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EDA技术电子线路设计

1EDA技术的含义及特征

EDA技术即电子设计自动化的英文简写,其发展趋势极其迅猛,应用范围也不断地在扩展。该项技术以规模巨大的可编程逻辑器件(PLD)作为进行电子设计的载体,硬件描述语言(HDL)作为系统逻辑描述的一种主要表达方式,通过它来完成对系统逻辑的描述,再依托具有强大功能的计算机,通过运用与EDA技术相应的工具软件,完成电子系统的自动化设计。这种技术的应用使设计人员得以高效快速地完成设计任务,使设计所用周期时间得以缩短,减少了设计所需的投入成本。20世纪70年代由于计算机及集成电路的急剧发展,使电子技术受到剧烈的冲击,其更新换代的周期不断缩减,而专用的集成电路却不断提升其设计难度,致使两者之间的矛盾逐渐扩大,这就使得电子技术要不断地更新,从而满足电子产品生产的需要,经过近几十年的发展,电子设计技术大致经历了三个主要的发展阶段,从初期的CAD阶段到CAE阶段再到现在的EDA阶段,电子设计技术取得了飞跃性的发展。EDA技术最特别之处在于它的设计流程,与传统自下而上的电子设计流程恰恰相反,EDA技术选择使用自上而下的设计流程,它从电子系统设计的整体出发,在进行设计之前就将系统中各部分之间的结构规划好,在对方框图进行划分时完成相关的仿真和纠错工作,使用HDL对高层次逻辑进行描述,并运用综合优化方法完成所有有关工作,然后通过使用EDA技术,可以帮助用户实现对系统中任意一项硬件功能进行系统描述,最后再利用现场可编程门阵列(FPGA)或复杂可编程逻辑器件(CPLD)来实现电子系统设计的结果。这种先进的电子技术有效地解决了传统电子设计技术的弊端,减少了实际应用中出现故障的几率,从而使设计效率得以大幅度提升。

2EDA技术在电子线路设计中的应用

2.1分频器的设计要求

分频器作为最基本的电子线路之一,采用哪种类型的分频器应根据设计具体的要求进行选择,通常在设计中下会遇到是选用半整数分频还是整数分频等的情况,有时设计也会对是使用等占空比还是非等占空比提出要求,并且在一种设计中也存在同时使用多种形式分频的情况,这要按照设计要求来决定。结合EDA技术在具体设计中的运用情况,本文以实现基准信号整数分频作为设计目标。

2.2分频器的设计思路

将电子系统的输入信号假定为时钟信号,再分别对其频率及周期进行设定,并将占空比设为60兆赫、20微妙和30%,然后把输入信号当做敏感信号进行4分频处理,这样就可以获得与输入信号相应的输出信号。与此同时,还应在另外一个系统中设置一个相关的复位信号,并设置与之相配的记数器,然后使之进入运行过程之中就可以达到实现设计的目的。

2.3分频器的设计实现

将分频器分成六个步骤可以使设计顺利实现,首先,找到允许程序通过的QuartusII标志,点击标志从而打开并进入程序;然后创建新的工程项目,基于现有的已完成工程项目,可以执行单击“OpenExistingProject”的操作,并选择项目所要保存的路径,这时可以使用已有的文件夹,也可以根据实际需要另建新的文件夹,之后将与项目相应的名称输入进去,这样就可以对已完成的文件在项目中进行加载,这一系列操作完成后根据试验箱芯片的型号选择需要用到的FPGA芯片,并对其进行从芯片封装到引脚数到速度的自上而下选择,对芯片的选取范围作进一步的缩小。完成对芯片的选择之后,选择需要对其进行调用的EDA工具,然后点击出现的工程对话框即完成这一步的具体操作;第三步硬件描述语言文件的建立,通过单击工具栏中File菜单栏正下方的New图标,将已编写好的语言程序输入到框内,完成后对其进行保存并确定相应的文件名,单击工具栏中的编译图标出现确定并单击即可,如果出现错误警告,则检查警告信息中的设计问题;第四步是仿真波形图的建立,可参考上一步进行操作,在对New中的波形文件进行选择时则有所不同,这时鼠标移至其下面的空白处并进行双击,由此进入到时序仿真的端口中,然后单击OK完成对仿真端口的选择;第五步仿真设置,在菜单栏中设置仿真的截止时间,一般设为20微妙即可,然后在时钟对话框中设置其起始时间、运行周期及结束时间,完成输入设置,最后选择低或者高电平的数据范围,完成选择后进行保存并注意文件与名称的一致性;最后一步是完成编译设置,编译仿真波形图并使其按照每隔四个时钟的周期,从输出端口获得等占空比的四分频波形,然后对占空比或者记数器的技术状态值进行更改,从而实现多种形式的分频。

3结语

计算机技术的飞速发展和不断改进,在很大程度上推进了电子技术的不断更新和发展,EDA技术也随之迅猛的发展起来,因其涉及范围十分广泛,内容的丰富多样,并通过不断地改进和创新,使其自身的优势得以突出,它有效地解决了传统电子设计技术的弊端,减少了实际应用中出现故障的几率,使设计效率得以大幅度提升,加上其运用对设计工作起到简化的作用,从而使操作更加方便快捷,因此其应用范围得以不职称论文断地扩大,这对电子线路设计的长远发展起着至关重要的作用。

作者:唐慧萍 单位:特雷克斯(常州)机械有限公司


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