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根据EDA技能的电子设计关键

数字化是电子设计发展的必然趋势,EDA 技术综合了计算机技术、集成电路等在不断向前发展,给电子设计领域带来了一种全新的理念。本文笔者首先简

数字化是电子规划开展的必然趋势,EDA 技能归纳了计算机技能、集成电路等在不断向前开展,给电子规划范畴带来了一种全新的理念。本文笔者首要简略对EDA 技能的概念做了一个介绍,接着具体论述了EDA 技能的几种典型特色,评论了EDA技能在电子规划中的运用及一般流程,终究从细谨情绪动身,依据经历,提出了几点注意事项。

0 导言

21 世纪是信息的年代,各种电子技能都迅雷不及掩耳的速度更新开展,电脑、手机、DV 等已成为今世日子不行短少的一部分,这些电子产品的功用日渐增多,功用越来越好,价格却有减无增,探究其原因,集成电路制作技能的开展和电子规划技能的进步是两大干流要素,集成电路制作技能以微细加工为主,电子规划技能以EDA 技能为中心。EDA 技能已成为当今电子技能开展的前沿之一,这是在各技能较先进的国家的共同努力下获得的效果,CPLD、FPGA 可编程逻辑器材的运用,无疑为电子规划带来了极大的灵敏性和适用性。

1 EDA 技能的概念与特征

1.1 概念

EDA 技能便是电子规划主动化技能,它由PLD 技能开展而来,可编程逻辑器材PLD 的运用与集成规划的扩大为数字体系的规划带来了极大的便利和灵敏性,革新了传统的数字体系规划理念、进程、办法。经过对PLD 技能不断地改进进步,EDA 技能应运而生。

EDA 技能便是依据大规划可编程器材的,以计算机为东西,依据硬件描绘言语HDL 完结表达,完结对逻辑的编译化简、切割、布局、优化等方针的一门新技能,凭借EDA 技能,操作者能够经过运用软件来完结对硬件功用的一个描绘,之后运用FPGA/CPLD 才可得到终究规划成果。

1.2 特征

1.2.1 全新的规划办法:自顶向下

传统的电子规划办法一般多是“自底向上”的,浅显来说便是在确认规范的通用的集成电路芯片之后,再行模块规划,终究完结体系规划。这种规划长期以来存在着难以克服的缺点,功率不高,简略出毛病,所需元器材太多,耗费大……EDA 技能是对传统电子规划办法的一种打破与革新,它的规划是“自顶向下”的,也即以体系规划为切入点,在规划之时就做好功用方框图的区分并完结各部分结构的规划,在方框图区分阶段完结仿真、纠错作业,一起凭借HDL 完结对高层次体系的逻辑描绘,经历证后,凭借归纳的优化东西完结电子规划,凭借EDA 技能,操作者能够经过运用软件来完结对硬件功用的一个描绘,之后运用FPGA/CPLD 才可得到终究规划成果。

这样,咱们能够发现,不论是仿真仍是调试都是在初期在一个高层次上就完结了的,如此,既有助于及时发现结构规划上或许呈现的过错,减少规划作业中的失误,一起有效地进步了电子规划作业功率和成功率。

1.3 共同的描绘言语:硬件描绘言语

EDA 技能以硬件描绘言语HDL 为体系逻辑描绘的首要表达办法,那么什么是硬件描绘言语?它是相对于一般的计算机言语如C、Pascsl 来说的,多运用于规划硬件电子体系,也属计算机言语,它描绘电子体系的逻辑功用、电路功用和衔接办法。ABEL-HDL 和VHDL 是如今运用比较广泛的两种硬件描绘言语,后者较前者运用更多。

ABEL 能够支撑各种办法的输入,所谓的输入办法便是指电路体系规划的表达办法,包含真值表、状态图。它的描绘具有很强的独立性,与此一起,从宽口径到体系它都能完结描绘,因此能够习惯不同规划的编程规划,运用规范格局规划还 能够转化规划环境,比照VHDL 来说,它的适用面要宽许多,运用操作灵敏简略,要求也要宽松,易于速成。

1.4 典型的规划:ASIC

现在电子产品更新极快,复杂度也在不断进步,有时候一个看起来比较简略电子体系它的组成也许是数万的中小规划集成电路,这样就使电子体系常常遭受耗能高、可靠性低一级问题的应战。ASIC 芯片是对此问题进行改进的一个有效途径。

它包容了FPGA 和CPLD 器材,FPGA/CPLD 是完结EDA 的根底,也是EDA 思维的终究表述手法,归于高密度的可编程逻辑器材,一般像样品的研发或许是批量不大的产品开发它们都能适用,而且极大的缩短规划周期,减少开支,防止危险,使产品能够赶快上市。

FPGA 和CPLD 的结构有所不同,前者是规范的门阵列,而后者是与或阵列,可是二者的集成度及易用性都较为类似,因此能够齐头并进。当然二者也有各自的特色,其差异表现在以下几个方面:

(1)颗粒粗细不同。与CPLD 比较,FPGA 的颗粒相对细一些,它的一个颗粒仅仅逻辑宏单元,而CPLD 的则是逻辑宏块。

(2)适用结构不同。FPGA 更合适运用于触发器相对丰厚的结构之中,CPLD 比较合适运用于触发器有限可是积项特别丰厚的结构之中。

(3)编程办法不同。FPGA 在逻辑门下就能够完结编程,多选用改动内部布线的办法,具有很强的灵敏性。GPLD 只要在逻辑快下才可完结变成,多选用修正现已固定了的内连电路的逻辑功用的办法,速度更快。

(4)功用耗费不同。FPGA 耗费小,CPLD 耗费比较而言大一些。

2 EDA 技能在电子规划中的运用

EDA 技能归于一种层次比较高的电子规划办法,也能够称作体系级规划办法,它以概念来驱动,电子规划作业者并不需求运用门级原理图,仅仅针对确认了的规划方针就能够完结对电路的描绘,这样一来,就少了电路细节的束缚和约束,使规划能够更多的铺开然后更具创造性,待规划人员有了概念构思之后,再讲高层次描绘输入到计算机中去,EDA 体系在规矩驱动下就会主动完结整个电子的规划。如此,新的概念就能够在段时刻中就成为产品,依据EDA 技能的电子规划流程如图1 所示:

1.jpg

能够看到电子EDA 技能规划的作业流程包含:体系区分、VHDL 代码或图形的输入、代码级功用仿真、送配前时序仿真、编程下载、AS%&&&&&% 完结。电子规划的第一步是凭借文本或许是图形修改东西将规划呈现出来,即完结规划描绘。第二步是凭借编译器施行错排编译,也即HDL 程序输入,至于挑选那种输入方法并不一定,一般规划的原理图比较直观,所以不难把握,也不难被承受,而且修改器中可供运用的单元器材十分多,这时候就给规划者供给了依据自己需求挑选表达的办法的时机,假使是编译文件是VHDL 文件,那么在进行归纳之前还要进行的一项重要作业便是仿真,便是把规划原程序送入VHDL仿真器之中,这个仿真进程能够有助于及时发现结构规划上或许呈现的过错。第三步便是归纳,交流软件和硬件规划,待归纳后,就能够生成网表,针对网表,能够施行功用仿真,然后确保规划描绘严厉遵从并契合规划目的,仿真功用实际上仅仅从逻辑功用上对电子规划进行检测,并不触及器材的一些硬件方面的特性,例如典型的有推迟特性,一些不甚严厉的规划,这一层仿真一般能够省去。终究一步是编程下载,经过仿真确认规划正确无误后,运用FPGA/CPLD 来完结逻辑映射操作,适配,终究运用JTAG 编程器或许其它下载规划项目到方针器材PFGA 之中,完结体系级规划。

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