通过对数字频率计系统的设计，介绍了基于VHDL语言的数字系统层次化设计方法。首先将数字系统按功能划分为不同的模块，各模块电路的设计通过VHDL语言编程实现，然后建立顶层电路原理图。使用MAX+PLUS II开发软件完成设计输入、编译、逻辑综合和功能仿真，最后在CPLD上实现数字系统的设计。结果表明，使用这种设计方法可以大大地简化硬件电路的结构，具有可靠性高、灵活性强等特点。 【基于VHDL的数字系统层次化设计方法】是一种现代电子设计自动化（EDA）技术中的重要实践，它通过将复杂的数字系统分解成多个独立模块，使用VHDL（Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language）语言进行编程实现。VHDL是一种标准化的硬件描述语言，允许工程师以类似于编写软件的方式来描述硬件的逻辑功能和结构。 在这个设计过程中，根据数字系统的功能需求将其划分成若干个子模块，例如在数字频率计系统中，它由测频控制信号发生器模块TESTCTL、8个时钟使能的十进制计数器模块CNT10以及一个32位锁存器模块REG32B构成。每个模块负责特定的任务，例如TESTCTL模块用于产生控制信号，CNT10模块执行计数，REG32B则用于存储和显示计数值。 VHDL语言的强大之处在于它支持多级设计，包括行为级、寄存器传输级和逻辑门级，使得设计师能够从抽象的系统级别到具体的门电路级别进行设计。在编写好各个模块的VHDL代码后，使用EDA工具，如MAX+PLUS II，进行设计输入、编译、逻辑综合和功能仿真。逻辑综合将VHDL代码转换为实际的逻辑门电路，而功能仿真则用于验证设计的正确性。 MAX+PLUS II是一款由Altera公司提供的开发软件，它集成了设计输入、仿真和编程等功能，使得整个设计流程更加高效。在完成设计验证后，最终的设计可以在可编程逻辑器件（PLD）如CPLD（Complex Programmable Logic Device）上实现。CPLD是一种灵活的硬件平台，可以根据设计要求配置其内部逻辑，从而实现定制化的数字系统。 通过使用VHDL的层次化设计方法和CPLD，设计者可以极大地简化硬件电路的复杂性，提高设计的可靠性和可维护性。这种方法也允许设计者快速迭代和优化设计，适应不同应用场景的需求。此外，由于CPLD的可编程性，设计可以方便地进行修改和更新，增强了系统的灵活性和适应性。 总结来说，基于VHDL的数字系统层次化设计方法是现代电子设计的核心技术之一，它结合了软件编程的便利性和硬件实现的灵活性，降低了复杂数字系统的设计难度，提高了设计效率。在本文中，通过数字频率计的设计实例，展示了这一方法的具体应用步骤和技术优势。

**EDA技术：电子设计自动化** EDA，全称Electronic Design Automation，是电子设计自动化技术的缩写，它在现代集成电路设计和PCB（印刷电路板）设计中起着至关重要的作用。EDA工具集成了计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工程（CAE）、计算机辅助制造（CAM）和计算机辅助测试（CAT）等多个领域的技术，为工程师提供了从概念到最终产品的完整设计流程支持。 **Cadence：业界领先的EDA软件** Cadence是全球领先的EDA软件供应商，提供全面的硬件、软件和系统级解决方案，涵盖了IC设计、验证、封装、PCB设计以及系统级集成等各个环节。Cadence工具以其高效、精确和易用性而备受赞誉，广泛应用于半导体、通信、计算机、消费电子等行业。 **新手入门：Cadence开发实验** 对于初学者而言，使用Cadence开发软件可能会显得有些复杂，但通过系统的学习和实践，可以快速上手。以下是一些关键知识点： 1. **界面熟悉**：理解Cadence的用户界面至关重要，包括菜单栏、工具栏、工作区和各种视图。 2. **电路原理图设计**：学习绘制电路原理图，掌握元件库的使用，添加、修改和删除元器件，以及布线规则的设置。 3. **SPICE仿真**：了解如何使用Cadence进行电路仿真，通过SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）模型进行性能评估。 4. **PCB布局与布线**：学习PCB设计的基本步骤，包括定义板层、放置元件、布线、规则检查和优化。 5. **版图设计**：对于IC设计，需要掌握如何使用Cadence进行版图设计，包括版图规划、单元布局、互连设计和DRC/LVS验证。 6. **信号完整性分析**：学习如何分析高速数字设计的信号完整性问题，确保设计符合时序和电气规范。 7. **协作与数据管理**：了解Cadence的团队合作工具，如Design Collaborator，以及版本控制和数据管理的重要性。 8. **错误调试与优化**：掌握如何识别和解决设计中的问题，进行反复迭代和优化，直到满足设计规格。 **实验指导书的价值** 《EDA技术》实验指导（Cadence部分）这本书将引导读者逐步完成上述各个步骤，通过实际操作来加深理解。书中可能包含详细的步骤说明、实例演示、常见问题解答和技巧分享，帮助新手快速掌握Cadence软件的使用，从而能够独立设计出自己的PCB板。实验部分尤其重要，因为它们提供了实践机会，理论与实践相结合，是提升技能的最佳方式。 对EDA技术的深入理解和熟练应用Cadence软件，是成为一名优秀电子设计师的关键。通过系统学习和不断实践，新手可以逐渐成长为行业专家，为电子产品的创新和发展贡献自己的力量。

EDA技术与VHDL 陈 杨

EDA技术-PCB工程师试题

实验一 用原理图输入方法设计8位全加器 1．实验目的和要求 本实验为综合性实验，综合了简单组合电路逻辑,MAX+plus 10.2的原理图输入方法, 层次化设计的方法等内容。其目的是通过一个8位全加器的设计熟悉EDA软件进行电子线路设计的详细流程。学会对实验板上的FPGA/CPLD进行编程下载，硬件验证自己的设计项目。 2．实验原理 1位全加器可以用两个半加器及一个或门连接而成，半加器原理图的设计方法很多，我们用一个与门、一个非门和同或门（xnor为同或符合，相同为1，不同为0）来实现。先设计底层文件：半加器，再设计顶层文件全加器。 半加器的设计： 半加器表达式：进位：co=a and b 和：so=a xnor ( not b ) 半加器原理图如下： 全加器的设计: 全加器原理图如下：…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

内含DSPbuilder的使用方法，基于Simulink仿真

介绍关于EDA和VHDL的一些知识，以QuartusII为例。。。

1 引言 二十世纪后半期，随着集成电路和计算机的不断发展，电子技术面临着严峻的挑战。由于电子技术发展周期不断缩短，专用集成电路ASIC的设计面临着难度不断提高与设计周期不断缩短的矛盾，为了解决这个问题，要求我们必须采用新的设计方法和使用高层次的设计工具，在此情况下，EDA(Electronic Design Automation)即电子设计自动化技术应运而生。 随着电子技术的发展及缩短电子系统设计周期的要求，EDA技术得到了迅猛发展。 EDA技术是以大规模可编程逻辑器件为设计载体，以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式，以计算机、大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发系统为设计工具，通过有关的开发软件，自动完成用软件的方法设计电子系统到硬件系统的逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化、逻辑布局布线、逻辑仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑影射、编程下载等工作，最终形成集成电子系统或专用集成芯片的一门新技术。 EDA技术伴随着计算机、集成电路、电子系统设计的发展，经历了三个发展阶段，即：20世纪70年代发展起来的CAD技术;20世纪80年代开始应用的CAE技术;

介绍了VHDL语言的特点及优势，表明了EDA技术的先进性，采用自上而下的设计思路，运用分模块的设计方法设计了数字时钟系统，并在QuartusⅡ环境下进行编译和仿真，完成了24 h计时和辅助功能设计，证明了方案的可行性，体现出了“硬件设计软件化”的新趋势。

现代EDA技术的基本特征是采用高级语言描述，具有系统级仿真和综合能力.而VHDL语言有强大的行为描述能力和多层次的仿真模拟，程序结构规范，设计效率较高，利用VHDL语言和CPLD器件设计数字频率计，具有硬件电路简捷，体积小，设计灵活，性能稳定的优点。