EDAEDA技术技术EEHQUEDAEDA技术中心技术中心 edac@ EDAEDA技术技术第第一一讲讲（（第第1章）章） 概概 述述 H H H HQUEDA中心中心1.0 What is EDA and what is included in EDA? Electronic Design Automation (EDA)uThe use of software to automate electronic (digital and analog) design.(Short Definition ) H H H HQUEDA中心中心1.0 What is EDA and what is included in EDA? Electronic Design Automation (EDA)uElectronic design in whichthe design is entered using design capture tools or using a text editor and a hardware description language possibly consisting of \parts" from a vendor's library the functionality of the design is verified by simulation the correctness, testability, and compliance of a design is checked by software and the design is converted to a manufactureable form using synthesis tools. (Longer Definition) H H H HQUEDA中心中心EDA技术是现代电子设计技术的核心u依赖功能强大的计算机；依赖功能强大的计算机；u在在EDA工具软件平台上；工具软件平台上；u以硬件描述语言以硬件描述语言HDL为系统描述手段完成设计文件；为系统描述手段完成设计文件；u自动地完成逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合、自动地完成逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合、结构综合（布局布线）；结构综合（布局布线）；u逻辑优化、仿真测试；逻辑优化、仿真测试；u实现既定的电子线路系统功能。
实现既定的电子线路系统功能1.1 EDA技术及其发展技术及其发展 H H H HQUEDA中心中心1.1 EDA技术及其发展技术及其发展EDA技术为现代电子理论和设计的表达与实现提供了技术为现代电子理论和设计的表达与实现提供了可能性，融合了硬件实现、计算机辅助工程方面的多种可能性，融合了硬件实现、计算机辅助工程方面的多种技术 u EDAEDA技术的发技术的发展分为三个阶段展分为三个阶段 20世纪世纪70年代年代 20世纪世纪80年代年代 20世纪世纪90年代年代 双极工艺、双极工艺、MOS工艺工艺CADCMOS工艺、工艺、FPGA 、、HDLCAE深亚微米工艺深亚微米工艺ASIC设计技术设计技术EDA H H H HQUEDA中心中心1.1 EDA技术及其发展技术及其发展 EDA技术在进入技术在进入21世纪后，得到了更大的发展，突出表现世纪后，得到了更大的发展，突出表现在以下几个方面：在以下几个方面：u使电子设计成果以自主知识产权的方式得以明确表达使电子设计成果以自主知识产权的方式得以明确表达和确认成为可能；和确认成为可能；u在仿真和设计两方面支持标准硬件描述语言的功能强在仿真和设计两方面支持标准硬件描述语言的功能强大的大的EDAEDA软件不断推出。
软件不断推出u电子技术全方位纳入电子技术全方位纳入EDAEDA领域；领域；uEDAEDA使得电子领域各学科的界限更加模糊，更加互为包使得电子领域各学科的界限更加模糊，更加互为包容；容； H H H HQUEDA中心中心1.1 EDA技术及其发展技术及其发展u更大规模的更大规模的FPGAFPGA和和CPLDCPLD器件的不断推出；器件的不断推出；u基基于于EDAEDA工工具具的的ASICASIC设设计计标标准准单单元元已已涵涵盖盖大大规规模模电电子系统及子系统及IPIP核模块；核模块；u软软硬硬件件IPIP核核在在电电子子行行业业的的产产业业领领域域、、技技术术领领域域和和设设计应用领域得到进一步确认；计应用领域得到进一步确认；uSoCSoC高效低成本设计技术的成熟高效低成本设计技术的成熟 H H H HQUEDA中心中心SOCSOC：： SYSTEM ON A CHIP SYSTEM ON A CHIPSOPCSOPC：： SYSTEM ON A PROGAMMABLE CHIP SYSTEM ON A PROGAMMABLE CHIPCSOCCSOC：： CONFIGURABLE SYSTEM ON A CHIP CONFIGURABLE SYSTEM ON A CHIP H H H HQUEDA中心中心 SOC SOC其他接口模块 ARM/POWER PC 等 H H H HQUEDA中心中心 方案论证与系统级构建独立于硬件的系统行为评估和设计。
系统仿真：包括系统级的硬件设计与仿真，软件设计与仿真现代电子系统设计流程将硬件系统设计文件转换成可综合（RTL）硬件描述语言（HDL） 进行功能仿真将硬件描述语言转换成标准网表文件，如EDIF、VHDL、Verilog等通过结构综合或适配（芯片内的布线布局），将标准网表文件转换成芯片下载文件进行时序仿真硬件系统实现硬件系统测试与调试HARDWEAR DEBUGERRING软件设计与调试SOFTWEAR DEBUGERRING系统设计完成传统电子系统设计流程根据方案和系统指标选购硬件，并设计电路板，即硬件系统实际自顶向下的设计流程自底向上的设计流程方案论证，与算法确定软件设计与调试SOFTWEAR DEBUGERRING硬件系统测试与调试系统设计完成，或系统中的某一模块实际完成EDAEDA设计流程与传统技术设计流程比较设计流程与传统技术设计流程比较 H H H HQUEDA中心中心1.2 电子设计自动化应用对象电子设计自动化应用对象 EDA技术进行电子系统设计的最终实现目标：技术进行电子系统设计的最终实现目标：1、专用集成电路、专用集成电路ASIC 2、印制电路板、印制电路板PCB图图1-1 EDA技术实现目标技术实现目标 H H H HQUEDA中心中心EDAEDA技术技术ASICASIC设计设计FPGA/CPLDFPGA/CPLD可编程可编程ASICASIC 设计设计 门阵列门阵列（（MPGAMPGA）；）；标准单元标准单元（（CBICCBIC）；）； 全定制；全定制；（（FCICFCIC）；）； ASICASIC设计设计SOPC/SOC混合混合ASICASIC设计设计1.2 电子设计自动化应用对象电子设计自动化应用对象 作为作为EDA技术最终实现目标的技术最终实现目标的ASIC，，通过三种途径来完成：通过三种途径来完成： H H H HQUEDA中心中心SOCSOC：： SYSTEM ON A CHIP SYSTEM ON A CHIPSOPCSOPC：： SYSTEM ON A PROGAMMABLE CHIP SYSTEM ON A PROGAMMABLE CHIP SOPC SOPCNIOSEthernetInterfaceARMUARTUARTRAM/ROM FIFOUSB PCI PCIDSP BlocksPLLsSDRAM CONTROLVGAPS2Multiply UnitJPEG CPL FIR，IIR，FFT H H H HQUEDA中心中心大规模大规模FPGAFPGANiosNios嵌入式嵌入式系统系统IPIP软核软核 Flash ROM固体硬盘SRAM 内存 SDRAM 内存嵌入式Bios嵌入式ROM嵌入式RAM嵌入式FIFOSDRAM控制模块硬件DSP模块RS232CAN控制器DMAVGA控制器RS232接口电路 PS2键盘接口PS2鼠标接口Ethernet接口内部时钟PIC接口浮点算术协处理器VGA接口 PS/2键盘/鼠标接口 D/A接口 A/D接口 LCD接口 LED接口 USB控制器UART FIFO并行接口 图象或语音采样接口 立体声输出接口 通用I/O口 应用系统应用系统 SOPC SOPC H H H HQUEDA中心中心基于基于EDAEDA技术的技术的FPGAFPGA基本设计基本设计 SOPCSOPC系统设计系统设计 DSPDSP技术及技术及DSPDSP系系统设计统设计单片机系统设计单片机系统设计 嵌入式系统设计嵌入式系统设计+ ++ ++ + H H H HQUEDA中心中心uFPGAFPGA芯片叫板微处理器芯片叫板微处理器 ------ 如果没有微处理器如果没有微处理器, ,电脑会怎样电脑会怎样? ?答案令人惊讶答案令人惊讶------ 它的处理速度比常规电脑更快它的处理速度比常规电脑更快, ,而且快出很多倍而且快出很多倍! !20032003年年7 7月月 Forbes Forbes 福布斯福布斯 报道报道uFPGAFPGA芯片武装超级电脑芯片武装超级电脑 尽尽管管FPGAFPGA芯芯片片的的主主频频要要低低于于奔奔腾腾处处理理器器, ,但但是是由由于于FPGAFPGA芯芯片片可可并并行行处处理理多多项项任任务务, ,因因此此处处理理速速度度要要比比奔奔腾腾处处理理器器或数字信号处理器快得多或数字信号处理器快得多! ! H H H HQUEDA中心中心 FPGAFPGA芯片叫板微处理器芯片叫板微处理器 美国赢通系统公司（Wincom Systems）推出一款令人惊叹的服务器。
这款专为网站运行而设计的服务器尺寸仅有DVD播放机大小，工作能力却相当于,甚至超过50台戴尔、IBM或SUN公司售价5000美元的服务器 赢通公司的这款服务器并未采用目前电脑中不可或缺的微处理器传统的个人电脑及服务器通常采用英特尔的奔腾处理器或SUN计算机系统公司的SPARC芯片作为中央处理单元而赢通的这一产品却没有采用微处理器，而是由FPGA芯片驱动FPGA芯片的运行速度比奔腾处理器慢，但可并行处理多项任务，而微处理器一次仅能处理一项任务因此，赢通公司的服务器只需配置几个价格仅为2000多美元的FPGA芯片，便可击败SUN计算机系统公司的服务器或采用英特尔处理器的电脑，“我们的服务器处理速度要比普通服务器快50到300倍”FPGA芯片在一定程度上正在蚕食微处理器的市场FPGA芯片也开始用于消费类的电子设备中，包括和数码相机飞利浦、诺基亚、Palm及索尼均在其消费类的电子产品中采用了FPGA芯片XILINX的首席执行官W.Roelandts亲眼目睹了FPGA如何改变电脑构架50多年前，匈牙利数学家纽曼（John von Neumann）提出了电脑的设计构想----通过中央处理器从存储器中存取数据，并逐一处理各项任务。
现在，通过采用可编程芯片FPGA取代微处理器，电脑可并行处理多项任务W.Roelandts说，“由纽曼提出的电脑架构已经走到尽头”，“可编程芯片将掀起下一轮应用高潮尽管FPGA芯片的时钟频率要低于奔腾处理器，但是由于FPGA芯片可并行处理各种不同的运算，所以可完成许多复杂的任务例如网页显示，全球天气建摸及基因组合核对等，而且处理速度比奔腾处理器或数字信号处理器快得多在通用计算方面，FPGA仍然不敌Intel的处理器对于那些只需要进行重复单任务操作的机器而言，使用FPGA芯片显然是大材小用位于内华达州的TimeLogic公司也间接受益于FPGA戴尔和SUN公司生产的某些标准服务器采用了ALTERA公司的FPGA芯片 TimeLogic公司对这些标准服务器加以改进之后，生产了一种用于基因研究的高速处理设备我们的设备比原来的产品至少快1000倍”， TimeLogic公司总监Christopher Hoover说该公司的这一设备售价25万美元马里兰州的Annapolis Micro Systems公司在其电脑芯片电路板中也集成了XILINX的FPGA芯片，以提高产品性能又如加州的BlueArc公司用ALTERA的FPGA开发出一种存储器产品，其速度比Network Appliance和EMC公司的竞争产品更快。
华盛顿州Bellevue市的MidStream Technologies公司采用XILINX的FPGA，为有限电视运营商开发视频流服务器这款服务器高仅3.5英尺，采用了2片FPGA芯片，可同时提供425路视频流信号，比基于通用微处理器的服务器速度更快 如果您正在《福布斯》的网站上阅读这篇文章，那么你已经接触到了FPGA因为F正是采用赢通公司的FPGA服务器进行网页显示的 H H H HQUEDA中心中心 FPGA芯片武装的超级电脑芯片武装的超级电脑超级电脑是科技世界中的极品：售价奇高，速度飞快，集成了数以千计的微处理器但这种超级电脑也浪费了非常多的芯片资源，每个处理器只能进行单任务操作，大部分功能难以充分发挥现在有了另一种更为简洁的设计：设计工程师开始采用FPGA芯片来武装超级电脑，取代了原先大量的英特尔奔腾处理器经过编程，FPGA芯片可并行处理多项任务，从而使所有电路都能随时发挥作用FPGA芯片还可以反复编程，而且几乎可瞬时完成在某一时刻它可以为美国国防部预报全球天气状况，下一时刻又可根据高盛公司（Goldman Sachs）做的主要利率对冲情况来评估债券市场的风险。
下一代超级电脑将基于可编程逻辑器件，这种机器的功能将比目前最大的超级电脑还要强大许多其中的秘诀在于，设计者可以把自己的想法编成程序代码，然后让FPGA芯片去实现犹他州的Star Bridge Systems公司声称已经解决了这一问题该公司使用FPGA和自己的Viva编程语言开发出了“超级电脑（hypercomputer）：“运行速度无与伦比”对该超级电脑进行测试的美国国家航空航天局（NASA）科学家表示，这一产品的性能令人过目难忘美国加州大学伯克利分校（University of California, Berkeley）和杨百翰大学（Brigham Young University）的研究员也正在设计基于FPGA的电脑，这些电脑可在运行中实现动态重配置这对定位危险目标等军事应用和面容识别一类的计算密集型安全应用十分有用 H H H HQUEDA中心中心1.超大规模可编程逻辑器件超大规模可编程逻辑器件2.FPGA(Field Programmable Gate Array)3.CPLD(Complex Programmable Logic Device)2. 半定制或全定制半定制或全定制ASIC埯模埯模ASIC—门阵列门阵列ASIC、、标准单元标准单元ASIC、、全定制全定制ASIC3. 混合混合ASIC1.2 EDA技术实现目标技术实现目标 H H H HQUEDA中心中心1.3 硬件描述语言硬件描述语言VHDL 硬件描述语言是硬件描述语言是EDA技术的重要组成部分，技术的重要组成部分，VHDL是作为电子设计主流硬件的描述语言。
是作为电子设计主流硬件的描述语言 VHDL语言具有很强的电路描述和建模能力，能从多语言具有很强的电路描述和建模能力，能从多个层次对数字系统进行建模和描述，从而大大简化了硬个层次对数字系统进行建模和描述，从而大大简化了硬件设计任务，提高了设计效率和可靠性件设计任务，提高了设计效率和可靠性 用用VHDL进行电子系统设计的一个很大的优点是设计进行电子系统设计的一个很大的优点是设计者可以专心致力于其功能的实现，而不需要对不影响功者可以专心致力于其功能的实现，而不需要对不影响功能的与工艺有关的因素花费过多的时间和精力能的与工艺有关的因素花费过多的时间和精力 H H H HQUEDA中心中心1.3 硬件描述语言硬件描述语言VHDLHDL VHDLVerilog HDLABELAHDLSystemVerilogSystemC 英文全名是英文全名是VHSIC(Very High Speed Integrated Circuit)Hardware Description Language，， 现在公布的最新现在公布的最新VHDL标准标准版本是版本是IEEE 1076-2002 H H H HQUEDA中心中心1.4 VHDL综合综合综合（综合（Synthesis)就是把某些东西结合在一起，就是把某些东西结合在一起，把设计抽象层次中的一种表述转化成另一种表述的过程。
把设计抽象层次中的一种表述转化成另一种表述的过程 设计过程中的每一步都可称为一个综合环节设计过程中的每一步都可称为一个综合环节 (1)(1) 从自然语言转换到从自然语言转换到VHDLVHDL语言算法表示，即自然语言综合；语言算法表示，即自然语言综合； (2)(2)从从算算法法表表示示转转换换到到寄寄存存器器传传输输级级(Register (Register Transport Transport LevelLevel，，RTL)RTL)，，即从行为域到结构域的综合，即行为综合；即从行为域到结构域的综合，即行为综合； (3)(3) RTLRTL级级表表示示转转换换到到逻逻辑辑门门( (包包括括触触发发器器) )的的表表示示，，即即逻逻辑辑综合；综合； H H H HQUEDA中心中心1.4 VHDL综合综合 设计过程中的每一步都可称为一个综合环节设计过程中的每一步都可称为一个综合环节 (4)(4) 从从逻逻辑辑门门表表示示转转换换到到版版图图表表示示(ASIC(ASIC设设计计) )，，或或转转换换到到FPGAFPGA的的配配置置网网表表文文件件，，可可称称为为版版图图综综合合或或结结构构综综合合。
有有了了版版图图信信息息就就可可以以把把芯芯片片生生产产出出来来了了有有了了对对应应的的配配置置文文件件，，就可以使对应的就可以使对应的FPGAFPGA变成具有专门功能的电路器件变成具有专门功能的电路器件 H H H HQUEDA中心中心C、、ASM...程序程序CPUCPU指令指令/ /数据代码：数据代码：010010 100010 1100010010 100010 1100软件程序编译器软件程序编译器 COMPILER编译器和综合功能比较编译器和综合功能比较VHDL/VERILOG.程序程序 硬件描述语言硬件描述语言 综合器综合器 SYNTHESIZERSYNTHESIZER为为ASICASIC设计提供的设计提供的 电路网表文件电路网表文件（a）软件语言设计目标流程（b）硬件语言设计目标流程 H H H HQUEDA中心中心VHDL综合器运行流程综合器运行流程 H H H HQUEDA中心中心1.5 基于基于VHDL的自顶向下设计方法的自顶向下设计方法自顶向下设计方法自顶向下设计方法: 在在EDA技术应用中，自顶向下的设计方法，就技术应用中，自顶向下的设计方法，就是在整个设计流程中各设计环节逐步求精的过程。
是在整个设计流程中各设计环节逐步求精的过程 应用应用VHDL进行自顶向下的设计，就是使用进行自顶向下的设计，就是使用VHDL模型在所有综合级别上对硬件设计进行说模型在所有综合级别上对硬件设计进行说明、建模和仿真测试明、建模和仿真测试 H H H HQUEDA中心中心1.5 基于基于VHDL的自顶向下设计方法的自顶向下设计方法 H H H HQUEDA中心中心1.5 基于基于VHDL的自顶向下设计方法的自顶向下设计方法 H H H HQUEDA中心中心1.5 基于基于VHDL的自顶向下设计方法的自顶向下设计方法自顶向下的设计流程自顶向下的设计流程: H H H HQUEDA中心中心1.6 EDA技术的优势技术的优势 手工设计方法的缺点是：手工设计方法的缺点是： 1)1)复杂电路的设计、调试十分困难复杂电路的设计、调试十分困难 2)2)如如果果某某一一过过程程存存在在错错误误，，查查找找和和修修改十分不便改十分不便 3)3)设设计计过过程程中中产产生生大大量量文文档档，，不不易易管管理 4)4)对对于于集集成成电电路路设设计计而而言言，，设设计计实实现现过过程程与与具具体体生生产产工工艺艺直直接接相相关关，，因因此此可可移植性差。
移植性差 5)5)只只有有在在设设计计出出样样机机或或生生产产出出芯芯片片后后才能进行实测才能进行实测EDA技术有很大不同：技术有很大不同： 1)1)采用硬件描述语言作为设计输入采用硬件描述语言作为设计输入 2)2)库库(Library)(Library)的引入 3)3)设计文档的管理设计文档的管理 4)4)强大的系统建模、电路仿真功能强大的系统建模、电路仿真功能 5)5)具有自主知识产权具有自主知识产权 6)6)开开发发技技术术的的标标准准化化、、规规范范化化以以及及IPIP核核的的可可利利用用性 7)7)适适用用于于高高效效率率大大规规模模系系统统设设计计的的自自顶顶向向下下设设计计方案 8)8)全全方方位位地地利利用用计计算算机机自自动动设设计计、、仿仿真真和和测测试试技技术 9)9)对设计者的硬件知识和硬件经验要求低对设计者的硬件知识和硬件经验要求低10)10)高速性能好高速性能好11)11)纯硬件系统的高可靠性纯硬件系统的高可靠性 EDA与传统电子设计方法的比较与传统电子设计方法的比较 H H H HQUEDA中心中心1.6 EDA技术的优势技术的优势 1．可以大大降低设计成本，缩短设计周期。
．可以大大降低设计成本，缩短设计周期 2．库都是．库都是EDA公司与半导体生产厂商合作、共同开发公司与半导体生产厂商合作、共同开发 3．极大地简化设计文档的管理．极大地简化设计文档的管理 4．极大地提高了大规模系统电子设计的自动化程度．极大地提高了大规模系统电子设计的自动化程度 5．设计者拥有完全的自主权，再无受制于人之虞．设计者拥有完全的自主权，再无受制于人之虞 6．良好的可移植与可测试性，为系统开发提供可靠的保证．良好的可移植与可测试性，为系统开发提供可靠的保证 7．能将所有设计环节纳入统一的自顶向下的设计方案中．能将所有设计环节纳入统一的自顶向下的设计方案中 8．在系统板设计结束后仍可利用计算机对硬件系统进行完整．在系统板设计结束后仍可利用计算机对硬件系统进行完整的测试 H H H HQUEDA中心中心习习 题题 一一 习习题题1-1 简简述述EDA技技术术的的发发展展历历程程？？EDA技技术术的的核核心心内内容容是是什么？什么？ 习题习题1-2 EDA技术与技术与ASIC设计和设计和FPGA开发有什么关系？开发有什么关系？ 习题习题1-3 与软件描述语言相比，与软件描述语言相比，VHDL有什么特点？有什么特点？ 习习题题1-4 什什么么是是综综合合？？有有那那些些类类型型？？综综合合在在电电子子设设计计自自动动化化中的地位是什么？中的地位是什么？ 习习题题1-5 在在EDA技技术术中中，，自自顶顶向向下下的的设设计计方方法法的的重重要要意意义义是是什么？什么？ 习题习题1-6 IP在在EDA技术的应用和发展中的意义是什么？技术的应用和发展中的意义是什么？ 习习题题1-7 与与DSP处处理理器器相相比比，，用用FPGA来来实实现现数数字字信信号号处处理理的功能有那些优缺点？的功能有那些优缺点？ H H H HQUEDA中心中心EDA实验的3个层次1、逻辑行为的实现 （特点：非EDA技术及相关器件也能实现，无法体现EDA技术的优势）2、控制与信号传输功能的实现（特点：必须使用EDA技术才也能实现，能体现EDA技术的优势， 是电子设计竞赛赛题最有可能出题的功能范围，值得重视！） 3、算法的实现（特点：使用硬件方式取代由传统CPU完成的许多算法功能，实现高速性能） 主要包括原数字电路中的实验项目，如：简单译码器、简单计数器、红绿交通灯控制、表决器、显示扫描器、电梯控制、乒乓球游戏、数字钟表、普通频率计、等等纯逻辑行为实现方面的电路的设计，时钟频率低。
如：高速信号发生器（含高速D/A输出）、PWM、FSK/PSK、A/D采样控制器、数字频率合成、数字PLL、FIFO、RS232或PS/2通信、VGA显示控制电路、逻辑分析仪、存储示波器、虚拟仪表、图像采样处理和显示、机电实时控制系统、FPGA与单片机综合控制等电路的设计 如：离散FFT变换、数字滤波器、浮点乘法器、高速宽位加法器、数字振荡器、DDS、编码译码和压缩、调制解调器、以太网交换机、高频端DSP（现代DSP）、基于FPGA的嵌入式系统、SOPC/SOC系统、实时图象处理、大信息流加解密算法实现等电路的设计，嵌入式ARM、含CPU软核Nios的软硬件联合设计时钟频率一般在50MHz以上 H H H HQUEDA中心中心 现代现代DSP 技术简介技术简介 H H H HQUEDA中心中心DSP设计技术演进(1)专用数字信号处理机数字信号处理器DSP超大规模可编程硬件实现 H H H HQUEDA中心中心■专用数字信号处理机（早期）如FFT机，只适用于某一特定的信号处理应用优点：优点：速度快、实时性强缺点：缺点：系统规模小、通用性差、电路不灵活 无法面向用户，按照用户的要求改变设 计结构，和功能特性DSP设计技术演进(2) H H H HQUEDA中心中心■数字信号处理器（DSP） 如TI公司的TMS320系列。
适用于语音处理、窄带通信、低速图像处理优点：优点：速度快、软件实现、灵活性高、便于实现复杂算法缺点：缺点：实时性差（但在多数情况下满足要求也推出了高 性能的DSP，如TI的C6x系列）DSP设计技术演进(3) H H H HQUEDA中心中心■超大规模可编程硬件实现（FPGA） 如Altera公司的APEX、APEX II、Stratix系列等，开 发工具包为DSP Builder 适用于宽带通信、高速图像处理优点：优点：速度最快、可编程逻辑实现、灵活性高、实时性强缺点：缺点：同DSP软件相比，实现相同算法需要更高成本 但在高速、实时性要求的应用中，如软件无线电的 数字中频处理中，已成为必不可少、非此莫属了！DSP设计技术演进(4) H H H HQUEDA中心中心1.6 EDA与传统电子设计方法的比较与传统电子设计方法的比较FPGA和DSP芯片实现FIR滤波器的速度对比8位FIR滤波器阶数FPGA的处理速度单位： MSPS达到相当速度所需DSP芯片的指令执行速度 单位：MIPS8162432104 101 103 105832 1616 2472 3360 H H H HQUEDA中心中心1.6 EDA与传统电子设计方法的比较与传统电子设计方法的比较实现16阶8位FIR滤波器综合性能对比 H H H HQUEDA中心中心DSP设计新工具-DSP Builder(1)Altera公司DSP Builder，支持Altera公司超大规模FPGA，整合了整个DSP设计与实现的流程。
主要包含：1、MATLAB/Simulink仿具库支持、2、Simulink模型到VHDL的设计转换支持、设计的VHDL综合、3、ModelSim VHDL仿真库支持、4、FPGA的后端布局布线 通过Signal Compiler，DSP Builder将MATLAB/Simulink系统仿真、VHDL综合器、Quartus II工具紧密结合在一起，大大简化了DSP的设计与实现流程，具有划时代的意义 H H H HQUEDA中心中心DSP设计新工具-DSP Builder(2)DSP Builder提供了从MATLAB/Simulink、VHDL综合、VHDL仿真、FPGA实现的统一的库支持使仿真验证与设计最大程度的简化DSP Builder支持完全基于IP Core的设计除了数字信号处理所需要的绝大多数的Core之外，还支持Altera公司的其它MegaCore，使设计更为容易支持的MegaCore如下：◇ FFT Compiler◇ FIR Compiler◇ IIR Compiler◇ NCO Compiler◇ Reed-Solomon Compiler◇ Symbol Interleaver/Deinterleaver◇ Viterbi Compiler H H H HQUEDA中心中心现代DSP设计技术-DSP Builder设计流程系统设计、系统仿真Matlab/Simulink将设计转换为HDLSignal CompilerHDL逻辑综合Synplify/Leonardo SpectrumFPGA实现Quartus II H H H HQUEDA中心中心现代DSP设计技术-Matlab/Simulink(1)Simulink系统建模、仿真 H H H HQUEDA中心中心现代DSP设计技术-Matlab/Simulink(2)系统仿真结果 H H H HQUEDA中心中心现代DSP设计技术-Signal Compiler(1)Signal Compiler◆设计转换◆综合◆编译/布局布线转换为VHDLVHDL综合Quartus II编译 H H H HQUEDA中心中心现代DSP技术-Signal Compiler(2)Signal Compiler◆设计转换◆综合（后台调用）◆编译/布局布线（后台调用） H H H HQUEDA中心中心RF射频转换IF数字中频处理宽带宽带天线天线宽带A/D D/A转换IF数字中频处理调制解调 数字流处理用户网络/数字接口数字流处理软件无线电软件无线电窄带A/D D/A/用户终端用户射频射频中频中频基带基带控制协议控制协议全部数字全部数字化处理化处理基站天线基站天线 H H H HQUEDA中心中心 H H H HQUEDA中心中心 H H H HQUEDA中心中心 H H H HQUEDA中心中心 H H H HQUEDA中心中心系统设计文件 + 嵌入式逻辑分析仪核嵌入式逻辑分析仪应用应用系统上的FPGAPC机通过“PS”口或“JTAG”口向FPGA下载通过“JTAG”口将FPGA中的实时信号送往PC机显示JTAG端口 H H H HQUEDA中心中心 H H H HQUEDA中心中心 H H H HQUEDA中心中心 H H H HQUEDA中心中心 H H H HQUEDA中心中心FPGA的两种常用的 标准下载配置技术1、Passive Serial Mode3、JTAG Mode2、Active Serial Mode H H H HQUEDA中心中心此接口既可作编此接口既可作编程下载口，也可作程下载口，也可作JTAG接口接口 ALTERA 的 ByteBlaster（MV）下载接口 H H H HQUEDA中心中心GW48 EDA/SOC系统提供了全开放的开发技术使用户不但能在竞赛中随心所欲使用自己的设计模块，还能是学习者毕业出去后，能使用规范的EDA知识和开发技术面向实际的工程需要。
H H H HQUEDA中心中心封闭式实验结构RS232串行口 FPGA 10K10PCPC机机24CXX + 单片机开放式实验结构 ByteBlast （MV）JTAG口 各种规模 的FPGAPCPC机机SOF、POF、HEX标准格式文件配置 和编程 两种不同的实验结构 GW48系统 。