基于EDA技术的现代电子设计方法

基于EDA技术的现代电子设计方法

【摘要】人类现已进入高度发达的信息化时代。信息技术的核心是基于微电子技术的大规模集成电路，而大规模集成电路的核心技术是以计算机为平台的EDA技术。本文简要介绍了利用EDA技术设计电路的流程，并运用QuartusⅡ软件通过实例介绍了利用EDA技术进行电子设计的方法。

【关键词】EDA技术;QuartusⅡ;电子设计;VHDL

1.引言

集成电路设计不断向超大规模、低功率、超高速方向发展，其核心技术是基于EDA技术的现代电子设计技术。EDA（Electronic Design Automation，电子设计自动化）技术，以集成电路设计为目标，以可编程逻辑器件（如CPLD、FPGA）为载体，以硬件描述语言（VHDL、VerilogHDL）为设计语言，以EDA软件工具为开发环境，利用强大计算机技术来辅助人们自动完成逻辑化和仿真测试，直到既定的电子产品的设计完成。其融合了，大规模集成电路制造技术、计算机技术、智能化技术，可以进行电子电路设计、仿真，PCB设计，CPLD/FPGA设计等。简言之，EDA技术可概括为在开发软件（本文用QuartusⅡ）环境里，用硬件描述语言对电路进行描述，然后经过编译、仿真、修改环节后，最终下载到设计载体（CPLD、FPGA）中，从而完成电路设计的新技术。

以EDA技术为核心的现代电子设计方法和传统的电子设计方法相比有很大的优点，两种设计方法的流程如下图：

图1 传统电子设计流程图

图2 基于EDA的现代电子设计流程图

比较两种设计方法，基于EDA技术的现在电子设计方法采用自上而下的设计方法，系统设计的早期便可进行逐层仿真和修改，借助计算机平台，降低了电路设计和测试的难度，极大程度地缩短了电子产品的设计周期、节约了电子产品的设计成本。DEA技术极大的促进了现代电子技术的发展，已成为现代电子技术的核心。

2.QuartusⅡ软件开发环境介绍

QuartusⅡ软件是Alter公司开发的综合性EDA工具软件，提供了强大的电子设计功能，充分发挥了FPGA、CPLD和结构化ASIC的效率和性能，包含自有的综合器及仿真器，支持原理图、VHDL、VerilogHDL等多种设计输入，把设计、布局布线和验证功能以及第三方EDA工具无缝的集成在一起。QuartusⅡ与Alter公司的上一代设计工具MAX+plusⅡ具有一定的相似性，和继承性。使熟悉MAX+plusⅡ开发环境的设计人员可以快速熟练应用。相比之下，QuartusⅡ软

《EDA技术及应用》全套教学教案

单元一教学设计 教学内容： 单元一EDA技术 学习任务1 EDA技术 一、认识课程 二、认识EDA技术 三、认识EDA技术的基本特征 学习任务2 可编程逻辑器件芯片 一、认识可编程逻辑器件 二、CPLD基本结构 三、FPGA基本结构 四、Altera公司的可编程逻辑器件汇报总结 评价与考核

教学设计与建议 教学设计：通过学习和查阅资料了解EDA技术，了解EDA技术的基本特征，并熟悉可编程逻辑器件的种类。了解CPLD和FPGA基本结构，熟悉 Altera公司的可编程逻辑器件。 教学建议：建议学生查找EDA技术发展与可编程逻辑器件应用相关资料，进行总结制作PPT,并进行汇报。 知识目标： 1．了解EDA技术 2．了解EDA技术的基本特征 3．了解可编程逻辑器件的种类 4．了解CPLD基本结构 5．了解FPGA基本结构 6．了解Altera公司的可编程逻辑器件 教学重点及难点： 教学重点：可编程逻辑器件种类 教学难点：熟悉Altera公司的可编程逻辑器件 教学载体与资源： 教学资源：教材、PPT、实训室、多媒体设备。 教学方法建议： 讲授与讨论相结合，查阅资料总结汇报。 教学过程： 1.下达任务和要求 2. 教师带领学生共同解析任务 3.学生展开讨论

4.学生查阅资料 5. 总结汇报 考核评价： 1．根据知识掌握情况评价 2．根据资料查找能力和小组汇报情况评价 教学板书： 任务1：EDA技术 认识课程 1．EDA技术是什么？ 2．为什么学习EDA技术？ 3．EDA技术学什么？ 4．EDA技术怎么学？ 相关知识 1．认识EDA技术 EDA（Electronic Design Automation，电子设计自动化）技术是帮助电子设计工程师在计算机上完成电路的功能设计、逻辑设计、性能分析、时序测试直至PCB（印制电路板）的自动设计等。 2．认识EDA技术的基本特征 （1）“自顶向下”设计方法 （2）硬件描述语言 （3）逻辑综合和优化 （4）开放性和标准化 （5）库的引入

(整理)eda技术教案.

EDA技术教案 第一次课 内容： 1)介绍EDA技术的涵义、发展历程和应用领域； 2)介绍EDA技术的主要内容； 3)介绍EDA的工程设计流程； 4)说明本课程的特点与学习方法。 教学目的： 1)通过介绍EDA技术的涵义、发展历程和应用领域，使学生了解本课程的实 际应用很大，调动学生学习这门课程的积极性 2)通过介绍EDA技术的主要内容，使学生了解这门课程要学习什么。在此基 础上说明本课程的特点与学习方法。 3)说明各种通信系统的组成，了解它们的优缺点，出现背景。重点说明数字通 信系统的特定和优点。 4)介绍EDA的工程设计流程，说明当前EDA设计的特点，用软件方式设计 硬件，用软件方式设计的系统到硬件系统的转换是由有关开发软件自动完成 的，因此类似软件编程，不需太多的低层硬件知识，使学生克服畏难情绪。 教学重点、难点： 1)EDA技术的三个发展阶段以及各阶段的特点； 2)EDA的定义和EDA技术的主要内容； 3)EDA的工程设计流程。 教学方法： 比较、举例、图解。 教学过程： （一）自我介绍，说明课时安排、成绩评定方法、课程定位、教学网站的进入。 （二）讲授新课 课堂教学实施过程共分六步。

1)介绍EDA技术的涵义。 2)说明EDA技术的发展背景，说明EDA技术的三个发展阶段，比较三个阶 段的各解决了什么问题，在此基础上理解各阶段的特点。 3)在第二步理解EDA技术进行电子系统设计的特点的基础上引出并详细说明 EDA的定义，加深对EDA技术的涵义的理解。 4)在第三步详细说明EDA的定义的基础上，引出EDA技术的4个主要内容： 硬件描述语言：设计的主要表达手段；大规模可编程逻辑器件：设计的载体； 软件开发工具：设计的工具；实验开发系统：下载工具及硬件验证工具。再分别介绍EDA技术的4个主要内容：了解常用的硬件描述语言VHDL和Verilog；了解两种常用的大规模可编程逻辑器件FPGA和CPLD以及它们各自的特点；了解主流EDA工具软件；了解本课程使用的西安唐都公司的TD-EAD实验系统 5)说明课程要求：通过学习这门课程要掌握运用EDA开发工具设计开发电子 系统，引出这门课程的特点：实践性强，说明我们的学习方法：抓住一个重点：VHDL的编程；掌握两个工具：Quartus II 和TD-EAD实验系统；运用三种手段：通过案例分析、应用设计和上机实践，实现理论与实践相结合，边学边用，边用边学。 6)用设计一个简单电子系统为例，引出EDA的工程设计流程。说明当前EDA 技术发展的特点：用软件方式设计硬件；用软件方式设计的系统到硬件系统的转换是由有关开发软件自动完成的；设计过程中可用有关软件进行各种仿真；系统可现场编程，在线升级；整个系统可集成在一个芯片上，体积小、功耗低、可靠性高。现代EDA设计类似软件编程，不需太多的低层硬件知识，使学生克服畏难情绪。同时这里又回顾复习了使用EDA技术进行电子系统设计的特点。最后图解说明EDA的工程设计流程。

EDA技术课程设计报告

课程设计任务书设计题目1：数码管显示数字钟设计

院（系）分管领导：教研室主任：指导教师： 2017年6月23日

目录 第1章引言 0 第2章电路原理 0 第3章程序设计 (1) 顶层模块设计 (2) 时钟分频模块设计 (2) 按键驱动模块设计 (2) 时钟计数模块设计 (3) 整点报时模块 (4) LED灯花样显示模块 (5) 数码管显示模块设计 (5) 第4章调试、测试分析及结果 (7)

调试 (7) 测试分析 (7) 结果 (9) 第5章小结 (10) 参考文献 (11) 附录电路图及程序 (11)

第1章引言 EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写，在20世纪60年代中期从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)和计算机辅助工程(CAE)的概念发展而来的。 EDA技术就是以计算机为工具，设计者在EDA软件平台上，用硬件描述语言VHDL 或者Verilog HDL完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。EDA技术的出现，极大地提高了电路设计的效率和可操作性，减轻了设计者的劳动强度。 Verilog HDL是一种硬件描述语言，以文本形式来描述数字系统硬件的结构和行为的语言，用它可以表示逻辑电路图、逻辑表达式，还可以表示数字逻辑系统所完成的逻辑功能。 此次课程设计我们运用QuartusⅡ这个软件，使用Verilog HDL语言进行编程。 数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的钟表。与机械钟相比具有更高的准确性和直观性，具有更长的使用寿命，已得到广泛的使用。数字钟的设计方法有许多种，例如可用中小规模集成电路组成电子钟，也可以利用专用的电子钟芯片配以显示电路及其所需要的外围电路组成电子钟，还可以利用单片机来实现电子钟等等。这些方法都各有其特点，其中利用单片机实现的电子钟具有编程灵活，以便于功能的扩展。 本次课程设计要求利用EDA技术，设计一个数码管显示数字钟的样品，数字钟要求具备以下功能： 1、具有时、分、秒，计数显示功能，以24小时循环计时； 2、具有清零，调节小时、分钟功能； 3、具有整点报时功能，整点报时的同时LED花样显示。 第2章电路原理 数码管显示数字钟设计,运用到8位数码管，要求其中6位数码管动态显示，分别显示时、分、秒的计数，同时对时间进行设置，数字钟的总体功能按照要求可以分为基本的数字时钟显示（具有时、分、秒，计数显示功能，以24小时循环计时）、手动校准（具有清零，调节小时、分钟功能）、整点报时、LED灯花样显示

EDA课程设计

课程设计说明书 课程：EDA技术基础 题目：数字钟的设计 闹钟与整点报时模块 学生姓名：XXX 学号201265110204 班级 :1203班 专业：电子信息与科学 指导教师：XXX 2014年12月20日 长沙理工大学课程设计任务书 物理与电子科学学院电子信息与科学专业1203班姓名王玲课程名称EDA技术基础 题目数字钟的设计

长沙理工大学课程设计成绩评定表

目录 1数字钟设计闹钟模块基本任务要求4 2设计思想4 3简述闹钟模块的输入与输出5 4分进程描述6 5仿真结果与分析7 6简述数字钟的设计总成果10 7总结11 参考文献13 代码附件13

基本任务要求：运用QuartusⅡ13.1软件平台，用VHDL语言描述并设计的闹钟模块满足可调闹钟时间，当时钟时间到达闹钟时间后会响闹铃，（由于实验室权限问题会以FPGA开发板上12个LED灯交替发光来表现）；整点报时过程表现为整点的前十秒内响铃，（以FPGA开发板上一个LED灯交替发光来实现）。 设计思想：闹钟模块要以分频模块、计数器模块和译码显示模块为基础，将闹钟模块分为三个进程，一个进程用来实现调闹钟，一个进程来实现闹响闹钟（即实现LED灯交替发光），另一个进程来是实现整点报时。 （上面截图为数字钟整体编译后的RTL电路的闹钟模块） 简述闹钟模块图的输入与输出：上图中的输入粗黑实线为计数器模块输出的小时、分钟的高低位和秒钟的高位（都用四位的二进制表示）；输出的粗黑实线为定的闹钟时间（包括小时和分钟），将送到译码显示模块显示闹钟时间，闹钟时间与时钟都在FPGA上的数码管显示，用二选一实现交替显示。clk和clk1都是经过分频器分出的不同频率的信号分别用于整点报时的闪灯脉冲与闹钟调时、闹响的闪灯脉冲。

eda 电子设计自动化

一、如图1所示，电路为二级电压串联负反馈的放大电路，其中Vs为V AC/SOURCE，其属性设置为默认值。三极管Q2N3904的模型参数为默认值。试用EWB软件作如下的分析：（1）求直流工作点；（2）求无负反馈（即无电阻Rf）时的输入电阻、输出电阻、电压增益和上限截止频率；（3）当电阻Rf分别为6.2kΩ、15kΩ和30kΩ时的反馈深度，并总结反馈深度对放大电路性能的影响。（25分） Re1 300Rb4 20k Rs 200 Rf 6.2k Vcc 12Vdc Ce2 10u Ce1 10u R5 5k Q2 Q2N3904 Cb2 2.2u Rb3 300k Vout Q1 Q2N3904 Vs 1Vac 0Vdc Cb1 2.2u Vin Re2 680 Rb1 300k Cb3 2.2u Re3 820 Rc1 5.1k R2b 20k Rc2 5.1k 解：（1）直流工作点 由图知：I CQ1=124.345uA I CQ2=140.332uA 计算知：U CEQ1=V CC-I CQ1(R C1+R E1+R E2)=11.244V

U CEQ2=V CC-I CQ2(R C2+R E3)=11.189V （2）无负反馈时的输入电阻、输出电阻、电压增益和上限截止频率 a、输入电阻 由图知：Ui=9.865mA Ii=673.469nA 计算得：Ri=Ui/Ii=14.6kΩ b、输出电阻 由下页图知：Uo=11.665pV Io=2.334fA 计算得：Ro=Uo/Io=5kΩ

C、电压增益 d、上限截止频率 查书得：f=1/（2×3.14×Rs×C)=3.6MhzMhz Rs=200Ω C=2.2uF （3）当电阻Rf分别为6.2kΩ、15kΩ和30kΩ时的反馈深度

可编程逻辑器件与EDA技术实验教案

PLD实验教案电信学院通信系

序言 PLD实验是电信专业的一门专业实验课程，对电信专业的学生具有非常重要的作用。本实验课与理论课同时进行，与理论课有着较密切的联系。因此同学们在做本实验之前必须具备以下的基础知识： 1、数字电路的基础知识； 2、电子计算机常用操作系统的使用方法； 3、一定的英语基础； 4、必须有一定的理论知识做基础，与理论课同时进行。 PLD（可编程逻辑器件）是与ISP（在系统可编程）技术和EDA（电子设计自动化）工具紧密结合、同时进行的。它代表了数字电信领域的最高水平，给数字电路的设计带来了革命性的变化。从70年代第一片可编程逻辑器件PROM的诞生到现在的CPLD/FPGA，数字系统的设计发生了本质的变化。从传统的对电路板的设计到现在的基于芯片的设计，使得数字系统设计的效率大大提高，产品更新速度大大加快，设计周期大大变短。所以同学们学习本课程有着非常重要的意义。 本实验不同于其它实验，他的实验手段和实验方法都有了重大的变化，主要体现在以下几个方面： 首先：实验方法不同 本实验是在PC平台上，用原理图或文本进行输入，然后进行编译，通过之后再进行波形仿真，如有缺陷，再回过头去对源文件进行修改。其流程图如下： 其次：实验手段不同 本实验是利用ISP技术、采用EDA工具、应用PLD器件，在PC平台上进行的。第三、本实验课的目的 学生学习完本实验课后，应达到如下的要求： 1、能熟练使用本实验的配套EDA软件Mux+plusⅡ； 2、掌握PLD芯片的基本使用方法，能用现代数字系统的设计方法进行基本的数字 系统设计； 3、掌握图形编辑和VHDL文本编辑两种设计方法，重点是VHDL文本编辑； 4、具备基本的开发能力，为后续学习打下坚实的基础。

EDA技术实践课程设计--24进制计数器课件

东北石油大学EDA技术实践课程设计 课程EDA技术实践课程设计 题目24进制计数器 院系电气信息工程学院电气系 专业班级 学生姓名 学生学号 指导教师 年7月25日

EDA技术实践课程设计任务书 课程EDA技术实践课程设计 题目24进制计数器 专业电气工程及其自动化姓名学号 主要内容： 1.熟练掌握Quartus II软件的使用。 2.熟练掌握在QuartusII平台上用原理图或者VHDL语言进行电路设计的方法。 3.学会用例化语句对EDA电路设计中顶层电路进行描述。 基本要求： 1.熟悉仿真开发软件Quartus II的使用； 2.根据功能要求，用原理图或文本输入方式完成设计； 3.用Quartus II做波形仿真调试； 4.下载至EDA试验仪调试设计。 主要参考资料： [1]潘松，黄继业. 《EDA技术实用教程》［M］.北京：科学出版社，2002. [2]卢杰，赖毅. 《VHDL与数字电路设计》［M］.北京：科学出版社，2001. [3]张明. 《Verilog HDL实用教程》［M］.成都：电子科技大学出版社，1999. [4]郑家龙，王小海，章安元.《集成电子技术基础教程》［M］.北京：高等教育出版社，2002. [5]王金明，杨吉斌. 《数字系统设计与Verilog HDL》［M］.北京：电子工业出版社，2002. 完成期限 指导教师 专业负责人 年7 月18日

目录 1设计 (1) 2方案选择与电路原理图的设计 (1) 2.124进制计数器的基本原理 (1) 2.2设计流程图 (1) 2.3原理图 (1) 374LS161元件说明 (2) 3.1 简介 (2) 3.274ls161管脚图与介绍 (2) 3.374ls161功能表 (3) 3.474ls161主要特点 (3) 4设计过程 (4) 4.1新文件的建立 (4) 4.2宏功能模块的使用 (5) 4.3普通元件的添加 (8) 4.4 电路连接 (9) 5功能仿真 (9) 6出现的问题及调试方法 (11) 7总结 (11) 参考文献 (12) 附录VHDL语言编写的该程序清单 (13)

EDA电子设计自动化知识点总结

1、实体界面说明中端口的模式有四种端口模式为：1、IN相当于只可输入的引脚； 2、OUT相当于只可输出的引脚； 3、BUFFER相当于带输出缓冲器并可以回读的引脚； 4、INOUT相当于双向引脚； 2、嵌入式阵列块EAB能实现存储功能，每个EAB提供2048比特，可完成ROM,RAM,双口RAM或者FIFO功能。 3、VHDL程序设计中的两大基本描述语句是顺序语句，并行语句。 4、FLEX10K的结构提供了两条专用高速通道，即进位链和级联链。 5、常用的源程序输入方式有原理图输入方式、状态图输入方式、VHDL软件程序的文本方式。 6、FPGA的可编程互连线分为通用互连、直接互连、长线。 7、FPGA（现场可编程门阵列）结构可分为三部分：可编程逻辑单元、可编程输入/输出单元、可编程连线。 8、CPLD（复杂可编程逻辑器件）的结构可分为三部分：可编程逻辑宏单元、可编程输入/输出单元、可编程内部连线。 9、结构体的三种描述方式：行为级描述、数据流级描述、结构级描述。 10、EDA设计几个描述层次：行为级描述、寄存器传输级描述（RTL）、门级描述、版图级描述。 11、构成一个完整的VHDL语言程序的五大基本结构：实体（ENTITY）、结构体(ARCHITECURE)、配置(CONFIGURATION)、库(LIBRARY)、程序包(PACKAGE)。 12、VHDL的子程序有过程和函数两种类型，具有可重载性。 13、数字ASIC设计方法有两种：全定制法、半定制法（门阵列法、标准单元法、可编程逻辑器件法）。 14、数字系统的模型：数据处理子系统和控制子系统。 15、数字系统设计方法：模块设计法、自顶向下设计法、自底向上设计法。 16、EDA的工程设计流程：原理图/HDL文本输入→功能仿真→综合→适配→时序→仿真→编辑下载→硬件测试。 17、FPGA的配置流程：芯片初始化、芯片配置和起动。 18、转向控制语句共有五种：IF 语句、CASE 语句、LOOP 语句、NEXT 语句和EXIT 语句。 19、并行信号赋值语句有三种形式：简单信号赋值语句、条件信号赋值语句和选择信号赋值语句。 20、条件信号赋值语句与什么语句等效：条件信号赋值语句与进程中的多选择IF语句等价。 21、目前世界上有几十家CPLD/FPGA的公司，最大的三家是：xilinx Alera Lattic 22、CPLD中的I/O控制模块基本主要由输出极性转换电路、触发器、输出三态缓冲器三部分和它们相关的选择电路组成 23、VHDL语言的数据对象有：常量、变量、信号 24、设计过程的仿真有：行为仿真、功能仿真、时序仿真 25、IspLSI/pLSI逻辑器件的结构主要包括：通用逻辑块、巨块结构、全局时钟结构、I/O单元（通用逻辑块、全局布线区、输出布线区、加密单元） 26、VHDL的数据类型：标量型，复合类型，存取类型，文件类型 27、进程语句结构的三个组成部分：进程说明部分，顺序描述语句部分，敏感信号参数表

EDA技术实践课程设计--24进制计数器

E D A技术实践课程设计 --24进制计数器 -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1

东北石油大学EDA技术实践课程设计 年 7月 25日

EDA技术实践课程设计任务书 课程 EDA技术实践课程设计 题目 24进制计数器 专业电气工程及其自动化姓名学号 主要内容： 1.熟练掌握Quartus II软件的使用。 2.熟练掌握在QuartusII平台上用原理图或者VHDL语言进行电路设计的方法。 3.学会用例化语句对EDA电路设计中顶层电路进行描述。 基本要求： 1.熟悉仿真开发软件Quartus II的使用； 2.根据功能要求，用原理图或文本输入方式完成设计； 3.用Quartus II做波形仿真调试； 4.下载至EDA试验仪调试设计。 主要参考资料： [1]潘松，黄继业. 《EDA技术实用教程》［M］.北京：科学出版社，2002. [2]卢杰，赖毅. 《VHDL与数字电路设计》［M］.北京：科学出版社，2001. [3]张明. 《Verilog HDL实用教程》［M］.成都：电子科技大学出版社，1999. [4]郑家龙，王小海，章安元.《集成电子技术基础教程》［M］.北京：高等教育出版社，2002. [5]王金明，杨吉斌. 《数字系统设计与Verilog HDL》［M］.北京：电子工业出版社，2002. 完成期限 指导教师 专业负责人 年 7 月18日

目录 1设计 (1) 2方案选择与电路原理图的设计 (1) 2.124进制计数器的基本原理 (1) 2.2设计流程图 (1) 2.3原理图 (1) 374LS161元件说明 (2) 3.1 简介 (2) 3.274ls161管脚图与介绍 (2) 3.374ls161功能表 (3) 3.474ls161主要特点 (3) 4设计过程 (4) 4.1新文件的建立 (4) 4.2宏功能模块的使用 (5) 4.3普通元件的添加 (8) 4.4 电路连接 (9) 5功能仿真 (9) 6出现的问题及调试方法 (11) 7总结 (11) 参考文献 (12) 附录VHDL语言编写的该程序清单 (13)

电子设计自动化(EDA)期末必考题目汇总

电子设计自动化期末必考题目汇总 1、EDA的英文拼写：electronic design automation 2、Eda的设计方法：两种一种为由底向上的设计方法即传统的设计方法，一种是自顶向下的设计方法即现代设计方法。 3、自顶向下分为三个阶段：系统设计、系统的综合优化、系统的实现 4、系统的设计流程主要包括：系统的功能分析、系统的结构设计、系统的描述、系统的功能仿真。 5、适配器：结构综合器，功能是将由综合器产生的网表文件配置与指定的目标器件中，使之产生最终的下载文件中。 6、FPGA芯片对应的是：sof文件，CPLD芯片对应的是pof文件 7、FPLD：现场可编程逻辑器件，FPGA：现场可编程门阵列，CPLD：复杂现场可编程逻辑阵列 8、可编程逻辑器件分为：ＦＰＧＡ和ＣＰＬＤ其中ＣＰＬＤ断电后不丢失。 ９、基于乘积项的ＰＬＤ分为三部分：宏单元、ＰＩＡ、Ｉ／Ｏ控制板１０、ｑｕａｒｔｕｓ软件的波形文件名为．ｖｗｆ １１、ＶＨＤＬ语言的特点： （１）、ＶＨＤＬ是工业标准的文本格式语言。 （２）、具有强大的描述能力。 （３）、ＶＮＤＬ能同时支持方针和综合。 （４）、ＶＨＤＬ语言是并发执行的语句 （５）、ＶＨＤＬ支持结构化设计和ｔｏｐ－ｄｏｗｎ设计方法（６）、ＶＨＤＬ的描述与工艺无关 １２、ＳＴＤ－ｌｏｇｉｃ型数据能够在数字器件中实现的只有四种即“－”、“０”、“１”、“ｚ”但这并不表明其他５种值不存在，这９种值对于ＶＨＤＬ的行为仿真都有重要意义。 １３、用户自定义的数据类型：枚举类型、整数类型、数组类型（所有的值必须一样）、记录类型（值得类型可以不一样）、事件类型、实数类型。 １４、数据类型转换分为两种：类型转换函数方式、直接类型转１５、换方式常量说明语句所允许的设计单元有：实体，结构体、程序包、块、进程、子程序 １６信号与变量的区别： （１）、赋值语句的不同，信号赋值用“《＝”而变量为“：＝” （２）、通常变量的值可以给信号赋值但信号的值却不能给变量赋值

EDA技术教学大纲

《EDA技术》课程教学大纲 学分：4 学时：64（讲课：32学时；实验：32学时） 适用专业：电子设备与运行管理、电子信息工程、通信工程。 教材：《EDA技术实用教程》潘松、黄继业编，科学出版社，2002年10月 开课院系：电子与信息技术系 第一章绪论 内容：EDA技术简介 重点：EDA的含义、范畴及发展现状 教学要求：对EDA具有初步了解 第二章EWB 内容：EWB软件的使用 重点：EWB的基本操作，EWB仪器、仪表的使用与电路设计，电路仿真常用分析方法 难点：电路仿真常用基本方法 实验：EWB的基本操作 教学要求：学会使用EWB电路仿真软件，初步能利用仿真软件对电路进行分析 第三章Protel 内容：原理图的绘制，PCB的设计 重点：SCH原理图和PCB电路板图的绘制 难点：PCB的设计 实验：原理图的绘制及PCB的设计 教学要求：掌握电路原理图的设计方法，学会使用Protel来设计PCB电路板，主要是掌握PCB的设计规则 第四章VHDL 内容：学会使用MAXPLUS II软件，了解VHDL编程语言，能进行至少一个电子技术综合问题的设计 重点：MAXPLUS II的使用，VHDL编程语言 难点：VHDL编程语言 实验：VHDL语言，电子技术综合实验 三、建议教材与参考书 1、《EDA技术基础》郭勇、许戈、刘豫东编，机械工业出版社，2001年7月 2、《EDA技术实用教程》潘松、黄继业编，科学出版社，2002年10月 四、说明 1、本课程的教学需由熟悉电子技术、EDA技术的教师担任，以满足理论和实践教学的

需要 2、本课程开设之前应开设《电子技术》课程。 3、本课程的教学理论教学和实践教学并重。 4、本课程的重点是使学员掌握常用的EDA软件及简单的应用系统开发 5、本教学大纲也适用于机电工程及自动化、机电一体化、工业自动化等专业。

EDA技术课程设计报告

课程设计任务书 设计题目1：数码管显示数字钟设计 学生姓名 课程名称EDA技术课程设计专业班级 地点起止时间2017年6月19日— 6月23日 设 计 内 容 硬件设计及样品制作 设计参数1、具有时、分、秒，计数显示功能，以24小时循环计时； 2、具有清零，调节小时、分钟功能； 3、具有整点报时功能，整点报时的同时LED花样显示。 设计进度1.2017年6月19日—20日查阅资料，确定设计方案 2.2017年6月21日—22日程序设计和硬件调试 3.2017年6月23日撰写课程设计报告，答辩 设计成果1. 设计说明书一份（不少于2000字）； 2. 样品一套。 参考资料1.周润景等，基于Quartus II的FPGA/CPLD数字系统设计实例，电子工业 出版社，2010 2.夏宇闻，Verilog数字系统设计教程（第二版），北京航空航天大学出版 社，2014 说明1．本表应在每次实施前由指导教师填写一式2份，审批后所在系（部）和指导教师各留1份。2．多名学生共用一题的，在设计内容、参数、要求等方面应有所区别。3．若填写内容较多可另纸附后。 院（系）分管领导：教研室主任：指导教师： 2017年 6月 23日

EDA技术课程设计报告 目录 第1章引言 (1) 第2章电路原理 (2) 第3章程序设计 (3) 3.1 顶层模块设计 (3) 3.2 时钟分频模块设计 (4) 3.3 按键驱动模块设计 (4) 3.4 时钟计数模块设计 (4) 3.5 整点报时模块 (5) 3.6 LED灯花样显示模块 (7) 3.7 数码管显示模块设计 (7) 第4章调试、测试分析及结果 (10) 4.1 调试 (10) 4.2 测试分析 (10) 4.3 结果 (12) 第5章小结 (13) 参考文献 (14) 附录电路图及程序 (15)

EDA技术课程设计题目与任务

五课程设计题目与内容 1. 电子秒表设计 内容及要求： 完成具有多计数功能的秒表，并可将结果逐一显示在7 段数码管上，具体要求如下： (1)输入时钟10khz ，采用Altera EP1C6Q240C8 FPGA ； (2)异步、同步复位，计时精度1ms,最大计时240秒； (3)至少对 6 个目标计时，并可显示于7 段数码管，格式为xxx.yyy ，秒为单位； ( 4)计时值可逐一顺序回显； ( 5)按下一次终止键完成一个对象的计时,计时间隔小于最大计时值； ( 6)完成全部流程：设计规范文档、模块设计、代码输入、功能仿真、约束与综合、布局布线、时序仿真、下载验证等。 进度安排： 本设计持续10天,其中最后一天(依例周五)为答辩时间。 第1-2 天：讲解题目,准备参考资料,检查、调试实验软硬件,进入设计环境,开始设计方案和验证方案的准备； 第3-4 天：完成设计与验证方案,经指导老师验收后进入模块电路设计； 第5-7 天：完成模块电路设计,进行代码输入,并完成代码的初步仿真； 第8-9 天：代码功能仿真正确,约束设计,综合、下载,实现设计目标,并指导老师验收设计；整理设计资料,撰写报告、准备答辩； 第10 天：验收合格后进行答辩。 选题：限2人：共同进行电路和验证方案设计，1人仿真，另1人FPGA实现

2. aval on 总线从接口设计 内容及要求： 实现Altera 的NiosII CPU 外部总线接口电路，完成存储器的读写操作。 (1) CPU采用Altera Nios n； ( 2)接口电路采用同步操作，注意时钟的选择； ( 3)寻址空间0x8000~0x8ffff ，数据总线宽度8 比特； ( 4)存储器的种类为寄存器即可，具有读写功能； ( 5) avalon 总线接口为slave ； (6)下载验证时要和CPU一同实现相应的功能，软件进行读写操作。 进度安排： 本课程设计持续10 天，其中最后一天( (依例周5)为答辩时间。 第1-2 天：讲解题目，准备参考资料，检查、调试实验软硬件，进入设计环境，开始设计方案和验证方案的准备； 第3-4 天：完成设计与验证方案，经指导老师验收后进入模块电路设计； 第5-7 天：完成模块电路设计，进行代码输入，并完成代码的仿真； 第8-9天：约束设计，与CPU集成综合、下载，用c语言实现操作，并指导老师验收设计；整理设计资料，撰写报告、准备答辩； 第10 天：验收合格后进行答辩。 选题：限 2 人：共同进行电路和验证方案设计， 1 人逻辑电路设计与仿真，另1人系统集成及软件代码设计

跑马灯设计方案EDA课程设计方案

第一章设计内容与设计方案 1.1课程设计内容 控制8个LED进行花样性显示。 设计4种显示模式：s0，从左到右逐个点亮LED；s1，从右到左逐个点亮LED；s2，从两边到中间逐个点亮LED；s3，从中见到两边逐个点亮LED。 4种模式循环切换，复位键（rst）控制系统的运行停止。数码管显示模式编号。 可预置彩灯变换速度，4档快、稍快、中速、慢速，默认工作为中速。 1.2设计方案 在掌握常用数字电路功能和原理的基础上，根据EDA技术课程所学知识，以及平时实验的具体操作内容，利用硬件描述语言HDL，EDA软件QuartusⅡ和硬件平台cycloneⅡFPGA进行一个简单的电子系统设计，本次课程设计采用Verilog HDL硬件描述语言编写控制程序，应用Quartus Ⅱ软件实现仿真测试。采用FPGA芯片对LED灯进行控制，使其达到流水跑马灯显示的效果，LED灯采用共阳极接法，当给它一个低电平时，LED点亮，我们利用移位寄存器使各输出口循环输出高低电平，达到控制的目的。

2.1设计原理及设计流程 本次试验我所完成的内容是跑马灯的设计，下面我简单的进行一下原理的阐述。 跑马灯课程设计的要求是控制8个LED进行花样显示，设计四种显示模块：第一种显示是从左向右逐个点亮LED。第二种显示：从右向左逐个点亮LED。第三种显示：从两边向中间逐个点亮LED。第四种显示：从中间到两边逐个点亮LED。四种显示模式循环切换，并带有一位复位键控制系统的运行停止。为了完成要求的效果显示，由于要求比较简单，所以不用分为很多模块来具体控制，所以我先择利用移位寄存器来完成灯的点亮，我们将LED灯采用共阳极接法，当给于低电平时点亮，那么当我们需要点亮某位LED灯时，只需在该位上赋予低电平即可，比如：如果我们要实现8个数码灯从左到右依次点亮，那么我们就可以给这8个数码灯分别赋值10000000，经过一段时间的延时后再给其赋值01000000，再经过一段时间延时后再给其赋值00100000，依次类推，则最后一种赋值状态为00000001，这样就得到了相应的现象。同理，要实现数码灯从右向左依次点亮，从中间向两端依次点亮，从两端向中间依次点亮都可以采用这样赋值的方法。为了达到四种显示模式循环切换的目的，可以将以上的所有赋值语句以顺序语句的形式置于进程中，这样在完成了一种显示方式后就会自动进入下一种设定好的显示模式，如此反复循环。当需要程序复位时，只需按下rst键即可，程序不管走都那里，执行那条语句，只要确定复位键按下时，程序立刻返回到程序执行语句的第一步，程序接着进行新的循环点亮。

EDA实验教案下学期

课程教案 课程名称：EDA技术实验 任课教师：胡红艳 所属院部：电气与信息工程学院 教学班级：通信1201-1202 教学时间：2014—2015学年第一学期

湖南工学院课程基本信息

实验一 PROTEL 99原理图的绘制 一、本次课主要内容 绘制一张完整的电源电路原理图. 1．绘制电源电路的原理图，并填上正确的封装，完成后将文件存盘。 2．对完成的电路图进行ERC校验，若有错误，则加以改正，直到校验无误后，存盘. 2．对修改后的电路图进行编译，产生网络表文件，将网络表文件存盘后退出3．根据以上的实验内容写出实验报告，并将绘制好的完整电源电路图打印出来贴在报告中，分析实验过程中遇到的问题，总结用到的知识点。 二、教学目的与要求 1．熟练掌握PROTEL99的基本操作。 2．学会绘制电路原理图。 3．掌握电路图的ERC校验、电路错误修改和网络表的生成 三、教学重点难点 重点：调用元件；创建原理图元件库；网络标号。 难点：原理图元件库的创建 四、教学方法和手段 采用课堂讲授大概20分钟时间，对原理图绘制的方法与技巧运用多媒体进行演示、制作教学幻灯片。 五、作业与习题布置 写出完整的实验报告，并回答下面问题。 1、为什么要给元器件定义封装形式？是否所有原理图中的元器件都要定义封装形式？ 2、放置元器件时系统提示没有打开元器件库，应如何解决？ 3、使用网络标号时应注意哪些问题？ 4、总线和一般连线有何区别？使用中应注意哪些问题？ 教学后记：

实验一 PROTEL 99原理图的绘制 一、实验目的 （1）熟练掌握PROTEL99的基本操作。 （2）学会绘制电路原理图。 （3）掌握电路图的ERC校验、电路错误修改和网络表的生成。 二、实验内容与步骤 （1）新建文档，设置参数的基本操作。进入ADVANCED SCHEMATIC，新建一张原理图，并设置它的工作空间参数和文档参数。其中，电路图大小设置为A4，横向放置，标题栏选择标准标题栏，栅格大小均选为20mil。 （2）装入元器件库。执行相关命令， （3）放置元器件。按照如图1-1所示，从元器件库中放置相应的元器件到电路图中，并对元器件做移动，旋转等操作，同时进行属性设置。各元器件的元器件标号及标称值均采用小四号宋体，完成后将文件存盘。 （4）全局修改。利用SCH的全局修改功能，将图1-1中电阻的标号和标称值均由小四号宋体改为五号黑体，并将电阻的编号R*由大写改为小写r*，完成后将文件改名存盘。 （5）绘制电源电路图。按照如1-1所示，绘制电源电路的原理图，并填上正确的封装，完成后将文件存盘。 （6）对完成的电路图进行ERC校验，若有错误，则加以改正，直到校验无误后，存盘 （7）对修改后的电路图进行编译，产生网络表文件，将网络表文件存盘后退出

EDA技术课程设计之六位频率计的设计

目录 一概述............................................................................................................................................. - 1 - （一）设计背景及意义 (1) （二）设计任务与要求 (1) 二六位频率计的工作原理............................................................................................................. - 1 -三六位频率计的设计与仿真......................................................................................................... - 2 - （一）六位十进制频率计的设计与仿真 (2) （二）六位十六进制频率计的设计与仿真 (5) 四调试过程、测试结果及分析 ..................................................................................................... - 8 - （一）六位十进制频率计的测试结果与分析 (8) （二）六位十进制频率计扩展功能的测试结果与分析 (9) （三）六位十六进制频率计的测试结果与分析 (10) 五课程设计体会........................................................................................................................... - 11 -六参考文献................................................................................................................................... - 11 -

EDA技术课程设计任务书2015

课程设计(论文)任务书 电气与电子工程学院电子信息工程专业2013- 2班 一、课程设计(论文)题目数字频率计 二、课程设计(论文)工作自 2015 年12 月28 日起至2016 年1 月 8 日止。 三、课程设计(论文) 地点: 电子测控实验室 四、课程设计(论文)内容要求： 1）课程设计任务： 1：设计一个能测量方波信号的频率的频率计。 2：测量的频率范围是0~999999 hz。 3: 测量结果用十进制数显示。 4: 量程自动切换，超限报警。 2）课程设计论文编写要求 （1）课程设计任务及要求 （2）总体电路设计 （3）模块设计---给出各个模块的详细设计思路 （4）管脚绑定---列表或截图给出管脚绑定情况 （5）仿真及FPGA开发板调试---给出运行仿真波形截图，分析运行结果。 （6）设计体会与小结---设计遇到的问题及解决办法，通过设计学到了哪些新知识，巩固了哪些知识，有哪些提高。 （7）参考文献（必须按标准格式列出，可参考教材后面的参考文献格式） （8）报告按规定排版打印，要求装订平整，否则要求返工； （9）课设报告的装订顺序如下：封面---任务书---中文摘要---目录----正文---附录(代码及相关图片) （10）严禁抄袭，如有发现，按不及格处理。 3）课程设计评分标准： （1）学习态度：10分；

（2）系统设计：20分； （3）代码调试：20分； （4）回答问题：20分； （5）论文撰写：30分。 4）课程设计进度安排 进度安排： 本设计持续10天，其中最后一天为答辩时间。 第1-2天：讲解题目，准备参考资料，检查、调试实验软硬件，进入设计环境，开始设计方案和验证方案的准备； 第3-4天：完成设计与验证方案，经指导老师验收后进入模块电路设计； 第5-7天：完成模块电路设计，进行代码输入，并完成代码的初步仿真； 第8-9天：代码功能仿真正确，约束设计，综合、下载，实现设计目标，并指导老师验收设计；整理设计资料，撰写报告、准备答辩； 第10天：验收合格后进行答辩。 学生签名： 2015 年12 月28 日 课程设计(论文)评审意见 （1）学习态度（10分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（2）系统设计（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（3）代码调试（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（4）回答问题（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（5）论文撰写（30分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）； 评阅人：职称： 2016 年 1 月10 日

EDA简单频率计设计

简单频率计设计 物理与电子工程学院电子信息科学与技术专业 2011级董思林 指导教师何传红 摘要：随着数字电子技术的发展，频率测量成为一项越来越普遍的工作，因此测频计常受到人们的青睐。EDA技术是以大规模可编程逻辑器件为设计载体，以硬件语言为系统逻辑描述的主要方式，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，自动完成用软件设计的电子系统到硬件系统的设计，最终形成集成电子系统或专用集成芯片的一门新技术，其设计的灵活性使得EDA技术.快速发展和广泛应用。 关键词：可编程逻辑器件；计数；分频；脉冲；扫描 1 引言 在电子技术中，频率是最基本的参数之一，并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系，因此，频率的测量就显得非常重要。测量频率的方法有多种，其中电子计数器测量具有精度高、使用方便、测量迅速，以及便于实现测量过程自动化等优点，是频率测量的重要手段之一。电子计数器测频有两种方式：一是直接测频法，即在一定闸门时间内量被测信号的脉冲个数；二是间接测频法，如周期测频法。直接测频法适用于高频信号的频率测量，间接测频法适用于低频号的频率测量。本设计采用直接测频法，以QuartusⅡ软件为设计平台，采用VHDL语言实现数字频率计的整体设计。伴随着集成电路（IC）技术的发展，电子设计自动化（EDA）逐渐成为重要的设计手段，已经广泛应用于模拟与数字电路系统等许多领域。电子设计自动化是一种实现电子系统或电子产品自动化设计的技术，它与电子技术，微电子技术的发展密切相关，它吸收了计算机科学领域的大多数最新研究成果，以高性能的计算机作为工作平台，促进了工程发展。EDA的一个重要特征就是使用硬件描述语言（HDL）来完成的设计文件，在电子

EDA技术课程设计-脉冲按键电话显示器.

课程EDA技术课程设计 题目脉冲按键电话显示器 专业电子信息工程 主要内容、基本要求、主要参考资料等 主要内容： 设计一个准确地反映按键数字具有8位显示的电话按键显示器，该电话显示器要求具有重拨的功能，当按下重拨键时，能够显示最后一次输入的电话号码。 基本要求： 1、设计一个具有8位显示的电话按键显示器； 2、能准确地反映按键数字； 3、显示器显示从低位向高位前移，逐位显示按键数字，最低位为当前输入位； 4、设置一个“重拨”键，按下此键，能显示最后一次输入的电话号码； 5、挂机2秒后或按熄灭按键，熄灭显示器显示。 主要参考资料： [1] 潘松著.EDA技术实用教程(第二版). 北京：科学出版社,2005. [2] 康华光主编.电子技术基础模拟部分. 北京：高教出版社,2006. [3] 阎石主编.数字电子技术基础. 北京：高教出版社,2003. 完成期限2011.3.11 指导教师 专业负责人 2011年3月7日

一、总体设计思想 1.基本原理 本次课程设计是用VHDL语言实现一个能准确地反映按键数字、具有8位显示的电话按键显示器。摘机时开始工作，显示器显示从低位向高位前移，逐位显示按键数字，最低位为当前输入位；设置一个“重拨”键，按下此键能显示最后一次输入的电话号码；挂机2秒后或按熄灭键，熄灭显示器显示。 本文设计的脉冲按键电话显示器由五个模块组成：按键电路、译码器、移位寄存、锁存器和数码管显示电路，其中移位寄存、锁存器和数码管译码显示电路为系统的主要组成部分。 （1）按键电路模块。提供“0”到“9”数字按键的输入，同时设置有拨号键，清除键，挂机键和重拨键。 （2）译码电路模块。译码器有两个功能。第一，把输入的一位键值转换成四位BCD码；第二，把4位二进制码译成相应的数码管输出显示码。 BCD码对应的七段数码管显示如下表： BCD码对应的数码管显示