第 3章
FPGA／ CPLD设计流程
EDA技术讲义
原理图 /VHDL文本编辑
综合
FPGA/CPLD
适配
FPGA/CPLD
编程下载
FPGA/CPLD
器件和电路系统
时序与功能
门级仿真
1、功能仿真
2、时序仿真
逻辑综合器
结构综合器
1,isp方式下载
2,JTAG方式下载
3、针对 SRAM结构的配置
4,OTP器件编程
功能仿真
应用 FPGA/CPLD的 EDA开发流程,
3.1 FPGA／ CPLD设计流程
EDA技术讲义
方案论证与系统级构建
独立于硬件的系统行为评估和设计
。系统仿真：包括系统级的 硬件设
计与仿真，软件设计与仿真
现代电子系统设计流程
将硬件系统设计文件转换成可 综合
（ RTL）硬件描述语言（ HDL）。
进行 功能仿真
将硬件描述语言转换成标准网表
文件，如 EDIF,VHDL,Verilog等
通过结构综合或适配（芯片内的 布线
布局 ），将标准网表文件转换成芯片
下载文件。进行 时序仿真
硬件系统实现。硬件系统测试与调试
HARDWEAR DEBUGERRING
软件设计与调试。
SOFTWEAR DEBUGERRING
系统设计完成
传统电子系统设计流程
根据方案和系统指标选购硬件，并设
计电路板，即硬件系统实际
自
顶
向
下
的
设
计
流
程
自
底
向
上
的
设
计
流
程
方案论证，与算法确定
软件设计与调试。
SOFTWEAR DEBUGERRING
硬件系统测试与调试
系统设计完成，或系统中
的某一模块实际完成
EDA设计流程与传统技术设计流程比较
EDA技术讲义
?FPGA芯片叫板微处理器 ---
如果没有微处理器,电脑会怎样?答案令人惊讶 ---
它的处理速度比常规电脑更快,而且快出很多倍 !
2003年 7月 Forbes 福布斯 报道
?FPGA芯片武装超级电脑
尽管 FPGA芯片的主频要低于奔腾处理器,但是由于 FPGA
芯片可并行处理多项任务,因此处理速度要比奔腾处理器
或数字信号处理器快得多 !
EDA技术讲义
FPGA芯片叫板微处理器
美国赢通系统公司 （ Wincom Systems） 推出一款令人惊叹的服
务器 。 这款专为网站运行而设计的服务器尺寸仅有 DVD播放机
大小, 工作能力却相当于,甚至超过 50台戴尔, IBM或 SUN公司
售价 5000美元的服务器 。 赢通公司的这款服务器 并未采用目前
电脑中不可或缺的微处理器 。
传统的个人电脑及服务器通常采用英特尔的奔腾处理器或 SUN
计算机系统公司的 SPARC芯片作为中央处理单元 。 而赢通的这
一产品却没有采用微处理器, 而是由 FPGA芯片驱动 。
FPGA芯片的运行速度比奔腾处理器慢, 但可并行处理多项任务
,而微处理器一次仅能处理一项任务 。 因此, 赢通公司的服务
器只需配置几个价格仅为 2000多美元的 FPGA芯片, 便可击败
SUN计算机系统公司的服务器或采用英特尔处理器的电脑,,
我们的服务器处理速度要比普通服务器快 50到 300倍, 。
EDA技术讲义
FPGA芯片叫板微处理器
FPGA芯片在一定程度上正在蚕食微处理器的市场 。 FPGA
芯片也开始用于消费类的电子设备中, 包括手机和数码相机 。
飞利浦, 诺基亚, Palm及索尼均在其消费类的电子产品中采用
了 FPGA芯片 。
XILINX的首席执行官 W.Roelandts亲眼目睹了 FPGA如何改
变电脑构架 。 50多年前, 匈牙利数学家纽曼 （ John von Neumann
） 提出了电脑的设计构想 ----通过中央处理器从存储器中存取数
据, 并逐一处理各项任务 。 现在, 通过采用可编程芯片 FPGA取
代微处理器, 电脑可并行处理多项任务 。
W.Roelandts说,, 由纽曼提出的电脑架构已经走到尽头,
,,可编程芯片将掀起下一轮应用高潮 。
EDA技术讲义
FPGA芯片叫板微处理器
尽管 FPGA芯片的时钟频率要低于奔腾处理器, 但是由于
FPGA芯片可并行处理各种不同的运算, 所以可完成许多复杂的
任务 。 例如网页显示, 全球天气建摸及基因组合核对等, 而且
处理速度比奔腾处理器或数字信号处理器快得多 。 在通用计算
方面, FPGA仍然不敌 Intel的处理器 。 对于那些只需要进行重复
单任务操作的机器而言, 使用 FPGA芯片显然是大材小用 。
位于内华达州的 TimeLogic公司也间接受益于 FPGA。 戴尔和
SUN公司生产的某些标准服务器采用了 ALTERA公司的 FPGA芯
片 。 TimeLogic公司对这些标准服务器加以改进之后, 生产了一
种用于基因研究的高速处理设备 。, 我们的设备比原来的产品
至少快 1000倍,, TimeLogic公司总监 Christopher Hoover说 。 该
公司的这一设备售价 25万美元 。
EDA技术讲义
FPGA芯片叫板微处理器
马里兰州的 Annapolis Micro Systems公司在其电脑芯片电路
板中也集成了 XILINX的 FPGA芯片, 以提高产品性能 。 又如加
州的 BlueArc公司用 ALTERA的 FPGA开发出一种存储器产品, 其
速度比 Network Appliance和 EMC公司的竞争产品更快 。 华盛顿
州 Bellevue市的 MidStream Technologies公司采用 XILINX的 FPGA
,为有限电视运营商开发视频流服务器 。 这款服务器高仅 3.5英
尺, 采用了 2片 FPGA芯片, 可同时提供 425路视频流信号, 比基
于通用微处理器的服务器速度更快 。
如果您正在, 福布斯, 的网站上阅读这篇文章, 那么你已
经接触到了 FPGA。 因为 Forbes.com正是采用 赢通公司的 FPGA服
务器进行网页显示的 。
EDA技术讲义
FPGA芯片武装的超级电脑
超级电脑是科技世界中的极品：售价奇高, 速度飞快, 集成了数以千计的微处理
器 。 但这种超级电脑也浪费了非常多的芯片资源, 每个处理器只能进行单任务操作,
大部分功能难以充分发挥 。 现在有了另一种更为简洁的设计：设计工程师开始采用
FPGA芯片来武装超级电脑, 取代了原先大量的英特尔奔腾处理器 。 经过编程, FPGA
芯片可并行处理多项任务, 从而使所有电路都能随时发挥作用 。 FPGA芯片还可以反
复编程, 而且几乎可瞬时完成 。 在某一时刻它可以为美国国防部预报全球天气状况,
下一时刻又可根据高盛公司 （ Goldman Sachs） 做的主要利率对冲情况来评估债券市
场的风险 。
下一代超级电脑将基于可编程逻辑器件, 这种机器的功能将比目前最大的超级电
脑还要强大许多 。 其中的秘诀在于, 设计者可以把自己的想法编成程序代码, 然后让
FPGA芯片去实现 。
犹他州的 Star Bridge Systems公司声称已经解决了这一问题 。 该公司使用 FPGA和
自己的 Viva编程语言开发出了, 超级电脑 （ hypercomputer）,, 运行速度无与伦比,
。
对该超级电脑进行测试的美国国家航空航天局 （ NASA） 科学家表示, 这一产品的性
能令人过目难忘 。 美国加州大学伯克利分校 （ University of California,Berkeley） 和杨
百翰大学 （ Brigham Young University） 的研究员也正在设计基于 FPGA的电脑, 这些
电脑可在运行中实现动态重配置 。 这对定位危险目标等军事应用和面容识别一类的计
算密集型安全应用十分有用 。
EDA技术讲义
1,超大规模可编程逻辑器件
2,半定制或全定制 ASIC
3,混合 ASIC
3.2 EDA技术实现目标
EDA技术讲义
3.3 硬件描述语言 VHDL
硬件描述语言是 EDA技术的重要组成部分,VHDL
是作为电子设计主流硬件的描述语言。
VHDL语言具有很强的电路描述和建模能力，能从多
个层次对数字系统进行建模和描述，从而大大简化了硬
件设计任务，提高了设计效率和可靠性。
用 VHDL进行电子系统设计的一个很大的优点是设计
者可以专心致力于其功能的实现，而不需要对不影响功
能的与工艺有关的因素花费过多的时间和精力。
EDA技术讲义
3.4 VHDL综合
设计过程中的每一步都可称为一个综合环节 。
(1) 从自然语言转换到 VHDL语言算法表示, 即自然语言综
合；
(2)从算法表示转换到寄存器传输级 (Register Transport
Level,RTL),即从行为域到结构域的综合, 即行为综合；
(3) RTL级表示转换到逻辑门 (包括触发器 )的表示, 即逻辑
综合；
EDA技术讲义
3.4 VHDL综合
设计过程中的每一步都可称为一个综合环节 。
(4) 从逻辑门表示转换到版图表示 (ASIC设计 ),或转换
到 FPGA的配置网表文件, 可称为版图综合或结构综合 。 有
了版图信息就可以把芯片生产出来了 。 有了对应的配置文
件, 就可以使对应的 FPGA变成具有专门功能的电路器件 。
EDA技术讲义
C,ASM...
程序
CPU指令 /数据代码：
010010 100010 1100
软件程序编译器
COMPILER
编译器和综合功能比较
VHDL/VERILOG.
程序
硬件描述语言
综合器
SYNTHESIZER
为 ASIC设计提供的
电路网表文件
（ a）软件语言设计目标流程
（ b）硬件语言设计目标流程
EDA技术讲义3.5 基于 VHDL的自顶向下设计方法
自顶向下的设计流程,
1．设 计说明书
2．建 立VHDL行 为模型
3．VHDL行 为仿真
4．VHDL-RTL级 建模
5．前 端功能仿真
6．逻 辑综合
7．测 试向量生成
8．功 能仿真
9．结 构综合
10．门 级时序仿真
11．硬 件测试
12．设 计完成
EDA技术讲义
3.6 EDA与传统电子设计方法的比较
手工设计方法的缺点是：
1)复杂电路的设计, 调试十分困难 。
2)如果某一过程存在错误, 查找和
修改十分不便 。
3)设计过程中产生大量文档, 不易
管理 。
4)对于集成电路设计而言, 设计实
现过程与具体生产工艺直接相关,
因此可移植性差 。
5)只有在设计出样机或生产出芯片
后才能进行实测 。
EDA技术有很大不同：
1)采用硬件描述语言作为设计输入 。
2)库 (Library)的引入 。
3)设计文档的管理 。
4)强大的系统建模, 电路仿真功能 。
5)具有自主知识产权 。
6)开发技术的标准化, 规范化以及 IP核的
可利用性 。
7)适用于高效率大规模系统设计的自顶向
下设计方案 。
8)全方位地利用计算机自动设计, 仿真和
测试技术 。
9)对设计者的硬件知识和硬件经验要求低 。
10)高速性能好 。
11)纯硬件系统的高可靠性 。
EDA技术讲义
3.7 EDA的发展趋势
系统集成芯片成为 IC设计的发展方向, 这一发展趋势
表现在如下几个方面：
? 超大规模集成电路的集成度和工艺水平不断提高, 深亚微米
(Deep-Submicron)工艺, 如 0.18μm, 0.13μm 已经走向成熟,
在一个芯片上完成的系统级的集成已成为可能 。
? 市场对电子产品提出了更高的要求, 如必须降低电子系统的
成本, 减小系统的体积等, 从而对系统的集成度不断提出更高
的要求 。
? 高性能的 EDA工具得到长足的发展, 其自动化和智能化程度
不断提高, 为嵌入式系统设计提供了功能强大的开发环境 。
? 计算机硬件平台性能大幅度提高, 为复杂的 SoC设计提供了
物理基础 。
EDA技术讲义EDA实验的 3个层次
1、逻辑行为的实现 （特点：非 EDA技术及相关器件也能实现，无法体现 EDA技术的优势）
2、控制与信号传输功能的实现 （特点：必须使用 EDA技术才也能实现，能体现 EDA技术的优势）
3、算法的实现 （特点：使用硬件方式取代由传统 CPU完成的许多算法功能，实现高速性能）
主要包括原数字电路中的实验项目，如：简单译码器、简单计数器、红绿
交通灯控制、表决器、显示扫描器、电梯控制、乒乓球游戏、数字钟表、
普通频率计、等等纯逻辑行为实现方面的电路的设计，时钟频率低。
如：高速信号发生器（含高速 D/A输出）,PWM,FSK/PSK,A/D采样控
制器、数字频率合成、数字 PLL,FIFO,RS232或 PS/2通信,VGA显示控
制电路、逻辑分析仪、存储示波器、虚拟仪表、图像采样处理和显示、机
电实时控制系统,FPGA与单片机综合控制等电路的设计。
如：离散 FFT变换、数字滤波器、浮点乘法器、高速宽位加法器、数字
振荡器,DDS、编码译码和压缩、调制解调器、以太网交换机、高频
端 DSP（现代 DSP）、基于 FPGA的嵌入式系统,SOPC/SOC系统、实
时图象处理、大信息流加解密算法实现等电路的设计，嵌入式 ARM、
含 CPU软核 Nios的软硬件联合设计。时钟频率一般在 50MHz以上。
FPGA／ CPLD设计流程
EDA技术讲义
原理图 /VHDL文本编辑
综合
FPGA/CPLD
适配
FPGA/CPLD
编程下载
FPGA/CPLD
器件和电路系统
时序与功能
门级仿真
1、功能仿真
2、时序仿真
逻辑综合器
结构综合器
1,isp方式下载
2,JTAG方式下载
3、针对 SRAM结构的配置
4,OTP器件编程
功能仿真
应用 FPGA/CPLD的 EDA开发流程,
3.1 FPGA／ CPLD设计流程
EDA技术讲义
方案论证与系统级构建
独立于硬件的系统行为评估和设计
。系统仿真：包括系统级的 硬件设
计与仿真，软件设计与仿真
现代电子系统设计流程
将硬件系统设计文件转换成可 综合
（ RTL）硬件描述语言（ HDL）。
进行 功能仿真
将硬件描述语言转换成标准网表
文件，如 EDIF,VHDL,Verilog等
通过结构综合或适配（芯片内的 布线
布局 ），将标准网表文件转换成芯片
下载文件。进行 时序仿真
硬件系统实现。硬件系统测试与调试
HARDWEAR DEBUGERRING
软件设计与调试。
SOFTWEAR DEBUGERRING
系统设计完成
传统电子系统设计流程
根据方案和系统指标选购硬件，并设
计电路板，即硬件系统实际
自
顶
向
下
的
设
计
流
程
自
底
向
上
的
设
计
流
程
方案论证，与算法确定
软件设计与调试。
SOFTWEAR DEBUGERRING
硬件系统测试与调试
系统设计完成，或系统中
的某一模块实际完成
EDA设计流程与传统技术设计流程比较
EDA技术讲义
?FPGA芯片叫板微处理器 ---
如果没有微处理器,电脑会怎样?答案令人惊讶 ---
它的处理速度比常规电脑更快,而且快出很多倍 !
2003年 7月 Forbes 福布斯 报道
?FPGA芯片武装超级电脑
尽管 FPGA芯片的主频要低于奔腾处理器,但是由于 FPGA
芯片可并行处理多项任务,因此处理速度要比奔腾处理器
或数字信号处理器快得多 !
EDA技术讲义
FPGA芯片叫板微处理器
美国赢通系统公司 （ Wincom Systems） 推出一款令人惊叹的服
务器 。 这款专为网站运行而设计的服务器尺寸仅有 DVD播放机
大小, 工作能力却相当于,甚至超过 50台戴尔, IBM或 SUN公司
售价 5000美元的服务器 。 赢通公司的这款服务器 并未采用目前
电脑中不可或缺的微处理器 。
传统的个人电脑及服务器通常采用英特尔的奔腾处理器或 SUN
计算机系统公司的 SPARC芯片作为中央处理单元 。 而赢通的这
一产品却没有采用微处理器, 而是由 FPGA芯片驱动 。
FPGA芯片的运行速度比奔腾处理器慢, 但可并行处理多项任务
,而微处理器一次仅能处理一项任务 。 因此, 赢通公司的服务
器只需配置几个价格仅为 2000多美元的 FPGA芯片, 便可击败
SUN计算机系统公司的服务器或采用英特尔处理器的电脑,,
我们的服务器处理速度要比普通服务器快 50到 300倍, 。
EDA技术讲义
FPGA芯片叫板微处理器
FPGA芯片在一定程度上正在蚕食微处理器的市场 。 FPGA
芯片也开始用于消费类的电子设备中, 包括手机和数码相机 。
飞利浦, 诺基亚, Palm及索尼均在其消费类的电子产品中采用
了 FPGA芯片 。
XILINX的首席执行官 W.Roelandts亲眼目睹了 FPGA如何改
变电脑构架 。 50多年前, 匈牙利数学家纽曼 （ John von Neumann
） 提出了电脑的设计构想 ----通过中央处理器从存储器中存取数
据, 并逐一处理各项任务 。 现在, 通过采用可编程芯片 FPGA取
代微处理器, 电脑可并行处理多项任务 。
W.Roelandts说,, 由纽曼提出的电脑架构已经走到尽头,
,,可编程芯片将掀起下一轮应用高潮 。
EDA技术讲义
FPGA芯片叫板微处理器
尽管 FPGA芯片的时钟频率要低于奔腾处理器, 但是由于
FPGA芯片可并行处理各种不同的运算, 所以可完成许多复杂的
任务 。 例如网页显示, 全球天气建摸及基因组合核对等, 而且
处理速度比奔腾处理器或数字信号处理器快得多 。 在通用计算
方面, FPGA仍然不敌 Intel的处理器 。 对于那些只需要进行重复
单任务操作的机器而言, 使用 FPGA芯片显然是大材小用 。
位于内华达州的 TimeLogic公司也间接受益于 FPGA。 戴尔和
SUN公司生产的某些标准服务器采用了 ALTERA公司的 FPGA芯
片 。 TimeLogic公司对这些标准服务器加以改进之后, 生产了一
种用于基因研究的高速处理设备 。, 我们的设备比原来的产品
至少快 1000倍,, TimeLogic公司总监 Christopher Hoover说 。 该
公司的这一设备售价 25万美元 。
EDA技术讲义
FPGA芯片叫板微处理器
马里兰州的 Annapolis Micro Systems公司在其电脑芯片电路
板中也集成了 XILINX的 FPGA芯片, 以提高产品性能 。 又如加
州的 BlueArc公司用 ALTERA的 FPGA开发出一种存储器产品, 其
速度比 Network Appliance和 EMC公司的竞争产品更快 。 华盛顿
州 Bellevue市的 MidStream Technologies公司采用 XILINX的 FPGA
,为有限电视运营商开发视频流服务器 。 这款服务器高仅 3.5英
尺, 采用了 2片 FPGA芯片, 可同时提供 425路视频流信号, 比基
于通用微处理器的服务器速度更快 。
如果您正在, 福布斯, 的网站上阅读这篇文章, 那么你已
经接触到了 FPGA。 因为 Forbes.com正是采用 赢通公司的 FPGA服
务器进行网页显示的 。
EDA技术讲义
FPGA芯片武装的超级电脑
超级电脑是科技世界中的极品：售价奇高, 速度飞快, 集成了数以千计的微处理
器 。 但这种超级电脑也浪费了非常多的芯片资源, 每个处理器只能进行单任务操作,
大部分功能难以充分发挥 。 现在有了另一种更为简洁的设计：设计工程师开始采用
FPGA芯片来武装超级电脑, 取代了原先大量的英特尔奔腾处理器 。 经过编程, FPGA
芯片可并行处理多项任务, 从而使所有电路都能随时发挥作用 。 FPGA芯片还可以反
复编程, 而且几乎可瞬时完成 。 在某一时刻它可以为美国国防部预报全球天气状况,
下一时刻又可根据高盛公司 （ Goldman Sachs） 做的主要利率对冲情况来评估债券市
场的风险 。
下一代超级电脑将基于可编程逻辑器件, 这种机器的功能将比目前最大的超级电
脑还要强大许多 。 其中的秘诀在于, 设计者可以把自己的想法编成程序代码, 然后让
FPGA芯片去实现 。
犹他州的 Star Bridge Systems公司声称已经解决了这一问题 。 该公司使用 FPGA和
自己的 Viva编程语言开发出了, 超级电脑 （ hypercomputer）,, 运行速度无与伦比,
。
对该超级电脑进行测试的美国国家航空航天局 （ NASA） 科学家表示, 这一产品的性
能令人过目难忘 。 美国加州大学伯克利分校 （ University of California,Berkeley） 和杨
百翰大学 （ Brigham Young University） 的研究员也正在设计基于 FPGA的电脑, 这些
电脑可在运行中实现动态重配置 。 这对定位危险目标等军事应用和面容识别一类的计
算密集型安全应用十分有用 。
EDA技术讲义
1,超大规模可编程逻辑器件
2,半定制或全定制 ASIC
3,混合 ASIC
3.2 EDA技术实现目标
EDA技术讲义
3.3 硬件描述语言 VHDL
硬件描述语言是 EDA技术的重要组成部分,VHDL
是作为电子设计主流硬件的描述语言。
VHDL语言具有很强的电路描述和建模能力，能从多
个层次对数字系统进行建模和描述，从而大大简化了硬
件设计任务，提高了设计效率和可靠性。
用 VHDL进行电子系统设计的一个很大的优点是设计
者可以专心致力于其功能的实现，而不需要对不影响功
能的与工艺有关的因素花费过多的时间和精力。
EDA技术讲义
3.4 VHDL综合
设计过程中的每一步都可称为一个综合环节 。
(1) 从自然语言转换到 VHDL语言算法表示, 即自然语言综
合；
(2)从算法表示转换到寄存器传输级 (Register Transport
Level,RTL),即从行为域到结构域的综合, 即行为综合；
(3) RTL级表示转换到逻辑门 (包括触发器 )的表示, 即逻辑
综合；
EDA技术讲义
3.4 VHDL综合
设计过程中的每一步都可称为一个综合环节 。
(4) 从逻辑门表示转换到版图表示 (ASIC设计 ),或转换
到 FPGA的配置网表文件, 可称为版图综合或结构综合 。 有
了版图信息就可以把芯片生产出来了 。 有了对应的配置文
件, 就可以使对应的 FPGA变成具有专门功能的电路器件 。
EDA技术讲义
C,ASM...
程序
CPU指令 /数据代码：
010010 100010 1100
软件程序编译器
COMPILER
编译器和综合功能比较
VHDL/VERILOG.
程序
硬件描述语言
综合器
SYNTHESIZER
为 ASIC设计提供的
电路网表文件
（ a）软件语言设计目标流程
（ b）硬件语言设计目标流程
EDA技术讲义3.5 基于 VHDL的自顶向下设计方法
自顶向下的设计流程,
1．设 计说明书
2．建 立VHDL行 为模型
3．VHDL行 为仿真
4．VHDL-RTL级 建模
5．前 端功能仿真
6．逻 辑综合
7．测 试向量生成
8．功 能仿真
9．结 构综合
10．门 级时序仿真
11．硬 件测试
12．设 计完成
EDA技术讲义
3.6 EDA与传统电子设计方法的比较
手工设计方法的缺点是：
1)复杂电路的设计, 调试十分困难 。
2)如果某一过程存在错误, 查找和
修改十分不便 。
3)设计过程中产生大量文档, 不易
管理 。
4)对于集成电路设计而言, 设计实
现过程与具体生产工艺直接相关,
因此可移植性差 。
5)只有在设计出样机或生产出芯片
后才能进行实测 。
EDA技术有很大不同：
1)采用硬件描述语言作为设计输入 。
2)库 (Library)的引入 。
3)设计文档的管理 。
4)强大的系统建模, 电路仿真功能 。
5)具有自主知识产权 。
6)开发技术的标准化, 规范化以及 IP核的
可利用性 。
7)适用于高效率大规模系统设计的自顶向
下设计方案 。
8)全方位地利用计算机自动设计, 仿真和
测试技术 。
9)对设计者的硬件知识和硬件经验要求低 。
10)高速性能好 。
11)纯硬件系统的高可靠性 。
EDA技术讲义
3.7 EDA的发展趋势
系统集成芯片成为 IC设计的发展方向, 这一发展趋势
表现在如下几个方面：
? 超大规模集成电路的集成度和工艺水平不断提高, 深亚微米
(Deep-Submicron)工艺, 如 0.18μm, 0.13μm 已经走向成熟,
在一个芯片上完成的系统级的集成已成为可能 。
? 市场对电子产品提出了更高的要求, 如必须降低电子系统的
成本, 减小系统的体积等, 从而对系统的集成度不断提出更高
的要求 。
? 高性能的 EDA工具得到长足的发展, 其自动化和智能化程度
不断提高, 为嵌入式系统设计提供了功能强大的开发环境 。
? 计算机硬件平台性能大幅度提高, 为复杂的 SoC设计提供了
物理基础 。
EDA技术讲义EDA实验的 3个层次
1、逻辑行为的实现 （特点：非 EDA技术及相关器件也能实现，无法体现 EDA技术的优势）
2、控制与信号传输功能的实现 （特点：必须使用 EDA技术才也能实现，能体现 EDA技术的优势）
3、算法的实现 （特点：使用硬件方式取代由传统 CPU完成的许多算法功能，实现高速性能）
主要包括原数字电路中的实验项目，如：简单译码器、简单计数器、红绿
交通灯控制、表决器、显示扫描器、电梯控制、乒乓球游戏、数字钟表、
普通频率计、等等纯逻辑行为实现方面的电路的设计，时钟频率低。
如：高速信号发生器（含高速 D/A输出）,PWM,FSK/PSK,A/D采样控
制器、数字频率合成、数字 PLL,FIFO,RS232或 PS/2通信,VGA显示控
制电路、逻辑分析仪、存储示波器、虚拟仪表、图像采样处理和显示、机
电实时控制系统,FPGA与单片机综合控制等电路的设计。
如：离散 FFT变换、数字滤波器、浮点乘法器、高速宽位加法器、数字
振荡器,DDS、编码译码和压缩、调制解调器、以太网交换机、高频
端 DSP（现代 DSP）、基于 FPGA的嵌入式系统,SOPC/SOC系统、实
时图象处理、大信息流加解密算法实现等电路的设计，嵌入式 ARM、
含 CPU软核 Nios的软硬件联合设计。时钟频率一般在 50MHz以上。
