EDA课程设计 - 图文

FPGA/CPLD CAD技术概述

FPGA（Field Programmable Gates Array,现场可编程门阵列）与CPLD（Complex Programmable Logic Device,复杂可编程逻辑器件）都是可编程逻辑器件，它们是在PAL、GAL等逻辑器件的基础之上发展起来的。同以往的PAL、GAL等相比较，FPGA/CPLD的规模比较大，适合于时序、组合等逻辑电路应用场合，它可以替代几十甚至上百块通用IC芯片。这样的FPGA/CPLD实际上就是一个子系统部件。这种芯片具有可编程性和实现方案容易改动的特点。由于芯片内部硬件连接关系的描述可以存放在磁盘、ROM、PROM或EPROM中，因而在可编程门阵列芯片及外围电路保持不动的情况下，换一块EPROM芯片，就能实现一种新的功能。FPGA芯片及其开发系统问世不久，就受到世界范围内电子工程设计人员的广泛关注和普遍欢迎。

经过了十几年的发展，许多公司都开发出了多种类型的可编程逻辑器件（PLDs,Programmable Logic Devices）.比较典型的就是Xilinx 公司的FPGA 器件系列和Altera公司的CPLD 器件系列，它们开发较早，占据了较大的PLD市场。当然还有其它许多类型器件，这里不再一一介绍。

尽管FPGA、CPLD和其它类型PLD的结构各有其特点和长处，但概括起来，它们是由三大部分组成的：

1、一个二维的逻辑块阵列，构成了PLD器件的逻辑组成核心。 2、输入/输出块。

3、连接逻辑块的互连资源，连线资源由各种长度的连线线段组成，其中也有一些可编程的连接开关，它们用于逻辑块之间、逻辑块与输入/输出块之间的连接。

ASIC和FPGA/CPLD电路设计的一般流程

通常可将设计流程归纳为以下7个步骤。

第1步：设计输入。在传统设计中，设计人员是应用传统的原理图输入方法来开始设计的。自90年代初，Verilog、VHDL、 AHDL等硬件描述语言的输入方法得到了广大工程设计人员的认可。

第2步：前仿真。所设计的电路必须在布局布线前验证，目的主要是在仿真时，验证电路功能是否有效。在ASIC设计中，这一步骤称为第一次Sign—off.

第3步：设计输入编译。设计输入之后就有一个从高层次系统行为设计向低层次门级逻辑电路的转化翻译过程，即把设计输入的某种或某几种数据格式（网表）转化为底层软件能够识别的某种数据格式（网表），以求达到与其工艺无关。

第4步：设计输入的优化。对于上述综合生成的网表，根据布尔方程功能等效的原则，用更小更快的综合结果替代一些复杂的单元，并与指定的库映射生成新的网表，这是硬件描述语言输入方式中减小电路规模的一条必由之路。

第5步：布局布线。当初步的仿真被验证后，就开始布局布线。这一步可相对规划出ASIC和FPGA/CPLD设计。

第6步：后仿真。设计人员需要利用在布局线中获得的更精确的RC参数再次验证电路的功能和时序。在ASIC设计中，这一步骤称为第二次Sign—off。

第7步：流片。在布局布线和后仿真完成之后，当需要大批量生产该芯片时，就可以开始ASIC芯片的投产。

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第一章 MAX+plus II的安装

1.1 软件包对计算机系统的配置要求

如果你想在你的计算机中安装MAX+plus II 10.2软件包，建议的计算机配置为： 1、PIII 600MHZ以上计算机，原装机或兼容机均可。 2、内存不少于128MB。

3、安装软件包的硬盘分区所剩空间不少于1GB，安装完剩余空间不小于300MB。 4、Microsoft Windowsa 98或Windowsa 2000,xp操作系统。 5、2或3个按钮的鼠标（Microsoft Windows 98兼容）。 6、完好的并行口。

7、八倍速以上速率的光驱（或称CD-ROM）。

1.2 软件包的安装步骤

假设所选用的操作系统为Windowsa 98中文操作系统。

1、把软件包的光碟放入光驱。

2、在\我的电脑\中查找光驱的图标，用鼠标左键快速双击 3、打开\图标文件夹，用鼠标左键快速双击。 4、打开\图标文件夹，用鼠标左键快速双击。

5、打开“FULL”图标文件夹用鼠标左键快速双击.最后双击\图标，启动安装。

接着，软件包引导用户安装，有很多选项让用户选择，用户根据自己设计项目的要求，一一选择。

假设所选用的操作系统为Windowsa 2000或XP中文操作系统。

1、把软件包的光碟放入光驱。

2、在\我的电脑\中查找光驱的图标，用鼠标左键快速双击 3、打开\图标文件夹，用鼠标左键快速双击。 4、打开\图标文件夹，用鼠标左键快速双击。

5、打开“FULL”图标文件夹用鼠标左键快速双击.最后双击\图标，启动安装。

接着，软件包引导用户安装，有很多选项让用户选择，用户根据自己设计项目的要求，一一选择。因为windows 2000或XP操作系统与ALTERA器件接口有所不同,

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所以有windows 2000或XP操作系统环境下加装ALTERA公司MAX+plus II软件包补丁。方法见光盘MAX+plus II 10.2目录下“README”。

1.3 软件狗的安装

为了保护软件的版权，Altera公司特别为MAX+plus II软件包设计了一个软件狗。如果没有软件狗，进入MAX+plus II软件包只开放部分简单功能，很多重要功能是不开放的，这给项目的设计带来诸多不便，尤其是复杂的项目，没有这些功能，设计工作根本没办法展开。在恒科电教的配套光盘里有一个LICENSE _M_Q.dat,用户在使用前须指定它.方法为:打开安将好的MAX+plus II后单击：“Options”在下拉菜单中选择：“License setup”再在弹出的窗口中指定您所复制到硬盘的LICENSE _M_Q.dat即可完成软件狗的安装。

1.4 MAX+PLUSE II下并口的设置

为了将您设计好的工程下载到ALTERA器件中须在下载前对计算机并口进 行相应设置,方法为:在微机的BIOS中确认并口模式为EPP或ECP,之后还要在打开MAX+PLUSEII情况下单击“Options”，在下拉菜单中选择：“Hardware setup”(如果下拉菜单中没有Hardware setup选项,是因为您没有打开下载对话窗口,只有在需要使用并口下载时才会出现Hardware setup对话窗口)。再在弹出的窗口中指定“Hradware Type”为“ByteBlaster(MV)”，“Parallel Port”为“LPT1 ：(0X378)”如果你是使用的windows2000或XP那么在进行并口设置前请安装ALTERA并口补丁, 方法见光盘MAX+plus II 10.2目录下“README”。

1．5 无法下载及其解决方法

1、查看电源供电是否正常，电源指示灯是否正常； 2、查看下载接口区电源跳帽是否短接+5V；

3、如果在下载过程中出现“configuration failure: SRAM load unsuccessful”则可能是因为您所使用的微机有病毒值入SRAM中，请更换微机再试或杀毒重试。

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第二章 MAX+PLUSE II 的使用

在这一章中，首先用最简单的实例向读者展示使用MAX+PLUSE II软件的全过程。进入WINDOWS 98后，双击MAX+PLUSE II图标，屏幕如图1.1所示。

图 1.1 MAX+PLUSE II 管理器

1.1 原理图的输入

原理图输入的操作步骤如下：

1、建立我们的第一个项目，单击图1.2中的FILE菜单（单击鼠标左键，以后如无特殊说明含义不变），将鼠标移到Project选项后，单击Name选项，屏幕如1.3所示。在Project Name的输入编辑框中键入dff后屏幕如图1.1所示。

2、在图1.2中单击File菜单后，单击New选项，如图1.3所示：

图 1.2建立新项目的屏幕

图1.3 指定项目名的屏幕

3、在图1.4中选择Graphic Editor file， …… 此处隐藏：2148字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……