《EDA技术基本》深刻复习资料.pdf

EDA技术，全称Electronic Design Automation，是电子设计自动化技术，它在现代电子设计中起着至关重要的作用。EDA技术经历了CAD（计算机辅助设计）、CAE（计算机辅助工程）和当前的EDA三个发展阶段，大大提升了电子设计的效率和精度。 EDA技术的核心组成部分包括：大规模可编程逻辑器件（如FPGA、CPLD等）、硬件描述语言（HDL，如VHDL和Verilog HDL）、EDA工具软件以及实验开发系统。硬件描述语言允许工程师用类似于编程的方式描述电路行为，而EDA工具软件则用于设计、分析、验证和实现这些电路。 设计输入在EDA中有多种方式，包括文本输入（如HDL代码）、图形输入（如原理图输入）和波形输入。VHDL和Verilog HDL是两种被广泛采用的HDL，它们被用于描述数字系统的功能和行为。仿真作为设计验证的重要步骤，分为功能仿真和时序仿真，前者关注设计的逻辑功能，后者关注设计在时间上的行为。 层次化设计是EDA中的一个重要概念，它将复杂的设计分解为可管理的模块，从底层电路开始，逐步在高层设计中组合这些模块，直至构建整个系统。这种设计方法提高了设计的复用性和可维护性。 可编程逻辑器件（PLD）如FPGA和CPLD，是EDA实现的重要硬件平台，通常包括逻辑块阵列、输入/输出块和互连资源。配置下载方式分为主动和被动，根据应用场景选择合适的配置方式。 Quartus II是Altera公司提供的EDA工具，用于FPGA的设计和开发。该软件支持多种输入方式，如原理图、文本和波形，并且在使用前需要进行授权。在Quartus II环境中，设计者应遵循一定的文件组织规则，如创建工程目录来保存设计文件，确保VHDL和Verilog HDL设计文件使用正确的扩展名。 设计完成后，编译是必不可少的步骤，它会检查设计文件的语法和逻辑错误。此外，创建元件符号（如.bsf文件）有助于实现多层次设计。引脚锁定是指将设计电路的接口与实际芯片引脚对应的过程，而波形文件（.vwf扩展名）则用于时序仿真的可视化。时序仿真或后仿真是在完成引脚锁定后进行的，以验证设计在真实硬件条件下的性能。 经过完整的EDA流程，设计文件可以被编程下载到目标FPGA或CPLD中，实现硬件电路的功能。EDA技术的广泛应用和不断发展，使得现代电子系统的设计和实现更加高效、灵活。