华北电力大学科技学院电子设计自动化1绪论.ppt

电子设计自动化

华北电力大学电子与通信工程系第1章绪论电子设计自动化概述HDL语言概述EDA软件介绍专用名词解释课程学习的目标课程简介及考察电子设计自动化概述1.1什么是电子设计自动化包括模拟电路设计、数字电路设计、模数混合电路设计、高频电路设计、高速电路设计、PCB电路板设计、集成电路设计、PLD系统设计等。（1）电子设计（电子系统设计/电子电路设计）自动化与人工是相对应的，即用工具代替人工来完成具体的工作。英文全称：ElectronicDesignAutomation英文简称：EDA（2）自动化电子设计自动化是一门使用工具代替人工进行电子设计的技术。定义电子设计自动化的定义，存在两种观点：广义的电子设计自动化狭义的电子设计自动化电子设计自动化就是借助于EDA工具进行电子系统设计的一种技术。01EDA工具是指立足于计算机工作平台而开发出来的一整套先进的设计电子系统的软件工具。02广义的电子设计自动化狭义的电子设计自动化主要指的是基于可编程逻辑器件（PLD）的电子系统设计自动化，即以大规模可编程逻辑器件为设计载体，以硬件描述语言为逻辑描述的主要设计输入，通过相关的开发软件，以计算机和PLD实验开发系统为设计平台，自动完成电子系统的设计，最终形成集成电子系统或专用集成芯片。1狭义的电子设计自动化2狭义电子设计自动化主要包括以下四个要素：①大规模可编程逻辑器件是应用EDA技术完成电子系统设计的载体。01③软件开发工具是进行电子设计的智能化设计工具。03②硬件描述语言用来描述系统的结构和功能，是EDA技术的主要表达手段。02④实验开发系统是实现PLD编程下载和硬件验证的工具。04EDA技术以计算机科学、微电子技术为基础，并融合了应用电子技术、智能技术及计算机图形学、拓扑学、计算数学等众多学科的最新成果。2.支持学科EDA技术是现代电子设计的核心，是现代电子设计的主要技术手段。3.重要性4.应用领域EDA技术应用于各种电子系统设计领域，并且涉及到电子系统开发的全过程。狭义电子设计自动化主要研究内容交通运输自动化电子设计自动化使用工具汽车EDA工具人工角色驾驶员设计人员具体工作汽车驾驶设计输入操作规则汽车操作规则、交通规则EDA工具使用方法、设计输入规则为什么需要电子设计自动化集成电路单位面积上可容纳的晶体管数目约每隔18个月便会增加一倍，电路的性能也将提升一倍。摩尔定律Intel80核芯片（2007年）有了汽车，交通运输更加便捷。正如汽车的作用一样，有了EDA工具，工程师可以制造出更复杂、集成度更高、性能更优的集成电路、电子产品。实现复杂设计01设计具备高可靠性02加快设计速度03提高产品性能04降低设计成本05具有统一标准06电子设计自动化的优点：1.3如何实现电子设计自动化电子设计自动化实现流程具有高层综合和优化的功能，能在系统级对系统进行综合、优化和仿真；4采用大规模可编程器件实现系统；5用软件的方式对系统进行硬件设计；1用软件方式设计的系统到硬件系统的转换是由开发软件自动完成的；2设计过程中可用有关软件进行各种仿真；3利用EDA技术进行数字系统设计，具有以下几个特点：1.4EDA技术的特点所设计的系统可现场编程，在线升级；提供开放性和标准化的操作环境，可实现资源共享，设计的移植；采用平面规划技术，可对逻辑综合和物理版图设计进行联合管理；带有嵌入IP核的SOC设计，提供软、硬件协同设计工具；支持多人的并行设计，适合团队协作，分工设计。010302040512EDA技术是20世纪90年代初从计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助测试和计算机辅助工程等概念发展而来的。1.5EDA技术的发展计算机辅助设计CAD计算机辅助工程CAE电子设计自动化EDA经历了三个发展阶段:01040203硬件描述语言HDLHardwareDescriptionLanguage硬件描述语言是一种用文本形式来描述和设计电路的语言。设计者用HDL来描述所需设计，然后使用EDA工具进行综合与仿真，生成某种目标文件，最后实现具体硬件设计。HDL可以描述硬件电路的功能、信号连接关系及时序关系等。它虽然没有图形输入那么直观，但功能更强，可以进行大规模，多个芯片的数字系统的设计。主流的HDL有VHDL和VerilogHDL。HDL语言概述2.1VHDL语言简介（1）VHDL语言的含义V