EDA总结知识点.pdf

EDA（电子设计自动化）是现代电子系统设计的核心技术，它极大地推动了电子设计的效率和创新。狭义的EDA主要关注大规模可编程逻辑器件，如FPGA和CPLD，利用硬件描述语言（HDL）如VHDL、Verilog HDL、System Verilog和System C进行设计，并借助计算机软件进行逻辑编译、化简、综合、布局布线和仿真等一系列步骤，最终形成完整的电子系统或ASIC。 在21世纪，EDA技术取得了显著的进步，主要体现在以下几个方面： 1. 自主知识产权的保护：EDA使得电子设计成果可以被清晰地表达和确认，有助于知识产权的保护。 2. 强大的软件支持：不断有新的、功能强大的EDA软件推出，支持标准语言的仿真和设计。 3. 跨领域的融合：模拟与数字、软件与硬件、系统与器件、ASIC与FPGA等领域的界限变得模糊，互相融合。 4. 更大规模的FPGA/CPLD器件：提供了更高的集成度和处理能力。 5. ASIC设计标准单元的发展：覆盖了大规模电子系统和复杂的IP模块。 6. IP核的广泛应用：在电子行业中，软硬件IP核的使用越来越普遍。 7. SOC设计技术：高效低成本的设计方法使复杂电子系统的设计变得更加便捷。 8. 系统级行为验证语言：简化了复杂系统的验证过程。 9. FPGA上的DSP应用：提高了信号处理能力。 10. 嵌入式处理器软核的成熟：降低了对硬件知识的要求，加速了设计进程。 传统电子设计方法的局限性在于手工设计的复杂性、错误查找的困难、文档管理的不便、设计与生产工艺的紧密关联以及缺乏实时测试。而EDA技术则克服了这些缺点，通过硬件描述语言保证设计的正确性，减少了成本和时间，同时引入库管理、设计文档管理和强大的仿真功能。此外，EDA还促进了设计的标准化、规范化和IP核的可重用性，提高了设计的通用性和可移植性，尤其适合大规模系统的自顶向下设计。 在EDA设计流程中，图形输入包括原理图、状态图和波形图等多种方式。综合器和适配器是关键工具，综合器通常由专业EDA公司提供，而适配器则由器件供应商提供，因为它们需要与具体器件的结构匹配。时序仿真和功能仿真则分别用于检查设计的时间性能和逻辑功能，其中，功能仿真不依赖于特定硬件特性。 FPGA和CPLD是两种常见的可编程逻辑器件。CPLD通常基于乘积项结构，如Lattice的ISPLSI系列、Xilinx的XC9500系列等；而FPGA则采用查表法结构，如Xilinx的 Spartan和Virtex系列，Altera的Cyclone和Stratix系列等。它们各自有不同的优势和应用场景，可以根据设计需求选择合适的器件。 EDA技术的不断发展和进步极大地推动了电子设计的现代化，使得设计师能够更高效、准确地构建复杂的电子系统，同时也降低了对硬件专业知识的依赖，为未来的电子创新提供了强大支持。