电路计算机辅助设计吉林大学通信工程学院高燕梅第1章EDA技术简介1.1EDA技术的主要内容1.2EDA软件系统的构成1.3EDA的工程设计流程1.4数字系统的设计方法第2章VerilogHDL语言编程2.1VerilogHDL设计模块的基本结构2.2VerilogHDL词法构成2.3VerilogHDL的语句2.4VerilogHDL模型2.5VerilogHDL设计电路流程2.6用VerilogHDL描述逻辑电路的实例第3章VHDL语言编程基础3.1概述3.2VHDL程序基本结构3.3VHDL语言要素3.4VHDL顺序语句3.5VHDL并行语句3.6子程序(SUBPROGRAM)3.7库、程序包及其他3.8VHDL描述风格3.9基本逻辑电路设计3.10状态机的VHDL设计第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4.2.1M文件及程序调试4.2.2MATLAB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1.1EDA技术的主要内容EDA是电子设计自动化（ElectronicDesignAutomation）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。EDA技术涉及面广，内容丰富，主要应掌握如下四个方面的内容：①大规模可编程逻辑器件，大规模可编程逻辑器件是利用EDA技术进行电子系统设计的载体。FPGA和CPLD②硬件描述语言，硬件描述语言是利用EDA技术进行电子系统设计的主要表达手段。VHDL、Verilog、ABEL③软件开发工具，软件开发工具是利用EDA技术进行电子系统设计的智能化的自动化设计工具。Altera的MAX+plusII、Lattice的ispEXPERT、Xilinx的FoundationSeries。④实验开发系统，实验开发系统则是利用EDA技术进行电子系统设计的下载工具及硬件验证工具。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+plusII、升级版QuartusII；Lattice的ispEXPERT；Xilinx的FoundationSeries。MAX+plusII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+plusII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。MAX+plusII：支持原理图、VHDL和Verilog语言文本文件，以及以波形与EDIF等格式的文件作为设计输入，并支持这些文件的任意混合设计。它具有门级仿真器，可以进行功能仿真和时序仿真，能够产生精确的仿真结果。在适配之后，MAX+plus...
