采用PLD和EDA软件的现代数字系统设计方法

在EDA（电子设计自动化）技术与应用中，章节标题"④将工程端口信号节点选入波形编辑器中"涉及的是QuartusⅡ设计流程中的关键步骤。在传统的数字系统设计方法中，设计者需要按照一系列繁琐的手工步骤进行：首先，分析设计需求，如制作一个具备计时、显示、清零、启动/停止、整点报时等功能的数字钟，然后划分子系统模块，确定输入输出关系，绘制真值表和逻辑表达式。接着，通过人工化简，例如使用公式或卡诺图，进一步简化电路设计。随后，设计师会绘制电路原理图，并在实验室进行原型测试，如果无误，再转化为PCB设计。这个过程中存在效率低、设计周期长、易出错、受市场器件限制、灵活性差以及产品体积大等缺点。 相比之下，现代的数字系统设计方法，如基于芯片的设计，引入了EDA技术。它利用如QuartusⅡ这样的软件，提供了PLD（可编程逻辑器件）作为设计平台，设计师可以直接在计算机上进行系统划分、PLD开发和编程，通过EDA开发工具自动完成大部分设计过程。这种方法显著提高了设计效率，减少了错误风险，且能够灵活选择和集成不同功能的芯片，优化电路布局，使得产品体积更小，设计周期缩短，市场适应性更强。 在现代设计流程中，关键操作包括： 1. **功能模块划分**：将系统功能分解成可管理的小模块，便于理解和设计。 2. **PLD开发**：利用EDA软件如QuartusⅡ，创建并配置PLD器件，实现模块间的逻辑连接。 3. **波形编辑器使用**：将工程端口信号节点加入波形编辑器，进行时序仿真和调试，确保信号的正确传输。 4. **编程和验证**：使用软件工具编程PLD，然后进行逻辑验证和时序分析，确保设计的准确性。 5. **PCB设计和制造**：基于设计验证结果，创建和制造PCB板，实现硬件部署。 现代的EDA设计方法显著改善了传统设计流程，提升了设计效率和质量，特别是在大型和复杂系统中，使用波形编辑器和PLD技术是至关重要的一步，它简化了设计过程，降低了错误风险，推动了电子产品的快速迭代和创新。