EDA技术综述：从Verilog到SystemVerilog的硬件描述语言探索

本课件主要介绍了EDA技术的发展历程、目标、常用硬件描述语言以及相关设计技术和流程，重点关注Verilog HDL和其他相关HDL语言。 在电子设计自动化（EDA）领域，20世纪70年代是其雏形阶段，80年代奠定了基础，90年代逐渐成熟并广泛应用于实际设计中。进入21世纪，EDA技术推动了电子设计的变革，使得设计成果可以作为自主知识产权（IP）的形式存在，并促进了仿真验证和设计工具的不断进步。随着FPGA和CPLD器件的发展，以及标准单元和复杂IP核的广泛应用，EDA技术在SoC（System on Chip）设计中扮演了关键角色，降低了设计成本并提高了效率。 在硬件描述语言（HDL）方面，Verilog HDL和VHDL是最常用的两种，它们被几乎所有主流EDA工具支持。SystemVerilog和SystemC也是重要的补充，分别增强了系统验证和系统级建模的能力。VHSIC（Very High Speed Integrated Circuit）硬件描述语言则专门针对高速集成电路设计。 HDL综合是EDA设计中的关键步骤，包括自然语言综合、行为综合、逻辑综合和版图综合或结构综合，这些过程将高级设计描述转化为可实现的电路。 自顶向下的设计技术是EDA中的一个重要策略，允许设计师从高层次的概念开始，逐步细化到具体实现。这种方法便于模块化设计，易于管理和验证。 EDA技术的优势显著，它确保了设计的准确性，降低了成本，减少了设计时间。库支持、简化文档管理、强大的仿真测试技术以及自主设计权都是其优点。此外，EDA提供良好的可移植性和可测试性，使得系统开发更为可靠。整个设计流程，从概念到测试，都可以在统一的自顶向下框架中完成，充分利用计算机的自动化设计能力。 EDA设计流程通常包括：需求分析、概念设计、行为描述、逻辑综合、布局布线、时序分析、功能仿真、物理验证和最终的硬件测试。这一系列步骤确保了从设计初期到最终产品的高质量和可靠性。