硬件综合课程设计：EDA技术和VHDL设计方法

硬件综合课程设计 一、EDA概述 EDA（Electronic Design Automation，电子设计自动化）技术是以计算机科学和微电子技术发展为先导，汇集了计算机图形学、拓扑学、微电子工艺与结构学和计算数学等多种计算机应用学科最新成果的先进技术。EDA技术近30年来，经历了三个发展阶段：CAD（Computer Aided Design）阶段、CAE（Computer Aided Engineering）阶段和EDA阶段。EDA技术的特征是高级语言描述、系统仿真和综合技术。 二、EDA技术实现目标 作为EDA技术最终实现目标的ASIC，通过三种途径来完成：标准单元（CBIC）、门阵列（MPGA）和全定制（FCIC）。ASIC设计可以分为混合ASIC设计和可编程ASIC设计两种。 三、硬件描述语言VHDL 硬件描述语言是EDA技术的重要组成部分，VHDL是作为电子设计主流硬件的描述语言。VHDL语言具有很强的电路描述和建模能力，能从多个层次对数字系统进行建模和描述，从而大大简化了硬件设计任务，提高了设计效率和可靠性。用VHDL进行电子系统设计的一个很大的优点是设计者可以专心致力于其功能的实现，而不需要对不影响功能的与工艺有关的因素花费过多的时间和精力。 四、VHDL综合 VHDL综合是指设计过程中的每一步都可称为一个综合环节。VHDL综合可以分为四个阶段： 1. 自然语言转换到VHDL语言算法表示，即自然语言综合。 2. 从算法表示转换到寄存器传输级（RTL），即从行为域到结构域的综合，即行为综合。 3. RTL级表示转换到逻辑门（包括触发器）的表示，即逻辑综合。 4. 从逻辑门表示转换到版图表示（ASIC设计），或转换到FPGA的配置网表文件，可称为版图综合或结构综合。 五、EDA工具 EDA工具是指用于电子系统设计的软件工具。常见的EDA工具有Altera公司的MAX+ plusⅡ等。这些工具提供了综合、仿真、 PLACE 和 ROUTE 等功能，可以大大提高电子系统设计的效率和可靠性。 六、设计实例 设计实例是指使用EDA技术和工具进行的电子系统设计实践。通过设计实例，可以更好地理解和应用EDA技术和工具，提高电子系统设计的效率和可靠性。 硬件综合课程设计是指使用EDA技术和工具进行的电子系统设计实践。它涵盖了EDA概述、EDA技术实现目标、硬件描述语言VHDL、VHDL综合、EDA工具和设计实例等内容，为电子系统设计者提供了一个系统的学习和实践平台。