电路计算机辅助设计.ppt

成绩评定标准 五级分制 作业加上机考核： 1、作业必做，上机交作业时随机考两个问题。 2、点名没有缺勤，加分。 第1章 EDA技术简介 1.1 EDA技术的主要内容 1.2 EDA软件系统的构成 1.3 EDA的工程设计流程 1.4 数字系统的设计方法 第4章 MATLAB程序入门 4.1基本语法 4.1.1 变量及其赋值 4.4.2 矩阵的初等运算 4.1.3 元素群运算 4.1.4 逻辑判断及流程控制 4.2 基本绘图方法 4.2.1 M文件及程序调试 4.2.2 MATLAB的开发环境和工具 第5章 MATLAB在电路中的应用 5.1 电阻电路和动态电路 5.2 正弦稳态电路和频率响应 5.3 二端口电路 5.4 滤波器 第1章 EDA技术简介 1.1 EDA技术的主要内容 EDA是电子设计自动化（Electronic Design Automation）的缩写。 EDA技术就是以计算机为工具，设计者在EDA软件平台上，用硬件描述语言HDL完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。 EDA技术的出现，极大地提高了电路设计的效率和可靠性，减轻了设计者的劳动强度。 在电子技术设计领域，可编程逻辑器件（如CPLD、FPGA）的应用，已得到广泛的普及，这些器件为数字系统的设计带来了极大的灵活性。 CPLD、FPGA器件可以通过软件编程而对硬件结构和工作方式进行重构，从而使得硬件的设计可以如同软件设计那样方便快捷。促进了EDA技术的迅速发展。 1 大规模可编程逻辑器件 可编程逻辑器件(简称PLD)是一种由用户编程以实现某种逻辑功能的新型逻辑器件。 FPGA是现场可编程门阵列的简称， CPLD是复杂可编程逻辑器件的简称。 高集成度、高速度和高可靠性是FPGA/CPLD最明显的特点，其时钟延时可小至ns级，结合其并行工作方式，在超高速应用领域和实时测控方面有着非常广阔的应用前景。 FPGA/CPLD的高可靠性还表现在几乎可将整个系统下载于同一芯片中，实现所谓片上系统，从而大大缩小了体积，易于管理和屏蔽。 2 硬件描述语言(HDL) 常用的硬件描述语言有VHDL、Verilog、ABEL。 VHDL：作为IEEE的工业标准硬件描述语言，在电子工程领域，已成为事实上的通用硬件描述语言。 Verilog：支持的EDA工具较多，适用于RTL级（寄存器转换级）和门电路级的描述，其综合过程较VHDL稍简单，但其在高级描述方面不如VHDL。 有专家认为，在新世纪中，VHDL与Verilog语言将承担几乎全部的数字系统设计任务。 3 软件开发工具 目前比较流行的、主流厂家的EDA的软件工具有： Altera的MAX+plus II、升级版Quartus II； Lattice的ispEXPERT； Xilinx的Foundation Series。 MAX+plus II是Altera公司开发的EDA工具软件。Altera公司是世界上最大的可编程逻辑器件供应商之一。MAX+plus II软件是一个集成化的可编程逻辑器件开发环境，设计者能在这个环境下进行逻辑设计，完成设计文件的输入编辑、编译、仿真、综合、布局布线和编程下载等设计工作。软件界面友好、方便易学、功能全面，是非常流行的大众化EDA平台。 4 实验开发系统 提供芯片下载电路及EDA实验/开发的外围资源(类似于用于单片机开发的仿真器)，供硬件验证用。一般包括： ① 实验或开发所需的各类基本信号发生模块，包括时钟、脉冲、高低电平等； ② FPGA/CPLD输出信息显示模块，包括数码显示、发光管显示、声响指示等； ③ 监控程序模块，提供“电路重构软配置”； ④ 目标芯片适配座以及上面的FPGA/CPLD目标芯片和编程下载电路。 1.2 EDA软件系统的构成 EDA技术研究的对象是电子设计的全过程，有系统级、电路级和物理级3个层次的设计。 涉及的电子系统从低频、高频到微波，从线性到非线性，从模拟到数字，从通用集成电路到专用集成电路构造的电子系统，因此EDA技术研究的范畴相当广泛。 EDA软件系统应当包含以下子模块： 设计输入子模块、 设计数据库子模块、 分析验证子模块、 综合仿真子模块、 布局布线子模块等。 (1) 设计输入子模块；用户编辑输入模块的设计描述，并进行语义正确性、语法规则的检查，检查通过后，将用户的设计描述数据转换为EDA软件系统的内部数据格式，存入设计数据库被其他子模块调用。 设计输入子模块不仅能接受图形描述输入、硬件描述语言(HDL)描述