我國(guó)的智能交通系統(tǒng)(ITS)發(fā)展的現(xiàn)狀

1、、電子收費(fèi)系統(tǒng)（T:T)我國(guó)的智能交通系統(tǒng)（I發(fā)展的現(xiàn)狀第1章緒論課1題研究的背景隨著世界范圍內(nèi)城市化和機(jī)動(dòng)化進(jìn)程的加快，城市交通越來(lái)越成為一個(gè)全球化的問題。城市交通基礎(chǔ)設(shè)施供給滯后于高速機(jī)動(dòng)化增長(zhǎng)需求，道路堵塞日趨加重，交通事故頻繁，環(huán)境污染加劇等問題普遍存在。特別是在一些發(fā)展中國(guó)家，不僅沒有在城市規(guī)劃布局、城市交通發(fā)展模式選擇與運(yùn)營(yíng)機(jī)制等方面吸取發(fā)達(dá)國(guó)家城市交通發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，而且重復(fù)著它們?cè)诟咚贆C(jī)動(dòng)化發(fā)展中所犯過的許多錯(cuò)誤，無(wú)論是大中城市還是新興的中小城市，幾乎都沒有前瞻性地解決好城市交通問題。自改革開放以來(lái)，我國(guó)的城市規(guī)模和經(jīng)濟(jì)建設(shè)都有了飛速的發(fā)展，城市化進(jìn)程在逐步加快，城市人口在急

2、劇增加，大量流動(dòng)人口涌進(jìn)城市，人員出行和物資交流頻繁，使城市交通面臨著嚴(yán)峻的局勢(shì)。當(dāng)前，全國(guó)大中城市普遍存在著道路擁擠、車輛堵塞、交通秩序混亂的現(xiàn)象。如何解決城市交通問題已成為全社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)和大眾的迫切呼聲。探究城市交通發(fā)展中存在問題的原因，無(wú)論是從宏觀上還是從微觀上分析，其根本原因在于城市交通系統(tǒng)的管理機(jī)制不適應(yīng)。不同的城市有不同城市的問題，但共性就是混合交通流問題。在交叉口如何解決混合交通流中的相互影響或彼此的相互影響，就是解決問題的關(guān)鍵！隨著我國(guó)城市化建設(shè)的發(fā)展，越來(lái)越多的新興城市的出現(xiàn)，使得城市的交通成為了一個(gè)主要的問題。同時(shí)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步發(fā)展，人民的生活水平日漸提高，越來(lái)越多的

3、汽車進(jìn)入尋常老百姓的家庭，再加上政府大力發(fā)展的公交、出租車，車輛越來(lái)越多了。這不僅要求道路要越來(lái)越寬闊，而且要求有新的交通管理模式的出臺(tái)。舊有的交通控制系統(tǒng)的弊病和人們?cè)絹?lái)越高的要求激化了矛盾，使原來(lái)不太突出的交通問題被提上了日程。現(xiàn)在有關(guān)部門愈來(lái)愈多的注重在交通管理中引進(jìn)自動(dòng)化、智能化技術(shù)，比如電子警察、自適應(yīng)交通信號(hào)燈以及耗資巨大的交通指揮控制系統(tǒng)等。對(duì)交通的管控能力，也就從一個(gè)側(cè)面體現(xiàn)了這個(gè)國(guó)家對(duì)整個(gè)社會(huì)的管理控制能力，因此各國(guó)都很重視用各種高科技手段來(lái)強(qiáng)化對(duì)交通的管控能力。從技術(shù)條件分析，我國(guó)的城市交通技術(shù)應(yīng)用水平較低，這在交通規(guī)劃、交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、運(yùn)輸工具水平、交通組織和管理等方面

4、都有反映。例如道路布局和交通方式分道不合理，現(xiàn)代化軌道交通缺少，路面公共交通效率低，車況較差，相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)較低、自行車交通比例高，日常交通以人工管理為主等，對(duì)城市交通的管理還局限于傳統(tǒng)的車流人流控制方面，缺乏對(duì)城市交通需求進(jìn)行研究和管理。特別是在應(yīng)用現(xiàn)代通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)管理交通方面，除少數(shù)幾個(gè)大城市已經(jīng)起步外，大多數(shù)城市還是空白。另外，我國(guó)在城市交通規(guī)劃和管理方面對(duì)基礎(chǔ)性研究缺乏重視，研究力量和研發(fā)投入不足，也是技術(shù)水平低和造成城市交通發(fā)展緩慢的原因。我國(guó)智能交通系統(tǒng)（ITS）現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)我國(guó)智能交通系統(tǒng)（ITS）現(xiàn)狀我國(guó)開展ITS的開發(fā)研究始于八十年代后期，早期主要是由公安部、交通部、建設(shè)部

5、等所屬研究所、院校在引進(jìn)、消化國(guó)外一些智能交通技術(shù)產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，進(jìn)行開發(fā)研究適合我國(guó)國(guó)情的智能交通技術(shù)及音響器。例如，我國(guó)的城市交通控制系統(tǒng)、高速公路監(jiān)控系統(tǒng)、電子收費(fèi)系統(tǒng)等，通過了國(guó)家七五、八五和九五重點(diǎn)科技攻關(guān)和示范工程應(yīng)用，已經(jīng)較為成熟，目前在國(guó)內(nèi)一些大中城市和高速公路上得到了一定程度的應(yīng)用，膽在先進(jìn)性、系統(tǒng)性方面與國(guó)外同類技術(shù)和產(chǎn)品相比，還有一些差距。年以后，我國(guó)關(guān)于ITS的研究、試驗(yàn)、國(guó)際交流活動(dòng)日益頻繁，許多院校、企業(yè)相繼進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域，除交通部公路科學(xué)研究所和公安部交通管理科學(xué)研究所長(zhǎng)期在從事ITS相關(guān)技術(shù)研究開發(fā)外，清華大學(xué)、東南大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、中興通訊、中國(guó)普天、東軟集團(tuán)等相繼

6、建立了ITS研發(fā)機(jī)構(gòu)，國(guó)家有關(guān)部門也將ITS列入九五、十五科技發(fā)展計(jì)劃和年長(zhǎng)期規(guī)劃中。我國(guó)ITS的研究應(yīng)用主要體現(xiàn)在：、城市交通信號(hào)控制系統(tǒng)（TSTiS交通信號(hào)控制系統(tǒng)的目標(biāo)主要是實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)交通信號(hào)自適應(yīng)控制。它依靠事先建立的交通算法及模型，對(duì)實(shí)時(shí)檢測(cè)到的交通數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而對(duì)信號(hào)周期、信號(hào)相位等配時(shí)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，及是時(shí)調(diào)整配時(shí)方案以使整個(gè)控制區(qū)域內(nèi)行車延誤時(shí)間、停車次數(shù)等最少。在全國(guó)實(shí)施城市交通“暢通工程、兩年多來(lái)，有近百個(gè)城市建立了以交通信號(hào)控制系統(tǒng)為主要系統(tǒng)的交通指揮系統(tǒng)，但交通信號(hào)控制系統(tǒng)相當(dāng)一部分是引進(jìn)國(guó)外的系統(tǒng)，女OS（北京、大連等城市使用），STS（上海、廣州等無(wú)城市使用）、京

7、三系統(tǒng)（深圳等無(wú)城市使用），西班牙系統(tǒng)（南寧、武漢、長(zhǎng)春等城市使用）、意大利系統(tǒng)（太原等城市使用）、美國(guó)系統(tǒng)（濟(jì)南等城市使用）還有韓國(guó)系統(tǒng)等，真可謂“八國(guó)、系統(tǒng)共存。這些系統(tǒng)皆是建立在機(jī)動(dòng)車為主的道路交通條件基礎(chǔ)上的控制系統(tǒng)，既不適應(yīng)于中國(guó)的混合道路交通情況，無(wú)法適應(yīng)于連續(xù)流與間斷流的協(xié)調(diào)控制、公共汽車交通優(yōu)先控制，也無(wú)法適應(yīng)于中國(guó)城市發(fā)展ITS的需要。七五八五期間，國(guó)家組織部交通管理科學(xué)研究所、同濟(jì)大學(xué)等單位共同開發(fā)研究的“城市交通關(guān)時(shí)自適應(yīng)控制系統(tǒng)”，是中國(guó)第一個(gè)大規(guī)模開發(fā)完成的交通控制系統(tǒng)，一定程度上考慮了混合交通的特點(diǎn)，在全國(guó)近二十個(gè)城市得到了推廣應(yīng)用，但總體上仍不能適應(yīng)于當(dāng)代乃至未來(lái)

8、面向TS發(fā)展的需要。在此前后，也有一些研究部門不斷地進(jìn)行相關(guān)的研究，如：中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化也開發(fā)研究了相應(yīng)的控制系統(tǒng)理論。2高速公路監(jiān)控系統(tǒng)（S）S即通過高速公路信息采集系統(tǒng)獲取高速公路的運(yùn)行信息并進(jìn)行分析、判斷、決斷、決策，對(duì)高速公路采取恰當(dāng)?shù)目刂拼胧瑴p少偶發(fā)事件的影響，使得交通流平穩(wěn)、安全、通暢地運(yùn)行，以獲取高速公路最佳的運(yùn)行效益。目前，我國(guó)大部分高速公路皆建有監(jiān)控系統(tǒng)，主要設(shè)備大多是引進(jìn)的，其功能單一，往往只監(jiān)不控，無(wú)法有效地調(diào)節(jié)或改善交通。我國(guó)高速公路是收費(fèi)道路，一般使用開放式并自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)，由人工或儀器判斷車型、人工收費(fèi)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、匯總及管理均由計(jì)算機(jī)完成，高速公路間是非聯(lián)網(wǎng)收費(fèi)

9、，此外，我國(guó)有些城市的橋遂開始實(shí)施不停車收費(fèi)，如重慶市等。4、路徑導(dǎo)行系統(tǒng)(ERGS:ElectronicRouteGuidanceSystem)路徑導(dǎo)行系統(tǒng)是試圖實(shí)時(shí)釆集和處理交通流信息及其相關(guān)數(shù)據(jù)，通過CDPD、專用通訊線、光纜等有(無(wú))線通信手段進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸，實(shí)現(xiàn)誘導(dǎo)功能，對(duì)出行者發(fā)布路網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖、實(shí)時(shí)交通擁擠、速度限定、預(yù)測(cè)時(shí)間、交通管制及宣傳等綜合信息，實(shí)現(xiàn)交通流的有序流動(dòng)。目前，我國(guó)有一些廠家正在研究開發(fā)車載式系統(tǒng)，但由于后臺(tái)缺乏交通信息系統(tǒng)和交通地理信息系統(tǒng)GIS-T的魂，這類系統(tǒng)還僅處在實(shí)驗(yàn)階段。5、公共交通運(yùn)營(yíng)與管理公共交通僅是指公共汽車交通，在國(guó)內(nèi)許多城市公交線路發(fā)展很快，投

10、入運(yùn)營(yíng)車輛多，但仍普遍面臨不準(zhǔn)時(shí)，換乘不便、虧損嚴(yán)重等問題。北京、上海、廣州等特大城市在改革公共交通運(yùn)營(yíng)體制的同時(shí)，都試圖引入公交電子調(diào)度系統(tǒng)(車輛定位調(diào)度、電子站牌系統(tǒng)等)，但目前還沒有信服的使用效果來(lái)證明該系統(tǒng)的有效性。6、交通安全與緊急管理突發(fā)事故的及時(shí)檢測(cè)、診斷與分析，并釆取快速的救援管理措施，對(duì)于減少事故損失、緩解交通阻塞是極其重要的。目前，我國(guó)大部分城市的公安交通管理部門已建成了基于緊急電話(110,122)的突發(fā)事故接處警系統(tǒng)，對(duì)于快速調(diào)度警力、快速處警是十分有效的，但還無(wú)法獲取第一時(shí)間的交通事故實(shí)時(shí)信息，且未能提供系統(tǒng)性救援支持，因此，目前我國(guó)城市的交通安全與緊急救援管理還處于

11、初級(jí)階段，擁有的緊急救援設(shè)備主要是事故輔助照明、事故勘察、事故清障搶險(xiǎn)設(shè)備等，它們大都缺乏系統(tǒng)性、先進(jìn)性。另一方面，高速公路交通的緊急救援管理也僅是在一些道路上初步形成，如瀘寧高速公路上海段和首都機(jī)場(chǎng)高速公路的緊急救援管理系統(tǒng)等。7、交通信息化建設(shè)交通信息化的基本含義是指，運(yùn)用各種現(xiàn)代化的高新技術(shù)，將各類交通信息從釆集、處理到提供服務(wù)加以每夜經(jīng)，共享其資源，為最佳營(yíng)運(yùn)與管理交通、發(fā)展智能交通系統(tǒng)和新產(chǎn)業(yè)，發(fā)經(jīng)濟(jì)，推動(dòng)城市進(jìn)步奠定基礎(chǔ)。近年來(lái)，我國(guó)政府一直調(diào)度重視并積極推動(dòng)信息化工程建設(shè)，尤其是交通管理部門，在交通管理信息化工作上投入在量人力財(cái)力，信息化水平取得了重大進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)了進(jìn)口車核查信息系

12、統(tǒng)的全國(guó)聯(lián)網(wǎng)，建立了統(tǒng)一格式標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)動(dòng)信息管理系統(tǒng)、道路交通違章信息管理等系統(tǒng)，正在實(shí)現(xiàn)全國(guó)聯(lián)網(wǎng)、信息共享，這些都為智能交通系統(tǒng)建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的信息基礎(chǔ)。然而，中國(guó)交通信息化的整體現(xiàn)狀不容樂觀，以廣州市的情況為例，雖然，建設(shè)有不同類別和規(guī)模的交通信息系統(tǒng)設(shè)施，但這些信息系統(tǒng)資源都無(wú)法共享，甚至是一個(gè)主管部門內(nèi)部的系統(tǒng)資源都無(wú)法做到這一點(diǎn)，信息化水平較低，交通參與者與交通管理者之間、系統(tǒng)與系統(tǒng)之間仍無(wú)法做到信息的互相傳遞與共享。這一切都從不同程度上制約了智能交通系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)程。我國(guó)智能交通系統(tǒng)體系框架ITS體系框架，是指系統(tǒng)所包含各個(gè)子系統(tǒng)主實(shí)現(xiàn)用戶服務(wù)功能、滿足用戶需求所應(yīng)具備的功能、滿足用戶

13、需求所應(yīng)具備的功能，以及各個(gè)子系統(tǒng)之間的相互關(guān)系和集成方式。ITS體系框架決定了系統(tǒng)如何構(gòu)成，確定了功能模塊以及模塊之間的通信協(xié)議和接口，它的設(shè)計(jì)必須包含實(shí)現(xiàn)用戶服務(wù)功能的全部子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。通過集成若干個(gè)ITS子系統(tǒng)的功能可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)用戶服務(wù)功能。我國(guó)在“九五”期間，通過公安部、交通部、建設(shè)部、教育部等部委下轄研究所、院校、企業(yè)的聯(lián)合攻關(guān)，研究制定了我國(guó)的ITS體系框架。我國(guó)ITS體系框架主要由以下幾個(gè)方面組成：用戶主體、服務(wù)主體、用戶服務(wù)、系統(tǒng)功能、邏輯框架、物理框架、ITS標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)濟(jì)技術(shù)評(píng)價(jià)。表1明確了ITS體系框架各組成部分與服務(wù)的關(guān)系。表1我國(guó)ITS體系框架各組成部分與服務(wù)的關(guān)系

14、組成部分名稱作用用戶主體誰(shuí)將是被服務(wù)的對(duì)象，明確了服務(wù)中的一方。服務(wù)主體誰(shuí)將是提供服務(wù)，明確服務(wù)中的另一方，這與用戶主體和特定的用戶服務(wù)組成了系統(tǒng)基本的運(yùn)行方式。用戶服務(wù)明確系統(tǒng)能提供什么樣的服務(wù)。系統(tǒng)功能將服務(wù)轉(zhuǎn)化成系統(tǒng)特定的目標(biāo)。邏輯框架服務(wù)的組織化。物理框架服務(wù)怎樣具體提供。ITS標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)濟(jì)技術(shù)評(píng)價(jià)其它經(jīng)濟(jì)技術(shù)。我國(guó)智能交通系統(tǒng)共用信息平臺(tái)結(jié)構(gòu)我國(guó)智能交通系統(tǒng)可初步劃分為共用信息平臺(tái)、交通管理系統(tǒng)、物理管理系統(tǒng)、公交管理系統(tǒng)和公路交通管理系統(tǒng)五大部分，以共用信息平臺(tái)為核心。只有建立了ITS共用信息平臺(tái)，ITS各子系統(tǒng)才可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)交通等信息的交換與共享，為各相關(guān)部門制

15、定運(yùn)行控制方案和科學(xué)決策提供依據(jù)。同時(shí)，ITS共用信息平臺(tái)還可以利用數(shù)據(jù)集成的優(yōu)勢(shì)，以共用信息平臺(tái)為基礎(chǔ)，面向社會(huì)公眾提供全方位、多方式的交通信息服務(wù)，為其出行提供極大的便利oITS共用信息平臺(tái)由以下幾個(gè)支撐子平臺(tái)、系統(tǒng)及模塊組成，并完成相關(guān)功能。1、通信網(wǎng)絡(luò)子平臺(tái)交通信息（數(shù)據(jù)）的釆集、傳輸、發(fā)布及子系統(tǒng)間連接，交通信息（數(shù)據(jù)）的傳送與交換均賴于通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)完成。交通數(shù)字地圖信息等，數(shù)據(jù)量大，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，為此應(yīng)建立高效率的專用的交通通信網(wǎng)絡(luò)子平臺(tái)，它是實(shí)現(xiàn)智能交通系統(tǒng)共用信息平臺(tái)的物理基礎(chǔ)。2、交通信息發(fā)布子平臺(tái)交通信息發(fā)布子平臺(tái)是交通共用信息平臺(tái)的信息服務(wù)承載子平臺(tái)。承載共用信息平臺(tái)（交通信息

16、服務(wù)系統(tǒng)）與外界的物理（邏輯）連接，數(shù)據(jù)傳輸、信息發(fā)布等通信服務(wù)功能，它作為共用信息數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息的應(yīng)用服務(wù)體現(xiàn)，為最終用戶的使用和增值業(yè)務(wù)服務(wù)商提供基本的平臺(tái)信息。3、交通地理信息子平臺(tái)交通地理信息系統(tǒng)（GIS-T）是GIS技術(shù)在交通領(lǐng)域的延伸，主要實(shí)現(xiàn)GIS的數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)應(yīng)用功能，將廣義的GIS處理、加工成交通專用的交通地理信息，送入ITS共用信息平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，以支持ITS共用信息平臺(tái)，并通過共用信息平臺(tái)支撐整個(gè)ITS。4、共用信息數(shù)據(jù)管理子平臺(tái)這是ITS共用信息平臺(tái)的核心子平臺(tái)，它負(fù)責(zé)對(duì)TS共用信息的管理、存儲(chǔ)、維護(hù)。主要完成對(duì)平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)管理、應(yīng)用請(qǐng)示服務(wù)管理、決策支持管理

17、、權(quán)限管理、信息發(fā)布管理、數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)管理等，實(shí)現(xiàn)對(duì)平關(guān)子系統(tǒng)信息在平臺(tái)內(nèi)集成與共享的數(shù)據(jù)流向的設(shè)定與管理，因共用信息平臺(tái)數(shù)據(jù)涵蓋交通的各個(gè)領(lǐng)域，存在地理和歸屬上的不一致，故數(shù)據(jù)管理子平臺(tái)具有分布式數(shù)據(jù)庫(kù)或數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的特征。5、數(shù)據(jù)釆集/融合子平臺(tái)通過數(shù)據(jù)釆集/融合子平臺(tái)，對(duì)ITS共用信息平臺(tái)對(duì)來(lái)自于ITS各個(gè)系統(tǒng)的異構(gòu)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理及轉(zhuǎn)換，使TS共用信息平臺(tái)與ITS子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換依據(jù)參照系及接口規(guī)范對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類及標(biāo)準(zhǔn)化處理，使平臺(tái)按標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口進(jìn)行互連。釆用各種信息融合技術(shù)手段對(duì)釆集到的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行深層次分精度的加工，提煉出各種層面的綜合信息，以備各個(gè)相關(guān)系統(tǒng)提取利用（如決

18、策、發(fā)布等）。6、定位/導(dǎo)航服務(wù)子平臺(tái)利用GPS/GIS實(shí)時(shí)路況信息，使共用信息平臺(tái)能夠?yàn)檐囕d裝置等提供實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的定位導(dǎo)航信息。7、ITS網(wǎng)管系統(tǒng)作為一個(gè)獨(dú)立的物理實(shí)體來(lái)建立ITS網(wǎng)管中心。網(wǎng)管中心的功能包括配置管理、故障管理、性能管理、安全管理等四部分，實(shí)現(xiàn)對(duì)ITS共用信息平臺(tái)以及ITS系統(tǒng)中各種設(shè)備的監(jiān)控和操作維護(hù)管理功能。&交通決策支持模塊ITS共用信息平臺(tái)擁有大量的有用信息，建立交通決策支持模塊十分有利于發(fā)揮信息的增值服務(wù)作用，為交通規(guī)劃及指揮調(diào)度提供科學(xué)合理的建議和輔助決策。交通決策支持應(yīng)建立在分布式交通管理專家知識(shí)庫(kù)體系基礎(chǔ)上，釆用人工智能推理模型依據(jù)存儲(chǔ)的交通專家知識(shí)，對(duì)交通運(yùn)行

19、參數(shù)、交通突發(fā)事件等進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，進(jìn)行在線的狀態(tài)分析，導(dǎo)出最優(yōu)的分析結(jié)論。“十五”期間我國(guó)智能交通系統(tǒng)的重點(diǎn)研究領(lǐng)域及關(guān)鍵技術(shù)智能交通系統(tǒng)的研究與發(fā)展已經(jīng)列入“十五”重點(diǎn)科技攻關(guān)基礎(chǔ)上，以交通管理、運(yùn)營(yíng)智能化、系統(tǒng)集成和人一車一路協(xié)調(diào)整合為切入點(diǎn)，依托部門及地方的資源點(diǎn)攻克交通智能控制、集成信息服務(wù)、專用短程通信、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和智能車路等關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)，探索適合我國(guó)國(guó)情和智能交通系統(tǒng)發(fā)展模式和技術(shù)體系，為我國(guó)智能交通系統(tǒng)的開發(fā)，應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化奠定基礎(chǔ)，促進(jìn)我國(guó)通過高新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，信息化帶動(dòng)工業(yè)化的進(jìn)程。1.3本課題研究的目的和意義隨著我國(guó)交通事業(yè)的迅速發(fā)展，各種公交、運(yùn)輸汽車和汽車進(jìn)入家庭的步伐

20、加快使得城市的汽車數(shù)量逐年增加，城市道路交通、電子收費(fèi)系統(tǒng)（T:T)堵塞、擁擠問題顯得越來(lái)越突出，交通在許多城市已經(jīng)成為“瓶頸”問題。在馬路上經(jīng)常會(huì)看到這種現(xiàn)象：如果一輛汽車發(fā)生故障，則該條線路將陷入癱瘓；一但某個(gè)路口的信號(hào)燈出現(xiàn)故障，就有可能在此路口塞車。交通發(fā)展的狀況是衡量一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志之一，從經(jīng)濟(jì)的發(fā)展形式看，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度比主要工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家年平均增長(zhǎng)速度都要高，隨著我國(guó)現(xiàn)代化發(fā)展的進(jìn)程，經(jīng)濟(jì)必將持續(xù)增長(zhǎng)，其增長(zhǎng)的速度繼續(xù)在世界處于領(lǐng)先地位，高速度的持續(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，必然帶來(lái)嚴(yán)重的運(yùn)輸和交通問題。車如水、人如潮，這是我國(guó)城市交通的真實(shí)寫照。人員和物資的流通量猛烈的增長(zhǎng)，使得

21、交通車輛的擁擠問題明顯得暴露了出來(lái)。要解決交通擁擠的狀況，道路的建設(shè)、拓寬和增加車行道固然重要，而現(xiàn)代化交通控制系統(tǒng)的建設(shè)，卻可大幅度的提高現(xiàn)有道路的利用率，其重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益是不可言語(yǔ)的。目前絕大部分的交通的時(shí)間都是單一的、固定的，不管是車流高峰還是低谷，紅綠燈的時(shí)間都是固定不變的；還有一些交通燈只是能夠按照固定的時(shí)間來(lái)劃分高峰和低谷，簡(jiǎn)單地進(jìn)行時(shí)間段的調(diào)整，這比起以前的交通燈是有所進(jìn)步。但是控制起來(lái)不夠靈活，還不能解決相對(duì)擁擠、混亂的交通次序。本文的設(shè)計(jì)正是針對(duì)這個(gè)弊端進(jìn)行了改進(jìn)，根據(jù)實(shí)時(shí)的車流量對(duì)個(gè)路口的紅綠燈進(jìn)行調(diào)整，大大加強(qiáng)了其靈活性和實(shí)時(shí)性，真正實(shí)現(xiàn)了智能的交通燈控制。第2

22、章EDA設(shè)計(jì)環(huán)境介紹2.1EDA的發(fā)展及VHDL簡(jiǎn)介EDA在通信行業(yè)(電信)里的另一個(gè)解釋是企業(yè)數(shù)據(jù)架構(gòu)，EDA給出了一個(gè)企業(yè)級(jí)的數(shù)據(jù)架構(gòu)的總體視圖，并按照電信企業(yè)的特征，進(jìn)行了框架和層級(jí)的劃分。EDA是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(ElectronicDesignAutomation)的縮寫，在20世紀(jì)60年代中期從計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試(CAT)和計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)的概念發(fā)展而來(lái)的。20世紀(jì)90年代，國(guó)際上電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)較先進(jìn)的國(guó)家，一直在積極探索新的電子電路設(shè)計(jì)方法，并在設(shè)計(jì)方法、工具等方面進(jìn)行了徹底的變革，取得了巨大成功。在電子技術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，可編程

23、邏輯器件(如DPLD、FPGA)的應(yīng)用，已得到廣泛的普及，這些器件為數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶來(lái)了極大的靈活性。這些器件可以通過軟件編程而對(duì)其硬件結(jié)構(gòu)和工作方式進(jìn)行重構(gòu)，從而使得硬件的設(shè)計(jì)可以如同軟件設(shè)計(jì)那樣方便快捷。這一切極大地改變了傳統(tǒng)的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)過程和設(shè)計(jì)觀念，促進(jìn)FEDA技術(shù)的迅速發(fā)展。EDA技術(shù)就是以計(jì)算機(jī)為工具，設(shè)計(jì)者在EDA軟件平臺(tái)上，用硬件描述語(yǔ)言HDL完成設(shè)計(jì)文件，然后由計(jì)算機(jī)自動(dòng)地完成邏輯編譯、化簡(jiǎn)、分割、綜合、優(yōu)化、布局、布線和仿真，直至對(duì)于特定目標(biāo)芯片的適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作。EDA技術(shù)的出現(xiàn)，極大地提高了電路設(shè)計(jì)的效率和可操作性，減輕了設(shè)計(jì)者的勞動(dòng)強(qiáng)度。

24、利用EDA工具，電子設(shè)計(jì)師可以從概念、算法、協(xié)議等開始設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)，大量工作可以通過計(jì)算機(jī)完成，并可以將電子產(chǎn)品從電路設(shè)計(jì)、性能分析到設(shè)計(jì)出IC版圖或PCB版圖的整個(gè)過程的計(jì)算機(jī)上自動(dòng)處理完成。現(xiàn)在對(duì)EDA的概念或范疇用得很寬。包括在機(jī)械、電子、通信、航空航天、化工、礦產(chǎn)、生物、醫(yī)學(xué)、軍事等各個(gè)領(lǐng)域，都有EDA的應(yīng)用。目前EDA技術(shù)已在各大公司、企事業(yè)單位和科研教學(xué)部門廣泛使用。例如在飛機(jī)制造過程中，從設(shè)計(jì)、性能測(cè)試及特性分析直到飛行模擬，都可能涉及到EDA技術(shù)。2.1.1EDA技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用電子設(shè)計(jì)技術(shù)的核心就是EDA技術(shù)，EDA是指以計(jì)算機(jī)為工作平臺(tái)，融合應(yīng)用電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能化

25、技術(shù)最新成果而研制成的電子CAD通用軟件包，主要能輔助進(jìn)行三方面的設(shè)計(jì)工作，即C設(shè)計(jì)、電子電路設(shè)計(jì)和PCB設(shè)計(jì)。EDA技術(shù)已有30年的發(fā)展歷程，大致可分為三個(gè)階段。70年代為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)階段，人們開始用計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行IC版圖編輯、PCB布局布線，取代了手工操作。80年代為計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)階段。與CAD相比，CAE除了有純粹的圖形繪制功能外，又增加了電路功能設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并且通過電氣連接網(wǎng)絡(luò)表將兩者結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了工程設(shè)計(jì)oCAE的主要功能是：原理圖輸人，邏輯仿真，電路分析，自動(dòng)布局布線，PCB后分析。90年代為電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)階段。EDA技術(shù)的基本特征EDA

26、代表了當(dāng)今電子設(shè)計(jì)技術(shù)的最新發(fā)展方向，它的基本特征是：設(shè)計(jì)人員按照自頂向下”的設(shè)計(jì)方法，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)和功能劃分，系統(tǒng)的關(guān)鍵電路用一片或幾片專用集成電路(ASIC)實(shí)現(xiàn)，然后釆用硬件描述語(yǔ)言(HDL)完成系統(tǒng)行為級(jí)設(shè)計(jì)，最后通過綜合器和適配器生成最終的目標(biāo)器件，這樣的設(shè)計(jì)方法被稱為高層次的電子設(shè)計(jì)方法。下面介紹與EDA基本特征有關(guān)的幾個(gè)概念?！白皂斚蛳隆钡脑O(shè)計(jì)方法o10年前，電子設(shè)計(jì)的基本思路還是選用標(biāo)準(zhǔn)集成電路自底向上”地構(gòu)造出一個(gè)新的系統(tǒng)，這樣的設(shè)計(jì)方法就如同一磚一瓦建造金字塔，不僅效率低、成本高而且容易出錯(cuò)。高層次設(shè)計(jì)是一種“自頂向下”的全新設(shè)計(jì)方法，這種設(shè)計(jì)方法首先從系統(tǒng)設(shè)計(jì)人

27、手，在頂層進(jìn)行功能方框圖的劃分和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在方框圖一級(jí)進(jìn)行仿真、糾錯(cuò)，并用硬件描述語(yǔ)言對(duì)高層次的系統(tǒng)行為進(jìn)行描述，在系統(tǒng)一級(jí)進(jìn)行驗(yàn)證。然后，用綜合優(yōu)化工具生成具體門電路的網(wǎng)絡(luò)表，其對(duì)應(yīng)的物理實(shí)現(xiàn)級(jí)可以是印刷電路板或?qū)Ｓ眉呻娐?。由于設(shè)計(jì)的主要仿真和調(diào)試過程是在高層次上完成的，這既有利于早期發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的錯(cuò)誤，避燃計(jì)工作的浪費(fèi)，又減少了邏輯功能仿真的工作量，提高了設(shè)計(jì)的一次成功率。ASIC設(shè)計(jì)?，F(xiàn)代電子產(chǎn)品的復(fù)雜度日益提高，一個(gè)電子系統(tǒng)可能由數(shù)萬(wàn)個(gè)中小規(guī)模集成電路構(gòu)成，這就帶來(lái)了體積大、功耗大、可靠性差的問題。解決這一問題的有效方法就是釆用ASIC芯片進(jìn)行設(shè)計(jì)。ASIC按照設(shè)計(jì)方法的不同可分為

28、全定制ASIC、半定制ASC和可紀(jì)程ASIC(也稱為可編程邏輯器件)。設(shè)計(jì)全定制ASIC芯片時(shí)，設(shè)計(jì)師要定義芯片上所有晶體管的幾何圖形和工藝規(guī)則，最后將設(shè)計(jì)結(jié)果交由m廠家去進(jìn)行格模制造，做出產(chǎn)品。這種設(shè)計(jì)方法的優(yōu)點(diǎn)是芯片可以獲得最優(yōu)的性能，即面積利用率高、速度快、功耗低，而缺點(diǎn)是開發(fā)周期長(zhǎng)，費(fèi)用高，只適合大批量產(chǎn)品開發(fā)。半定制ASIC芯片的版圖設(shè)計(jì)方法分為門陣列設(shè)計(jì)法和標(biāo)準(zhǔn)單元設(shè)計(jì)法，這兩種方法都是約束性的設(shè)計(jì)方法，其主要目的就是簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，以犧牲芯片性能為代價(jià)來(lái)縮短開發(fā)時(shí)間?？删幊踢壿嬓酒c上述掩模ASIC的不同之處在于：設(shè)計(jì)人員完成版圖設(shè)計(jì)后，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)就可以燒制出自己的芯片，無(wú)須IC廠家的

29、參與，大大縮短了開發(fā)周期?？删幊踢壿嬈骷?0年代以來(lái)，經(jīng)歷了PAL、GALGPLD、FPGA幾個(gè)發(fā)展階段，其中CPLD/FPGA高密度可編程邏輯器件，目前集成度已高達(dá)200萬(wàn)門/片，它將格模ASC集成度高的優(yōu)點(diǎn)和可編程邏輯器件設(shè)計(jì)生產(chǎn)方便的特點(diǎn)結(jié)合在一起，特別適合于樣品研制或小批量產(chǎn)品開發(fā)，使產(chǎn)品能以最快的速度上市，而當(dāng)市場(chǎng)擴(kuò)大時(shí)，它可以很容易地轉(zhuǎn)由掩鴨SIC實(shí)現(xiàn)，因此開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)也大為降低。上述ASIC芯片，尤其是CPLD/FPGA器件，已成為現(xiàn)代高層次電子設(shè)計(jì)方法的實(shí)現(xiàn)載體。硬件描述語(yǔ)言。硬件描述語(yǔ)言(HDL)是一種用于設(shè)計(jì)硬件電子系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，它用軟件編程的方式來(lái)描述電子系統(tǒng)的邏輯功能

30、、電路結(jié)構(gòu)和連接形式，與傳統(tǒng)的門級(jí)描述方式相比，它更適合大規(guī)模系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。例如一432位的加法器，利用圖形輸入軟件需要輸人500至1000個(gè)門，而利用VHDL語(yǔ)言只需要書寫一行“A=B+C”即可。而且VHDL語(yǔ)言可讀性強(qiáng)，易于修改和發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。早期的硬件描述語(yǔ)言，女DABEL、HDL、AHDL,由不同的EDA廠商開發(fā)，互不兼容，而且不支持多層次設(shè)計(jì)，層次間翻譯工作要由人工完成。為了克服以上不足，1985年美國(guó)國(guó)防部正式推出了高速集成電路硬件描述語(yǔ)言VHDL,1987年IEEE釆納VHDL為硬件描述語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)(IEEESTD1076)。VHDL是一種全方位的硬件描述語(yǔ)言，包括系統(tǒng)行為級(jí)。寄存器傳輸級(jí)

31、和邏輯門級(jí)多個(gè)設(shè)計(jì)層次，支持結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流和行為三種描述形式的混合描述，因此VHDL幾乎覆蓋了以往各種硬件俄語(yǔ)言的功能，整個(gè)自頂向下或由底向上的電路設(shè)計(jì)過程都可以用VHDL來(lái)完成。VHDL還具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)VHDL的寬范圍描述能力使它成為高層進(jìn)設(shè)計(jì)的核心，將設(shè)計(jì)人員的工作重心提高到了系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)與調(diào)試，而花較少的精力于物理實(shí)現(xiàn)。(2)VHDL可以用簡(jiǎn)潔明確的代碼描述來(lái)進(jìn)行復(fù)雜控制邏輯艄設(shè)計(jì)，靈活且方便，而且也便于設(shè)計(jì)結(jié)果的交流、保存和重用。3)VHDL的設(shè)計(jì)不依賴于特定的器件，方便了工藝的轉(zhuǎn)換。(4)VHDL是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言，為眾多的EDA廠商支持，因此移植性好。EDA系統(tǒng)樞架結(jié)構(gòu)EDA系統(tǒng)

32、框架結(jié)構(gòu)(FRAMEWORK)是一套配置和使用EDA軟件包的規(guī)范。目前主要的EDA系統(tǒng)都建立了框架結(jié)構(gòu)，女DCADENCE公司的DesignFramework,Mentor公司的FalconFramework,而且這些框架結(jié)構(gòu)都遵守國(guó)際CFI組織制定的統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。框架結(jié)構(gòu)能將來(lái)自不同EDA廠商的工具軟件進(jìn)行優(yōu)化組合，集成在一個(gè)易于管理的統(tǒng)一的環(huán)境之下，而且還支持任務(wù)之間、設(shè)計(jì)師之間以及整個(gè)產(chǎn)品開發(fā)過程中的信息傳輸與共享，是并行工程和自頂向下設(shè)計(jì)施的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)。EDA技術(shù)的每一次進(jìn)步，都引起了設(shè)計(jì)層次上的一次飛躍，從設(shè)計(jì)層次上分，70年代為物理級(jí)設(shè)計(jì)(CAD),80年代為電路級(jí)設(shè)計(jì)(CAE)，9

33、0年代進(jìn)入到系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)(EDA)。物理級(jí)設(shè)計(jì)主要指IC版圖設(shè)計(jì)，一般由半導(dǎo)體廠家完成，對(duì)電子工程師沒有太大的意義，因此本文重點(diǎn)介紹電路級(jí)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)。電路級(jí)設(shè)計(jì)電路級(jí)設(shè)計(jì)工作流程如圖2所示。電子工程師接受系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)后，首先確定設(shè)計(jì)方案，并選擇能實(shí)現(xiàn)該方案的合適元器件，然后根據(jù)具體的元器件設(shè)計(jì)電路原理圖。接著進(jìn)行第一次仿真，其中包括數(shù)字電路的邏輯模擬、故障分析，模擬電路的交直流分析、瞬態(tài)分析。在進(jìn)行系統(tǒng)仿真時(shí)，必須要有元件模型庫(kù)的支持，計(jì)算機(jī)上模擬的檢人輸出波形代替了實(shí)際電路調(diào)試中的信號(hào)源和示波器。這一次仿真主要是檢驗(yàn)設(shè)計(jì)方案在功能方面的正確性。仿真通過后，根據(jù)原理圖產(chǎn)生的電氣連接網(wǎng)絡(luò)表進(jìn)

34、行PCB板的自動(dòng)布局布線。在制作PCB板之前還可以進(jìn)行PCB后分析，其中包括熱分析、噪聲及竄擾分析、電磁兼容分析、可靠性分析等，并可將分析后的結(jié)果參數(shù)反標(biāo)回電路圖，進(jìn)行第二次仿真，也稱為后仿真。后仿真主要是檢驗(yàn)PCB板在實(shí)際工作環(huán)境中的可行性。由此可見，電路級(jí)的EDA技術(shù)使電子工程師在實(shí)際的電子系統(tǒng)產(chǎn)生前，就可以全面地了解系統(tǒng)的功能特性和物理特性，從而將開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)消滅在設(shè)計(jì)階段，縮短了開發(fā)時(shí)間，降低了開發(fā)成本。系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)進(jìn)人90年代以來(lái)，電子信息類產(chǎn)品的開發(fā)明顯呈現(xiàn)兩個(gè)特點(diǎn)：一是產(chǎn)品復(fù)雜程度提高；二是產(chǎn)品上市時(shí)限緊迫。然而，電路級(jí)設(shè)計(jì)本質(zhì)上是基于門級(jí)描述的單層次設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的所有工作（包括設(shè)計(jì)忙人

35、、仿真和分析、設(shè)計(jì)修改等）都是在基本邏輯門這一層次上進(jìn)行的，顯然這種設(shè)計(jì)方法不能適應(yīng)新的形勢(shì)，一種高層次的電子設(shè)計(jì)方法，也即系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)方法，應(yīng)運(yùn)而生。高層次設(shè)計(jì)是一種“概念驅(qū)動(dòng)式”設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員無(wú)須通過門級(jí)原理圖描述電路，而是針對(duì)設(shè)計(jì)目標(biāo)進(jìn)行功能描述。由于擺脫了電路細(xì)節(jié)的束縛，設(shè)計(jì)人員可以把精力集中于創(chuàng)造性的方案與概念的構(gòu)思上，一且這些概念構(gòu)思以高層次描述的形式輸人計(jì)算機(jī)，EDA系統(tǒng)就能以規(guī)則驅(qū)動(dòng)的方式自動(dòng)完成整個(gè)設(shè)計(jì)。這樣，新的概念就能迅速有效地成為產(chǎn)品，大大縮短了，產(chǎn)品的研制周期。不僅如此，高層次設(shè)計(jì)只是定義系統(tǒng)的行為特性，可以不涉及實(shí)現(xiàn)工藝，因此還可以在廠家綜合庫(kù)的支持下，利用綜合優(yōu)化工

36、具將高層次描述轉(zhuǎn)換成針對(duì)某種工藝優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)表，使工藝轉(zhuǎn)化變得輕而易舉。系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)的工作流程見圖3。首先，工程師按照“自頂向下”的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行系統(tǒng)劃分。其次，輸人VHDL代碼，這是高層次設(shè)計(jì)中最為普遍的輸人方式。此外，還可以采用圖形輸人方式（框圖，狀態(tài)圖等）這種輸人方式具有直觀、容易理解的優(yōu)點(diǎn)。第三步是，將以上的設(shè)計(jì)輸人編譯成標(biāo)準(zhǔn)的VHDL文件。第四步是進(jìn)行代碼級(jí)的功能仿真，主要是檢驗(yàn)系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)的正確性。這一步驟適用大型設(shè)計(jì)，因?yàn)閷?duì)于大型設(shè)計(jì)來(lái)說，在綜合前對(duì)派代碼仿真，就可以大大減少設(shè)計(jì)重復(fù)的次數(shù)和時(shí)間。一般情況下，這一仿真步驟可略去。第五步是，利用綜合器對(duì)VHDL源代碼進(jìn)行綜合優(yōu)化處理，生成

37、門級(jí)描述的網(wǎng)絡(luò)表文件，這是將高層次描述轉(zhuǎn)化為硬件電路的關(guān)鍵步驟。綜合優(yōu)化是針對(duì)ASIC芯片供應(yīng)商的某一產(chǎn)品系列進(jìn)行的，所以綜合的過程要在相應(yīng)的廠家綜合庫(kù)支持下才能完成。第六步是，利用產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)表文件進(jìn)行適配前的時(shí)序仿真，仿真過程不涉及具體器件的硬件特性，是較為粗略的。一般的設(shè)計(jì)，也可略去這一仿真步驟。第七步是利用適配器將綜合后的網(wǎng)絡(luò)表文件針對(duì)某一具體的目標(biāo)器件進(jìn)行邏輯映射操作，包括底層器件配置、邏輯分割、邏輯優(yōu)化、布局布線。第八步是在適配完成后，產(chǎn)生多項(xiàng)設(shè)計(jì)結(jié)果：（1）適配報(bào)告，包括芯片內(nèi)部資源利用情況，設(shè)計(jì)的布爾方程描述情況等；（2）適配后的仿真模型；（3）器件編程文件。根據(jù)適配后的仿真模型

38、，可以進(jìn)行適配后的時(shí)序仿真，因?yàn)橐呀?jīng)得到器件的實(shí)際硬件特性（如時(shí)延特性所以仿真結(jié)果能比較精確地預(yù)期未來(lái)芯片的實(shí)際性能。如果仿真結(jié)果達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，就需要修改VHDL源代碼或選擇不同速度和品質(zhì)的器件，直至滿足設(shè)計(jì)要求；最后一步是將適配器產(chǎn)生的器件編程文件通過編程器或下載電纜載人到目標(biāo)芯FPGA或CPLD中。如果是大批量產(chǎn)品開發(fā)，則通過更換相應(yīng)的廠瓣合庫(kù)，輕易地轉(zhuǎn)由ASIC形式實(shí)現(xiàn)。綜上所述，EDA技術(shù)是電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一場(chǎng)革命，目前正處于高速發(fā)展階段，每年都有新的EDA工具問世。廣大電子工程人員掌握這一先進(jìn)技術(shù)，這不僅是提高設(shè)計(jì)效率的需要，更是我國(guó)電子工業(yè)在世界市場(chǎng)上生存、競(jìng)爭(zhēng)與發(fā)展的需要2.1.

39、2VHDL簡(jiǎn)介一、硬件描述語(yǔ)言VHDLVHDL的英文全名是Very-High-SpeedIntegratedCircuitHardwareDescriptionLanguage,誕生于1982年。1987年底，VHDL被IEEE和美國(guó)國(guó)防部確認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)硬件描述語(yǔ)言。自IEEE公布了VHDL的標(biāo)準(zhǔn)版本，IEEE-1076（簡(jiǎn)稱87版）之后，各EDA公司相繼推出了自己的VHDL設(shè)計(jì)環(huán)境，或宣布自己的設(shè)計(jì)工具可以和VHDL接口。此后VHDL在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到了廣泛的接受,并逐步取代了原有的非標(biāo)準(zhǔn)的硬件描述語(yǔ)言。1993年，IEEE對(duì)VHDL進(jìn)行了修訂，從更高的抽象層次和系統(tǒng)描述能力上擴(kuò)展VHDL的內(nèi)容，公布了新版本的VHDL，即IEEE標(biāo)準(zhǔn)的1076-1993版本，（簡(jiǎn)稱93版）?，F(xiàn)在，VHDL和Verilog作為IEEE的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)硬件描述語(yǔ)言，又得到眾多EDA公司的支持，在電子工程領(lǐng)域，已成為事實(shí)上的通用硬件描述語(yǔ)言。有專家認(rèn)為，在新的世紀(jì)中，VHDL于Verilog語(yǔ)