1.3　EDA技术的主要内容

EDA技术的主要内容1.1节已经介绍，学习可编程技术，首先必须对可编程器件有一定的了解；其次是用语言设计硬件，必须学习一种硬件描述语言；第三是在EDA软件平台上完成设计，必须掌握一种EDA开发工具软件。下面就这三个方面作一介绍。

（1）可编程逻辑器件

逻辑器件（Logic Device）是用来实现某种特定逻辑功能的电子器件。最简单的逻辑器件是与门、或门、非门，在此基础上可实现复杂的时序和组合逻辑功能。

可编程逻辑器件（Programmable Logic Device，PLD）是一种由用户编程以实现某种逻辑功能的逻辑器件。PLD已发展到现在的大规模可编程逻辑器件，按工作原理分为两类：FPGA和CPLD。

PLD是电子设计领域中具有活力和发展前途的一项技术，它能完成任何数字电路的功能，上至高性能的CPU，下至简单的74系列电路。高集成度、高速度和高可靠性是FPGA/CPLD最明显的特点，其时钟延时可小至毫秒级。结合其并行工作方式，在超高速应用领域和实时测控方面有着非常广阔的应用前景。

（2）硬件描述语言

硬件描述语言（Hardware Description Language，HDL）是一种用形式化方法描述数字电路和系统的语言。利用这种语言，数字电路系统的设计可以自顶向下逐层描述自己的设计思想，用一系列分层次的模块来表示复杂的数字系统。然后利用EDA工具软件，逐层进行仿真验证，经过自动综合工具转换到门级电路网表。再用开发工具自动布局布线，把网表转换为要实现的具体电路布线结构。

HDL发展至今并成功地应用于设计的各个阶段：建模、仿真、综合和验证等。到20世纪80年代，已出现了众多的硬件描述语言，如VHDL、Verilog HDL、Superlog、SystemC、Cynlib C++等，对设计自动化起到了极大的促进和推动作用。20世纪80年代后期，VHDL和Verilog HDL先后成为IEEE标准，成为硬件描述语言的主流。

（3）EDA工具软件

目前比较流行的、最大的EDA工具软件厂家是Xilinx及Altera。

Xilinx的最新工具软件是ISE Design Suite。

Altera于2015年被Intel收购，作为英特尔的新业务部门运营，称为可编程解决方案事业部（PSG）。Altera的工具软件主要有MAX+plusⅡ、QuartusⅡ、Quartus Prime。

MAX+plusⅡ多数支持原理图、硬件描述语言及波形等格式的文件作为设计输入，并支持这些文件的任意混合设计。它具有门级仿真器，可以进行功能仿真和时序仿真，能够产生精确的仿真结果。在适配之后，生成供时序仿真用的不同格式的网表文件。它一度成为国内最流行的EDA开发工具，但在10.2版本后Altera不再推出新版本，改为推广QuartusⅡ，并且MAX+plus不支持新型器件、SOPC Builder、DSP Builder等。本教材以QuartusⅡ为蓝本进行介绍（详见第3章）。Quartus Prime是Intel收购后的名称，主要在性能、效率、可用性上有所提升。