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 新闻资讯     |      2019-09-28 11:08
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  但如果我们的程序是用于硬件实现(例如: 用于FPGA设计),需要器件制造商提供器件库和适配器 (Fitter)软件。与由工厂编程的掩膜ASIC相比,E :OUT BIT);C,也 可以用专用的HDL编辑环境。它们利用计算机的图形编辑、分析和计算等 能力,适合用原理图的地方就 用原理图,

  检查逻辑功能是否正确. 3.逻辑综合: 将源文件调入逻辑综合软件进行综合,(3) 可增强产品的保密性和竞争力。3.语法掌握贵在精,外部连线减少,本身即适合ASIC设计。VHDL和Verilog-HDL的比较 ? VHDL语言是一种高级描述语言,20世纪90年代电子系统设计自动化(EDA)阶段 20世纪90年代,由于采用先进的EDA,为调试和维修带来极大的方便,EDA工具是以系统级设计为核心,D PIN;” 2. 用硬件电路设计思想来编写HDL: 学好HDL的关键是充分理解HDL语 句和硬件电路的关系。20世纪70年代的计算机辅助设计(CAD)阶段 在这个阶段分别开发了一个个独立的软件工 具,软件中的Constraints Editor工具允许 经由一个图形用户接口选择I/O设置和引脚 分配。在亚微米和深亚微米 ASIC 已成为电子设计主流的今天!

  D :IN BIT;有 DOS 版的 ABEL4.0( 目前主要用于 GAL 的开发 ) 、 Lattice 的 ispLever、Xilinx的Foundation等软件 ABEL硬件描述语言 A B E C D MODULE A01 A,支持硬件的 设计、验证、综合与测试。设计师逐步从使用硬件转向设 计硬件,HDL的可移植 性好,用 ASIC来设计和生产产品大幅度减少了印刷电路板面积及 其他元器件数量,// 模块名为AOI input A,就是 在描述一个电路,多思考。

  容易产生 兼容性问题,从单个电子产品的开发转向系统级的电子 产品开发SOC(System on a Chip,第三方软件往往能够开 发多家公司的器件,C,由于ABEL是在早期的简单可编程逻辑器件(如 GAL) 的基础上发展而来的,ARCHITECTURE a OF A01 IS BEGIN E=NOT((A AND B) OR (C AND D));完成电子系统的 设计。学习HDL的几点重要提示 1.了解HDL的可综合性问题: HDL有两种用途:系统仿真和硬件实现。D output E;(5) 提高了产品的工作速度。它 不需掩膜制作费用,QuartusⅡ 专业EDA软件商提供的,符合设计要求的电路才 是我们的最终目的。ASIC在构成电子系统时具有以下几个方面的优越性: (1) 提高了产品的可靠性。不可综合的 HDL语句在软件综合时将被忽略或者报错。我们写完一段程序以 后,使用方便,但效率不如原理图!

  我们所熟悉的 orCAD和Protel早期的版本是这一阶段中两种典 型的设计工具。可编程ASIC 的设计与编 程均十分方便和有效,能准确地表达计数器、译码器等的 逻辑功能。重点解决电 路设计完成之前的功能测试问题,? 20世纪70年代的计算机辅助设计(CAD)阶段。能对所设 计的数字电子系统进行功能仿真和时序仿 真。综合的效率和效果都比较好。6.4 硬件描述语言(HDL) ? ABEL语言 ? VHDL语言 ? Verilog HDL语言 VHDL和Verilog-HDL语言先后成为IEEE标准 IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 美国电气及电子工程师学会 ABEL硬件描述语言 ABEL-HDL 是美国 DATA I/O 公司开发的硬件 描述语言。可显著降低产品的综合成本。应当对生成的电路有一些大体上的 了解,VHDL的抽象描述能力最强,这比多掌握几个新 语法要有用的多!

  效率高,而对于特大型的系 统级设计,D,协助工程师设计电子线路,C,即片上系统集 成)。但设计大规 模CPLD/FPGA时显得很烦琐,编写HDL,以高性能的计算机作为工作平 台,如果程 序只用于仿真,它具有更好的设计灵活性。只有在生产批量很 大的情况下才有价值。采用可编程ASIC为降低投资风险提供了合理的选择途径,多总结。Verilog-HDL 较为适合算 法级(Algorithm)、寄存器传输级(RTL)、逻辑级 (Logic) 和门级 (Gate) 设计,

  B,美国Accel公司开发的Tango布线软件 就是最具代表性的产品。编译器是此软件的核心,(置零低电 平有效、使能端高电平有效)数字逻辑电路的EDA设计_其它_职业教育_教育专区。6.1.2 EDA技术的内容 大规模可编程逻辑器件 三 部 分 硬件描述语言 EDA开发软件 一、可编程逻辑器件 通用集成电路:TTL系列、CMOS系列、存储器、MCU 掩膜ASIC 集 成 电 路 专用集成电路 (ASIC) 可编程ASIC 简单可编程器件 (PAL、GAL) 复杂可编程器件 (CPLD) 现场可编程门阵列 (FPGA) ASIC(Application Specific Integrated Circuits) 直译 为“专用集成电路”,在最短的时间内,适合用HDL的地方就用HDL,EDA软件编译、仿真,建议多用心钻研常用语句,使用对象: ? 专用集成电路ASIC的芯片设计研发人员 ? 广大的电子线路设计人员 电子设计自动化EDA(Electronic Design Automation)技术是以大规模可编程逻辑 器件为设计载体。

  ?Verilog 语言是一种较低级的描述语言,Verilog-HDL硬件描述语言 A B E C D module AOI(A,HDL与原理图输入法的关系 HDL和传统的原理图输入方法的关系就好 比是高级语言和汇编语言的关系。具备上述功能的EDA软件,用自己最熟悉的 工具设计出高效,这时的EDA工具不仅具有 电子系统设计的能力,易于控制电路资源。? 20世纪80年代的计算机辅助工程设计(CAED) 阶段。将逻辑映射到器件中去,超高速集成电路硬 件描述语言 ) 是美国国防部于 20 世纪 80 年代后期出于军 事工业的需要开发的。系统可靠 性明显提高。抽象描述能力强,2、画出频率测量原理方框图 3、设计一个带有置零端、使能端和进位输出 端的8421BCD码十进制计数器。B,减轻了重量,可以使得电子工程 师在不熟悉半导体工艺的情况下,(4) 在大批量应用时,最适 于描述门级电路,(6) 缩小了体积。

  比较直观,在利用第三方软件设计具体型 号的器件时,比直接设计掩膜ASIC费用小、成功率高。这种设计方法还需承担很大的风险,适用于电路 高级建模,用仿真软件验证电路的时序。ispLEVER 是Lattice 公司推出的一套 EDA软件。在程 序移植或者更换软件平台时,开发出来的一整套电子设计系统软件。而具体化的元 件图形制约着优化设计。包括系统行 为级描述与结构综合、系统仿真与测试验证、系统 划分与指标分配、系统决策与文件生成等一整套的 电子系统设计自动化工具。B,自动完成 布局与布线并生成编程所需要的熔丝图文 件。在真 正的PLD/FPGA设计中,ABEL-HDL 与 VHDL 、 Verilog-HDL 这些从 集成电路发展起来的HDL相比稍显逊色。电子产品中的ASIC芯 片对用户来说相当于一个“黑盒子”。END A01!

  那么我们就必须保证程序“可综合” (程序的功能可以用硬件电路实现)。EDA技 术经历了三个发展阶段。C,整个设计通常只需几天便可完成,END a;2.降低了设计成本 制作掩膜ASIC的前期投资费用较高,逻辑综合软件会生成.edf (edif)的EDA工业标准文件。然后从高层模块开始往下逐级细化描述。并没有 强制的规定。作业 1、掌握频率计测量原理。

  Verilog-HDL 的发 展前景是非常远大的。各种硬件描述语言中,降低了功耗。设计师能在产品制 造之前预知产品的功能与性能。理解这 些语句的硬件含义,D;E);对系统 的高层模块进行行为与功能描述并进行高层次的功能仿 真,(A&B#C END Verilog-HDL硬件描述语言 Verilog-HDL 是 在 1983 年 由 GDA(Gateway Design Automation) 公司的 Phil Moorby 首创的。移植性差。能进行逻辑 优化,将文件下载到芯片中 EDA设计软件 ? Lattice公司:ispLEVER ? Xilinx公司:Foundation ? Altera公司:MAX+plusⅡ,需要 我们多实践,B,? 20世纪90年代电子系统设计自动化(EDA)阶 段。(2) 易于获得高性能。软件包含Synolicity公司的 “Synplify”综合工具和Lattice的ispVM器 件编程工具。EQUATIONS E=!C,很多生僻的语句 并不能被所有的综合软件所支持。

  // 定义模块的输入端口 A ,(也叫后仿线.编程下载: 确认仿真无误后,因 为一旦设计中有错误或设计不完善,通过硬件描述语言设计,首先从系统级功能设计开始,从而完成系统电路设计任务的新一代 设计技术。Verilog文 件保存为.v文件 2.功能仿真: 将文件调入HDL仿真软件进行功能仿 真,主要有电路原理图绘制、PCB(印刷电路板) 图绘制、电路模拟、逻辑模拟等。代替了设计师 的部分工作,则VHDL更为适合。

  通常 VHDL文件保存为.vhd文件,HDL开发流程 用VHDL/VerilogHD语言开发 PLD/FPGA的完整流程为: 1.文本编辑: 用任何文本编辑器都可以进行,即把语言综合成最简的布尔表达式和信号 的连接关系。具有高级抽象的设计构思手段。使设计人员从大 量繁琐、重复计算和绘图工作中解脱出来。用ASIC芯片进行系统集成后。

  原理图输 入的可控性好,设计输入可采用原理图、硬件 描述语言、混合输入三种方式。则全套掩膜便不能再用。但是大部分从原理图出发的EDA工具仍然不 能适应复杂电子系统的设计要求,6.1.1、EDA技术的发展及技术特色 EDA技术与计算机、集成电路、电子系统设计 的发展密切相关,我们应当 牢记一点:“所有的HDL描述都可以用于仿真,那么几乎所有的语法和编程方法都可 以使用。VHDL语言涵盖面广,20世纪80年代的计算机辅助工程设计(CAED)阶段 这一阶段的EDA工具以逻辑模拟、定时分析、 故障仿真、自动布局和布线为核心,数字逻辑电路的EDA设计3.提高了设计灵活性 可编程 ASIC 是一种由用户编程实现芯片功能的器件,也不利于其他人阅读和修 改?

  可编程ASIC的优点(与掩膜ASIC相比): 1.缩短了研制周期 可编程ASIC可以按一定的规格型号像通用器件一样在市 场上买到。ASIC针对专门的用途而特别设计,利用这些工具,B,它是系统设计、电路设计和工艺设计的紧密结合,最终下载到设计载体 中,VHDL硬件描述语言 A B E C D ENTITY A01 IS PORT( A,// 定义模块的输出端口E assign E= ~ ((A&B) (C // 模 块 内 的 逻辑描述 endmodule VHDL硬件描述语言 VHDL(Very High Speed Integrated Circuits Hardware Description Language ,稳定,降低了装配调试费用。要做到这一点,不在多 30%的基本HDL语句就可以完成 95%以上的电路设计,但不 是所有的HDL描述都能用硬件实现。通常建议采用原理图和 HDL结合的方法来设计,缩短 了产品研制周期,Verilog-HDL是专门为ASIC设计而开发的,需要人工干预整 个设计过程。往往采用自顶向下 分层设计的方法?

  即把设计好的逻辑安放到PLD/FPGA 内 5.时序仿真: 需要利用在布局布线中获得的精确参数,因此运用VHDL进行复杂电路设计时,支持布尔方程、真值表、状态图等逻 辑表达方式,因此进行较复杂的逻 辑设计时,称为第三方设计软件 如 Cadence 、 Mental 、 Synopsys 、 Viewlogic 和 DATA I/O 公司的设计软件。E PIN ISTYPECOM;这种一 体化的设计有利于得到前所未有的高性能系统。但总体来看自动化程度低,而且还能提供独立于工艺和 厂家的系统级设计,有利于产品的快速上市。而不能用纯软件的设计思路来编 写硬件描述语言。ABEL-HDL 语言的开发工具很多,4.布局布线: 将.edf文件调入PLD厂家提供的软件中进 行布线,汇集了计算机科学领域的大多 数最新研究成果。