數(shù)電課程設(shè)計指導(dǎo)書-資料下載頁
2025-01-16 16:12本頁面
【正文】 圖形編輯器、文本編輯器等，同時包15 含對應(yīng)的分析器。 2．設(shè)計數(shù)據(jù)庫子模塊 該模塊存放系統(tǒng)提供的庫單元以及用戶的設(shè)計描述和中間設(shè)計結(jié)果 。 3．分析驗證子模塊 該模塊包括各個層次的模擬驗證、設(shè)計規(guī)則的檢查、故障診斷等。 4．綜合仿真子模塊 該模塊包括各個層次的綜合工具，理想的情況是 :從高層次到低層次的綜合仿真全部由 EDA工具自動實現(xiàn)。 5．布局布線子模塊 該模塊實現(xiàn)由邏輯設(shè)計到物理實現(xiàn)的映射，因此與物理實現(xiàn)的方式密切相關(guān)。例如，最終的物理實現(xiàn)可以是門陣列、可編程邏輯器件等。由于對應(yīng)的器件不同，因此各自的布局布線工具會有很大的差異。 三、 EDA 工具發(fā)展趨勢 1．設(shè)計輸入工具的發(fā)展趨勢 早期 EDA 工具設(shè)計輸入普遍采用原理圖輸入方式，由元件符號和 連線組成。這種以文字和圖形作為設(shè)計載體的文件，可以將設(shè)計信息加載到后續(xù)的 EDA 工具，完成設(shè)計分析工作。原理圖輸入方式的優(yōu)點是直觀，能滿足以設(shè)計分析為主的一般要求，但是原理圖輸入方式不適于用EDA 綜合工具。 80 年代末，電子設(shè)計開始采用新的綜合工具，設(shè)計描述開始由原理圖設(shè)計描述轉(zhuǎn)向以各種硬件描述語言為主的編程方式。用硬件描述語言描述設(shè)計，更接近系統(tǒng)行為描述，且便于綜合，更適于傳遞和修改設(shè)計信息，還可以建立獨立于工藝的設(shè)計文件，不便之處是不太直觀，要求設(shè)計師學(xué)會編程。 很多電子設(shè)計師都具有原理圖設(shè)計的豐富經(jīng)驗，不 具有編程經(jīng)驗，所以仍然希望繼續(xù)在比較熟悉的符號與圖形環(huán)境中完成設(shè)計，而不是利用編程完成設(shè)計。為此， EDA 公司在 90 年代相繼推出一批圖形化免編程的設(shè)計輸入工具，它們允許設(shè)計師用他們最方便并熟悉的設(shè)計方式，如框圖、狀態(tài)圖、真值表和邏輯方程建立設(shè)計文件，然后由 EDA 工具自動生成綜合所需的硬件描述語言文件。例如， ALTA Group 的設(shè)計工具，以框圖編輯器作為設(shè)計輸入工具，然后可以生成“ C”和“ VHDL”源代碼?！?C”代碼可送數(shù)字信號處理器 DSP 相關(guān)的開發(fā)系統(tǒng)，“ VHDL”代碼則送 EDA 綜合工具。 2．具有混合信號 處理能力的 EDA 工具 目前，數(shù)字電路設(shè)計的 EDA 工具遠比模擬電路的 EDA 工具多，模擬集成電路 EDA 工具開發(fā)的難度較大，但是，由于物理量本身多以模擬形式存在，所以實現(xiàn)高性能的復(fù)雜電子系統(tǒng)的設(shè)計離不開模擬信號。因此， 90 年代以來 EDA 工具廠商都比較重視數(shù) /?；旌闲盘栐O(shè)計工具的開發(fā)。對數(shù)字信號的語言描述 IEEE 己經(jīng)制定了 VHDL 標(biāo)準(zhǔn)，對模擬信號的語言描述正在制定 AHDL標(biāo)準(zhǔn)，此外還提出了對微波信號的 MHDL 描述語言。 3．發(fā)展更為有效的仿真工具 通常，可以將電子系統(tǒng)設(shè)計的仿真過程分成兩個階段：即設(shè)計前期的系統(tǒng)級仿 真和設(shè)計過16 程中的電路級仿真。系統(tǒng)級仿真主要驗證系統(tǒng)的功能；電路級仿真主要驗證系統(tǒng)的性能，決定怎樣實現(xiàn)設(shè)計所需的精度。在整個電子設(shè)計過程中仿真是花費時間最多的工作，也是占用 EDA工具資源最多的一個環(huán)節(jié)。通常設(shè)計活動的大部分時間在做仿真，驗證設(shè)計的有效性、測試設(shè)計的精度、處理和保證設(shè)計要求等。仿真過程中仿真收斂的快慢同樣是關(guān)鍵因素之一。提高仿真的有效性一方面是建立合理的仿真算法，另一方面是系統(tǒng)級仿真中系統(tǒng)級模型的建模，電路級仿真中電路級模型的建模。預(yù)計在下一代 EDA 工具中，仿真工具將有一個較大的發(fā)展。 4．開發(fā) 更為理想的設(shè)計綜合工具 今天，電子系統(tǒng)和電路的集成規(guī)模越來越大，幾乎不可能直接面向版圖做設(shè)計，若要找出版圖中的錯誤，更是難上加難。將設(shè)計者的精力從繁瑣的版圖設(shè)計和分析中轉(zhuǎn)移到設(shè)計前期的算法開發(fā)和功能驗證上，這是設(shè)計綜合工具要達到的目的。高層次設(shè)計綜合工具可以將低層次的硬件設(shè)計一直轉(zhuǎn)換到物理級的設(shè)計，實現(xiàn)不同層次和不同形式的設(shè)計描述轉(zhuǎn)換，通過各種綜合算法實現(xiàn)設(shè)計目標(biāo)所規(guī)定的優(yōu)化設(shè)計。當(dāng)然，設(shè)計者的經(jīng)驗在設(shè)計綜合中仍將起到重要的作用，自動綜合工具將有效地提高優(yōu)化設(shè)計的效率。 設(shè)計綜合工具由最初的只能實現(xiàn)邏輯綜合 ，逐步發(fā)展到可以實現(xiàn)設(shè)計前端的綜合直至設(shè)計后端的版圖綜合以及測試綜合的理想且完整的綜合工具。設(shè)計前端的綜合工具也稱高層次綜合工具，可以實現(xiàn)從算法級的行為描述到寄存器傳輸級結(jié)構(gòu)描述的轉(zhuǎn)換，給出滿足約束條件的硬件結(jié)構(gòu)。在確定寄存器傳輸結(jié)構(gòu)描述后，由邏輯綜合工具完成硬件的門級結(jié)構(gòu)描述。邏輯綜合的結(jié)果將作為版圖綜合的輸入數(shù)據(jù)，進行版圖綜合。版圖綜合則是將門級和電路級的結(jié)構(gòu)描述轉(zhuǎn)換成物理版圖的描述，版圖綜合時將通過自動交互的設(shè)計環(huán)境，實現(xiàn)按面積、速度和功率完成布局布線的優(yōu)化，實現(xiàn)最佳的版圖設(shè)計。人們希望將設(shè)計測試工作 盡可能地提前到設(shè)計前期，以便縮短設(shè)計周期，減少測試費用，因此測試綜合貫穿在設(shè)計過程的始終。測試綜合可以消除設(shè)計中的冗余邏輯、診斷不可測的邏輯結(jié)構(gòu)、自動插入可測性結(jié)構(gòu)、生成測試向量，當(dāng)整個電路設(shè)計完成時，測試設(shè)計也隨之完成。 面對當(dāng)今飛速發(fā)展的電子產(chǎn)品市場，電子設(shè)計人員需要更加實用、快捷的 EDA 工具，使用統(tǒng)一的集成化設(shè)計環(huán)境，改變優(yōu)先考慮具體物理實現(xiàn)方式的傳統(tǒng)設(shè)計思路，而將精力集中到設(shè)計構(gòu)思、方案比較和尋找優(yōu)化設(shè)計等方面，以最快的速度開發(fā)出性能優(yōu)良、質(zhì)量一流的電子產(chǎn)品。今后的 EDA 工具將向著功能強大、簡單易學(xué) 、使用方便的方向發(fā)展。
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