第1章 EDA技术概述

知识点：
1.1 EDA技术及其发展
名称概念：
EDA：Electronic Design Automation，即电子设计自动化，是指是以计算机为平台，使用通用软件包，开展电子电路设计、电子电路仿真、PCB设计，CPLD/FPGA设计，IC设计等工作。
ASIC：Application Specific Integrated Circuit ，专用集成电路，指具有专门功能的集成电路，通常也可以被称为IC、芯片。
SOC/SOPC：分别是和System On a Chip ，单片电子系统， 以及System On a Programmable Chip ，单片可编程系统。
FPGA：Field Programmable Gate Array ，现场可编程门阵列。
CPLD：Complex Programmable Logic Device ，复杂可编程逻辑器件。
HDL：Hardware Description Language ，硬件描述语言。
IP：Intellectual Property ，指的是EDA中的一些知识产权核及知识产权模块。
EDA技术的三个发展阶段：20世纪70年代（CAD阶段）、80年代（CAE阶段）、90（EDA阶段）。

1.2 EDA技术实现目标
名称概念：
EDA技术的实现目标：电子系统设计，具体包括ASIC设计和PCB设计两部分。（P3 图1-1）
ASIC设计方法的分类：全定制法、半定制法、可编程器件法。

1.3 硬件描述语言
名称概念：
目前常用的HDL主要有：VHDL、Verilog HDL、System Verilog和System C 。

1.4 HDL综合
名称概念：
综合（Synthesis）：将用行为和功能层次表述的电子系统转换为低层次的便于具体实现的模块，进行组合装配的过程。
EDA平台中的综合器的功能：把HDL语言转变为实际电路配置网表文件。
综合器与计算机软件语言中的编译器的不同：首先，综合器产生的是电路结构，是硬件，编译器产生的是CPU机器代码，属于软件；其次，综合器的工作环境比编译器更为复杂。

1.5 自顶向下的设计技术
名称概念：
自顶向下的设计流程：P9 图1-4 ，结合Quartus II设计的操作步骤进行记忆。

1.6 EDA技术的优势
名称概念：
EDA技术最大的优势：能将所有设计环节纳入统一的自顶向下的设计方案中。

1.7 EDA设计流程
名称概念：
EDA设计流程：P12 图1-5，结合Quartus II设计的操作步骤进行记忆。
仿真在EDA中的涵义及作用：是对系统的设计方案进行测试的一个过程。仿真通过设定输入信号，观察输出信号的方式，考察系统功能是否完整。
仿真可以分为时序仿真与功能仿真，它们的区别是：1、时序仿真考虑了信号在系统中传输的延迟；2、功能仿真则不考虑延迟。

1.8 ASIC及其设计流程
名称概念：
ASIC设计流程：P17 图1-8 。

1.9 常用EDA工具
名称概念：
EDA工具分为五类：设计输入编辑器、HDL综合器、仿真器、适配器（布局布线器或结构综合器）、下载器。

1.10 Quartus II概述
名称概念：
Quartus II的设计流程：P22 图1-9，结合Quartus II设计的操作步骤进行记忆。

1.11 IP核
名称概念：
IP可以分为：软IP、固IP和硬IP（也称为软核、固核、硬核）。
软IP产品通常是：RTL级的HDL代码。
固IP产品通常是：完成综合后的网表(netlist)文件。
硬IP产品通常是：版图掩膜（即芯片中的硬件模块）。
各类IP核的设计深度：硬IP>固IP>软IP。
各类IP核使用的灵活性：软IP >固IP>硬IP。

1.12 EDA技术的发展趋势管窥
名称概念：
EDA技术的发展趋势是：1、集成电路的规模和工艺水平不断提高；2、可编程逻辑器件开始进入传统的ASIC市场；3、EDA工具与IP核应用更为广泛；4、EDA工具的智能化和自动化程度不断提高。