EDA技术基础

EDA技术重要基础知识点1. EDA技术概述- EDA(Exploratory Data Analysis)技术是指通过可视化和统计方法来理解和分析数据的过程。

它通常是数据科学和数据分析中的第一步，用于发现数据的模式、异常和趋势。

2. 数据收集与清洗- 在进行EDA之前，正确而全面地收集数据是十分重要的。

这包括确定需要收集的数据类型、数据源以及收集方式等。

同时，数据清洗是为了过滤掉噪声数据、处理缺失值等，以确保数据的准确性和完整性。

3. 描述性统计分析- 描述性统计分析是EDA过程中常用的方法之一。

它通过计算数据的中心位置、离散程度和分布等统计量，来描述数据的基本特征。

常见的描述性统计分析方法包括平均数、中位数、标准差和频率分布等。

4. 数据可视化- 数据可视化是以图形化的方式展示数据的过程，它能够更直观地呈现数据的分布和趋势。

常用的数据可视化方法包括直方图、散点图、折线图和箱线图等。

5. 缺失值处理- 在数据分析中，经常会遇到一些数据缺失的情况。

处理缺失值是EDA 中必不可少的一部分。

常见的方法包括删除缺失值、用均值或中位数填充缺失值、使用插值等。

6. 异常值检测- 异常值是指与大部分样本不符的数值，它们可能是由于记录错误、测量误差或稀有事件等原因引起。

在EDA中，需要通过异常值检测来排除异常值的影响。

常用的方法包括箱线图、Z分数和3σ原则等。

7. 相关性分析- 相关性分析用于衡量两个或多个变量之间的关系强度。

在EDA过程中，通过计算变量之间的相关系数，可以了解变量之间的相关性程度。

常用的相关性分析方法包括Pearson相关系数、Spearman相关系数和点二列相关等。

8. 探索性数据分析报告- 在完成EDA后，通常会生成一份探索性数据分析报告。

这份报告将展示你对数据的理解和分析结果，包括数据的描述统计、可视化图表和相关性分析等。

它可以为进一步的数据分析和建模提供基础。

以上是EDA技术中的重要基础知识点。

端口的模式



输入（Input） 输出（Output） 双向（Inout）：可代替所有其他模式， 但降低了程序的可读性，一般用于与 CPU的数据总线接口 缓冲（Buffer）：与Output类似，但允 许该管脚名作为一些逻辑的输入信号， 可以返回到实体内部。
端口说明
PORT ( 端口名{,端口名} : 方向 数据类型; : : 端口名{,端口名} : 方向 数据类型 );
3. 库、程序包和配置 （1）库、程序包
•
预定义库 (隐含打开)
• •
设 计 库 资 源 库
(用LIBRARY)
STD库 WORK 库
STANDARD(隐含说明) TEXTIO(用USE说明) STD_LOGIC_1164 STD_LOGIC_ARITH STD_LOGIC_UNSIGNED NUMERIC_STD NUMERIC_BIT MATH_REAL MATH_COMPLEX VITAL_TIMING VITAL_PRIMITIVE

结构体有三种描述方式



行为描述(behavioral) 数据流描述(dataflow) 结构化描述(structuture behavioral of eqcomp4 is begin comp: process (a,b) begin 高层次的功能描述， if a=b then 不必考虑在电路中 equal <= ‘1’; else 到底是怎样实现的。 equal <=‘0’; end if; end process comp; end behavioral ;
1.实体（Entity）


描述此设计功能输入输出端口（Port） 在层次化设计时，Port为模块之间的接口 在芯片级，则代表具体芯片的管脚 Entity eqcomp4 is port(a, b: in std_logic_vector(3 downto 0); equal:out std_logic ); end eqcomp4; A[3..0] equal B[3..0]

VHDL有如下特点：①支持从系统级到逻辑门级电路的描述；②具有很强的硬件描述能力；③设计技术齐全、方法灵活、支持广泛；④对设计描述具有相对的独立性；⑤具有很强的移植能力；⑥易于共享和复用；⑦具有丰富的仿真语句和库函数；⑧设计结构清晰、易读易懂；⑨易实现系统的更新和升级；⑩数据类型丰富、安全性好。

VHDL语言中常用的五种库：1)IEEE库：VHDL语言设计中最常见的库。

2) STD库：VHDL语言的标准库3) WORK库：用户的VHDL语言工作库。

4)VITAL库： VHDL语言的时序仿真库5)用户自定义的库：用户自定义的资源库变量的使用规则：①变量不能用于硬件连线和存储元件；②变量赋值和初始化赋值都用“:=”表示；③变量的初值不是预设的，某一时刻只能有一个值；④变量不能用于在进程间传递数据；⑤仿真时，变量用于建模；⑥综合时，变量充当数据的暂存。

信号与变量的区别：①使用场合不同:变量在进程、函数和过程中说明；信号在结构体中说明。

②赋值符号不同:变量用“：=”号赋值, 其值被立即使用(无时间延时)；信号用“＜=”赋值，其值可以附加延时。

VHDL语言预定义了五种运算符:逻辑运算符、算术运算符、关系运算符、符号运算符、移位运算符主要的三家公司：Xilinx、Altera、LatticeEDA软件系统包括子模块：设计输入子模块、设计数据库子模块、分析验证子模块、综合仿真子模块、布局布线子模块。

电子系统设计的仿真过程分为两个阶段：设计前期的系统级仿真和设计过程的电路级仿真。

（系统仿真主要验证系统的功能；电路级仿真主要验证系统的性能，决定怎样实现设计所需的精度。

）设计过程中的仿真有三种：行为仿真、功能仿真、时序仿真数字系统的两个模块（子系统）：数据处理子系统、控制子系统数据处理子系统主要完成数据的采集、存储、运算、传输，主要由存储器、运算器、数据选择器等功能电路组成。

数字系统设计方法：模块设计方法、自顶向下设计法、自底向上设计法。

EDA技术在进入21世纪以后，得到了更大的发展， 开始步入一个新的时期，主要表现在： 电子技术各个领域全方位进入EDA领域；电子技 术领域各学科的界限更加模糊、更加相互包容和 渗透； IP（Intellectual Property，知识产权）核在电子 行业的产业领域、技术领域和设计应用领域得到 广泛应用； 在仿真和设计两方面支持标准硬件描述语言的 EDA工具不断推出；系统级、行为验证级硬件描 述语言的出现，使得复杂电子系统的设计和验证 趋于简单； 嵌入式微处理器软核的出现，更大规模的FPGA /CPLD器件不断推出，使得单片电子系统 （System on a Chip，SoC）进入大规模应用阶段。
元器件参数选择对话框 Sheet Properties对话框
5. 基本操作
（1）元器件的选取和放置 执行菜单命令Place|Component…，或单击元器件 图标工具栏中元器件图标按钮，弹出Select a Component【元器件选择】对话框。 （2）元器件的移动、复制 （3）连线 （4）添加连接结点 （5）旋转或翻转元器件 （6）替换已放置的元器件 （7）修改元器件属性参数 （8）修改连线轨迹
EDA技术的发展 EDA技术的发展历程同大规模集成电路设 计、计算机技术、可编程逻辑器件、电子 设计技术及工艺的发展是同步的。就过去 近几十年电子技术的发展历程，EDA技术 的发展大致分为3个阶段。
20世纪70年代到80年代初为CAD阶段。在 这一时期，集成电路制作已广泛采用MOC 工艺，可编程逻辑技术和可编程逻辑器件 已经问世，计算机作为一种运算工具已在 科研领域应用，CAD的概念初步形成。利 用CAD软件，设计人员开始利用计算机代 替手工劳动，进行逻辑仿真、集成电路版 图编辑、印制电路板布局布线等方面的工 作，提高了电子系统设计的效率和可靠性。 但由于计算机的运行速度、存储容量、图 形处理能力等方面的限制，CAD没有形成 系统，仅是一些孤立的软件程序。