EDA设计流程：从IP到ASIC，理解FPGA/CPLD与ASIC的区别

本文主要介绍了EDA（电子设计自动化）在IP应用中的设计流程及其相关工具，涉及IC Foundry、Fabless以及不同类型的处理器Core。同时，文章详细阐述了FPGA/CPLD的设计流程和ASIC设计的基本分类及流程。 在IP应用中，经过精心设计和验证的IP核被嵌入到用户系统中，可以显著提高设计效率并降低设计风险。IP核通常包括各种处理器内核，如8051、ARM7、PowerPC、320C30、MPEGII等，这些核心被广泛应用于不同的电路系统中。 EDA设计流程是IC设计的核心部分，通常包括以下几个步骤： 1. **原理图/文本编辑**：设计者使用原理图或VHDL等硬件描述语言来描述设计的逻辑功能。 2. **综合**：通过逻辑综合器，将高级语言描述转化为门级网表，这一过程可能包括优化和转换。 3. **FPGA/CPLD适配**：将综合后的网表映射到特定的FPGA或CPLD器件上，进行布局和布线。 4. **编程下载**：通过ISP（在线编程）或JTAG（联合测试行动小组）等方式将配置文件下载到FPGA/CPLD器件中。 5. **功能仿真与时序仿真**：在设计过程中，通过功能仿真验证逻辑正确性，通过时序仿真检查设计在实际速度下的性能。 6. **逻辑综合器和结构综合器**：逻辑综合器处理高级语言描述，而结构综合器则针对特定的硬件结构进行优化。 在ASIC设计方面，有模拟ASIC、数字ASIC以及混合ASIC设计。数字ASIC设计又分为标准单元设计和门阵列设计，而FPGA/CPLD设计属于半定制集成电路设计。全定制集成电路设计是手工进行晶体管级布局和布线，虽然设计周期长且需要大量人工，但能实现更高的性能和更低的功耗，有利于降低成本和提高速度。 EDA工具和流程在现代电子设计中扮演着至关重要的角色，它们简化了复杂的设计任务，提高了设计效率，同时也支持了多样化的IP核应用，推动了IC技术和电子系统的发展。