EDA技術(shù)在電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
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摘要:隨著電路設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷發(fā)展，一些設(shè)計(jì)領(lǐng)域已經(jīng)不能再滿足市場(chǎng)發(fā)展的要求，一些全新的設(shè)計(jì)理念需要被創(chuàng)造出來提升企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，為了推動(dòng)我國(guó)電路設(shè)計(jì)技術(shù)的飛速進(jìn)展，本文對(duì)eda技術(shù)的要點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)概括，梳理了技術(shù)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵流程，并對(duì)PLD和VHDL進(jìn)行了詳細(xì)分析，最后通過具體的案例總結(jié)了EDA技術(shù)如何在電子電路設(shè)計(jì)實(shí)踐中進(jìn)行應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】EDA技術(shù)電路設(shè)計(jì)編程邏輯
科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，電子電路設(shè)計(jì)技術(shù)也隨之出現(xiàn)了革命性的突破，EDA技術(shù)開始得到了大范圍的普及，硬件電子電路的設(shè)計(jì)過程中，出現(xiàn)了軟件化應(yīng)用發(fā)展的傾向，同時(shí)芯片的只能程度也越來越高，芯片化在電路設(shè)計(jì)當(dāng)中也是主要趨勢(shì)，因此我們需要對(duì)電路的設(shè)計(jì)進(jìn)行重新認(rèn)識(shí)。
1EDA技術(shù)的特點(diǎn)分析
與傳統(tǒng)的CDA技術(shù)不一樣，EDA技術(shù)具有明顯的特點(diǎn)。（1）相比較硬件設(shè)計(jì)的軟件而言，EDA技術(shù)可以有多種設(shè)計(jì)輸入可以選擇，可以選擇波形、原理圖等，可以在不利用任何硬件設(shè)備的情況之下進(jìn)行下載配置，在下載配置前的所有階段基本口可以利用該技術(shù)進(jìn)行配置。另外該技術(shù)的修改程序也非常簡(jiǎn)單，就修改程序的設(shè)計(jì)而言，修改方法非常的容易操作，可以達(dá)到對(duì)特定電路進(jìn)行科學(xué)合理設(shè)置的目的。（2）產(chǎn)品的直面設(shè)計(jì)可以自動(dòng)完成，EDA技術(shù)可以設(shè)計(jì)輸入文件，根據(jù)電路原理對(duì)HDL等按照邏輯編譯的相關(guān)方法進(jìn)行設(shè)置，生成最終所需求的目標(biāo)體系。在計(jì)算機(jī)上達(dá)到自動(dòng)進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和性能分析以及優(yōu)化設(shè)置的目的。（3）電路的集成化程度如果非常高，就可以形成一個(gè)系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)數(shù)字電路的時(shí)候，EDA技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)芯片的設(shè)計(jì)，因此大規(guī)模集成電路將獲得完美的發(fā)展。為了進(jìn)行更加繁瑣的數(shù)字電路的芯片設(shè)計(jì)，達(dá)到專業(yè)化集成化的目的，可以實(shí)現(xiàn)集成電路的ASIC設(shè)計(jì)䯮。（4）為了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的目標(biāo)進(jìn)行直接編輯，能夠應(yīng)用該技術(shù)徹底提升工作效率。（5）開發(fā)了時(shí)間較短的EDA技術(shù)之后，可以在花費(fèi)較少費(fèi)用的情況下，進(jìn)行具備很大靈活性的設(shè)計(jì)步驟。
2硬件描述語言
想要全面介紹VHDL就必須首先介紹該語言的基本特點(diǎn)。通過EDA技術(shù)可以設(shè)計(jì)輸入和開發(fā)軟件的電子電路，EDA技術(shù)是關(guān)鍵的首要技術(shù)，進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和電路測(cè)試需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的敘述，對(duì)于規(guī)模比小的中小數(shù)字電路而言，利用之前的電路原理和邏輯方程對(duì)波形進(jìn)行描述是可行的。但是如果電路大規(guī)模特別巨大，則一般會(huì)選用HDL語言進(jìn)行描述。通過對(duì)硬件電路的行為功能和性質(zhì)等進(jìn)行分析，可以對(duì)信號(hào)的鏈接關(guān)系進(jìn)行描述，得到利用非常容易的模式就進(jìn)行邏輯抽象準(zhǔn)確的描述的目的。由于該種模式可以詳細(xì)而精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)出電路的特征，利用該種語言配合EDA技術(shù)可以讓電路設(shè)計(jì)中的語言與輸入方式互相匹配。在電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，VHDL語言應(yīng)用的范圍非常廣，該語言包含了大量的具有硬件特點(diǎn)的語句，和普通的計(jì)算機(jī)相比較，在結(jié)構(gòu)和語法上相似度比較高，同時(shí)，該語言還具有其他優(yōu)勢(shì)，例如針對(duì)實(shí)體部分和不可視部分結(jié)合不同系統(tǒng)的元件，針對(duì)可視部分是端口的設(shè)計(jì)，針對(duì)可視實(shí)體部分進(jìn)行命名方面的簡(jiǎn)要敘述，不可視部分的模塊需要進(jìn)行簡(jiǎn)單說明。因此VHDL硬件描述方法和傳統(tǒng)的AHKL相比描述的可能性比較大，從而可以對(duì)機(jī)器的復(fù)雜邏輯順序進(jìn)行規(guī)避，讓數(shù)字電路的設(shè)計(jì)行為可以方便描述，同時(shí)VHDL硬件語言還具有其他一些特點(diǎn)。（1）VHDL語言僅僅是設(shè)計(jì)語言的一種，利用VHDL技術(shù)可以將復(fù)雜的電路轉(zhuǎn)換成程序語言進(jìn)行描述，將電路的內(nèi)容添加進(jìn)程序設(shè)計(jì)里面，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，方便系統(tǒng)和硬件進(jìn)行整合。（2）VHDL語言經(jīng)常應(yīng)用于測(cè)試之中，對(duì)問題進(jìn)行描述是該語言的應(yīng)用之一，經(jīng)常用于對(duì)數(shù)字電路的描述，對(duì)過對(duì)基準(zhǔn)的測(cè)試可以實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)電路的模擬和仿真，還可以方便對(duì)相關(guān)的目標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)。（3）VHDL語言是一種標(biāo)準(zhǔn)化的語言，可以廣泛的運(yùn)用進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，當(dāng)前電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域已經(jīng)廣泛使用VHDL語言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，其適用范圍不僅在EDA領(lǐng)域，該語言可以脫離當(dāng)前的大部分開發(fā)工具，并不受相關(guān)技術(shù)限制的影響。（4）VHDL語言也是可讀性語言之一，可以被計(jì)算機(jī)程序充分的識(shí)別，并且設(shè)計(jì)人員也容易對(duì)其進(jìn)行理解，同時(shí)該種語言的可讀性程度也比較高，因此其既可以進(jìn)行文件的設(shè)計(jì)之用，還可以純粹的作為一種技術(shù)文檔。（5）VHDL是網(wǎng)絡(luò)程序的一種語言，其自身知識(shí)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)可以幫助該語言在計(jì)算機(jī)環(huán)境當(dāng)中得到良好的應(yīng)用，VHDL設(shè)計(jì)工具的聯(lián)系非常緊密，方便各種格式的文件進(jìn)行交換。簡(jiǎn)言之，該種工具是一種入門級(jí)別的網(wǎng)表工具，可以方便各種程序互換設(shè)計(jì)，因此兼容性比較高。
3EDA技術(shù)的實(shí)踐
為了讓該種技術(shù)在實(shí)踐當(dāng)中得到普遍應(yīng)用，可以設(shè)計(jì)分、秒的現(xiàn)實(shí)來進(jìn)行輔助。首先利用計(jì)數(shù)器對(duì)VHDL語言進(jìn)行描述，之后通過軟件讓該語言的設(shè)置變?yōu)榱M(jìn)位，使得高層的程序設(shè)計(jì)可以在此基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)化為圖形，同時(shí)，設(shè)置一種二十四進(jìn)位的程序，以改程序?yàn)槟繕?biāo)對(duì)進(jìn)程進(jìn)行編寫，根據(jù)六十進(jìn)位計(jì)數(shù)器的程序編寫參考設(shè)計(jì)條件。同時(shí)，對(duì)進(jìn)位的判斷可以通過判斷數(shù)據(jù)的改動(dòng)進(jìn)行，縮減實(shí)踐成本。在設(shè)計(jì)編碼器的電路的時(shí)候，利用動(dòng)態(tài)的編碼可以使得視覺效果更好，即使是現(xiàn)實(shí)同樣的數(shù)碼，也可以同步顯示的目標(biāo)，因此耗能可以降到最低，讓設(shè)備的使用壽命延長(zhǎng)。在設(shè)計(jì)的過程中，可以將底層設(shè)計(jì)的模塊看成目標(biāo)，利用設(shè)計(jì)圖紙將兩者完美結(jié)合，使得這個(gè)電路的設(shè)計(jì)效果更加自然。
4結(jié)語
EDA技術(shù)在電路設(shè)計(jì)當(dāng)中的應(yīng)用非常廣泛，大范圍的適用已經(jīng)成為一種趨勢(shì)，對(duì)其合理開發(fā)可以方便人們的學(xué)習(xí)和工作，顯著提升人們的生活水平，因此，需要加強(qiáng)對(duì)該技術(shù)的研究，讓EDA技術(shù)在電路設(shè)計(jì)之中得到普遍應(yīng)用，讓該技術(shù)的發(fā)展更進(jìn)一步。
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作者：金天星 單位：中國(guó)船舶重工集團(tuán)第七二三研究所六部