第一章 数字系统与数字系统的设计ppt课件

1、第一章第一章 数字系统与数字系统数字系统与数字系统设计设计 1.1 1.1 引言引言数字系统的优点： 工作稳定可靠； 抗干扰能力强； 便于大规模集成，易于实现小型化； 便于模块化； 便于加密、解密。IC技术的发展技术的发展年份2019201920192019工艺/ m0.30.250.180.15设计周期12 - 18个月10 - 12个月8 - 10个月6 - 8个月集成度/百万门0.2 - 0.51 - 24 - 610 - 25应用领域移动电话、PDA、DVD机顶盒、无线PDA互联网设备、移动设备掌上电脑、宽带互连控制器IC芯片主要包括：芯片主要包括：微控制芯片MCU，Micro Con

2、trol Unit）可编程逻辑器件PLD，Programmable Logic Device）数字型号处理器DSP，Digital Signal Processor）大规模存储芯片RAM / ROM） 1.2 1.2 数字系统的设计数字系统的设计一、基本设计方法1、自下而上的设计方法Bottom Up） 特征： （1采用通用的逻辑元器件 （2在系统硬件设计的后期进行仿真和调试 （3主要设计文件是电路原理图2、自上而下的设计方法Top Down） 特征： （1电路设计更趋合理 （2采用系统早期仿真 （3降低了硬件电路设计难度 （4主要设计文件是用HDL语言编写的源程序二、设计流程系统定义系统划分

3、数字部分设计仿真判断综合仿真布局布线参数提取与反标注后仿真样片制造测试真实器件资料真实器件布图资料样片一、EDAElectronic Design Automation发展概况1、CAD阶段Computer Aided Design）2、CAE阶段（ Computer Aided Engineering）3、EDA阶段Electronic Design Automation） 1.3 EDA1.3 EDA技术及其应用技术及其应用（2采用硬件描述语言HDLHardware Description Language）（1高层综合HLS，High Level Synthesis）（5开放性和标准化（

4、3为带有嵌入IP模块的ASIC设计提供软硬件协同系统工具（4建立并行设计工程框架结构的集成化设计环境二、现代EDA技术的特点及应用EDA技术的特点：技术的特点： 1.4 IP1.4 IP核复用技术与核复用技术与SOCSOC一、IP复用技术IPIP核分类：核分类：二、系统芯片SOC）统。统。 1.5 1.5 数字系统的实现方式数字系统的实现方式1、全定制ASIC 全定制ASIC的各层掩模都是特定电路功能专门制造的，设计人员从晶体管的版图尺寸、位置和互连线开始设计，以达到芯片面积利用率高、速度快、功耗低的最优化性能。 一般采用全定制的公司都是生产规模大、科研能力力强、资金雄厚的大型公司。如：Int

5、er、IBM、ATMEL、Altera、Xilinx等。2、半定制ASIC 半定制ASIC是一种约束型设计方法。它是在芯片上事先做好一些具有通用功能的单元元件和元件组的半成品硬件，用户仅需考虑电路逻辑功能和各种功能模块之间的合理连接即可。 一般采用半定制的公司是一些规模较小的公司。他们产品结构灵活多变，主要集中于各类电子玩具的制造商中，生产数量也较小，大约50005万片之间。3、PLD可编程逻辑器件） 可编程逻辑器件是厂家作为一种通用器件生产的半定制电路，用户可通过对器件进行编程，实现所需要的逻辑功能。CPLD （Complex PLD）EPLD （Erasable PLD）FPGA （Field Programmable Gate Array）PLD小小 结结 本章介绍了与数字系统有关的