可编程逻辑器件与IP核详解:集成电路与EDA技术概览

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本资源是一份关于"可编程逻辑器件和IP核"的详细讲解,由计算机科学学院于山山教授在2021年11月7日的讲座中分享,共计77页。课程内容涵盖了集成电路制造流程、电子设计自动化(EDA)、以及相关的硬件技术。 首先,讲座从集成电路制造的基本流程开始,介绍了芯片生产的全过程。硅锭是核心原料,经过切片形成晶圆,然后在晶圆上印刷电路版图,切割成多个裸晶,对每个裸晶进行测试,确保质量合格后进行封装,最终形成芯片。通过示例图片,如处理器芯片的版图,直观展示了芯片内部构造和引脚设计。 其次,电子设计自动化(EDA)是课程的重点,它是一种利用计算机辅助设计的方法和技术,支持硬件描述语言(HDL)来设计和实现数字系统。EDA流程包括逻辑编译、逻辑综合、结构综合(布局布线)、逻辑优化和仿真测试等步骤,旨在高效地完成电子系统的功能实现。 课程还特别关注了可编程逻辑器件(FPGA)和复杂可编程逻辑器件(CPLD),它们是现代电子设计中的关键组件。FPGA的应用实例被用来展示这些器件的实际操作和优势,如灵活性、高性能和可重构性。此外,硅知识产权核(IP核)的概念也被提及,这是芯片设计中复用和保护知识产权的重要部分。 片上总线技术也是课程内容之一,它涉及如何在芯片内部或不同芯片之间进行高效的数据传输。低功耗设计原则对于现代嵌入式系统和移动设备来说至关重要,因此这部分讲解了如何在保证性能的同时,降低能耗,提高设备的能效比。 整个讲座深入浅出,不仅阐述了理论知识,还结合实际案例,使学生对可编程逻辑器件、IP核和电子设计自动化有了全面的理解。这对于从事电子工程、嵌入式系统开发或者对半导体行业有兴趣的学生和专业人士来说,是一份极具价值的学习资料。