EDA技术及应用 第二章 EDA设计流程及其工具(精品).ppt

EDA技术主讲：牛军浩主讲：牛军浩第二章第二章 EDA设计流程及工具设计流程及工具2.1 FPGA/CPLD开发流程2.2 ASIC设计流程2.3 常用EDA工具教学目的教学目的了解了解EDA技术进行设计开发的技术进行设计开发的流程，以及流程，以及EDA设计软件设计软件能正确选择和使用能正确选择和使用EDA软件、软件、优化设计项目、提高设计效率和设优化设计项目、提高设计效率和设计质量计质量2.1 FPGA/CPLD设计流程1.FPGA/CPLD开发流程2.1 FPGA/CPLD设计流程2.设计输入将电路系统以一定的表达方式输入计算机a.图形输入b.文本输入状态图输入波形图输入原理图输入VHDL输入Verilog HDL输入2.1 FPGA/CPLD设计流程图形输入状态图输入根据电路的控制条件和不同的转换方式，用绘图的方法，在EDA工具的图形编辑器上绘出状态图，然后由EDA编译器和综合器将其综合成电路网表2.1 FPGA/CPLD设计流程图形输入波形图输入将待设计的电路看成一个“黑盒”，只设计输入和输出的时序波形，由EDA工具综合成电路网表2.1 FPGA/CPLD设计流程图形输入原理图输入在图形编辑界面上绘制完成特定功能的电路原理图，原理图由逻辑器件和连线构成。2.1 FPGA/CPLD设计流程文本输入VHDL输入与传统的文本语言程序设计方法相似，在文本编辑器中输入程序代码，由EDA工具综合成电路网表2.1 FPGA/CPLD设计流程文本输入Verilog HDL输入与传统的文本语言程序设计方法相似，在文本编辑器中输入程序代码，由EDA工具综合成电路网表2.1 FPGA/CPLD设计流程3.综合综合就是将电路的高级语言（如行为描述）转换成低级的，可与FPGA/CPLD的基本结构相映射的网表文件或程序。将设计者在EDA工具中编辑输入的HDL文本、原理图或状态图描述，依据给定的硬件结构组成和约束控制条件进行编译、优化、转换，以获得门级电路描述的网表文件2.1 FPGA/CPLD设计流程4.适配将由综合器产生的网表文件配置于指定的目标器件中，使之产生最终的下载文件适配的目标器件必须属于原综合器指定的目标器件系列综合器可由第三方提供，适配器则由CPLD/FPGA供应商提供2.1 FPGA/CPLD设计流程5.仿真根据算法和仿真库对设计进行模拟，以验证设计是否正确功能仿真：对描述的逻辑功能进行测试模拟，以验证是否满足设计要求与硬件特性无关时间短，速度快时序仿真：接近真实器件运行特性的仿真与硬件特性相关精度高时间长，速度慢 2.1 FPGA/CPLD设计流程6.下载将适配后生成的下载或配置文件，通过编程器或编程电缆向FPGA或CPLD下载，以便进行硬件调试和验证对FPGA进行下载称为配置（Configure）对CPLD进行下载称为编程（Program）2.2 ASIC设计流程1.ASIC设计方法2.2 ASIC设计流程2.ASIC设计流程2.3 EDA工具集成开发环境HDL前端输入与系统管理软件HDL逻辑综合软件HDL仿真软件适配器其他1.集成开发环境（1）MAX+PLUS IIAltera公司上一代的PLD开发软件使用者众多目前Altera已经停止开发MaxplusII，而转向QuartusII软件平台最新版本为MaxPlus II 10.23（2）QuartusIIAltera公司新一代PLD开发软件适合大规模FPGA的开发最新版本为QuartusII 9.01.集成开发环境（3）FoundationXilinx公司上一代的PLD开发软件目前Xilinx已经停止开发Foundation，而转向ISE软件平台最新版本为Xilinx Foundation 3.1i1.集成开发环境（4）ISEXilinx公司目前的FPGA/PLD开发软件最新版本为ISE 8.1i1.集成开发环境2.前端输入与系统管理软件UltraEdit HDL Turbo Writer VHDL/verilog专用编辑器，可大小写自动转换，缩进，折叠，格式编排很方便HDL Designer Series Mentor公司的前端设计软件，包括5个部分，涉及设计管理，分析，输入等Visial VHDL/Visal Verilog 可视化的HDL/Verilog编辑工具，可以通过画流程图等可视化方法生成VHDL/Verilog代码3.HDL逻辑综合软件（1）Synplify/Synplify Pro VHDL/Verilog综合软件口碑相当不错Synplicity公司出品最新版本为Synplify 8.1（2）LeonardoSpectrumVHDL/VerilogHDL综合软件Mentor公司出品Precision RTLPrecision Physical最新版本Leonardo 2003b（3）FPGA ComplierIIVHDL/Verilog综合软件Synopsys公司出品停止FPGA Express的开发4.HDL仿真软件（1）ModelsimVHDL/VerilogHDL仿真软件功能比ActiveHDL强大，使用比ActiveHDL复杂Mentor的子公司Model Tech出品最新版本为ModelSim 6.1（2）Active HDL VHDL/VerilogHDL仿真软件人机界面较好，简单易用Aldec公司出品 最新版本为Active HDL 7.1 sp1（3）NCCadence公司出品，很好的Verilog/VHDL仿真工具NC-Verilog 的前身是著名的Verilog仿真软件：Verilog-XL，用于Verilog仿真NC-VHDL,用于VHDL仿真NC-Sim,是Verilog/VHDL混合语言仿真工具（4）VCS/SciroccoVCS是Synopsys公司的Verilog仿真软件scirocco是Synopsys公司的VHDL仿真软件5.适配器和下载器布局布线器由厂商专门针对器件提供输出多种文件时序仿真文件适配技术报告文件第三方输出文件编程下载文件2.4 Quartus II简介Altera提供的FPGA/CPLD集成开发环境Quartus II是MAX+plusII的升级产品提供ASIC设计的整个设计过程支持第三方的综合、仿真工具2.5 IP核简介IP，就是知识产权核，Intellectual PropertyIP分为软IP、固IP、和硬IP从集成规模上，现在的IP库，已经包含了诸如8051、ARM、PowerPC等微处理器、TMS320C50等数字信号处理器、MPEGII、JPEG等数字信息压缩/解压在内的大规模IC模块。2.5 IP核简介IP的实际内涵：首先：必须是为了易于重用而按嵌入式应用专门设计的。其次：必须实现IP模块的优化设计，达到“四最”，即面积最小、速度最快、功耗最低、工艺容差最大。再次：符合IP标准。对参数、文档、检验方式等形式化的标准，以及诸如接口、总线等技术性协议标准。第二章 作业P26 习题2-1 叙述EDA的FPGA/CPLD设计流程。