝，反熔丝，EPROM\EEPROM\SRAM\Flash）6.简单PLD中的PROM、PLA、查中表，乘积项PAL和GAL在结构上有何异同？与阵列只有PROM固定，或阵列只有GAL固定（其他都是可编程的）7.CPLD器件的最基本可编程单元是什么？由哪几部分组成？P16LC1、逻辑阵列2、乘积项选择矩阵3、可编程寄存器8.FPGA器件的最基本可编程单元是什么？由哪几部分组成？P19LE1、一个四输入的查找表LUT2、进位逻辑链3、寄存器逻辑链4、一个可编程的寄存器9.CPLD的内部结构组成？P15-171、逻辑阵列块2、逻辑宏单元3、扩展乘积项4、可编程连线阵列5、I/O控制块10.FPGA的内部结构组成？P18-202、1、逻辑阵列块2、嵌入式存储器3、嵌入式硬件乘法器、4、I/O单元5、嵌入式PLL11.查找表原理？P18查找表(Look-Up-Table)简称为LUT，LUT本质上就是一个RAM。

EDA技术与VHDL语言期末复习指导课程要求：本课程是通信类专业的专业技术课，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Quartus II等常用EDA软件对FPGA和CPLD作一些简单电路系统的设计，同时能较好地使用VHDL语言设计简单的逻辑电路和逻辑系统，学会行为仿真、时序仿真和硬件测试技术，为现代EDA工程技术的进一步学习，通信类ASIC器件设计以及通信类超大规模集成电路设计奠定基础，使学生具备可编程类硬件设计的技术手段。

课程复习提纲：（一）概论（基础知识）现代EDA技术；EDA基本概念P.1 【名词解释】EDA发展趋势（IP核）P.2【简答】EDA技术实现目标：3点P3~P4【简答】VHDL概况；（名词解释）P4【名词解释】自顶向下的系统设计方法；P8~ P10【简答】对现代EDA技术及实现工具的使用方法和发展情况有了解。

P11【简答】（二）EDA设计流程及工具（基础知识）基于EDA软件的FPGA/CPLD开发流程和ASIC设计流程；P12~P16 其中的几个“小标题”并简单扩展；ASIC设计方法；P17~P18；【简答】一般的ASIC设计流程；P19；【简答】与这些设计流程各环节密切相关的EDA工具软件（Quartus II）；综合软件的名称等；P19~P23；【填空】IP、SOC，FPGA,CPLD等术语。

P24等【名词解释】（三）FPGA/CPLD结构与应用（基础知识）FPGA和CPLD的基本技术；可编程器件的分类；P28【简答或填空】几类常用的可编程逻辑器件的结构和工作原理；【简答】PLD，PROM,PLA,PAL,GAL P29~ P31，P36~ P40对CPLD的乘积项原理；P38【简答】FPGA的查找表原理；P40【简答】相关的编程下载和测试技术。

P46~ P50 【了解】（四）VHDL设计初步（重点知识）通过简单、完整而典型的VHDL设计示例，初步了解VHDL表达和设计电路的方法；VHDL语言现象和语句规则；VHDL系统设计技巧；（五）Quartus II应用向导（一般了解，需了解参数配置方法）基于Quartus II的VHDL文本输入设计流程（通过实例），包括设计输入、综合、适配、仿真测试和编程下载等方法；【了解】Quartus II包含的一些有用的测试手段；【了解】原理图输入设计方法。