EDA技术及应用 Verilog HDL版(第三版) 第1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。

2．电子CAE（Computer Aided Engineering）
3．EDA（Electronic Design Automation）
EDA技术的应用范畴
EDA技术的新发展
在FPGA上实现DSP应用
嵌入式处理器软核的成熟 自主知识产权 电子技术领域全方位融入EDA技术 电子领域各学科的界限更加模糊、互为包容 更大规模的FPGA和CPLD器件不断推出 IP核的广泛应用 SoC高效低成本设计技术的成熟
1.8 功能仿真与时序仿真有什么区别？
SYNTHESIZER 为ASIC设计提供的 电路网表文件
（b）硬件语言设计目标流程
适 配
适配器也称为结构综合器，它的功能是将由综合
器产生的网表文件配置于指定的目标器件中，并产
生最终的可下载文件
对CPLD器件而言，产生熔丝图文件，即JEDEC
文件；对FPGA器件则产生Bitstream位流数据文件
结构的PLD器件的下载称为配置（Configure）。
1.4 常用的EDA软件工具 集成的CPLD/FPGA开发工具 逻辑综合工具 仿真工具 其他设计工具
集成的CPLD/FPGA开发工具
逻辑综合工具（Synthesis Tools）
仿真工具（simulation tools）
1.5 EDA技术的发展趋势
3.数字系统设计方法 （2）逻辑综合与优化
（3）开放性和标准化 Top-down设计 4.IP&SOC （4）更完备的库（Library）
Bottom-up设计
IP核（IP模块）：指功能完整，性能指标可靠，已验证的、可重 用的电路功能模块 软IP核、硬IP核、固IP核 SOC:system on chip

HDL具有C语言的风格，语言易学易用，但是可移植 性较差，只能在Altera公司的开发系统上使用，因此限制 了它的使用范围。
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1.2 EDA技术的知识体系
1.2.3 可编程逻辑语言
4．Superlog语言 1999年，Co-Design公司发布了superlog系统设计语言，

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1.2 EDA技术的知识体系
1.2.3 可编程逻辑语言
2．Verilog HDL VerilogHDL是专为专用集成电路（applicaton specific
inetergrated circuits, ASIC）设计而开发的。VerilogHDL 较为适合算法级，寄存器传输级RTL，逻辑级和门级的设 计，它可以很容易地把完成的设计移植到不同的厂家的不 同芯片中去，并且设计很容易修改，它更适合电子专业技 术人员进行数字系统的设计。 3．ABEL
即复杂可编程逻辑器件。CPLD也是一种用户根据需要而自 行构造逻辑功能的数字集成电路。其基本设计方法是借助 集成开发软件平台，用原理图、硬件描述语言等方法，生 成相应的目标文件，通过下载电缆（在“系统”编程）将 代码直接传送到目标芯片中，实现设计的数字系统。
FPGA和CPLD都是PLD器件，两者的功能基本相同， 只是实现的硬件原理有所区别，所以有时可以忽略两者的 区别，统称为可编程逻辑器件或CPLD/FPGA。
FPGA的编程无需专用的编程器，只需使用通用的 EPROM 、PROM编程器即可。当需要修改FPGA功能时， 只需要换一片EPROM即可。FPGA能够反复使用。同一片 FPGA，不同的编程数据可以产生不同的电路功能。
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1.2 EDA技术的知识体系

1.7 EDA技术的优势
（1）大大降低设计成本，缩短设计周期。 （2）有各类库的支持。 （3）极大地简化了设计文档的管理。 （4）日益强大的逻辑设计仿真测试技术。 （5）设计者拥有完全的自主权，再无受制于人之虞。 （6）软件平台支持任何标准化的设计语言；良好的可移植与可测试性， 为系统开发提供了可靠的保证。 （7）能将所有设计环节纳入统一的自顶向下的设计方案中。 （8）在系统板设计结束后仍可利用计算机对硬件系统进行完整的测试。
Altera 的 SignalTap II Xilinx 的 ChipScope
3.6 FPGA/CPLD产品概述
3.6.1 Lattice公司的CPLD器件系列 1. ispLSI系列器件 2. MACHXO系列 3. MACH4000系列 4. LatticeSC FPGA系列 5. LatticeECP3 FPGA系列
第3章 FPGA/CPLD结构与应用
3.1 概 述
3.1 概 述
3.1.1 可编程逻辑器件的发展历程
（1）20世纪70年代，熔丝编程的PROM和PLA器件是最早的可编程逻辑 器件。 （2）20世纪70年代末，对PLA进行了改进，AMD公司推出PAL器件。 （3）20世纪80年代初，Lattice发明电可擦写的，比PAL使用更灵活的 GAL器件。 （4）20世纪80年代中期，Xilinx公司提出现场可编程概念，生产出了世 界上第一片FPGA器件。同期，A1tera公司推出EPLD器件，较GAL器件 有更高的集成度，可以用紫外线或电擦除。 （5）20世纪80年代末，Lattice公司又提出在系统可编程技术，并且推出 了一系列具备在系统可编程能力的CPLD器件，将可编程逻辑器件的性能 和应用技术推向了一个全新的高度。 （6）进入20世纪90年代后，可编程逻辑集成电路技术进入飞速发展时期。 器件的可用逻辑门数超过了百万门，并出现了内嵌复杂功能模块（如加法 器、乘法器、RAM、CPU核、DSP核、PLL等）的SOPC。