EDA技術的概念與特徵
EDA 技術已成為當今電子技術發展的前沿之一,這是在各技術較先進的國家的共同努力下取得的成果,CPLD、FPGA 可程式設計邏輯器件的應用,無疑為電子設計帶來了極大的靈活性和適用性。小編下面為你整理了EDA技術的概念與特徵,希望對你有所幫助。
1 概念
EDA 技術即是電子設計自動化技術,它由PLD 技術發展而來,可程式設計邏輯器件PLD 的應用與整合規模的擴大為數字系統的設計帶來了極大的方便和靈活性,變革了傳統的數字系統設計理念、過程、方法。通過對PLD 技術不斷地改進提高,EDA 技術應運而生。
EDA 技術就是基於大規模可程式設計器件的,以計算機為工具,根據硬體描述語言HDL 完成表達,實現對邏輯的編譯化簡、分割、佈局、優化等目標的一門新技術,藉助EDA 技術,操作者可以通過利用軟體來實現對硬體功能的一個描述,之後利用FPGA/CPLD 才可得到最終設計結果。
2 特徵
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,通俗來說就是在確定標準的通用的積體電路晶片之後,再行模組設計,最終完成系統設計。這種設計長期以來存在著難以克服的缺陷,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,在設計之時就做好功能方框圖的劃分並完成各部分結構的規劃,在方框圖劃分階段完成模擬、糾錯工作,同時藉助HDL 完成對高層次系統的邏輯描述,經驗證後,藉助綜合的優化工具完成電子設計,藉助EDA 技術,操作者可以通過利用軟體來實現對硬體功能的一個描述,之後利用FPGA/CPLD 才可得到最終設計結果。
這樣,我們可以發現,不論是模擬還是除錯都是在初期在一個高層次上就完成了的,如此,既有助於及時發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 獨特的描述語言:硬體描述語言
EDA 技術以硬體描述語言HDL 為系統邏輯描述的主要表達方式,那麼什麼是硬體描述語言?它是相對於一般的計算機語言如C、Pascsl 來說的,多應用於設計硬體電子系統,也屬計算機語言,它描述電子系統的邏輯功能、電路功能和連線方式。ABEL-HDL 和VHDL 是現今應用比較廣泛的'兩種硬體描述語言,後者較前者應用更多。
ABEL 可以支援各種方式的輸入,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、狀態圖。它的描述具有很強的獨立性,與此同時,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程式設計設計,利用標準格式設計還 可以轉換設計環境,對比VHDL 來說,它的適用面要寬許多,使用操作靈活簡單,要求也要寬鬆,易於速成。
4 典型的設計:ASIC
現在電子產品更新極快,複雜度也在不斷提高,有時候一個看起來比較簡單電子系統它的組成也許是數萬的中小規模積體電路,這樣就使電子系統經常遭遇耗能高、可靠性低等問題的挑戰。ASIC 晶片是對此問題進行改善的一個有效途徑。
它包涵了FPGA 和CPLD 器件,FPGA/CPLD 是實現EDA 的基礎,也是EDA 思想的最終表述手段,屬於高密度的可程式設計邏輯器件,一般像樣品的研製或者是批量不大的產品開發它們都能適用,並且極大的縮短設計週期,削減開銷,避免風險,使產品能夠儘快上市。
FPGA 和CPLD 的結構有所不同,前者是標準的門陣列,而後者是與或陣列,但是二者的整合度及易用性都頗為相似,因而可以並駕齊驅。當然二者也有各自的特點,其差異表現在以下幾個方面:
(1)顆粒粗細不同。與CPLD 相比,FPGA 的顆粒相對細一些,它的一個顆粒只是邏輯巨集單元,而CPLD 的則是邏輯巨集塊。
(2)適用結構不同。FPGA 更適合應用於觸發器相對豐富的結構之中,CPLD 比較適合應用於觸發器有限但是積項特別豐富的結構之中。
(3)程式設計方式不同。FPGA 在邏輯閘下就可以實現程式設計,多采用改變內部佈線的方式,具備很強的靈活性。GPLD 只有在邏輯快下才可實現變成,多采用修改已經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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