EDA与数字系统芯片层次化设计：从集成电路到PLD应用

本课程深入探讨了数字系统芯片层次化结构与EDA（电子设计自动化）在集成电路设计中的关键作用。第1章首先介绍了EDA的定义，它是基于计算机平台的先进设计技术，用于电子产品方案的输入处理、仿真和下载，是现代集成系统设计不可或缺的方法。课程涵盖了集成电路的历史发展，从早期的电子系统演变到现代的集成电路如数字集成电路（包括DSP、FPGA和SOC）、数模混合芯片，以及电子系统复杂性的提升和带宽需求。 集成电路版图设计和PLD（可编程逻辑器件）设计是EDA技术的重要组成部分，如FPGA/CLPD的使用使得基于芯片的设计成为可能，通过EDA工具进行芯片电路设计，包括逻辑综合、仿真和编程下载等步骤。摩尔定律揭示了集成电路的快速进步，每18个月晶体管数量翻倍，功耗减半，推动了电子系统设计的集成度和性能。 电子系统的设计方法已经从传统向系统级芯片（System-on-Chip, SOC）转变，这是当今集成电路设计的主要趋势，也是信息技术产业发展的重要驱动力。通过采用EDA，设计者可以自动完成大部分设计流程，显著提高了设计效率和灵活性。 课程内容不仅限于理论，还涵盖了硬件电路设计的实践操作，例如如何使用空白PLD进行数字系统编程，以及高级语言HDL（如Verilog）的应用。课程强调了高性能集成化设计的重要性，随着电路复杂性的增长，HDL在电路描述中的角色愈发关键。 这门课程为学习者提供了全面的数字系统芯片层次化结构理解，以及如何通过EDA工具有效地进行集成电路设计，包括模拟芯片、数字芯片和混合信号设计，以及如何利用PLD进行创新的芯片级系统设计。通过学习，学生将掌握从概念到实际应用的完整设计流程，以适应快速发展的电子技术和市场需求。