1、课堂教学：40 学时 实验教学：40 学时 学 分：3学分课程性质：专业选修课,课程介绍 课程讲义,本节内容,课程内容介绍 先修课程 学习本课程的用途 参考书籍 相关网络资源 课时安排 考核方式,广义的EDA概念,EDA：概念 Electronic Design Automation（电子设计自动化） 包含了3个方面的内容： 设计 仿真 制造 其他领域的应用（CAD，CAPP）： 机械：orCAD 建筑，机械、通信、航空航天、军事等,电子工程领域的EDA,EDA：电子设计自动化 Electronic Design Automation EDA技术就是： 依赖 功能强大的计算机，在 EDA工具软
2、件 平台上，用 硬件描述语言（HDL）作为 系统逻辑描述手段来完成 电子线路设计文件最终 实现 特定电子线路的硬件（芯片或者电路板）,本课程的EDA概念,学习 如何使用 可编程逻辑器件 进行 电子系统设计的方法和步骤,课程的具体内容,要学习的关键内容 FPGA/CPLD芯片的结构 PFGA/CPLD芯片的使用具体包含2个技术的掌握 硬件描述语言（VHDL,Verilog HDL）设计 QURATUR II设计软件（或者MAX+PLUS II,XINLINX ISE等）,先修课程,必须 具备 数字逻辑电路最好 具备 C语言 微机原理,学习本课程有何用处？,复杂电子系统很大一部分使用CPLD/FP
3、GA来完成，例如： 数字信号处理（FFT,FILTER） 通信系统中 大量使用 CPLD/FPGA 视频与图像系统中 大量使用 CPLD/FPGA 传统数字逻辑芯片 正在被 PLD 取代用于芯片设计前的验证设计，是进入芯片设计领域（ASIC）的必经之路。 2002年8月10日清晨6点零8分，龙芯-1 CPU 运行成功FPGA正在取代部分CPU的功能，可将CPU和外围逻辑电路集成在一块FPGA芯片中。,CPLD/FPGA在通信系统中的应用,各种信道编码和解码实现AMI,CMI,HBD3,1B/10B 信号的复用和解复用 信号的调制 FSK,ASK,PSK,PPM 容错和检错编码 CRC-4,CR
4、C-32， 误码率检测，信号同步，成帧(Frame) 光纤通信：SDH,PON等参考 FPGA在3G系统设备中的应用前景,返回,可编程逻辑器件市场背景,电子系统组成的3个部分：微处理器、存储器和逻辑器。标准逻辑产品是定制式设计 ASIC 的一个替代产品，但却限制了制造商充分定制终端系统的灵活性 PLD 解决了其固有的难题 。2004年可编程逻辑市场大约为31亿美元更多参见 ：http:/ 是标准产品，在系统制造商购买的时候处于空白状态。只要用电信号编程该器件，就能使器件实现几乎无限的专门的逻辑功能。PLD 使系统设计者能够快速地实现定制的逻辑功能以满足不同产品的需要，同时又能让产品迅速上市。,
5、参考书籍,教材： EDA技术实用教程，潘松、黄继业编，科学出版社，2006年 目录主要参考书： VHDL 硬件描述语言与数字逻辑电路设计，候伯亨 顾新编，西安电子科技大学出版社，1999年。 Altera FPGA/CPLD设计（基础篇），EDA先锋工作室 王诚、吴继华等编，人民邮电出版社，2005年7月。目录 Altera FPGA/CPLD设计（高级篇），EDA先锋工作室 吴继华、王诚等编，人民邮电出版社，2005年7月。目录 可编程逻辑器件原理、开发与应用，赵曙光等编， 西安电子科技大学出版社，2000年。 用VHDL设计电子线路，S.Sjohoim、L.Lindl著, 边计年译， 清华
6、大学出版社，2000年。,相关网站,门户和资源网站 http:/ http:/ http:/ vhdl源代码资源学习论坛网址 http:/ http:/ 芯片主流公司官方网站 http:/ http:/ http:/www.xilinx- http:/ http:/ http:/ http:/www.kx- 杭州康芯公司 EDA实验仪厂商 http:/ 深圳瑞芯公司 EDA开发板厂商 更多（略）,课时安排,章次 内 容 课堂讲授学时数 零 概论 2 一 EDA设计流程及其工具 2 二 FPGA和CPLD结构与应用 2 三 原理图输入设计方法 2 四 电子系统设计实践（一） 42 五 VHDL基
7、本语句 4 六 VHDL程序设计 6 七 电子系统设计实践（二） 43 八 有限状态机设计 2 九 设计优化 2 十 FPGA硬件电路设计 2 十一电子系统设计实践（三） 23 总学时数 40,考核方式,最终成绩由 3 部分组成: 平时成绩20% (上课主动提问；主动回答问题；被动回答问题时，叙述正确火种或者有新意；翻译)上机20% 笔试成绩 60%上机共 18 次。每次2小时笔试为 闭卷 考试。,结束语：我如何教你？,假如学生要得到一瓢水 教师必须有一桶水假如教师只有一桶水 我们要指引给学生了一条河，教会你游泳的技巧，而不是喝水的本领,谢谢同学们的课堂配合！,The end.,以下内容是讲义
8、的有关名词解释和说明的超连接可不阅读。,EDA学习网站和论坛（一）,EDA 门户网站 二巨头 www.PLD 一个国内最好的EDA门户网站，包括ALTERA公司、XILINX公司等分类论坛，也有大量技术文章，人气极旺的论坛。http:/ 人气可和前者比肩，该网站还有一个“先锋工作室”，出版了很多EDA专业书籍,EDA学习网站和论坛（二）,ALTERA、XILINX、latticese公司的官方网站 http:/ http:/www.xilinx- 这2者均为大规模PLD和FPGAQ器件供应商，为竞争对手 http:/ 中小规模PLD器件、模拟PLD器件的主流供应商有关软件使用，芯片手册，应用笔
9、记， 设计实例等应有尽有。,CAD,CAD在早期是英文 Computer Aided Drafting (计算机辅助绘图)的缩写，随着计算机软、硬件技术的发展， 演变为Computer Aided Design（计算机辅助设计）,返回,CAPP,计算机辅助工艺设计（Computer Aided Process Planning）的简称 概念：利用计算机技术，辅助工艺人员设计零件 从毛坯到成品 的制造方法。 是将企业产品设计数据转换为产品制造数据的一种技术。 是计算机集成制造系统（CIMS）的重要组成部分。,返回,我们的龙芯1号,在去年10月我们基本完成狗剩-1的逻辑设计并在FPGA验证平台成功
10、运行通用操作系统以后，有很多人关心我们如何进行狗剩-1的物理设计。不少人建议我们完成RTL设计后，在国内寻找兄弟单位完成后续设计。有人说完成FPGA验证只是完成了整个设计工作的10%，90%的工作还在后面，更有人说我们当时只是完成了国外学校中系统结构课程的一个大作业而已。但还是有人鼓励说完成FPGA验证已经很不容易，国外成功的设计也都是从FPGA验证开始的。在那一段时间里，在大多数朋友的鼓励和建议中，或多或少都流露出对我们完成物理设计的能力的担忧。因为计算所确实没有做过大规模的芯片的物理设计，尤其是在深亚微米的工艺条件下 ( 更多 ),返回,FPGA在3G系统设备中的应用前景,FPGA中具有丰
11、富的资源 比如大量的LE资源， 内置的存储器资源， 针对DSP应用的DSP BLOCK资源， 丰富的IO资源，比如有专用的LVDS接口集成了定制的SERDES/DPA、专用的外部存储器接口以及非常适合开发DDR/DDR2、RLDRAM和QDRII存储器的接口。 丰富的时钟网络资源，GX器件增加了嵌入的收发器，非常有利于实现高速串行数据的收发。下面我们从3G结构的角度来分析FPGA在3G基础设施的各个部分时所能扮演的角色和机会。( 更多 ),返回,FPGA 与 CPLD,可编程逻辑器件（芯片）的分类 FPGA: Field Programmable Gate ArrayCPLD: Complex
12、 Programmable Logic DeviceGAL: Generic Array LogicPAL: Programmable Array Logic本课程不介绍的PLD器件：模拟PLD器件,返回,课程内容,模拟PLD器件,在系统可编程器件可实现三种功能： （1）信号调理。是指能够对信号进行放大，衰减，滤波。 （2）信号处理。是指信号进行求和，求差，积分运算。 （3）信号转换。是指能把数字信号转换成模拟信号 使用方法 使用开发软件在计算机中设计，修改模拟电路，进行电路特性模拟，最后通过编程电缆将设计方案下载至芯片中。 Lattice 是模拟PLD器件的发明者 Lattice的开发工具和芯片 开发软件为PAC Designer 芯片型号有：ispPAC系列和 ispPAC-POWR系列,返回,
