EDA课程设计任意波形发生器.docx

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1、EDA课程设计任意波形发生器目录第一章EDA技术概述(2)1.1EDA技术的发展(2)1.2EDA技术的基本设计方法(3)1.2.1电路级设计(3)1.2.2系统级设计(4)1.2.3数字系统设计模型及基本步骤(6)1.3数字系统设计(8)1.3.1数字系统设计概要(8)1.3.2数字系统的设计模型(8)1.3.3数字系统的设计步骤(9)第二章任意波形产生器(11)2.1任意波形信号发生器的概述：(11)2.2发展趋势及应用(11)2.3任意波形产生器构成(12)第三章任意波形产生器的设计(14)3.1设计的意义(14)3.2设计步骤及程序(15)心得体会(19)参考引脚配置(21)附录：下载

2、板与主板主要器件连接关系(22)第一章EDA技术概述EDA是电子设计自动化ElectronicDesignAutomation缩写，是90年代初从CAD计算机辅助设计、CAM计算机辅助制造、CAT计算机辅助测试和CAE计算机辅助工程的概念发展而来的。EDA技术是以计算机为工具，根据硬件描绘语言HDLHardwareDescriptionlanguage完成的设计文件，自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合及优化、布局布线、仿真以及对于特定目的芯片的适配编译和编程下载等工作。典型的EDA工具中必须包含两个特殊的软件包，即综合器和适配器。综合器的功能就是将设计者在EDA平台上完成的针对某个系统项目的

3、HDL、原理图或状态图形描绘，针对给定的硬件系统组件，进行编译、优化、转换和综合，最终获得我们欲实现功能的描绘文件。综合器在工作前，必须给定所要实现的硬件构造参数，它的功能就是将软件描绘与给定的硬件构造用一定的方式联络起来。也就是讲，综合器是软件描绘与硬件实现的一座桥梁。综合经过就是将电路的高级语言描绘转换低级的、可与目的器件FPGA/CPLD相映射的网表文件。1.1EDA技术的发展回首近30年电子设计技术的发展历程，可将EDA技术分为三个阶段。(1)七十年代为CAD阶段，这一阶段人们开场用计算机辅助进行IC版图编辑和PCB布局布线，取代了手工操作，产生了计算机辅助设计的概念。(2)八十年代为

4、CAE阶段，与CAD相比，除了纯粹的图形绘制功能外，又增加了电路功能设计和构造设计，并且通过电气连接网络表将两者结合在一起，以实现工程设计，这就是计算机辅助工程的概念。CAE的主要功能是：原理图输入，逻辑仿真，电路分析，自动布局布线，PCB后分析。(3)九十年代为ESDA阶段。尽管CAD/CAE技术获得了宏大的成功，但并没有把人从繁重的设计工作中彻底解放出来。在整个设计经过中，自动化和智能化程度还不高，各种EDA软件界面千差万别，学习使用困难，并且互不兼容，直接影响到设计环节间的衔接。基于以上缺乏，人们开场追求贯彻整个设计经过的自动化，这就是ESDA即电子系统设计自动化。从目前的EDA技术来看

5、，其发展趋势是政府重视、使用普及、应用文泛、工具多样、软件功能强大。在EDA软件开发方面，目前主要集中在美国。但各国也正在努力开发相应的工具。日本、韩国都有ASIC设计工具，但不对外开放。中国华大集成电路设计中心，也提供IC设计软件，但性能不是很强。相信在不久的将来会有更多更好的设计工具有各地开花并结果。据最新统计显示，中国和印度正在成为电子设计自动化领域发展最快的两个市场，年复合增长率分别到达了50%和30%。EDA技术发展迅猛，完全能够用日新月异来描绘。EDA技术的应用广泛，如今已涉及到各行各业。EDA水平不断提高，设计工具趋于完美的地步。EDA市场日趋成熟，但我国的研发水平沿很有限，需迎

6、头赶上。1.2EDA技术的基本设计方法EDA技术的每一次进步、都引起了设计层次上的一个飞跃，能够用图1讲明。物理级设计主要指IC版图设计，一般由半导体厂家完成，对电手工程师并没有太大的意义，因而本文重点介绍电路级设计和系统级设计。1.2.1电路级设计电路级设计工作流程如图2所示，电子工程师接受系统设计任务后，首先确定设计方案，同时要选择能实现该方案的适宜元器件，然后根据详细的元器件设计电路原理图。接着进行第一次仿真，包括数字电路的逻辑模拟、故障分析、模拟电路的交直流分析、瞬态分析。系统在进行仿真时，必需要有元件模型库的支持，计算机上模拟的输入输出波形代替了实际电路调试中的信号源和示波器。这一次

7、仿真主要是检验设计方案在功能方面的正确性。仿真通过后，根据原理图产生的电气连接网络表进行PCB板的自动布局布线。在制作PCB板之前还能够进行后分析，包括热分析、噪声及窜扰分析、电磁兼容分析、可靠性分析等，并且能够将分析后的结果参数反标回电路图，进行第二次仿真，也称为后仿真，这一次仿真主要是检验PCB板在实际工作环境中的可行性。由此可见，电路级的EDA技术使电子工程师在实际的电子系统产生之前，就能够全面地了解系统的功能特性和物理特性，进而将开发经过中出现的缺陷消灭在设计阶段，不仅缩短了开发时间，也降低了开发成本。1.2.2系统级设计进入90年代以来，电子信息类产品的开发出现了两个明显的特点：一是

8、产品的复杂程度加深，二是产品的上市时限紧迫。然而电路级设计本质上是基于门级描绘的单层次设计，设计的所有工作包括设计输入，仿真和分析，设计修改等都是在基本逻辑门这一层次上进行的，显然这种设计方法不能适应新的形势，为此引入了一种高层次的电子设计方法，也称为系统级的设计方法。高层次设计是一种概念驱动式设计，设计人员无须通过门级原理图描绘电路，而是针对设计目的进行功能描绘，由于摆脱了电路细节的束缚，设计人员能够把精神集中于创造性的概念构思与方案上，一旦这些概念构思以高层次描绘的形式输入计算机后，EDA系统就能以规则驱动的方式自动完成整个设计。这样，新的概念得以迅速有效的成为产品，大大缩短了产品的研制周

9、期。不仅如此，高层次设计只是定义系统的行为特性，能够不涉及实现工艺，在厂家综合库的支持下，利用综合优化工具能够将高层次描绘转换成针对某种工艺优化的网表，工艺转化变得轻松容易。详细的设计流程见图3。高层次设计步骤如下：第一步：根据自顶向下的设计方法进行系统划分。第二步：输入VHDL代码，这是高层次设计中最为普遍的输入方式。此外，还能够采用图形输入方式框图，状态图等，这种输入方式具有直观、容易理解的优点。第三步：将以上的设计输入编译成标准的VHDL文件。对于大型设计，还要进行代码级的功能仿真，主要是检验系统功能设计的正确性，由于对于大型设计，综合、适配要花费数小时，在综合前对源代码仿真，就能够大大减少设计重复的次数和时间，一般情况下，可略去这一仿真步骤。第四步：利用综合器对VHDL源代码进行综合优化处理，生成门级描绘的网表文件,这是将高层次此页面能否是列表页或首页？未找到适宜正文内容。