第1章 概 述.

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第1章 概 述

1.1 EDA技术 EDA技术的发展 20世纪70年代 集成电路制作,MOS工艺已得到广泛的应用。 20世纪80年代 集成电路设计进入了CMOS(互补场效应管)时代。 20世纪90年代 计算机辅助工程、辅助分析和辅助设计在电子技术领域 获得更加广泛的应用。 EDA技术在进入21世纪后,得到了更大的发展

1.2 EDA技术应用对象 1. 可编程逻辑器件 2. 半定制或全定制ASIC 3. 混合ASIC

1.3 硬件描述语言Verilog HDL VHDL Verilog HDL SystemVerilog System C

1.4 EDA技术的优势 降低设计成本,缩短设计周期 有各类库支持 简化设计文档管理 逻辑设计仿真测试技术 设计者拥有完全的自主权 良好的可移植与可测试性 自顶向下的设计方案 充分利用计算机

1.5 面向FPGA的EDA开发流程 1.5.1 设计输入 1. 图形输入 2. 硬件描述语言文本输入

1.5 面向FPGA的EDA开发流程 1.5.2 综合 自然语言综合 行为综合 逻辑综合 结构综合 1.5.3 适配(布线布局) 1.5.2 综合 自然语言综合 行为综合 逻辑综合 结构综合 1.5.3 适配(布线布局) 1.5.4 仿真 时序仿真 功能仿真

1.6 可编程逻辑器件 1.6.1 PLD的分类 编程工艺 熔丝(Fuse)型器件 反熔丝(Anti-fuse)型器件 EPROM型 1.6 可编程逻辑器件 1.6.1 PLD的分类 编程工艺 熔丝(Fuse)型器件 反熔丝(Anti-fuse)型器件 EPROM型 EEPROM型 SRAM型 Flash型 集成 低集成度芯片 高集成度芯片 结构 乘积项结构器件 查找表结构器件

1.6 可编程逻辑器件 1.6.2 PROM可编程原理

1.6 可编程逻辑器件 1.6.2 PROM可编程原理

1.6 可编程逻辑器件 1.6.2 PROM可编程原理

1.6 可编程逻辑器件

1.6 可编程逻辑器件 1.6.3 GAL

1.7 CPLD的结构与可编程原理

1.7 CPLD的结构与可编程原理 1.逻辑阵列块 对于每个LAB,输入信号来自3部分: (1)来自作为通用逻辑输入的PIA的36个信号; (2)来自全局控制信号,用于寄存器辅助功能; (3)从I/O引脚到寄存器的直接输入通道。

1.7 CPLD的结构与可编程原理 2.逻辑宏单元 逻辑阵列 乘积项选择矩阵 可编程寄存器 全局时钟信号 全局时钟信号由高电平有效的时钟信号使能 用乘积项实现一个阵列时钟

1.7 CPLD的结构与可编程原理 3.可编程连线阵列

1.7 CPLD的结构与可编程原理 4.I/O控制块

1.8 FPGA的结构与工作原理 1.8.1 查找表逻辑结构

1.8.2 Cyclone III系列器件的结构原理 1.8 FPGA的结构与工作原理

1.8 FPGA的结构与工作原理 1.8.2 Cyclone III系列器件的结构原理

1.9 硬件测试技术 1.9.1 内部逻辑测试 1.9.2 JTAG边界扫描测试

1.10 FPGA/CPLD产品概述 1.10.1 Lattice公司的PLD器件 ispLSI系列器件 MACHXO系列 LatticeSC FPGA系列 LatticeECP3 FPGA系列

1.10 FPGA/CPLD产品概述 1.10.2 Xilinx公司的PLD器件 Virtex-6系列FPGA Spartan-6器件系列 XC9500/XC9500XL系列CPLD Xilinx Spartan-3A系列器件

1.10 FPGA/CPLD产品概述 1.10.3 Altera公司的PLD器件 Stratix 4/6 系列FPGA Cyclone 4系列FPGA Cyclone 和Cyclone II系列FPGA Cyclone III系列FPGA MAX系列CPLD MAX II系列器件

1.11 编程与配置 1.基于电可擦除存储单元的EEPROM或Flash技术。 2.基于SRAM查找表的编程单元。 3.基于反熔丝编程单元。

1.12 QuartusII

1.13 IP核 IP 软IP 固IP 硬IP 提供设计的最终阶段产品:掩膜。 是用HDL等硬件描述语言描述的功能块,但是并不涉及用什么具体电路元件实现这些功能。 是完成了综合的功能块 。 提供设计的最终阶段产品:掩膜。

1.14 EDA的发展趋势 ★ 超大规模集成电路的集成度和工艺水平不断提高 ★ 可编程逻辑器件开始进入传统的ASIC市场 ★ 超大规模集成电路的集成度和工艺水平不断提高 ★ 可编程逻辑器件开始进入传统的ASIC市场 ★ EDA工具和IP核应用更为广泛。 ★ 为嵌入式系统设计提供了功能强大的开发环境。 ★ 为复杂的SOC设计提供了物理基础。