《硬件系统设计》课程安排
上海金融学院
胡莲
2009.12.10
思考几个问题

在电子技术领域，除了模电数电，你还会什么？

在IC设计领域，你可以做什么？

什么是FPGA？

SOC技术是什么？

什么是硬件描述语言？

你能想象得到的复杂数字系统是？
教学内容

学习一门硬件描述语言——VerilogHDL

掌握两种EDA软件平台——Multisim和Max+plusII

完成多个电路设计实验
学时安排

讲授2次，每次1学时；

上机9次，每次4学时；

考试1次，每次2学时；

总计2+36+2=40学时，课外自学20小时；

理论与实践结合的学习方法。
考核方法

出勤10%；

实验课操作及报告60%；

最后考核30%；

完成创新设计额外奖励加分。
讲授安排

EDA概述，模拟电路与数字电路

Multisim入门

MaxplusII入门

硬件实验软件平台介绍
EDA 技术概述
胡莲
20091210
电子技术的发展
信息社会的标志产品是电子产品。现代电子
产品的性能越来越高，复杂度越来越大，更新步
伐也越来越快。实现这种进步的主要原因就是微
电子技术和电子技术的发展。前者以微细加工技
术为代表，目前已进入超深亚微米阶段，可以在
几平方厘米的芯片上集成几千万个晶体管；后者
的核心就是电子设计自动化EDA（Electronic
Design Automatic）技术。
Moore定律

这个论断是在第一块平面集成电路产生4年以后的1965年
做出的。当时认为这个发展趋势将持续到1975年。事实
上，这个发展规律在目前仍然是正确的。
Inter微处理器的发展
数据来源：Inter2002
最新CPU—3.2GHz
基于Northwood核心的Pentium4处理器，
主频为 3.2GHz
上图为CPU实物图和风扇
2012年展望
 单片集成度
10亿（1 billion）门ASIC
640亿（64G）位的Memory
 复杂的系统芯片(SoC)的广泛应用
 IP及其复用技术
什么是EDA？
EDA是指以计算机为工作平台，融合了应用
电子技术、计算机技术、智能化技术的最新成果
而开发出的电子CAD通用软件包，它根据硬件描
述语言HDL完成的设计文件，自动完成逻辑编译、
化简、分割、综合、优化、布局布线及仿真，直
至完成对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射
和编程下载等工作。
常用专业术语（一）
EDA: Electronic Design Automation
电子设计自动化
PLD: Programmable Logical Device
可编程逻辑器件
CPLD: Complex Programmable Logical Device
复杂可编程逻辑器件
FPGA: Field Programmable Gates Array
现场可编程门阵列
常用专业术语（二）
HDL: Hardware Description Language
硬件描述语言
ASIC: Application Specific Integrated Circuit
特定用途集成电路
SOPC: System On Programmable Chip
可编程的片上系统
EDA技术特点





立足于计算机工作平台而开发出来的一套先进的设
计电子系统的软件
EDA技术更多指芯片内的电路设计，开发人员可以
通过自己的电路设计来定制其芯片内部的电路功能
现代EDA技术采用高级语言描述，具有系统级仿真
和综合能力
ISP技术：芯片在系统可编程
In System Programmable
可编程器件（芯片）体积小、容量大、I\O口丰富
现代电路设计模式
输入1
输入2
可编程
芯片
输出1
输出2
利用EDA软件对芯片进行设计
编程下载(Programmer)
可编程芯片
ALTERA
可编程芯片
CPLD
or
FPGA
MP4

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