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EDA技術(shù)的概念與特征
EDA 技術(shù)已成為當今電子技術(shù)發(fā)展的前沿之一,這是在各技術(shù)較先進(jìn)的國家的共同努力下取得的成果,CPLD、FPGA 可編程邏輯器件的應用,無(wú)疑為電子設計帶來(lái)了極大的靈活性和適用性。小編下面為你整理了EDA技術(shù)的概念與特征,希望對你有所幫助。
1 概念
EDA 技術(shù)即是電子設計自動(dòng)化技術(shù),它由PLD 技術(shù)發(fā)展而來(lái),可編程邏輯器件PLD 的應用與集成規模的擴大為數字系統的設計帶來(lái)了極大的方便和靈活性,變革了傳統的數字系統設計理念、過(guò)程、方法。通過(guò)對PLD 技術(shù)不斷地改進(jìn)提高,EDA 技術(shù)應運而生。
EDA 技術(shù)就是基于大規?删幊唐骷,以計算機為工具,根據硬件描述語(yǔ)言HDL 完成表達,實(shí)現對邏輯的編譯化簡(jiǎn)、分割、布局、優(yōu)化等目標的一門(mén)新技術(shù),借助EDA 技術(shù),操作者可以通過(guò)利用軟件來(lái)實(shí)現對硬件功能的一個(gè)描述,之后利用FPGA/CPLD 才可得到最終設計結果。
2 特征
2.1 全新的設計方法:自頂向下
傳統的電子設計方法一般多是“自底向上”的,通俗來(lái)說(shuō)就是在確定標準的通用的集成電路芯片之后,再行模塊設計,最終完成系統設計。這種設計長(cháng)期以來(lái)存在著(zhù)難以克服的缺陷,效率不高,容易出故障,所需元器件太多,消耗大……EDA 技術(shù)是對傳統電子設計方法的一種突破與變革,它的設計是“自頂向下”的,也即以系統設計為切入點(diǎn),在設計之時(shí)就做好功能方框圖的劃分并完成各部分結構的規劃,在方框圖劃分階段完成仿真、糾錯工作,同時(shí)借助HDL 完成對高層次系統的邏輯描述,經(jīng)驗證后,借助綜合的優(yōu)化工具完成電子設計,借助EDA 技術(shù),操作者可以通過(guò)利用軟件來(lái)實(shí)現對硬件功能的一個(gè)描述,之后利用FPGA/CPLD 才可得到最終設計結果。
這樣,我們可以發(fā)現,不論是仿真還是調試都是在初期在一個(gè)高層次上就完成了的,如此,既有助于及時(shí)發(fā)現結構設計上可能出現的錯誤,減少設計工作中的失誤,同時(shí)有效地提高了電子設計工作效率和成功率。
3 獨特的描述語(yǔ)言:硬件描述語(yǔ)言
EDA 技術(shù)以硬件描述語(yǔ)言HDL 為系統邏輯描述的主要表達方式,那么什么是硬件描述語(yǔ)言?它是相對于一般的計算機語(yǔ)言如C、Pascsl 來(lái)說(shuō)的,多應用于設計硬件電子系統,也屬計算機語(yǔ)言,它描述電子系統的邏輯功能、電路功能和連接方式。ABEL-HDL 和VHDL 是現今應用比較廣泛的兩種硬件描述語(yǔ)言,后者較前者應用更多。
ABEL 可以支持各種方式的輸入,所謂的輸入方式就是指電路系統設計的表達方式,包括真值表、狀態(tài)圖。它的描述具有很強的獨立性,與此同時(shí),從寬口徑到系統它都能完成描述,因而可以適應不同規模的編程設計,利用標準格式設計還 可以轉換設計環(huán)境,對比VHDL 來(lái)說(shuō),它的適用面要寬許多,使用操作靈活簡(jiǎn)單,要求也要寬松,易于速成。
4 典型的設計:ASIC
現在電子產(chǎn)品更新極快,復雜度也在不斷提高,有時(shí)候一個(gè)看起來(lái)比較簡(jiǎn)單電子系統它的組成也許是數萬(wàn)的中小規模集成電路,這樣就使電子系統經(jīng)常遭遇耗能高、可靠性低等問(wèn)題的挑戰。ASIC 芯片是對此問(wèn)題進(jìn)行改善的一個(gè)有效途徑。
它包涵了FPGA 和CPLD 器件,FPGA/CPLD 是實(shí)現EDA 的基礎,也是EDA 思想的最終表述手段,屬于高密度的可編程邏輯器件,一般像樣品的研制或者是批量不大的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)它們都能適用,并且極大的縮短設計周期,削減開(kāi)銷(xiāo),避免風(fēng)險,使產(chǎn)品能夠盡快上市。
FPGA 和CPLD 的結構有所不同,前者是標準的門(mén)陣列,而后者是與或陣列,但是二者的集成度及易用性都頗為相似,因而可以并駕齊驅。當然二者也有各自的特點(diǎn),其差異表現在以下幾個(gè)方面:
(1)顆粒粗細不同。與CPLD 相比,FPGA 的顆粒相對細一些,它的一個(gè)顆粒只是邏輯宏單元,而CPLD 的則是邏輯宏塊。
(2)適用結構不同。FPGA 更適合應用于觸發(fā)器相對豐富的結構之中,CPLD 比較適合應用于觸發(fā)器有限但是積項特別豐富的結構之中。
(3)編程方式不同。FPGA 在邏輯門(mén)下就可以實(shí)現編程,多采用改變內部布線(xiàn)的方式,具備很強的靈活性。GPLD 只有在邏輯快下才可實(shí)現變成,多采用修改已經(jīng)固定了的內連電路的邏輯功能的方式,速度更快。
(4)功能消耗不同。FPGA 消耗小,CPLD 消耗比較而言大一些。
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