【正文】 在1981年，來(lái)自泰克公司的經(jīng)理成立了Mentor Graphics公司，因特爾的開發(fā)者成立了Daisy Systems公司，而Valid Logic Systems公司是。雖然這些工具是很有價(jià)值的，但他們對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程沒(méi)有幫助，設(shè)計(jì)仍然需要手動(dòng)完成。C．課內(nèi)閱讀譯文 大型EDA公司及他們的發(fā)展歷史在電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化之前，這種技術(shù)稱為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，是使用計(jì)算機(jī)和商業(yè)軟件來(lái)輔助設(shè)計(jì)任務(wù)。一些使用EDA軟件的半導(dǎo)體制造公司和設(shè)計(jì)服務(wù)公司，用EDA軟件為制造準(zhǔn)備工作做設(shè)計(jì)評(píng)估。習(xí)題答案I.1. electronic product2. semiconductor technology3. place and route4. logic simulation5. highlevel design language6. hardware description language7. frontend8. library of ponentII.1. puteraided design計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)2. puteraided manufacturing計(jì)算機(jī)輔助制造3. Institute of Electrical and Electronics Engineers (美國(guó))電氣和電子工程師學(xué)會(huì)4. Very Large Scale Integrated 超大規(guī)模集成5. Field Programmable Gate Array 現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列6. Complex Programmable Logic Device 復(fù)雜可編程邏輯器件7. puteraided engineering計(jì)算機(jī)輔助工程8. Metal Oxide Semiconductor Implementation Service金屬氧化物半導(dǎo)體實(shí)施服務(wù)9. Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language 超高速集成電路硬件描述語(yǔ)言10. Place amp。生產(chǎn)廠一般會(huì)提供他們產(chǎn)品制作的元器件庫(kù)以及與仿真器相匹配的標(biāo)準(zhǔn)仿真工具。前端產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)描述，不用考慮單元技術(shù)便可編譯到每個(gè)單元中。而這一情況的發(fā)生是因?yàn)楝F(xiàn)在趨向于將整個(gè)電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)在單一芯片上。這種趨勢(shì)對(duì)于軟件公司的設(shè)計(jì)工具適合大供應(yīng)商的套件程式是很有幫助的。很多的EDA公司使用小公司的軟件或其他技術(shù)適應(yīng)他們的核心業(yè)務(wù)。在這些語(yǔ)言出現(xiàn)之后，模擬器迅速發(fā)展，允許直接模擬芯片設(shè)計(jì)：可執(zhí)行規(guī)格說(shuō)明。1986年，一種高級(jí)設(shè)計(jì)語(yǔ)言Verilog由Gateway公司第一次引入并作為硬件描述語(yǔ)言。Daisy Systems、Mentor Graphics和 Valid Logic Systems均在這一時(shí)期成立起來(lái)。多少年來(lái)，一些大的電子公司如惠普、泰克和因特爾一直從事著EDA的開發(fā)。合作生產(chǎn)要么捐贈(zèng)晶圓，要么以成本價(jià)出售，以觀察這個(gè)項(xiàng)目對(duì)他們自身的長(zhǎng)期發(fā)展是否有幫助。另一個(gè)決定性的發(fā)展是金屬氧化物半導(dǎo)體實(shí)施服務(wù)的形成，大學(xué)和制造生產(chǎn)廠協(xié)作，通過(guò)生產(chǎn)真正的集成電路來(lái)培訓(xùn)學(xué)生成為芯片設(shè)計(jì)者。最早的EDA工具由專業(yè)領(lǐng)域發(fā)明。這篇突破性的文章主張采用編程語(yǔ)言來(lái)設(shè)計(jì)和編譯芯片，這一結(jié)果引發(fā)了復(fù)雜芯片設(shè)計(jì)的成百倍增加，改善了采用邏輯仿真的設(shè)計(jì)驗(yàn)證工具。設(shè)計(jì)自動(dòng)化委員會(huì)學(xué)報(bào)涵蓋了這個(gè)領(lǐng)域的大部分內(nèi)容。在70年代中期，開發(fā)者開始使用自動(dòng)設(shè)計(jì)，而不僅是繪圖。一些先進(jìn)的公司使用圖形軟件來(lái)產(chǎn)生Gerber圖形片，但是從電子元器件轉(zhuǎn)換到圖形也是手工完成的。EDA工具也被用來(lái)設(shè)計(jì)一些現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展迅速。本文詳細(xì)介紹電子類的EDA技術(shù)，側(cè)重集成電路設(shè)計(jì)的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)。電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）這個(gè)術(shù)語(yǔ)在電子工程學(xué)科內(nèi)同樣可以叫做計(jì)算機(jī)輔助工程，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助制造。第十一單元 EDA簡(jiǎn)介A．課文譯文EDA簡(jiǎn)介今天，我們使用許多電子產(chǎn)品如手機(jī)，數(shù)碼相機(jī)，個(gè)人音響和打印機(jī)。戰(zhàn)爭(zhēng)突然發(fā)生，研究發(fā)現(xiàn)這項(xiàng)新防衛(wèi)技術(shù)具有更好的分辨率、更輕便和更多特色。在1934年，工作于第一個(gè)雷達(dá)系統(tǒng)的201。對(duì)于死亡射線的可行性，當(dāng)這個(gè)問(wèn)題被擺給英國(guó)科學(xué)家時(shí)，他們的反應(yīng)是“我們不能制造死亡射線，但是雷達(dá)是好的嗎？”，1936年Hungarian Zolt225?！钡诙问澜绱髴?zhàn)以前，美國(guó)人、德國(guó)人、法國(guó)人特別是英國(guó)人完全采用它作為一種反空襲防衛(wèi)，產(chǎn)生了第一個(gè)真正的雷達(dá)。 Nikola Tesla，在1917年8月，首先對(duì)第一個(gè)早期雷達(dá)單元確定有關(guān)頻率和功率級(jí)的原理。第一位使用無(wú)線電波檢測(cè)遠(yuǎn)距離金屬目標(biāo)存在性的是Christian H252。雷達(dá)被用在許多場(chǎng)合，包括氣象預(yù)報(bào)檢測(cè)，測(cè)量海洋表面波形，空中交通控制，超速交通的公安檢測(cè)，以及軍事方面。盡管返回信號(hào)通常很微弱，但是信號(hào)能被放大。在英國(guó)雷達(dá)最初被叫做RDF（無(wú)線方向探測(cè)器）。術(shù)語(yǔ)RADAR在1941年被設(shè)計(jì)作為無(wú)線檢測(cè)和測(cè)距的首字母縮寫。由于這一點(diǎn)，傳感器能夠按照它們檢測(cè)的能量類型來(lái)分類，如熱量傳感器、電磁傳感器和機(jī)械傳感器等等。例如，掃描隧道探測(cè)器（表面附近的細(xì)尖，收集電子隧道電流）能分辨原子和分子。通常在數(shù)字顯示器中，最小的有效數(shù)字將波動(dòng)，表示數(shù)量的改變正好能被分辨。噪音是一種隨機(jī)誤差，可以通過(guò)信號(hào)處理來(lái)減小，如濾波，通常在損害傳感器動(dòng)態(tài)性能的情況下進(jìn)行。所有這些偏差可以作為系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差來(lái)分類。這被叫做靈敏度誤差，但是傳感器仍然是線性的，等等。如果傳感器不是理想的，可以觀察到幾種類型的偏差。那么靈敏度被定義為輸出信號(hào)和測(cè)試性能之間的比率。 理想的傳感器被設(shè)計(jì)成線性的。由于這一點(diǎn)，傳感器能夠按照它們檢測(cè)的能量類型來(lái)分類，如熱量傳感器，電磁傳感器和機(jī)械傳感器等等。在大多數(shù)情況下，和宏觀方法相比，微傳感器明顯有較高的速度和靈敏度。能測(cè)量非常小變化的傳感器一定具有非常高的靈敏度。例如，如果在一個(gè)溫度計(jì)中水銀移動(dòng)1cm 時(shí)溫度改變1176。應(yīng)用包括自動(dòng)汽車、機(jī)動(dòng)車輛、航空、醫(yī)藥、工業(yè)和機(jī)器人。我們每天都使用傳感器，如觸摸屏電梯按鈕和通過(guò)觸摸調(diào)整燈的亮和暗。例如，水銀溫度計(jì)把測(cè)量到的溫度轉(zhuǎn)換成液體的膨脹和收縮，能夠在一個(gè)校準(zhǔn)的玻璃管上讀出；熱電偶把溫度轉(zhuǎn)換成輸出電壓，能通過(guò)一個(gè)電壓表來(lái)讀出。因此，如有可能，可以用無(wú)損壓縮的TIFF來(lái)保存照片以節(jié)約空間。當(dāng)打開一個(gè)未壓縮的圖像時(shí)，它大約比其壓縮后的文件要大5~20倍。許多相機(jī)允許根據(jù)最終要求的圖像質(zhì)量來(lái)選擇壓縮度。分辨率越高，那么文件就越大——盡管大多數(shù)圖像都在相機(jī)中使用JPEG編碼標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了壓縮。數(shù)碼相機(jī)的成相面由若干列微小的單個(gè)光傳感器組成，這些光傳感器能夠捕捉顏色和光的信息，然后這些信息由電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息即是組成圖像的像素或圖元。數(shù)碼相機(jī)的圖像是由被稱作像素的小方塊（有時(shí)是長(zhǎng)方形）組成的。最后，我將建議你買一臺(tái)彩色噴墨式打印機(jī)。你需要有個(gè)人電腦，而顯示器是數(shù)碼系列中最重要環(huán)節(jié)之一。數(shù)碼相機(jī)的基本要求我們來(lái)談?wù)剶?shù)碼相機(jī)的基本要求。你可以去除照片的斑點(diǎn)，對(duì)照片進(jìn)行處理：擦除、漂白、銳化、柔化、分離色調(diào)、潤(rùn)色和數(shù)十種其他功能的操作，包括修改透視。你所需要的就是一臺(tái)數(shù)碼相機(jī)，一臺(tái)普通計(jì)算機(jī)，一個(gè)具有相片品質(zhì)的打印機(jī)，也許還需要一些附加存儲(chǔ)器，一個(gè)可移動(dòng)外部媒體驅(qū)動(dòng)器。C．課內(nèi)閱讀譯文數(shù)碼相機(jī)的特點(diǎn)數(shù)碼相機(jī)的優(yōu)點(diǎn)如果你想買一個(gè)數(shù)碼相機(jī)，它有以下優(yōu)點(diǎn)：可以立即進(jìn)行圖像查看，無(wú)需掃描，不需膠片費(fèi)用，可以促進(jìn)環(huán)境更清潔。數(shù)碼相機(jī)的價(jià)格已經(jīng)下降，而質(zhì)量卻在上升。盡管走向數(shù)字化也需要額外的花費(fèi)，如存儲(chǔ)卡、打印用特殊紙張的開支，但許多購(gòu)買者還是愿意換用（數(shù)碼相機(jī)）。雖然許多數(shù)碼相機(jī)都有電子和機(jī)械兩種快門，但廉價(jià)的相機(jī)單靠電子快門來(lái)關(guān)閉圖像傳感器的感光性?？扉T速度 衡量允許光線落在圖像傳感器的時(shí)間長(zhǎng)度（表示為一秒鐘的若干分之一）的參數(shù)。每一個(gè)像素含有一系列的描繪顏色或亮度的數(shù)字，一個(gè)像素可以表示的精度被稱作“位（bit）”或“色彩深度”。像素 數(shù)字圖像中的一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，這個(gè)詞是圖像元素的簡(jiǎn)稱。必須使用適合你數(shù)碼相機(jī)的適當(dāng)型號(hào)和容量的存儲(chǔ)卡。讀卡器可以連到你的電腦上用來(lái)打開和保存你相機(jī)中的圖像文件。 存儲(chǔ)卡 一種可以保存數(shù)碼相機(jī)所拍攝圖像的小巧、可移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備。LCD取景器 數(shù)碼相機(jī)背面的小電子屏幕會(huì)顯示鏡頭看到的東西。這兩種類型的傳感器都是把光線轉(zhuǎn)換成電荷并處理成為電信號(hào)。相機(jī)依次把這些信號(hào)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可以識(shí)別和使用的數(shù)字信息。 圖像傳感器 圖像傳感器是數(shù)碼相機(jī)里可以取代膠卷的半導(dǎo)體芯片。根據(jù)鏡頭中央的對(duì)象與相機(jī)之間的距離，狹窄的景深把聚集面積集中在一個(gè)小范圍內(nèi)。景深 景深是景象的清晰程度和對(duì)焦的指標(biāo)。較小的文件在電子郵件和在網(wǎng)絡(luò)上更快。壓縮 壓縮是減少代表圖像數(shù)據(jù)量的一種過(guò)程，以使文件在您的相機(jī)、記憶卡和電腦中占用較少的空間。光圈設(shè)置被稱做fstop(光圈級(jí)數(shù))，小光圈有相對(duì)較高的f值，比如f8或f11；較大的光圈是較小的值。光圈越大，相機(jī)的感光靈敏度越大。傳統(tǒng)的35毫米照相機(jī)依靠機(jī)械和化學(xué)過(guò)程來(lái)生成一個(gè)照片，而數(shù)碼相機(jī)內(nèi)部有一個(gè)小型計(jì)算機(jī)來(lái)記錄數(shù)字圖像。第九單元 數(shù)碼相機(jī)A．課文譯文 數(shù)碼相機(jī)數(shù)碼相機(jī)使用簡(jiǎn)單并可提供驚人的高質(zhì)量圖像。通過(guò)將一個(gè)8位RISC CPU 與系統(tǒng)內(nèi)可自編程的Flash集成在一塊芯片上的方式，ATmega8是一個(gè)功能強(qiáng)大的單片機(jī)，為許多嵌入式控制應(yīng)用程序提供了靈活而低成本的解決方案。引導(dǎo)程序可以使用任意接口將應(yīng)用程序下載到應(yīng)用Flash存儲(chǔ)區(qū)（Application Flash Memory）?？臻e模式在停止CPU的同時(shí)，允許SRAM、T/C、SPI端口以及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作；掉電模式時(shí)，保存寄存器的內(nèi)容而凍結(jié)晶體振蕩器，同時(shí)除了下一個(gè)中斷和硬件復(fù)位信號(hào)到來(lái)之前所有芯片功能都停止工作；在省電模式時(shí)，異步定時(shí)器繼續(xù)運(yùn)行，允許用戶保持一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)，而其余功能模塊處于休眠狀態(tài)；ADC噪聲抑制模式時(shí)，除了異步定時(shí)器與ADC以外，中止CPU和所有I/O模塊的功能，以使ADC轉(zhuǎn)換時(shí)的開關(guān)噪聲最??；待機(jī)模式時(shí)，只有晶振或諧振振蕩器運(yùn)行，其余功能模塊處于休眠狀態(tài)，這使其具有快速啟動(dòng)能力的同時(shí)保持低功耗。所有的32個(gè)寄存器都直接與算術(shù)邏輯單元（ALU) 相連接，使得一條指令可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)同時(shí)訪問(wèn)兩個(gè)獨(dú)立的寄存器，這種結(jié)構(gòu)大大提高了代碼效率，并且具有比普通的復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)（CISC）微控制器最多高達(dá)10倍的數(shù)據(jù)吞吐率。由于具有在單時(shí)鐘周期指令內(nèi)執(zhí)行的強(qiáng)大指令集，ATmega8的數(shù)據(jù)吞吐率每MHz高達(dá)1百萬(wàn)條指令，從而可以緩減系統(tǒng)在功耗和處理速度之間的矛盾。微處理器– 先進(jìn)的RISC結(jié)構(gòu)– 130條指令 – 大多數(shù)指令執(zhí)行時(shí)間為單個(gè)時(shí)鐘周期– 32個(gè)8位通用工作寄存器– 全靜態(tài)工作– 工作于16 MHz時(shí)性能高達(dá)16 MIPS– 只需兩個(gè)時(shí)鐘周期的硬件乘法器? 非易失性程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器– 8K字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash– 512字節(jié)，EEPROM– 1K字節(jié)，內(nèi)部SRAM– 擦寫次數(shù): 閃存10,000 次/EEPROM 100,000次– 數(shù)據(jù)保持：85℃可保持20年/25℃可保持100年– 具有獨(dú)立鎖定位的可選Boot代碼區(qū)– 通過(guò)片內(nèi)Boot程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)編程– 真正的同時(shí)讀寫操作– 可以對(duì)鎖定位進(jìn)行編程以實(shí)現(xiàn)用戶程序的加密? 外圍特點(diǎn)– 具有獨(dú)立預(yù)分頻器的兩個(gè)8位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器, 其中之一為比較模式– 一個(gè)具有預(yù)分頻器、比較模式和捕捉功能的16 位定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器– 具有獨(dú)立振蕩器的實(shí)時(shí)時(shí)鐘– 三通道脈沖寬度調(diào)制– TQFP與QFN/MLF封裝的8通道A/D轉(zhuǎn)換器– 8路10位A/D轉(zhuǎn)換器– 塑料雙列直插封裝（PDIP）的6通道A/D轉(zhuǎn)換器– 6路10位A/D轉(zhuǎn)換器– 面向字節(jié)的兩線串行接口– 兩個(gè)可編程的通用同步/異步串行接收/發(fā)送器– 可工作于主機(jī)/從機(jī)模式的外圍設(shè)備串行接口– 具有獨(dú)立片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時(shí)器– 片內(nèi)模擬比較器? 專用處理器特點(diǎn)– 上電復(fù)位以及可編程的欠壓檢測(cè)– 內(nèi)部RC振蕩器– 內(nèi)部/外部中斷源– 5種睡眠模式: 空閑模式、ADC噪聲抑制模式、省電模式、掉電模式及備用模式? I/O 和封裝– 23個(gè)可編程的I/O口線– 28引腳PDIP封裝，32引腳TQFP封裝，32引腳QFN/MLF封裝? 工作電壓– – (ATmega8L)– – (ATmega8)? 速度等級(jí)– 0 – 8 MHz (ATmega8L)– 0 –16 MHz (ATmega8)? 4 Mhz 功耗指功率損耗在3V，25℃下不同工作模式的功率損耗– 工作模式: mA– 空閑模式: mA– 掉電模式: 181。AT89C51的P3口還可以用作如下所示的各種特殊功能：端口引腳復(fù)用功能RXD (串行輸入口)TXD (串行輸出口)INT0 (外部中斷0)INT1 (外部中斷1)T0 (定時(shí)器0外部輸入)T1 (定時(shí)器1外部輸入)WR (外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通)RD (外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通)在對(duì)Flash ROM 編程和程序檢驗(yàn)期間，P3也接收一些控制信號(hào)。對(duì)P3口寫“1”時(shí)，通過(guò)內(nèi)部上拉電阻把端口拉到高電位，這時(shí)可用作輸入口。P3口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。當(dāng)送出“1S”信息時(shí)，本器件采用的是較大內(nèi)部上拉電阻，在訪問(wèn)8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(如執(zhí)行“MOVX RI”指令)時(shí)，P2口輸出P2特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2作輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部上拉電阻，那些被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流(IIL)。P2的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收/輸出電流）4個(gè)TTL輸入。在進(jìn)行Flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口接收