EDA技术与应用：第3讲 PLD开发工具及其图形设计方式.pdf

EDA（电子设计自动化）技术是现代集成电路设计的关键工具，它涵盖了从概念到实现的整个设计流程。本讲主要探讨了PLD（可编程逻辑器件）的开发工具——Quartus II，以及如何利用其图形设计方式进行电路设计。Quartus II是由Altera公司提供的一个集成开发环境，适用于FPGA（现场可编程门阵列）和CPLD（复杂可编程逻辑器件）的设计。 在使用Quartus II进行设计时，首先需要创建一个工程文件夹，用于存放设计文件。文件夹命名应避免使用中文和空格，以防止可能出现的兼容性问题。接着，我们需要选择目标PLD器件，并可以添加其他EDA工具来辅助设计过程。 设计流程通常包括以下步骤： 1. 设计输入：使用图形或硬件描述语言（HDL）编辑器输入设计。 2. 综合（Analysis & Synthesis）：将设计代码转换为逻辑门级表示，优化逻辑结构。 3. 适配（Filter）：根据所选器件的特性，对综合后的设计进行映射和布局。 4. 编程器汇编（Assembler）：生成编程文件。 5. 时序分析（Timing Analyzer）：评估设计的时序性能，确保满足速度要求。 6. 下载：将编译后的设计加载到PLD中。 7. 仿真：验证设计的功能正确性。 在Quartus II的设计界面中，用户可以直观地看到这些步骤的进度，并进行相应的操作。Quartus II支持多种器件，并提供了相应的适配器以适应不同型号的PLD。 在图形设计法中，设计者通过原理图输入方法来构建电路。例如，设计一个全加器，首先需要创建底层设计，如半加器，然后在此基础上构建顶层设计。在原理图编辑器中，设计师可以从器件库中选取所需的逻辑元件，如与门、或门和触发器等，然后进行连线，定义输入和输出引脚。完成底层设计后，将其设置为可调用的元件，以便在顶层设计中使用。在顶层设计中，将底层设计作为模块调用，连接输入和输出，形成完整的全加器电路。 设计完成后，需要进行编译以检查语法错误。编译通过后，可以进行时序（逻辑功能）仿真，以验证设计的功能是否符合预期。在Quartus II中，可以设置起始和终止条件，运行仿真并保存波形文件，以便于分析设计的行为。 EDA技术与Quartus II的结合为PLD设计提供了高效且直观的途径，使得复杂的数字电路设计变得更为便捷。通过掌握这些工具和方法，工程师能够快速地实现和验证他们的电路设计，从而推动电子技术的发展。