深入理解EDA：AHDL硬件描述语言与CPLD/FPGA开发

《EDA技术及其应用电子课件》涵盖了电子系统设计的基础知识，特别是关于可编程逻辑器件（PLD）和现场可编程门阵列（CPLD）以及灵活可配置逻辑器件（FPGA）的深入讨论。课程分为五章，其中第五章重点介绍了AHDL（Altera的硬件描述语言），这是一种专门用于PLD设计的形式化语言。 5.1 硬件描述语言(HDL)概述 HDL是电子设计自动化（EDA）的核心工具，它允许设计师使用形式化的语言来描述数字电路和系统的各个层次，包括系统级的性能指标，行为级的功能抽象，寄存器传输级的逻辑实现，直到最底层的逻辑门级和电路级。HDL的设计流程涉及从功能描述到版图设计的整个集成电路设计过程，特别适用于PLD开发，因为它能够描述从高层次的抽象概念到低层次的具体电路实现。 AHDL作为Altera公司的一种HDL，被用于创建具有完整功能的虚拟器件，即“软核”。软核是经过验证并可综合实现的HDL模型，其规模通常包含至少5000个门。相比之下，“固核”（FirmCore）则指那些经过优化且在特定硬件平台上固定不变的软件模块，它们通常在ASIC设计中使用，提供预先设计好的功能单元供设计者集成。 利用HDL进行CPLD/FPGA设计的优势在于： - 提高设计效率：通过抽象描述，设计师可以在高级别上工作，避免了底层细节，减少了设计时间和错误。 - 可重复使用和模块化：软核设计可以作为组件重用，降低设计成本。 - 容易验证：HDL模型可以进行行为级和逻辑级仿真，确保设计的正确性。 - 自动综合和布局布线：将HDL转化为实际电路的过程自动化，简化了制造流程。 课程还涉及到了HDL的应用，即通过编写设计文件，创建电子系统的行为级模型，利用计算机进行仿真，然后通过自动综合生成适合目标器件的逻辑网表，进一步生成电路延时模型，并在确认无误后用于芯片制造或CPLD/FPGA编程。 综上，这门课程为学生提供了扎实的理论基础和实践技能，使他们能够理解和掌握硬件描述语言在现代电子设计中的核心作用，尤其是对于PLD和FPGA设计的优化和高效实现。