EDA课程电子密码锁的设计Quartus版

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1、EDA的相关介绍 EDA的特点：EDA技术对电子系统设计方法的影响：传统的电路设计的方法是自低 向上（Buttumup） ，即设计师根据设计要求首先选用合适的元器件，然后完成各 个单元电路的设计、搭试、性能指标的测试，最后形成系统。而基于EDA技术的 设计方法是自顶向下（Top to Down） ，即首先从系统设计入手，在顶端进行功能 方框图的划分和结构设计。然后利用EDA软件进行设计的验证、仿真以及PCB布局 布线等工作 12。 硬件描述语言：硬件描述语言（HDL）是一种用于进行电子系统硬件设计的 计算机高级语言，它采用软件的设计方法来描述电子系统的逻辑功能、电路结构 和连接形式。 EDA

2、的另一个特点体现在大规模可编程逻辑器件 PLD（Programmable Logic Devices）是一种由用户编程以实现某种逻辑功能的新型逻辑器件。PLD 最早出 现在 20 世纪 70 年代初，其后经历了 PROM、PLA、PAL、GAL 等几个发展阶段。80 年代中期，美国 Xilin 公司首先推出了现场可编程门陈列（FPGA）器件。90 年 代初，美国 Lattice 公司又推出了在系统可编程大规模集成电路（ispLSI） 。现 通常将高集成度的可编程逻辑器件谶纬复杂可编程逻辑器件（CPLD） 。 VHDL 硬件描述语言 VHDL （ Very high speed integrat

3、ed circuit Hardware Description Language）硬件描述语言从高于逻辑级的抽象层次上描述硬件的功能、信号连接 关系及定时关系。VHDL 的设计流程如下图。 图 1 VHDL 设计流程 VHDL 语言是对逻辑电路进行描述的高级语言，它与其他高级语言相比既有 相同之处，也有其自身特点： 1.VHDL 是工业标准的文本格式语言 VHDL 已成为一种工业标准。设计者、EDA 工具的供应商以及芯片生产厂家， 都要遵循这一标准。该语言是一种文本格式的语言，ASIC 的设计者在设计电路 时，就像编写其他高级语言一样，用文字来表达所要设计的电路，这样能比较直 观地表达设计者的

4、设计思想，并且易于修改。 2.VHDL 能同时支持仿真和综合 VHDL 语言是一种能够支持系统仿真的语言。事实上，ASIC 成功的关键在于生产 前的设计，而保证设计正确性的主要手段就是系统仿真。目前在大部分的 EDA 工具中，都有支持 VHDL 语言仿真的工具。这样，设计者在 ASIC 生产前就能够知 总 体 方 案 编写 HDL 代码 软 件 模 拟 综 合 面 向 FPGA和 ASIC 网 表 硬 件 验 证 道设计的正确与、系统的的性能如何等关键问题。 VHDL 不仅仅是一种仿真语言，它的所有语句有相当一部分是不支持综合的，也 就是说 EDA 工具无法根据所描述的 VHDL 语言产生出电路；但其中的可综合语句 足以描述一个大而完整的系统。目前所有的高层次综合工具所支持的综合语句， 都是 IEEE 标准的一个子集。 因此，VHDL 语言可以有两种完全不同的描述，一种是基于仿真的描述，它可以 使用 VHDL 语言定义的各种语句，这类程序主要适用于编写测试基准程序和各种 仿真模型的工程师使用，另外一种就是用于生成具体电路的可综合描述。它只能 使用 VHDL 中的可综合子集。它主要适