EDA (Electronic Design Automation)即“電子設(shè)計自動化”,是指以計算機為工作平臺,以EDA軟件為開發(fā)環(huán)境,以硬件描述語言為設(shè)計語言,以可編程器件PLD為實驗載體(包括CPLD、FPGA、EPLD等),以集成電路芯片為目標器件的電子產(chǎn)品自動化設(shè)計過程。“工欲善其事,必先利其器”,因此,EDA工具在電子系統(tǒng)設(shè)計中所占的份量越來越高。下面就介紹一些目前較為流行的EDA工具軟件。 PLD 及IC設(shè)計開發(fā)領(lǐng)域的EDA工具,一般至少要包含仿真器(Simulator)、綜合器(Synthesizer)和配置器(Place and Routing, P&R)等幾個特殊的軟件包中的一個或多個,因此這一領(lǐng)域的EDA工具就不包括Protel、PSpice、Ewb等原理圖和PCB板設(shè)計及電路仿真軟件。目前流行的EDA工具軟件有兩種分類方法:一種是按公司類別進行分類,另一種是按功能進行劃分。 若按公司類別分,大體可分兩類:一類是EDA 專業(yè)軟件公司,業(yè)內(nèi)最著名的三家公司是Cadence、Synopsys和Mentor Graphics;另一類是PLD器件廠商為了銷售其產(chǎn)品而開發(fā)的EDA工具,較著名的公司有Altera、Xilinx、lattice等。前者獨立于半導體器件廠商,具有良好的標準化和兼容性,適合于學術(shù)研究單位使用,但系統(tǒng)復雜、難于掌握且價格昂貴;后者能針對自己器件的工藝特點作出優(yōu)化設(shè)計,提高資源利用率,降低功耗,改善性能,比較適合產(chǎn)品開發(fā)單位使用。 若按功能分,大體可以分為以下三類。 (1) 集成的PLD/FPGA開發(fā)環(huán)境 由半導體公司提供,基本上可以完成從設(shè)計輸入(原理圖或HDL)→仿真→綜合→布線→下載到器件等囊括所有PLD開發(fā)流程的所有工作。如Altera公司的MaxplusⅡ、QuartusⅡ,Xilinx公司的ISE,Lattice公司的 ispDesignExpert等。其優(yōu)勢是功能全集成化,可以加快動態(tài)調(diào)試,縮短開發(fā)周期;缺點是在綜合和仿真環(huán)節(jié)與專業(yè)的軟件相比,都不是非常優(yōu)秀的。 (2) 綜合類 這類軟件的功能是對設(shè)計輸入進行邏輯分析、綜合和優(yōu)化,將硬件描述語句(通常是系統(tǒng)級的行為描述語句)翻譯成最基本的與或非門的連接關(guān)系(網(wǎng)表),導出給PLD/FPGA廠家的軟件進行布局和布線。為了優(yōu)化結(jié)果,在進行較復雜的設(shè)計時,基本上都使用這些專業(yè)的邏輯綜合軟件,而不采用廠家提供的集成PLD/FPGA開發(fā)工具。如Synplicity公司的Synplify、Synopsys公司的FPGAexpress、FPGA Compiler Ⅱ等。 (3) 仿真類 這類軟件的功能是對設(shè)計進行模擬仿真,包括布局布線(P&R)前的“功能仿真”(也叫“前仿真”)和P&R后的包含了門延時、線延時等的“時序仿真”(也叫“后仿真”)。復雜一些的設(shè)計,一般需要使用這些專業(yè)的仿真軟件。因為同樣的設(shè)計輸入,專業(yè)軟件的仿真速度比集成環(huán)境的速度快得多。此類軟件最著名的要算Model Technology公司的Modelsim,Cadence公司的NC-Verilog/NC-VHDL/NC-SIM等。 以上介紹了一些具代表性的EDA 工具軟件。它們在性能上各有所長,有的綜合優(yōu)化能力突出,有的仿真模擬功能強,好在多數(shù)工具能相互兼容,具有互操作性。比如Altera公司的 QuartusII集成開發(fā)工具,就支持多種第三方的EDA軟件,用戶可以在QuartusII軟件中通過設(shè)置直接調(diào)用Modelsim和 Synplify進行仿真和綜合。 如果設(shè)計的硬件系統(tǒng)不是很大,對綜合和仿真的要求不是很高,那么可以在一個集成的開發(fā)環(huán)境中完成整個設(shè)計流程。如果要進行復雜系統(tǒng)的設(shè)計,則常規(guī)的方法是多種EDA工具協(xié)調(diào)工作,集各家之所長來完成設(shè)計流程。
上傳時間: 2013-10-11
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用VerilogHDL實現(xiàn)基于FPGA的通用分頻器的設(shè)計
標簽: VerilogHDL FPGA 分頻器
上傳時間: 2015-01-02
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基于FPGA的小數(shù)分頻實現(xiàn)方法
標簽: FPGA 小數(shù)分頻 實現(xiàn)方法
上傳時間: 2013-11-05
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信號完整性是高速數(shù)字系統(tǒng)中要解決的一個首要問題之一,如何在高速PCB 設(shè)計過程中充分考慮信號完整性因素,并采取有效的控制措施,已經(jīng)成為當今系統(tǒng)設(shè)計能否成功的關(guān)鍵。在這方面,差分線對具有很多優(yōu)勢,比如更高的比特率 ,更低的功耗 ,更好的噪聲性能和更穩(wěn)定的可靠性等。目前,差分線對在高速數(shù)字電路設(shè)計中的應(yīng)用越來越廣泛,電路中最關(guān)鍵的信號往往都要采用差分線對設(shè)計。介紹了差分線對在PCB 設(shè)計中的一些要點,并給出具體設(shè)計方案。
上傳時間: 2013-10-26
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PCB 設(shè)計對于電路設(shè)計而言越來越重要。但不少設(shè)計者往往只注重原理設(shè)計,而對PCB 板的設(shè)計布局考慮不多,因此在完成的電路設(shè)計中常會出現(xiàn)EMC 問題。文中從射頻電路的特性出發(fā),闡述了射頻電路PCB 設(shè)計中需要注意的一些問題。
上傳時間: 2013-10-24
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誤區(qū)一:認為差分信號不需要地平面作為回流路徑,或者認為差分走線彼此為對方提供回流途徑。造成這種誤區(qū)的原因是被表面現(xiàn)象迷惑,或者對高速信號傳輸?shù)臋C理認識還不夠深入。雖然差分電路對于類似地彈以及其它可能存在于電源和地平面上的噪音信號是不敏感的。地平面的部分回流抵消并不代表差分電路就不以參考平面作為信號返回路徑,其實在信號回流分析上,差分走線和普通的單端走線的機理是一致的,即高頻信號總是沿著電感最小的回路進行回流,最大的區(qū)別在于差分線除了有對地的耦合之外,還存在相互之間的耦合,哪一種耦合強,那一種就成為主要的回流通路。
上傳時間: 2013-10-25
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介紹了采用protel 99se進行射頻電路pcb設(shè)計的設(shè)計流程為了保證電路的性能。在進行射頻電路pcb設(shè)計時應(yīng)考慮電磁兼容性,因而重點討論了元器件的布局與布線原則來達到電磁兼容的目的.關(guān)鍵詞 射頻電路 電磁兼容 布局
上傳時間: 2013-10-17
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采用高精度數(shù)字溫度傳感器DS18B20與可編程邏輯器件FPGA實現(xiàn)溫度測量與控制,并進行溫度場的測量與控制實驗。實驗表明,一維控制器控制精度不夠,溫度超調(diào)比較大(1 ℃),而二維控制器的溫度超調(diào)就比較小(0.5 ℃)。因此,所設(shè)計的射頻溫度場溫度測量與控制的方法滿足熱療要求。與傳統(tǒng)方法相比,該系統(tǒng)具有設(shè)計靈活、現(xiàn)場可編程、調(diào)試簡單和體積小等特點。
上傳時間: 2015-01-02
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現(xiàn)代的電子設(shè)計和芯片制造技術(shù)正在飛速發(fā)展,電子產(chǎn)品的復雜度、時鐘和總線頻率等等都呈快速上升趨勢,但系統(tǒng)的電壓卻不斷在減小,所有的這一切加上產(chǎn)品投放市場的時間要求給設(shè)計師帶來了前所未有的巨大壓力。要想保證產(chǎn)品的一次性成功就必須能預見設(shè)計中可能出現(xiàn)的各種問題,并及時給出合理的解決方案,對于高速的數(shù)字電路來說,最令人頭大的莫過于如何確保瞬時跳變的數(shù)字信號通過較長的一段傳輸線,還能完整地被接收,并保證良好的電磁兼容性,這就是目前頗受關(guān)注的信號完整性(SI)問題。本章就是圍繞信號完整性的問題,讓大家對高速電路有個基本的認識,并介紹一些相關(guān)的基本概念。 第一章 高速數(shù)字電路概述.....................................................................................51.1 何為高速電路...............................................................................................51.2 高速帶來的問題及設(shè)計流程剖析...............................................................61.3 相關(guān)的一些基本概念...................................................................................8第二章 傳輸線理論...............................................................................................122.1 分布式系統(tǒng)和集總電路.............................................................................122.2 傳輸線的RLCG 模型和電報方程...............................................................132.3 傳輸線的特征阻抗.....................................................................................142.3.1 特性阻抗的本質(zhì).................................................................................142.3.2 特征阻抗相關(guān)計算.............................................................................152.3.3 特性阻抗對信號完整性的影響.........................................................172.4 傳輸線電報方程及推導.............................................................................182.5 趨膚效應(yīng)和集束效應(yīng).................................................................................232.6 信號的反射.................................................................................................252.6.1 反射機理和電報方程.........................................................................252.6.2 反射導致信號的失真問題.................................................................302.6.2.1 過沖和下沖.....................................................................................302.6.2.2 振蕩:.............................................................................................312.6.3 反射的抑制和匹配.............................................................................342.6.3.1 串行匹配.........................................................................................352.6.3.1 并行匹配.........................................................................................362.6.3.3 差分線的匹配.................................................................................392.6.3.4 多負載的匹配.................................................................................41第三章 串擾的分析...............................................................................................423.1 串擾的基本概念.........................................................................................423.2 前向串擾和后向串擾.................................................................................433.3 后向串擾的反射.........................................................................................463.4 后向串擾的飽和.........................................................................................463.5 共模和差模電流對串擾的影響.................................................................483.6 連接器的串擾問題.....................................................................................513.7 串擾的具體計算.........................................................................................543.8 避免串擾的措施.........................................................................................57第四章 EMI 抑制....................................................................................................604.1 EMI/EMC 的基本概念..................................................................................604.2 EMI 的產(chǎn)生..................................................................................................614.2.1 電壓瞬變.............................................................................................614.2.2 信號的回流.........................................................................................624.2.3 共模和差摸EMI ..................................................................................634.3 EMI 的控制..................................................................................................654.3.1 屏蔽.....................................................................................................654.3.1.1 電場屏蔽.........................................................................................654.3.1.2 磁場屏蔽.........................................................................................674.3.1.3 電磁場屏蔽.....................................................................................674.3.1.4 電磁屏蔽體和屏蔽效率.................................................................684.3.2 濾波.....................................................................................................714.3.2.1 去耦電容.........................................................................................714.3.2.3 磁性元件.........................................................................................734.3.3 接地.....................................................................................................744.4 PCB 設(shè)計中的EMI.......................................................................................754.4.1 傳輸線RLC 參數(shù)和EMI ........................................................................764.4.2 疊層設(shè)計抑制EMI ..............................................................................774.4.3 電容和接地過孔對回流的作用.........................................................784.4.4 布局和走線規(guī)則.................................................................................79第五章 電源完整性理論基礎(chǔ)...............................................................................825.1 電源噪聲的起因及危害.............................................................................825.2 電源阻抗設(shè)計.............................................................................................855.3 同步開關(guān)噪聲分析.....................................................................................875.3.1 芯片內(nèi)部開關(guān)噪聲.............................................................................885.3.2 芯片外部開關(guān)噪聲.............................................................................895.3.3 等效電感衡量SSN ..............................................................................905.4 旁路電容的特性和應(yīng)用.............................................................................925.4.1 電容的頻率特性.................................................................................935.4.3 電容的介質(zhì)和封裝影響.....................................................................955.4.3 電容并聯(lián)特性及反諧振.....................................................................955.4.4 如何選擇電容.....................................................................................975.4.5 電容的擺放及Layout ........................................................................99第六章 系統(tǒng)時序.................................................................................................1006.1 普通時序系統(tǒng)...........................................................................................1006.1.1 時序參數(shù)的確定...............................................................................1016.1.2 時序約束條件...................................................................................1066.2 源同步時序系統(tǒng).......................................................................................1086.2.1 源同步系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)...................................................................1096.2.2 源同步時序要求...............................................................................110第七章 IBIS 模型................................................................................................1137.1 IBIS 模型的由來...................................................................................... 1137.2 IBIS 與SPICE 的比較.............................................................................. 1137.3 IBIS 模型的構(gòu)成...................................................................................... 1157.4 建立IBIS 模型......................................................................................... 1187.4 使用IBIS 模型......................................................................................... 1197.5 IBIS 相關(guān)工具及鏈接..............................................................................120第八章 高速設(shè)計理論在實際中的運用.............................................................1228.1 疊層設(shè)計方案...........................................................................................1228.2 過孔對信號傳輸?shù)挠绊?..........................................................................1278.3 一般布局規(guī)則...........................................................................................1298.4 接地技術(shù)...................................................................................................1308.5 PCB 走線策略............................................................................................134
標簽: 信號完整性
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第一部分 信號完整性知識基礎(chǔ).................................................................................5第一章 高速數(shù)字電路概述.....................................................................................51.1 何為高速電路...............................................................................................51.2 高速帶來的問題及設(shè)計流程剖析...............................................................61.3 相關(guān)的一些基本概念...................................................................................8第二章 傳輸線理論...............................................................................................122.1 分布式系統(tǒng)和集總電路.............................................................................122.2 傳輸線的RLCG 模型和電報方程...............................................................132.3 傳輸線的特征阻抗.....................................................................................142.3.1 特性阻抗的本質(zhì).................................................................................142.3.2 特征阻抗相關(guān)計算.............................................................................152.3.3 特性阻抗對信號完整性的影響.........................................................172.4 傳輸線電報方程及推導.............................................................................182.5 趨膚效應(yīng)和集束效應(yīng).................................................................................232.6 信號的反射.................................................................................................252.6.1 反射機理和電報方程.........................................................................252.6.2 反射導致信號的失真問題.................................................................302.6.2.1 過沖和下沖.....................................................................................302.6.2.2 振蕩:.............................................................................................312.6.3 反射的抑制和匹配.............................................................................342.6.3.1 串行匹配.........................................................................................352.6.3.1 并行匹配.........................................................................................362.6.3.3 差分線的匹配.................................................................................392.6.3.4 多負載的匹配.................................................................................41第三章 串擾的分析...............................................................................................423.1 串擾的基本概念.........................................................................................423.2 前向串擾和后向串擾.................................................................................433.3 后向串擾的反射.........................................................................................463.4 后向串擾的飽和.........................................................................................463.5 共模和差模電流對串擾的影響.................................................................483.6 連接器的串擾問題.....................................................................................513.7 串擾的具體計算.........................................................................................543.8 避免串擾的措施.........................................................................................57第四章 EMI 抑制....................................................................................................604.1 EMI/EMC 的基本概念..................................................................................604.2 EMI 的產(chǎn)生..................................................................................................614.2.1 電壓瞬變.............................................................................................614.2.2 信號的回流.........................................................................................624.2.3 共模和差摸EMI ..................................................................................634.3 EMI 的控制..................................................................................................654.3.1 屏蔽.....................................................................................................654.3.1.1 電場屏蔽.........................................................................................654.3.1.2 磁場屏蔽.........................................................................................674.3.1.3 電磁場屏蔽.....................................................................................674.3.1.4 電磁屏蔽體和屏蔽效率.................................................................684.3.2 濾波.....................................................................................................714.3.2.1 去耦電容.........................................................................................714.3.2.3 磁性元件.........................................................................................734.3.3 接地.....................................................................................................744.4 PCB 設(shè)計中的EMI.......................................................................................754.4.1 傳輸線RLC 參數(shù)和EMI ........................................................................764.4.2 疊層設(shè)計抑制EMI ..............................................................................774.4.3 電容和接地過孔對回流的作用.........................................................784.4.4 布局和走線規(guī)則.................................................................................79第五章 電源完整性理論基礎(chǔ)...............................................................................825.1 電源噪聲的起因及危害.............................................................................825.2 電源阻抗設(shè)計.............................................................................................855.3 同步開關(guān)噪聲分析.....................................................................................875.3.1 芯片內(nèi)部開關(guān)噪聲.............................................................................885.3.2 芯片外部開關(guān)噪聲.............................................................................895.3.3 等效電感衡量SSN ..............................................................................905.4 旁路電容的特性和應(yīng)用.............................................................................925.4.1 電容的頻率特性.................................................................................935.4.3 電容的介質(zhì)和封裝影響.....................................................................955.4.3 電容并聯(lián)特性及反諧振.....................................................................955.4.4 如何選擇電容.....................................................................................975.4.5 電容的擺放及Layout ........................................................................99第六章 系統(tǒng)時序.................................................................................................1006.1 普通時序系統(tǒng)...........................................................................................1006.1.1 時序參數(shù)的確定...............................................................................1016.1.2 時序約束條件...................................................................................1063.2 高速設(shè)計的問題.......................................................................................2093.3 SPECCTRAQuest SI Expert 的組件.......................................................2103.3.1 SPECCTRAQuest Model Integrity .................................................2103.3.2 SPECCTRAQuest Floorplanner/Editor .........................................2153.3.3 Constraint Manager .......................................................................2163.3.4 SigXplorer Expert Topology Development Environment .......2233.3.5 SigNoise 仿真子系統(tǒng)......................................................................2253.3.6 EMControl .........................................................................................2303.3.7 SPECCTRA Expert 自動布線器.......................................................2303.4 高速設(shè)計的大致流程...............................................................................2303.4.1 拓撲結(jié)構(gòu)的探索...............................................................................2313.4.2 空間解決方案的探索.......................................................................2313.4.3 使用拓撲模板驅(qū)動設(shè)計...................................................................2313.4.4 時序驅(qū)動布局...................................................................................2323.4.5 以約束條件驅(qū)動設(shè)計.......................................................................2323.4.6 設(shè)計后分析.......................................................................................233第四章 SPECCTRAQUEST SIGNAL EXPLORER 的進階運用..........................................2344.1 SPECCTRAQuest Signal Explorer 的功能包括:................................2344.2 圖形化的拓撲結(jié)構(gòu)探索...........................................................................2344.3 全面的信號完整性(Signal Integrity)分析.......................................2344.4 完全兼容 IBIS 模型...............................................................................2344.5 PCB 設(shè)計前和設(shè)計的拓撲結(jié)構(gòu)提取.......................................................2354.6 仿真設(shè)置顧問...........................................................................................2354.7 改變設(shè)計的管理.......................................................................................2354.8 關(guān)鍵技術(shù)特點...........................................................................................2364.8.1 拓撲結(jié)構(gòu)探索...................................................................................2364.8.2 SigWave 波形顯示器........................................................................2364.8.3 集成化的在線分析(Integration and In-process Analysis) .236第五章 部分特殊的運用...............................................................................2375.1 Script 指令的使用..................................................................................2375.2 差分信號的仿真.......................................................................................2435.3 眼圖模式的使用.......................................................................................249第四部分:HYPERLYNX 仿真工具使用指南............................................................251第一章 使用LINESIM 進行前仿真.......................................................................2511.1 用LineSim 進行仿真工作的基本方法...................................................2511.2 處理信號完整性原理圖的具體問題.......................................................2591.3 在LineSim 中如何對傳輸線進行設(shè)置...................................................2601.4 在LineSim 中模擬IC 元件.....................................................................2631.5 在LineSim 中進行串擾仿真...................................................................268第二章 使用BOARDSIM 進行后仿真......................................................................2732.1 用BOARDSIM 進行后仿真工作的基本方法...................................................2732.2 BoardSim 的進一步介紹..........................................................................2922.3 BoardSim 中的串擾仿真..........................................................................309
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