電子設(shè)計自動化EDA課件

1.1引言1.2EDA技術(shù)發(fā)展1.3EDA系統(tǒng)構(gòu)成1.4EDA發(fā)展趨勢1.5常用EDA工具第1章電子設(shè)計自動化綜述1.1引言第1章電子設(shè)計自動化綜述11.1引言電子設(shè)計自動化：簡稱EDA（ElectronicDesignAutomation）從理論角度：EDA技術(shù)是以計算機和微電子技術(shù)為先導(dǎo)，匯集了數(shù)據(jù)庫、計算機圖形學(xué)、圖論與拓?fù)溥壿嫛⒂嬎銛?shù)學(xué)、優(yōu)化理論以及微電子工藝與結(jié)構(gòu)學(xué)等多種學(xué)科最新成果的先進(jìn)技術(shù)。從技術(shù)應(yīng)用角度：EDA技術(shù)是以大規(guī)模集成電路為設(shè)計載體，以硬件描述語言為描述系統(tǒng)的主要表達(dá)方式，以計算機為設(shè)計環(huán)境，利用軟件開發(fā)工具自動完成設(shè)計系統(tǒng)的編譯、化簡、綜合、仿真、布局布線、優(yōu)化，直至完成對特定芯片的適配、映射、編程下載，最終將設(shè)計系統(tǒng)集成到特定的芯片中，完成專用集成電路芯片的設(shè)計。1.1引言電子設(shè)計自動化：簡稱EDA（Electron21.2EDA技術(shù)發(fā)展EDA技術(shù)伴隨著計算機、集成電路、電子系統(tǒng)設(shè)計的發(fā)展，經(jīng)歷了三個發(fā)展階段：計算機輔助設(shè)計CAD（CAD：ComputerAssistDesign）計算機輔助工程設(shè)計CAE（CAE:ComputerAssistEngineeringDesign）電子系統(tǒng)設(shè)計自動化ESDA（ESDA:ElectronicSystemDesignAutomation） 90年代后期，設(shè)計師逐步從使用硬件轉(zhuǎn)向設(shè)計硬件，從電路級電子產(chǎn)品開發(fā)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)級芯片開發(fā)（即片上系統(tǒng)集成SOC：Systemonchip），后來發(fā)展的電子系統(tǒng)設(shè)計自動化ESDA（ElectronicSystemDesignAutomation）工具則以系統(tǒng)級設(shè)計為核心，包括系統(tǒng)行為級描述與結(jié)構(gòu)級綜合，系統(tǒng)仿真與測試驗證，系統(tǒng)劃分與指標(biāo)分配，系統(tǒng)決策與文件生成等一整套設(shè)計工具。1.2EDA技術(shù)發(fā)展EDA技術(shù)伴隨著計算機、集成電路、電31.3EDA系統(tǒng)構(gòu)成EDA技術(shù)研究的對象是電子設(shè)計的全過程，有系統(tǒng)級、電路級和物理級各個層次的設(shè)計；涉及的電子系統(tǒng)從低頻、高頻到微波，從線性到非線性，從模擬到數(shù)字，從通用集成電路到專用集成電路構(gòu)造的電子系統(tǒng)，因此EDA技術(shù)研究的范疇相當(dāng)廣泛。如果從PLD開發(fā)與應(yīng)用角度看，EDA系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)包含以下子模塊：設(shè)計輸入子模塊設(shè)計數(shù)據(jù)庫子模塊分析驗證子模塊綜合仿真子模塊布局布線子模塊等1.3EDA系統(tǒng)構(gòu)成EDA技術(shù)研究的對象是電子設(shè)計的全過41.設(shè)計輸入模塊：接受用戶的設(shè)計描述，并進(jìn)行語義正確性、語法規(guī)則的檢查，檢查通過后，將用戶的設(shè)計描述轉(zhuǎn)換為EDA軟件系統(tǒng)的內(nèi)部數(shù)據(jù)格式，存入設(shè)計數(shù)據(jù)庫備其它模塊調(diào)用。該模塊一般包含針對不同描述方式的編輯器，如圖形編輯器、文本編輯器等，同時包含對應(yīng)的分析器。

2.設(shè)計數(shù)據(jù)庫模塊：存放系統(tǒng)提供的庫單元以及用戶的設(shè)計描述和中間設(shè)計結(jié)果。1.設(shè)計輸入模塊：接受用戶的設(shè)計描述，并進(jìn)行語義正確性、語53.分析驗證模塊：包括各個層次的模擬驗證、設(shè)計規(guī)則的檢查、故障診斷等。4.綜合仿真模塊：包括各個層次的綜合工具，理想的情況是：從高層次到低層次的綜合仿真全部由EDA工具自動完成。5.布局布線模塊：實現(xiàn)由邏輯設(shè)計到物理實現(xiàn)的映射，因此該模塊與物理實現(xiàn)的方式密切相關(guān)。例如，最終的物理實現(xiàn)可以是門陣列、可編程邏輯器件等，由于對應(yīng)的器件不同，因此各自的布局布線工具會有很大的差異。3.分析驗證模塊：包括各個層次的模擬驗證、設(shè)計規(guī)則的檢查、6全球提供EDA軟件工具的廠商有近百家之多，可以分為兩大類一類是EDA專業(yè)軟件公司開發(fā)的EDA軟件工具；另一類是半導(dǎo)體器件廠商，為了銷售公司的產(chǎn)品開發(fā)的EDA軟件工具。全球提供EDA軟件工具的廠商有近百家之多，可以分為兩大類71.4EDA發(fā)展趨勢1.輸入工具的發(fā)展 早期的原理圖輸入方式80年代末，各種硬件描述語言描述為主的設(shè)計方式90年代EDA公司相繼推出一批圖形化免編程的設(shè)計輸入工具,更加直觀且人性化。2.具有混合信號處理能力 數(shù)字電路設(shè)計的EDA工具90年代以來數(shù)/模混合信號設(shè)計工具的開發(fā)。對數(shù)字信號的語言描述IEEE已經(jīng)制定了VHDL標(biāo)準(zhǔn)對模擬信號的語言描述正在制定AHDL標(biāo)準(zhǔn)提出了對微波信號的MHDL描述語言。

1.4EDA發(fā)展趨勢1.輸入工具的發(fā)展83.更為有效的仿真工具仿真的兩個階段設(shè)計前期的系統(tǒng)級仿真：主要驗證系統(tǒng)的功能；設(shè)計過程中的電路級仿真：主要驗證系統(tǒng)的性能，決定怎樣實現(xiàn)設(shè)計所需的精度。 在整個電子設(shè)計過程中仿真是花費時間最多的工作，也是占用EDA工具資源最多的一個環(huán)節(jié)。提高仿真的有效性一方面是建立合理的仿真算法，另一方面是系統(tǒng)級仿真中系統(tǒng)級模型的建模，電路級仿真中電路級模型的建模。預(yù)計在下一代EDA工具中，仿真工具將有一個較大的發(fā)展。3.更為有效的仿真工具94.更為理想的綜合工具設(shè)計綜合工具的目的：將設(shè)計者的精力從繁瑣的版圖設(shè)計和分析中轉(zhuǎn)移到設(shè)計前期的算法開發(fā)和功能驗證上。設(shè)計綜合工具由最初的只能實現(xiàn)邏輯綜合，逐步發(fā)展到可以實現(xiàn)設(shè)計前端的綜合直至設(shè)計后端的版圖綜合以及測試綜合的理想且系統(tǒng)的綜合工具。設(shè)計前端的綜合工具也稱高層次綜合工具，可以實現(xiàn)從算法級的行為描述到寄存器傳輸級結(jié)構(gòu)描述的轉(zhuǎn)換，給出滿足約束條件的硬件結(jié)構(gòu)。邏輯綜合的結(jié)果將作為版圖綜合的輸入數(shù)據(jù)，進(jìn)行版圖綜合。版圖綜合則是將門級和電路級的結(jié)構(gòu)描述轉(zhuǎn)換成物理版圖的描述，版圖綜合實現(xiàn)最佳的版圖設(shè)計。測試綜合貫穿在設(shè)計過程的始終。測試綜合時可以消除設(shè)計中的冗余邏輯、診斷不可測的邏輯結(jié)構(gòu)、自動插入可測性結(jié)構(gòu)、生成測試向量，縮短設(shè)計周期，減少測試費用。4.更為理想的綜合工具105.IP復(fù)用IP（IntellectualProperty）的含義是指知識產(chǎn)權(quán)、著作權(quán)等，在電子設(shè)計領(lǐng)域IP核指的是完成某種功能的虛擬電路模塊，一般將IP核分為軟核和硬核。軟核指的是以硬件描述語言進(jìn)行描述的設(shè)計模塊，允許用戶調(diào)用、或者重新定義關(guān)鍵性能參數(shù)的IP核。硬核指的是以版圖形式描述的設(shè)計模塊，由于硬核基于一定的設(shè)計工藝，設(shè)計者不能再對其進(jìn)行改動。標(biāo)準(zhǔn)：虛擬插座接口協(xié)會VSIA（VirtualSocketInterfaceAssociation），制定的關(guān)于IP產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。虛擬元件交易所VCX，以加強IP信息的交流。5.IP復(fù)用116.片上系統(tǒng)片上系統(tǒng)SOC（SystemOnChip）集成指的是把一個完整的系統(tǒng)集成在一個芯片上。由于微電子技術(shù)的進(jìn)步，已經(jīng)為SOC設(shè)計實現(xiàn)提供了硬件基礎(chǔ)；而EDA軟件技術(shù)的發(fā)展，則為SOC設(shè)計創(chuàng)造了必要的開發(fā)平臺。目前，使用PLD芯片完成SOC設(shè)計已經(jīng)成為現(xiàn)實。如Altera公司推出的Excalibur系列器件就是嵌入了硬核RISC微處理器的PLD器件。Xilinx公司最新推出的Virtex系列產(chǎn)品可以完成SOC設(shè)計。Xilinx公司還提供了大量的軟IP核，有PCI、存儲器、通信模塊和圖像處理等，Virtex系列產(chǎn)品支持這些軟IP核的應(yīng)用，為SOC設(shè)計提供了可能。6.片上系統(tǒng)121.5常用EDA工具1.MAX+plusIIMAX+plusII是MultipleArrayMatrixandProgrammableLogicUseSystem的縮寫，是Altera公司的PLD軟件開發(fā)工具。可以運行在多種操作平臺上，提供一種與器件結(jié)構(gòu)無關(guān)的設(shè)計環(huán)境，設(shè)計人員使用開發(fā)工具進(jìn)行設(shè)計，通過設(shè)計軟件提供的多種輸入方式，編譯、仿真和綜合，最終將設(shè)計方案轉(zhuǎn)化為PLD器件所需要的文件格式。MAX+plusII支持Altera公司的部分PLD系列器件的編程，如：Classic系列、MAX系列、FLEX系列和ACEX1K系列等。1.5.1Altera公司的EDA工具1.5常用EDA工具1.MAX+plusII1.5.1132.QuartusIIAltera公司最新推出的QuartusII設(shè)計軟件支持APEX系列、Cyclone系列、Stratix系列和Excalibur系列等新型系列器件的開發(fā)。含有工作組計算、集成邏輯分析儀、EDA工具集成、多過程支持、增強重編譯和IP集成等特性。加強了網(wǎng)絡(luò)功能。支持高速I/O設(shè)計。2.QuartusII141.5.2Xilinx公司的EDA工具ISE簡介ISE（IntegratedSystemConfiguration）是集成系統(tǒng)環(huán)境的簡稱，是Xilinx公司提供的一套完整的軟件工具集，利用ISE可以完成FPGA/CPLD開發(fā)過程中的全部操作。Xilinx公司提供的集成系統(tǒng)環(huán)境ISE，從設(shè)計輸入、仿真、編譯、綜合、布局布線直至下載都在ISE集成環(huán)境下完成。最新版本:ISE6.x。ISE工具分為輸入工具、仿真工具、綜合工具、實現(xiàn)工具和輔助工具等幾大類。1.5.2Xilinx公司的EDA工具ISE簡介151.5.3Lattice公司的EDA工具 Lattice公司已經(jīng)推出了第四代ispLSI器件的開發(fā)軟件ispDesign

EXPERT。在推出ispDesign

EXPERT開發(fā)軟件之前，先后有pDS開發(fā)軟件、ispSynarioSystem開發(fā)軟件和ispEXPERTSystem開發(fā)軟件，這些開發(fā)軟件均可對Lattice公司的所有ispLSI器件進(jìn)行設(shè)計文件的輸入、編譯、仿真、下載。1.5.3Lattice公司的EDA工具 16第2章MAX+plusII軟件及應(yīng)用

2.1MAX+plusII軟件概述2.2MAX+plusII使用流程2.3圖形文件輸入2.4文本文件輸入2.5層次化設(shè)計2.6參數(shù)化模塊庫的使用2.7軟件使用中常見錯誤及其排除第2章MAX+plusII軟件及應(yīng)用2.1MAX+17MAX+plusII分為商業(yè)版、基本版和學(xué)生版。Altera公司推薦pc系統(tǒng)的使用配置：奔騰系列計算機、WindowsNT4.0、Windows98\2000\XP、有效內(nèi)存，參考表2.1、與MicrosoftWindows兼容的圖形卡和17英寸彩色顯示、CD-ROM驅(qū)動器、并口和RS232串口。器件系列最小有效內(nèi)存（Mbytes）最小物理內(nèi)存（Mbytes）ACEX1K256128FLEX10K256128FLEX60006432FLEX80006432MAX90006432MAX70004816表2.1MAX+plusII軟件運行的內(nèi)存要求MAX+plusII分為商業(yè)版、基本版和學(xué)生版。器件系列最小18使用MAX+plusII軟件進(jìn)行可編程邏輯器件的設(shè)計開發(fā)過程主要有四個階段：1.設(shè)計輸入：原理圖設(shè)計輸入、硬件描述語言設(shè)計輸入、波形圖設(shè)計輸入、底層設(shè)計輸入、層次設(shè)計輸入2.設(shè)計處理3.設(shè)計校驗：包括仿真分析、定時分析4.器件編程2.1.1MAX+plusII簡介使用MAX+plusII軟件進(jìn)行可編程邏輯器件的設(shè)計19設(shè)置license：雙擊MAX+plusII圖標(biāo)，進(jìn)入MAX+plusII項目管理器界面。選擇Options/LicenseSetup命令，則出現(xiàn)LicenseSetup對話框，單擊Browse按鈕，在彈出的LicenseFile對話框中選擇license.dat文件。如果授權(quán)許可文件正確，將看到LicenseSetup對話框右側(cè)欄目UnlicensedFeature的功能全部被移到左側(cè)LicensedFeature欄目下，單擊OK，則軟件提供的所有功能可以使用。2.1.2MAX+plusII安裝設(shè)置license：2.1.2MAX+plusII安裝202.2MAX+plusII使用流程目的：為方便設(shè)計模塊的管理。項目下的設(shè)計文件格式可以是原理圖、文本文件、波形圖、符號以及底層輸入等不同形式。1.建立設(shè)計項目在MAX+plusII項目管理器File菜單下選中Project/Name，出現(xiàn)對話框，在項目命名對話框里，選擇正確的驅(qū)動器、路徑，輸入設(shè)計項目名，按OK，MAX+plusII標(biāo)題欄將會顯示新建立的項目名稱。2.2.1建立項目2.2MAX+plusII使用流程目的：為方便設(shè)計模塊的212.輸入設(shè)計文件在MAX+plusII的項目管理器File菜單下選中New，出現(xiàn)新建文件對話框。根據(jù)設(shè)計文件需要選擇對應(yīng)的格式。在接著打開的編輯窗口輸入設(shè)計文件，由于文件格式不同，打開的編輯窗口也有所不同。2.輸入設(shè)計文件221.編譯器在MAX+plusII菜單中選擇Compiler項，出現(xiàn)編譯窗口。2.2.2設(shè)計處理編譯網(wǎng)表提取數(shù)據(jù)庫建立邏輯綜合邏輯劃分分配定時模擬網(wǎng)表裝配1.編譯器2.2.2設(shè)計處理編譯網(wǎng)表提取數(shù)據(jù)庫建立邏輯23選擇Start按鈕，編譯過程中如果出錯，其錯誤及警告等信息將會顯示在自動打開的Message-Compiler窗口，可以定位錯誤。修改錯誤，再次運行編譯，直至糾正全部錯誤。編譯結(jié)束，編譯器將會產(chǎn)生相應(yīng)的輸出文件，輸出文件的圖標(biāo)出現(xiàn)在對應(yīng)模塊框的下方，有*.rpt、*.snf和*.pof文件等。雙擊文件圖標(biāo)，可以打開輸出文件。3.執(zhí)行編譯選擇Start按鈕，編譯過程中如果出錯，其錯242.2.3設(shè)計檢驗檢驗過程分：仿真分析：需要輸入激勵信號，重點檢查邏輯功能是否符合設(shè)計要求。定時分析：重點檢查設(shè)計的內(nèi)部定時及器件的最高工作頻率是否符合設(shè)計要求。1.仿真分析步驟：打開波形圖編輯窗口，建立波形圖文件，接著在波形圖中調(diào)入輸入、輸出引腳和中間節(jié)點，輸入激勵信號，進(jìn)行仿真分析。原理：根據(jù)編譯產(chǎn)生的*.SNF文件中包含的邏輯信息和時間信息，讀取輸入的激勵信號，進(jìn)行中間信號和輸出信號的分析和計算。仿真分析結(jié)束：生成仿真波形圖文件*.SCF。2.2.3設(shè)計檢驗檢驗過程分：25(1)打開波形圖編輯窗口。(2)從SNF文件中提取節(jié)點信息。(1)打開波形圖編輯窗口。(2)從SNF文件中提取節(jié)點信26(3)波形圖文件存盤。(4)改變柵格寬度和結(jié)束時間

改變柵格寬度改變結(jié)束時間(3)波形圖文件存盤。(4)改變柵格寬度和結(jié)束時間27(5)輸入信號賦值。通過高電平的或設(shè)置低電平的按鈕進(jìn)行電平設(shè)置。通過按鈕進(jìn)行時鐘設(shè)置。設(shè)置時鐘信號的起始值時鐘信號的最小周期時鐘周期的放大倍數(shù)常用按鈕：不定狀態(tài)：將被選中的信號設(shè)置為不定狀態(tài)。高阻狀態(tài)：將被選中的信號設(shè)置為高阻狀態(tài)。邏輯取反：將被選中的信號進(jìn)行邏輯取反的操作。周期信號：將被選中的信號設(shè)置為周期信號。組群信號：將被選中的組群信號或總線信號賦組值。(5)輸入信號賦值。通過高電平的或設(shè)置低電平28(6)仿真分析完成輸入信號的賦值，將仿真文件初始設(shè)置存盤后，在MAX+plusII菜單中選擇Simulator，屏幕顯示仿真分析對話框。(6)仿真分析完成輸入信號的賦值，將仿真29點擊Start，當(dāng)顯示零錯誤和零警告，點擊OK，屏幕則出現(xiàn)仿真結(jié)果波形圖。波形可以以組的形式顯示，也可以以單個信號的形式顯示。點擊Start，當(dāng)顯示零錯誤和零警告，點擊O301器件選擇在Assign菜單下選擇Device命令項，出現(xiàn)Device對話框：選擇器件系列選擇器件2.2.4器件選擇與引腳鎖定1器件選擇在Assign菜單下選擇312引腳鎖定引腳鎖定的含義就是要將設(shè)計文件的輸入輸出信號分配到器件特定的引腳上，引腳鎖定的方法有多種，可以采用執(zhí)行Assign下Pin/location/chip命令方式，也可以調(diào)用底層編輯器，選擇Layout/DeviceView，直接將引腳拖到引腳的位置上。輸入信號的名稱引腳的屬性引腳號2引腳鎖定引腳鎖定的含義就是要將設(shè)計文32運行MAX+plusII編譯器Compiler之后，將生成編程文件*.POF、*.JED或*.SOF，編程文件提供給MAX+plusII編程器Programmer，可以對Altera公司的可編程器件進(jìn)行編程，編程器還可對器件進(jìn)行校驗、試驗、檢查器件是否空白、進(jìn)行功能測試等。在運行MAX+plusII編程器Programmer之前，首先將編程硬件與計算機相連，插入可編程邏輯器件，然后選擇編程文件，運行編程器，將編譯通過的編程數(shù)據(jù)傳送到可編程器件中。2.2.5器件編程運行MAX+plusII編譯器Compile331.設(shè)置編程硬件在MAX+plusII菜單下選擇Programmer，系統(tǒng)進(jìn)入編程狀態(tài)。從菜單欄中選擇Options/HardwareSetup命令，系統(tǒng)彈出HardwareSetup對話框，單擊對話框中的下拉按鈕，彈出幾種編程硬件方式，常用的有BitBlaster串行下載硬件設(shè)置和ByteBlaster（MV）并行下載硬件設(shè)置。1.設(shè)置編程硬件在MAX+plusII菜342.運行編程器 選擇編程對話框Program或Configure，編程模塊將編程數(shù)據(jù)寫入可編程器件中。如果編程器件選擇的是MAX系列，則Program按鈕有效；如果選擇的編程器件是FLEX和ACEX系列，則Configure按鈕有效。Examine：將編程數(shù)據(jù)讀入緩沖區(qū)。Verify：檢驗器件中的編程數(shù)據(jù)是否同 編譯生成的編程數(shù)據(jù)一致。如果設(shè)置了 編程器件的保密位，則無法從器件中讀 入數(shù)據(jù)，此時不能檢驗。BlankCheck：測試器件是否未編程或已被擦除。Test：用*.SCF或*.VEC文件進(jìn)行功能仿真。SecurityBit：選中該項，則在器件中設(shè)置保密位。2.運行編程器 選擇編程對話框Progr353.其他格式的編程文件（1）.sof文件：是SRAMObject文件，專門用于FLEX系列、ACEX系列等器件的串行下載BitBlaster或并行下載ByteBlaster方式的編程文件，（2）.pof文件：是ProgrammingObject文件，主要用于的MAX器件的編程。（3）ASCII碼格式文件：有3種不同擴展名的ASCII碼格式文件，分別是.jam、.jed和.ttf。（4）二進(jìn)制格式文件：.jbc和.rbf文件。.jbc文件是JamByte-Code文件，可以供多數(shù)可編程邏輯器件使用。.rbf文件供FLEX系列器件使用的編程文件，該文件的數(shù)據(jù)是低位在前串行方式，因此可以用計算機或單片機等微處理器，以PS或PSA方式對器件進(jìn)行在線編程。（5）.sbf文件：針對FLEX系列器件使用BitBlaster串行下載方式且在PS方式下的配置文件。（6）.hex文件：使用第三方編程器對并行EPROM編程的數(shù)據(jù)文件。3.其他格式的編程文件（1）.sof文件：是SRAMO36產(chǎn)生其他格式的編程文件：在Files菜單下選擇ConvertSRAMObjectFiles，系統(tǒng)進(jìn)入ConvertSRAMObjectFiles對話框。對話框分為兩部分，上半部分是轉(zhuǎn)換的輸入源文件，下半部分是轉(zhuǎn)換的輸出文件，點擊OK則完成轉(zhuǎn)換，在對應(yīng)的目錄下就可以查看到轉(zhuǎn)換后的文件。產(chǎn)生其他格式的編程文件：在Files菜單下選37MAX+plusII提供了原理圖編輯器，通過該編輯器可以建立并保存原理圖文件。原理圖文件輸入主要包括以下幾個步驟：（1）原理圖文件的建立（2）原理圖文件的編輯（3）原理圖文件的保存及錯誤檢查（4）建立默認(rèn)邏輯符號2.3圖形文件輸入MAX+plusII提供了原理圖編輯器，通過38MAX+plusII中的原理圖文件后綴為*.gdf，在MAX+plusII的項目管理器File菜單下選中New，出現(xiàn)新建文件對話框。①在對話框中選擇GraphicEditorfile，即原理圖輸入文件，選擇OK。②在無名稱的原理圖編輯窗口的File菜單下，選中Save或SaveAs，選擇建立項目的目錄，輸入原理圖文件名，按OK。2.3.1原理圖文件的建立MAX+plusII中的原理圖文件后綴為*.39編輯原理圖的主要工作有：調(diào)用元器件、連接元器件、建立輸入和輸出引腳等。1.調(diào)用符號調(diào)用符號有幾種方法：一是在原理圖編輯窗口的空白處，雙擊鼠標(biāo)左鍵；二是原理圖編輯窗口空白處單擊鼠標(biāo)右鍵，在出現(xiàn)的對話框內(nèi)選擇entersymbol項；三是在symbol菜單下選擇entersymbol。三種方法執(zhí)行的結(jié)果均出現(xiàn)調(diào)用符號對話框，2.3.2原理圖文件的編輯編輯原理圖的主要工作有：調(diào)用元器件、連接元器402.邏輯符號之間的連接邏輯符號之間的連接：直接連線法：當(dāng)鼠標(biāo)移動至邏輯符號可以連接的引線處，鼠標(biāo)標(biāo)識變成十字形式，按住鼠標(biāo)左鍵拖到另一邏輯符號的連接引腳處，即可實現(xiàn)邏輯符號對應(yīng)引腳的連接。命名法：通過對邏輯符號引腳的命名實現(xiàn)邏輯符號之間的連接。連接線型的選擇：在Options菜單下選擇LineStyle線型；或原理圖空白處單擊鼠標(biāo)右鍵，在出現(xiàn)的對話框里選擇LineStyle。線型有幾種，其中細(xì)實線類型為實際連接線；粗實線類型為總線連接線，表示一組信號。一般情況下，總線有線網(wǎng)名，如D[7..0]，表示有一個8位總線D7、D6、…D0。連接線的刪除：選中待刪除的連接線，按DEL鍵。2.邏輯符號之間的連接邏輯符號之間的連接：413.建立輸入和輸出信號輸入和輸出引線的調(diào)用：利用調(diào)用符號的方法，在調(diào)用符號對話框的SymbolName處，輸入input或output，按OK，輸入或輸出引線則出現(xiàn)在原理圖上。輸入和輸出線的命名：指向input或output的默認(rèn)名“PIN_NAME”,雙擊鼠標(biāo),鍵入自定義的名稱。按回車鍵，自動指向下一條引線的“PIN_NAME”處，繼續(xù)對下一條引線命名。4.圖紙尺寸的修改選擇File菜單下的Size，屏幕出現(xiàn)Size對話框。 Orientation：指明圖紙方向。 SheetSize：選擇圖紙尺寸。 Automatic：自動選擇圖紙尺寸。3.建立輸入和輸出信號輸入和輸出引線的調(diào)用42在File菜單下選擇Project/Save&Check命令保存文件，同時打開MAX+plusII編譯器窗口，檢查該文件的錯誤并給出報告。若無錯誤和警告，選擇OK，返回原理圖編輯窗口；若有錯誤，錯誤提示信息列在Message-Compiler窗口。雙擊錯誤信息行Error:…，MAX+plusII自動打開原理圖編輯器，并定位在錯誤點。2.3.3原理圖文件的處理在File菜單下選擇Project/Save43原理圖輸入文件檢查無誤，可根據(jù)需要將其建立一個默認(rèn)邏輯符號，供其它原理圖文件調(diào)用。操作如下：在File菜單下選擇CreateDefaultSymbol建立默認(rèn)符號。該邏輯符號的調(diào)用方法與其它邏輯符號的調(diào)用方法相同。2.3.4建立默認(rèn)符號2.3.4建立默認(rèn)符號44

MAX+plusII軟件平臺接受的文本設(shè)計文件：硬件描述語言HDL編寫的文件，包括：VHDL、VerilogHDL或AHDL。VHDL文件后綴為.vhd，AHDL文件后綴為*.tdf，VerilogHDL文件后綴為.v。2.4.1VHDL文件的建立

①在MAX+plusII管理器的File菜單下，調(diào)入項目或新建項目。②在MAX+plusII的項目管理器File菜單下，選擇New，在對話框中選擇TextEditorfile，即文本輸入文件，選擇OK，未命名的文本編輯窗口被打開。③在文本編輯窗口的File菜單下，選中Save或SaveAs，在接著出現(xiàn)的窗口下，選擇建立項目的目錄，輸入VHDL文件名，按OK，建立一個新文本文件。2.4文本文件輸入MAX+plusII軟件平臺接受的文本設(shè)計452.4.2VHDL文件的編輯直接編輯利用模板編輯AHDLTemplateVHDLTemplateVerilogTemplate2.4.2VHDL文件的編輯直接編輯46VHDL文件的錯誤檢查為了保證輸入的VHDL文件的正確性，應(yīng)檢查文件的句法錯誤:選擇FileProject/Save&Check。建立默認(rèn)邏輯符號VHDL文件格式描述的邏輯設(shè)計同樣可以建立一個同名的邏輯符號，以方便其它邏輯設(shè)計的調(diào)用。VHDL邏輯符號建立的方法與原理圖邏輯符號建立的方法完全一樣。首先將VHDL文件調(diào)入，選File菜單下CreateDefaultSymbol，建立一個與VHDL文件*.vhd相同文件名，不同后綴的符號文件*.sym。VHDL文件的錯誤檢查47MAX+plusII支持多級層次化設(shè)計，也就是說允許在一個設(shè)計方案中，支持多層設(shè)計結(jié)構(gòu)，每層中的設(shè)計文件可以是不同格式的設(shè)計文件，因此，也稱為混合輸入法。在MAX+plusII提供的HierarchyDisplay層次顯示窗口，可以靈活地進(jìn)入每層設(shè)計文件的編輯窗口。2.5層次化設(shè)計MAX+plusII支持多級層次化設(shè)計，也就48步驟如下：建立頂層圖形文件調(diào)用已建立的符號進(jìn)行符號之間的連接 頂層文件的編譯處理、仿真檢測、器件選擇、引腳鎖定、下載編程等各種操作與其他文件的處理相同。2.5.1層次化設(shè)計文件的輸入步驟如下：2.5.1層次化設(shè)計文件的輸入49對于已建立的層次化設(shè)計文件，在MAX+plusII菜單下選擇HierarchyDisplay命令，屏幕將顯示該項目的層次結(jié)構(gòu)。每個文件名旁是該文件的格式，用圖標(biāo)和文字給出，點擊圖標(biāo)可以進(jìn)入該文件的編輯器同時打開該文件。圖標(biāo)上方若有亮條，表示該文件已被打開。首先打開頂層文件，雙擊頂層文件中的某個底層符號，打開底層文件的編輯窗口及其文件，對該底層文件進(jìn)行編譯和仿真。2.5.2層次化設(shè)計文件的管理對于已建立的層次化設(shè)計文件，在MAX+plusII菜單下選擇50 MAX+plusII提供了兩種調(diào)用LPM的方法：在圖形編輯器中調(diào)用、利用LPM管理器調(diào)用1.圖形編輯器下調(diào)用LPM 打開MAX+plusII的圖形編輯器，在空白處雙擊鼠標(biāo)左鍵，選擇LPM所在目錄maxplus2\max2lib\mega_lpm，所有LPM符號的名稱，即宏單元名稱出現(xiàn)在窗口中，設(shè)計者選擇所需要的LPM符號。當(dāng)LPM符號出現(xiàn)在圖形編輯器窗口，雙擊參數(shù)框，可以設(shè)置LPM符號的參數(shù)。2.6.2參數(shù)化模塊庫的使用 MAX+plusII提供了兩種調(diào)用LPM的方法：在圖形編輯51參數(shù)設(shè)置幫助按鈕端口設(shè)置編輯端口/參數(shù)對話框參數(shù)設(shè)置幫助按鈕端口設(shè)置編輯端口/參數(shù)對話框522.管理器下調(diào)用LPM（1）在MAX+plusII項目管理器file菜單下選擇MegaWizardPlug-InManager命令，進(jìn)入第1頁。（2）選擇Createanewcustommegafunctionvariation，點擊Next按鈕，進(jìn)入第2頁。（3）選擇參數(shù)化模塊的名稱、模塊生成的文件類型、輸入生成的文件名及其所在目錄。單擊Next按鈕，繼續(xù)。2.管理器下調(diào)用LPM531.組合電路設(shè)計時常見錯誤例：二輸入與門的VHDL描述。libraryieee;useieee.std_logic_1164.all;entityadn2isport(a,b:instd_logic;c:outstd_logic);endadn2;architecturebehaveofadn2

isbeginprocess(a,b)beginif(a=’1’andb=’1’)thenc<=’1’;

endif;

endprocess;endbehave;因為IF語句中沒有用到ELSE語句，在對該語句進(jìn)行邏輯綜合時，默認(rèn)ELSE語句的賦值為：c<=c；，即保持不變。綜合后形成的電路:利用MAX+plusⅡ軟件進(jìn)行仿真時，除了a=1且b=1時c=1外，其他時刻c的值不符合與運算的邏輯關(guān)系。改正上述錯誤，在原程序c<=’1’;語句位置的后面，加入下面的語句：elsec<=’0’;利用IF-THEN-ELSE語句設(shè)計組合電路時，要注意避免這類錯誤的出現(xiàn)。1.組合電路設(shè)計時常見錯誤因為IF語句中沒有用到ELSE語句542.時鐘描述中常見錯誤帶計數(shù)使能的計數(shù)器：IF(falling_edge(clk)andci=’1’)THENqcnt<=qcnt+1;ENDIF;但是falling_edge(clk)andci=‘1’語句，有些綜合器可能會生成錯誤電路或根本無法綜合。應(yīng)將其描述改為：IF

falling_edge(clk)THEN

IF(ci=’1’)THENqcnt<=qcnt+1;ENDIF;

ENDIF;對于含有時鐘的電路，可省略ELSE語句，因為語句中隱含qcnt<=qcnt；的功能。如果加上ELSE語句，下面的描述將無法綜合，使用時應(yīng)注意。

IF

falling_edge(clk)THEN

qcnt<=qcnt+1；

ELSEqcnt<=datain；ENDIF；綜合時將會出現(xiàn)如下錯誤信息：“ElseClausefollowingaClockedgemustholdthestateofsingnal”。2.時鐘描述中常見錯誤對于含有時鐘的電路，可省略ELSE語551.1引言1.2EDA技術(shù)發(fā)展1.3EDA系統(tǒng)構(gòu)成1.4EDA發(fā)展趨勢1.5常用EDA工具第1章電子設(shè)計自動化綜述1.1引言第1章電子設(shè)計自動化綜述561.1引言電子設(shè)計自動化：簡稱EDA（ElectronicDesignAutomation）從理論角度：EDA技術(shù)是以計算機和微電子技術(shù)為先導(dǎo)，匯集了數(shù)據(jù)庫、計算機圖形學(xué)、圖論與拓?fù)溥壿嫛⒂嬎銛?shù)學(xué)、優(yōu)化理論以及微電子工藝與結(jié)構(gòu)學(xué)等多種學(xué)科最新成果的先進(jìn)技術(shù)。從技術(shù)應(yīng)用角度：EDA技術(shù)是以大規(guī)模集成電路為設(shè)計載體，以硬件描述語言為描述系統(tǒng)的主要表達(dá)方式，以計算機為設(shè)計環(huán)境，利用軟件開發(fā)工具自動完成設(shè)計系統(tǒng)的編譯、化簡、綜合、仿真、布局布線、優(yōu)化，直至完成對特定芯片的適配、映射、編程下載，最終將設(shè)計系統(tǒng)集成到特定的芯片中，完成專用集成電路芯片的設(shè)計。1.1引言電子設(shè)計自動化：簡稱EDA（Electron571.2EDA技術(shù)發(fā)展EDA技術(shù)伴隨著計算機、集成電路、電子系統(tǒng)設(shè)計的發(fā)展，經(jīng)歷了三個發(fā)展階段：計算機輔助設(shè)計CAD（CAD：ComputerAssistDesign）計算機輔助工程設(shè)計CAE（CAE:ComputerAssistEngineeringDesign）電子系統(tǒng)設(shè)計自動化ESDA（ESDA:ElectronicSystemDesignAutomation） 90年代后期，設(shè)計師逐步從使用硬件轉(zhuǎn)向設(shè)計硬件，從電路級電子產(chǎn)品開發(fā)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)級芯片開發(fā)（即片上系統(tǒng)集成SOC：Systemonchip），后來發(fā)展的電子系統(tǒng)設(shè)計自動化ESDA（ElectronicSystemDesignAutomation）工具則以系統(tǒng)級設(shè)計為核心，包括系統(tǒng)行為級描述與結(jié)構(gòu)級綜合，系統(tǒng)仿真與測試驗證，系統(tǒng)劃分與指標(biāo)分配，系統(tǒng)決策與文件生成等一整套設(shè)計工具。1.2EDA技術(shù)發(fā)展EDA技術(shù)伴隨著計算機、集成電路、電581.3EDA系統(tǒng)構(gòu)成EDA技術(shù)研究的對象是電子設(shè)計的全過程，有系統(tǒng)級、電路級和物理級各個層次的設(shè)計；涉及的電子系統(tǒng)從低頻、高頻到微波，從線性到非線性，從模擬到數(shù)字，從通用集成電路到專用集成電路構(gòu)造的電子系統(tǒng)，因此EDA技術(shù)研究的范疇相當(dāng)廣泛。如果從PLD開發(fā)與應(yīng)用角度看，EDA系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)包含以下子模塊：設(shè)計輸入子模塊設(shè)計數(shù)據(jù)庫子模塊分析驗證子模塊綜合仿真子模塊布局布線子模塊等1.3EDA系統(tǒng)構(gòu)成EDA技術(shù)研究的對象是電子設(shè)計的全過591.設(shè)計輸入模塊：接受用戶的設(shè)計描述，并進(jìn)行語義正確性、語法規(guī)則的檢查，檢查通過后，將用戶的設(shè)計描述轉(zhuǎn)換為EDA軟件系統(tǒng)的內(nèi)部數(shù)據(jù)格式，存入設(shè)計數(shù)據(jù)庫備其它模塊調(diào)用。該模塊一般包含針對不同描述方式的編輯器，如圖形編輯器、文本編輯器等，同時包含對應(yīng)的分析器。

2.設(shè)計數(shù)據(jù)庫模塊：存放系統(tǒng)提供的庫單元以及用戶的設(shè)計描述和中間設(shè)計結(jié)果。1.設(shè)計輸入模塊：接受用戶的設(shè)計描述，并進(jìn)行語義正確性、語603.分析驗證模塊：包括各個層次的模擬驗證、設(shè)計規(guī)則的檢查、故障診斷等。4.綜合仿真模塊：包括各個層次的綜合工具，理想的情況是：從高層次到低層次的綜合仿真全部由EDA工具自動完成。5.布局布線模塊：實現(xiàn)由邏輯設(shè)計到物理實現(xiàn)的映射，因此該模塊與物理實現(xiàn)的方式密切相關(guān)。例如，最終的物理實現(xiàn)可以是門陣列、可編程邏輯器件等，由于對應(yīng)的器件不同，因此各自的布局布線工具會有很大的差異。3.分析驗證模塊：包括各個層次的模擬驗證、設(shè)計規(guī)則的檢查、61全球提供EDA軟件工具的廠商有近百家之多，可以分為兩大類一類是EDA專業(yè)軟件公司開發(fā)的EDA軟件工具；另一類是半導(dǎo)體器件廠商，為了銷售公司的產(chǎn)品開發(fā)的EDA軟件工具。全球提供EDA軟件工具的廠商有近百家之多，可以分為兩大類621.4EDA發(fā)展趨勢1.輸入工具的發(fā)展 早期的原理圖輸入方式80年代末，各種硬件描述語言描述為主的設(shè)計方式90年代EDA公司相繼推出一批圖形化免編程的設(shè)計輸入工具,更加直觀且人性化。2.具有混合信號處理能力 數(shù)字電路設(shè)計的EDA工具90年代以來數(shù)/?；旌闲盘栐O(shè)計工具的開發(fā)。對數(shù)字信號的語言描述IEEE已經(jīng)制定了VHDL標(biāo)準(zhǔn)對模擬信號的語言描述正在制定AHDL標(biāo)準(zhǔn)提出了對微波信號的MHDL描述語言。

1.4EDA發(fā)展趨勢1.輸入工具的發(fā)展633.更為有效的仿真工具仿真的兩個階段設(shè)計前期的系統(tǒng)級仿真：主要驗證系統(tǒng)的功能；設(shè)計過程中的電路級仿真：主要驗證系統(tǒng)的性能，決定怎樣實現(xiàn)設(shè)計所需的精度。 在整個電子設(shè)計過程中仿真是花費時間最多的工作，也是占用EDA工具資源最多的一個環(huán)節(jié)。提高仿真的有效性一方面是建立合理的仿真算法，另一方面是系統(tǒng)級仿真中系統(tǒng)級模型的建模，電路級仿真中電路級模型的建模。預(yù)計在下一代EDA工具中，仿真工具將有一個較大的發(fā)展。3.更為有效的仿真工具644.更為理想的綜合工具設(shè)計綜合工具的目的：將設(shè)計者的精力從繁瑣的版圖設(shè)計和分析中轉(zhuǎn)移到設(shè)計前期的算法開發(fā)和功能驗證上。設(shè)計綜合工具由最初的只能實現(xiàn)邏輯綜合，逐步發(fā)展到可以實現(xiàn)設(shè)計前端的綜合直至設(shè)計后端的版圖綜合以及測試綜合的理想且系統(tǒng)的綜合工具。設(shè)計前端的綜合工具也稱高層次綜合工具，可以實現(xiàn)從算法級的行為描述到寄存器傳輸級結(jié)構(gòu)描述的轉(zhuǎn)換，給出滿足約束條件的硬件結(jié)構(gòu)。邏輯綜合的結(jié)果將作為版圖綜合的輸入數(shù)據(jù)，進(jìn)行版圖綜合。版圖綜合則是將門級和電路級的結(jié)構(gòu)描述轉(zhuǎn)換成物理版圖的描述，版圖綜合實現(xiàn)最佳的版圖設(shè)計。測試綜合貫穿在設(shè)計過程的始終。測試綜合時可以消除設(shè)計中的冗余邏輯、診斷不可測的邏輯結(jié)構(gòu)、自動插入可測性結(jié)構(gòu)、生成測試向量，縮短設(shè)計周期，減少測試費用。4.更為理想的綜合工具655.IP復(fù)用IP（IntellectualProperty）的含義是指知識產(chǎn)權(quán)、著作權(quán)等，在電子設(shè)計領(lǐng)域IP核指的是完成某種功能的虛擬電路模塊，一般將IP核分為軟核和硬核。軟核指的是以硬件描述語言進(jìn)行描述的設(shè)計模塊，允許用戶調(diào)用、或者重新定義關(guān)鍵性能參數(shù)的IP核。硬核指的是以版圖形式描述的設(shè)計模塊，由于硬核基于一定的設(shè)計工藝，設(shè)計者不能再對其進(jìn)行改動。標(biāo)準(zhǔn)：虛擬插座接口協(xié)會VSIA（VirtualSocketInterfaceAssociation），制定的關(guān)于IP產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。虛擬元件交易所VCX，以加強IP信息的交流。5.IP復(fù)用666.片上系統(tǒng)片上系統(tǒng)SOC（SystemOnChip）集成指的是把一個完整的系統(tǒng)集成在一個芯片上。由于微電子技術(shù)的進(jìn)步，已經(jīng)為SOC設(shè)計實現(xiàn)提供了硬件基礎(chǔ)；而EDA軟件技術(shù)的發(fā)展，則為SOC設(shè)計創(chuàng)造了必要的開發(fā)平臺。目前，使用PLD芯片完成SOC設(shè)計已經(jīng)成為現(xiàn)實。如Altera公司推出的Excalibur系列器件就是嵌入了硬核RISC微處理器的PLD器件。Xilinx公司最新推出的Virtex系列產(chǎn)品可以完成SOC設(shè)計。Xilinx公司還提供了大量的軟IP核，有PCI、存儲器、通信模塊和圖像處理等，Virtex系列產(chǎn)品支持這些軟IP核的應(yīng)用，為SOC設(shè)計提供了可能。6.片上系統(tǒng)671.5常用EDA工具1.MAX+plusIIMAX+plusII是MultipleArrayMatrixandProgrammableLogicUseSystem的縮寫，是Altera公司的PLD軟件開發(fā)工具。可以運行在多種操作平臺上，提供一種與器件結(jié)構(gòu)無關(guān)的設(shè)計環(huán)境，設(shè)計人員使用開發(fā)工具進(jìn)行設(shè)計，通過設(shè)計軟件提供的多種輸入方式，編譯、仿真和綜合，最終將設(shè)計方案轉(zhuǎn)化為PLD器件所需要的文件格式。MAX+plusII支持Altera公司的部分PLD系列器件的編程，如：Classic系列、MAX系列、FLEX系列和ACEX1K系列等。1.5.1Altera公司的EDA工具1.5常用EDA工具1.MAX+plusII1.5.1682.QuartusIIAltera公司最新推出的QuartusII設(shè)計軟件支持APEX系列、Cyclone系列、Stratix系列和Excalibur系列等新型系列器件的開發(fā)。含有工作組計算、集成邏輯分析儀、EDA工具集成、多過程支持、增強重編譯和IP集成等特性。加強了網(wǎng)絡(luò)功能。支持高速I/O設(shè)計。2.QuartusII691.5.2Xilinx公司的EDA工具ISE簡介ISE（IntegratedSystemConfiguration）是集成系統(tǒng)環(huán)境的簡稱，是Xilinx公司提供的一套完整的軟件工具集，利用ISE可以完成FPGA/CPLD開發(fā)過程中的全部操作。Xilinx公司提供的集成系統(tǒng)環(huán)境ISE，從設(shè)計輸入、仿真、編譯、綜合、布局布線直至下載都在ISE集成環(huán)境下完成。最新版本:ISE6.x。ISE工具分為輸入工具、仿真工具、綜合工具、實現(xiàn)工具和輔助工具等幾大類。1.5.2Xilinx公司的EDA工具ISE簡介701.5.3Lattice公司的EDA工具 Lattice公司已經(jīng)推出了第四代ispLSI器件的開發(fā)軟件ispDesign

EXPERT。在推出ispDesign

EXPERT開發(fā)軟件之前，先后有pDS開發(fā)軟件、ispSynarioSystem開發(fā)軟件和ispEXPERTSystem開發(fā)軟件，這些開發(fā)軟件均可對Lattice公司的所有ispLSI器件進(jìn)行設(shè)計文件的輸入、編譯、仿真、下載。1.5.3Lattice公司的EDA工具 71第2章MAX+plusII軟件及應(yīng)用

2.1MAX+plusII軟件概述2.2MAX+plusII使用流程2.3圖形文件輸入2.4文本文件輸入2.5層次化設(shè)計2.6參數(shù)化模塊庫的使用2.7軟件使用中常見錯誤及其排除第2章MAX+plusII軟件及應(yīng)用2.1MAX+72MAX+plusII分為商業(yè)版、基本版和學(xué)生版。Altera公司推薦pc系統(tǒng)的使用配置：奔騰系列計算機、WindowsNT4.0、Windows98\2000\XP、有效內(nèi)存，參考表2.1、與MicrosoftWindows兼容的圖形卡和17英寸彩色顯示、CD-ROM驅(qū)動器、并口和RS232串口。器件系列最小有效內(nèi)存（Mbytes）最小物理內(nèi)存（Mbytes）ACEX1K256128FLEX10K256128FLEX60006432FLEX80006432MAX90006432MAX70004816表2.1MAX+plusII軟件運行的內(nèi)存要求MAX+plusII分為商業(yè)版、基本版和學(xué)生版。器件系列最小73使用MAX+plusII軟件進(jìn)行可編程邏輯器件的設(shè)計開發(fā)過程主要有四個階段：1.設(shè)計輸入：原理圖設(shè)計輸入、硬件描述語言設(shè)計輸入、波形圖設(shè)計輸入、底層設(shè)計輸入、層次設(shè)計輸入2.設(shè)計處理3.設(shè)計校驗：包括仿真分析、定時分析4.器件編程2.1.1MAX+plusII簡介使用MAX+plusII軟件進(jìn)行可編程邏輯器件的設(shè)計74設(shè)置license：雙擊MAX+plusII圖標(biāo)，進(jìn)入MAX+plusII項目管理器界面。選擇Options/LicenseSetup命令，則出現(xiàn)LicenseSetup對話框，單擊Browse按鈕，在彈出的LicenseFile對話框中選擇license.dat文件。如果授權(quán)許可文件正確，將看到LicenseSetup對話框右側(cè)欄目UnlicensedFeature的功能全部被移到左側(cè)LicensedFeature欄目下，單擊OK，則軟件提供的所有功能可以使用。2.1.2MAX+plusII安裝設(shè)置license：2.1.2MAX+plusII安裝752.2MAX+plusII使用流程目的：為方便設(shè)計模塊的管理。項目下的設(shè)計文件格式可以是原理圖、文本文件、波形圖、符號以及底層輸入等不同形式。1.建立設(shè)計項目在MAX+plusII項目管理器File菜單下選中Project/Name，出現(xiàn)對話框，在項目命名對話框里，選擇正確的驅(qū)動器、路徑，輸入設(shè)計項目名，按OK，MAX+plusII標(biāo)題欄將會顯示新建立的項目名稱。2.2.1建立項目2.2MAX+plusII使用流程目的：為方便設(shè)計模塊的762.輸入設(shè)計文件在MAX+plusII的項目管理器File菜單下選中New，出現(xiàn)新建文件對話框。根據(jù)設(shè)計文件需要選擇對應(yīng)的格式。在接著打開的編輯窗口輸入設(shè)計文件，由于文件格式不同，打開的編輯窗口也有所不同。2.輸入設(shè)計文件771.編譯器在MAX+plusII菜單中選擇Compiler項，出現(xiàn)編譯窗口。2.2.2設(shè)計處理編譯網(wǎng)表提取數(shù)據(jù)庫建立邏輯綜合邏輯劃分分配定時模擬網(wǎng)表裝配1.編譯器2.2.2設(shè)計處理編譯網(wǎng)表提取數(shù)據(jù)庫建立邏輯78選擇Start按鈕，編譯過程中如果出錯，其錯誤及警告等信息將會顯示在自動打開的Message-Compiler窗口，可以定位錯誤。修改錯誤，再次運行編譯，直至糾正全部錯誤。編譯結(jié)束，編譯器將會產(chǎn)生相應(yīng)的輸出文件，輸出文件的圖標(biāo)出現(xiàn)在對應(yīng)模塊框的下方，有*.rpt、*.snf和*.pof文件等。雙擊文件圖標(biāo)，可以打開輸出文件。3.執(zhí)行編譯選擇Start按鈕，編譯過程中如果出錯，其錯792.2.3設(shè)計檢驗檢驗過程分：仿真分析：需要輸入激勵信號，重點檢查邏輯功能是否符合設(shè)計要求。定時分析：重點檢查設(shè)計的內(nèi)部定時及器件的最高工作頻率是否符合設(shè)計要求。1.仿真分析步驟：打開波形圖編輯窗口，建立波形圖文件，接著在波形圖中調(diào)入輸入、輸出引腳和中間節(jié)點，輸入激勵信號，進(jìn)行仿真分析。原理：根據(jù)編譯產(chǎn)生的*.SNF文件中包含的邏輯信息和時間信息，讀取輸入的激勵信號，進(jìn)行中間信號和輸出信號的分析和計算。仿真分析結(jié)束：生成仿真波形圖文件*.SCF。2.2.3設(shè)計檢驗檢驗過程分：80(1)打開波形圖編輯窗口。(2)從SNF文件中提取節(jié)點信息。(1)打開波形圖編輯窗口。(2)從SNF文件中提取節(jié)點信81(3)波形圖文件存盤。(4)改變柵格寬度和結(jié)束時間

改變柵格寬度改變結(jié)束時間(3)波形圖文件存盤。(4)改變柵格寬度和結(jié)束時間82(5)輸入信號賦值。通過高電平的或設(shè)置低電平的按鈕進(jìn)行電平設(shè)置。通過按鈕進(jìn)行時鐘設(shè)置。設(shè)置時鐘信號的起始值時鐘信號的最小周期時鐘周期的放大倍數(shù)常用按鈕：不定狀態(tài)：將被選中的信號設(shè)置為不定狀態(tài)。高阻狀態(tài)：將被選中的信號設(shè)置為高阻狀態(tài)。邏輯取反：將被選中的信號進(jìn)行邏輯取反的操作。周期信號：將被選中的信號設(shè)置為周期信號。組群信號：將被選中的組群信號或總線信號賦組值。(5)輸入信號賦值。通過高電平的或設(shè)置低電平83(6)仿真分析完成輸入信號的賦值，將仿真文件初始設(shè)置存盤后，在MAX+plusII菜單中選擇Simulator，屏幕顯示仿真分析對話框。(6)仿真分析完成輸入信號的賦值，將仿真84點擊Start，當(dāng)顯示零錯誤和零警告，點擊OK，屏幕則出現(xiàn)仿真結(jié)果波形圖。波形可以以組的形式顯示，也可以以單個信號的形式顯示。點擊Start，當(dāng)顯示零錯誤和零警告，點擊O851器件選擇在Assign菜單下選擇Device命令項，出現(xiàn)Device對話框：選擇器件系列選擇器件2.2.4器件選擇與引腳鎖定1器件選擇在Assign菜單下選擇862引腳鎖定引腳鎖定的含義就是要將設(shè)計文件的輸入輸出信號分配到器件特定的引腳上，引腳鎖定的方法有多種，可以采用執(zhí)行Assign下Pin/location/chip命令方式，也可以調(diào)用底層編輯器，選擇Layout/DeviceView，直接將引腳拖到引腳的位置上。輸入信號的名稱引腳的屬性引腳號2引腳鎖定引腳鎖定的含義就是要將設(shè)計文87運行MAX+plusII編譯器Compiler之后，將生成編程文件*.POF、*.JED或*.SOF，編程文件提供給MAX+plusII編程器Programmer，可以對Altera公司的可編程器件進(jìn)行編程，編程器還可對器件進(jìn)行校驗、試驗、檢查器件是否空白、進(jìn)行功能測試等。在運行MAX+plusII編程器Programmer之前，首先將編程硬件與計算機相連，插入可編程邏輯器件，然后選擇編程文件，運行編程器，將編譯通過的編程數(shù)據(jù)傳送到可編程器件中。2.2.5器件編程運行MAX+plusII編譯器Compile881.設(shè)置編程硬件在MAX+plusII菜單下選擇Programmer，系統(tǒng)進(jìn)入編程狀態(tài)。從菜單欄中選擇Options/HardwareSetup命令，系統(tǒng)彈出HardwareSetup對話框，單擊對話框中的下拉按鈕，彈出幾種編程硬件方式，常用的有BitBlaster串行下載硬件設(shè)置和ByteBlaster（MV）并行下載硬件設(shè)置。1.設(shè)置編程硬件在MAX+plusII菜892.運行編程器 選擇編程對話框Program或Configure，編程模塊將編程數(shù)據(jù)寫入可編程器件中。如果編程器件選擇的是MAX系列，則Program按鈕有效；如果選擇的編程器件是FLEX和ACEX系列，則Configure按鈕有效。Examine：將編程數(shù)據(jù)讀入緩沖區(qū)。Verify：檢驗器件中的編程數(shù)據(jù)是否同 編譯生成的編程數(shù)據(jù)一致。如果設(shè)置了 編程器件的保密位，則無法從器件中讀 入數(shù)據(jù)，此時不能檢驗。BlankCheck：測試器件是否未編程或已被擦除。Test：用*.SCF或*.VEC文件進(jìn)行功能仿真。SecurityBit：選中該項，則在器件中設(shè)置保密位。2.運行編程器 選擇編程對話框Progr903.其他格式的編程文件（1）.sof文件：是SRAMObject文件，專門用于FLEX系列、ACEX系列等器件的串行下載BitBlaster或并行下載ByteBlaster方式的編程文件，（2）.pof文件：是ProgrammingObject文件，主要用于的MAX器件的編程。（3）ASCII碼格式文件：有3種不同擴展名的ASCII碼格式文件，分別是.jam、.jed和.ttf。（4）二進(jìn)制格式文件：.jbc和.rbf文件。.jbc文件是JamByte-Code文件，可以供多數(shù)可編程邏輯器件使用。.rbf文件供FLEX系列器件使用的編程文件，該文件的數(shù)據(jù)是低位在前串行方式，因此可以用計算機或單片機等微處理器，以PS或PSA方式對器件進(jìn)行在線編程。（5）.sbf文件：針對FLEX系列器件使用BitBlaster串行下載方式且在PS方式下的配置文件。（6）.hex文件：使用第三方編程器對并行EPROM編程的數(shù)據(jù)文件。3.其他格式的編程文件（1）.sof文件：是SRAMO91產(chǎn)生其他格式的編程文件：在Files菜單下選擇ConvertSRAMObjectFiles，系統(tǒng)進(jìn)入ConvertSRAMObjectFiles對話框。對話框分為兩部分，上半部分是轉(zhuǎn)換的輸入源文件，下半部分是轉(zhuǎn)換的輸出文件，點擊OK則完成轉(zhuǎn)換，在對應(yīng)的目錄下就可以查看到轉(zhuǎn)換后的文件。產(chǎn)生其他格式的編程文件：在Files菜單下選92MAX+plusII提供了原理圖編輯器，通過該編輯器可以建立并保存原理圖文件。原理圖文件輸入主要包括以下幾個步驟：（1）原理圖文件的建立（2）原理圖文件的編輯（3）原理圖文件的保存及錯誤檢查（4）建立默認(rèn)邏輯符號2.3圖形文件輸入MAX+plusII提供了原理圖編輯器，通過93MAX+plusII中的原理圖文件后綴為*.gdf，在MAX+plusII的項目管理器File菜單下選中New，出現(xiàn)新建文件對話框。①在對話框中選擇GraphicEditorfile，即原理圖輸入文件，選擇OK。②在無名稱的原理圖編輯窗口的File菜單下，選中Save或SaveAs，選擇建立項目的目錄，輸入原理圖文件名，按OK。2.3.1原理圖文件的建立MAX+plusII中的原理圖文件后綴為*.94編輯原理圖的主要工作有：調(diào)用元器件、連接元器件、建立輸入和輸出引腳等。1.調(diào)用符號調(diào)用符號有幾種方法：一是在原理圖編輯窗口的空白處，雙擊鼠標(biāo)左鍵；二是原理圖編輯窗口空白處單擊鼠標(biāo)右鍵，在出現(xiàn)的對話框內(nèi)選擇entersymbol項；三是在symbol菜單下選擇entersymbol。三種方法執(zhí)行的結(jié)果均出現(xiàn)調(diào)用符號對話框，2.3.2原理圖文件的編輯編輯原理圖的主要工作有：調(diào)用元器件、連接元器952.邏輯符號之間的連接邏輯符號之間的連接：直接連線法：當(dāng)鼠標(biāo)移動至邏輯符號可以連接的引線處，鼠標(biāo)標(biāo)識變成十字形式，按住鼠標(biāo)左鍵拖到另一邏輯符號的連接引腳處，即可實現(xiàn)邏輯符號對應(yīng)引腳的連接。命名法：通過對邏輯符號引腳的命名實現(xiàn)邏輯符號之間的連接。連接線型的選擇：在Options菜單下選擇LineStyle線型；或原理圖空白處單擊鼠標(biāo)右鍵，在出現(xiàn)的對話框里選擇LineStyle。線型有幾種，其中細(xì)實線類型為實際連接線；粗實線類型為總線連接線，表示一組信號。一般情況下，總線有線網(wǎng)名，如D[7..0]，表示有一個8位總線D7、D6、…D0。連接線的刪除：選中待刪除的連接線，按DEL鍵。2.邏輯符號之間的連接邏輯符號之間的連接：963.建立輸入和輸出信號輸入和輸出引線的調(diào)用：利用調(diào)用符號的方法，在調(diào)用符號對話框的SymbolName處，輸入input或output，按OK，輸入或輸出引線則出現(xiàn)在原理圖上。輸入和輸出線的命名：指向input或output的默認(rèn)名“PIN_NAME”,雙擊鼠標(biāo),鍵入自定義的名稱。按回車鍵，自動指向下一條引線的“PIN_NAME”處，繼續(xù)對下一條引線命名。4.圖紙尺寸的修改選擇File菜單下的Size，屏幕出現(xiàn)Size對話框。 Orientation：指明圖紙方向。 SheetSize：選擇圖紙尺寸。 Automatic：自動選擇圖紙尺寸。3.建立輸入和輸出信號輸入和輸出引線的調(diào)用97在File菜單下選擇Project/Save&Check命令保存文件，同時打開MAX+plusII編譯器窗口，檢查該文件的錯誤并給出報告。若無錯誤和警告，選擇OK，返回原理圖編輯窗口；若有錯誤，錯誤提示信息列在Message-Compiler窗口。雙擊錯誤信息行Error:…，MAX+plusII自動打開原理圖編輯器，并定位在錯誤點。2.3.3原理圖文件的處理在File菜單下選擇Project/Save98原理圖輸入文件檢查無誤，可根據(jù)需要將其建立一個默認(rèn)邏輯符號，供其它原理圖文件調(diào)用。操作如下：在File菜單下選擇CreateDefaultSymbol建立默認(rèn)符號。該邏輯符號的調(diào)用方法與其它邏輯符號的調(diào)用方法相同。2.3.4建立默認(rèn)符號2.3.4建立默認(rèn)符號99

MAX+plusII軟件平臺接受的文本設(shè)計文件：硬件描述語言HDL編寫的文件，包括：VHDL、VerilogHDL或AHDL。VHDL文件后綴為.vhd，AHDL文件后綴為*.tdf，VerilogHDL文件后綴為.v。2.4.1VHDL文件的建立

①在MAX+plusII管理器的File菜單下，調(diào)入項目或新建項目。②在MAX+plusII的項目管理器File菜單下，選擇New，在對話框中選擇TextEditorfile，即文本輸入文件，選擇OK，未命名的文本編