MAX+plusⅡ开发平台的EDA设计方法

1、【Word版本下载可任意编辑】 MAX+plus开发平台的EDA设计方法 EDA ( Elect ronic Design Automation) 即电子设计自动化技术,是指以计算机为基本工作平台,把应用电子技术、计算机技术、智能化技术融合在一个电子CAD 通用软件包中,辅助开展三方面的电子设计工作,即集成电路设计、电子电路设计以及PCB设计。总之,EDA 技术的基本特征是采用具有系统仿真和综合能力的语言描述。它一般采用自顶向下的模块化设计方法。但是由于所设计的数字系统的规模大小不一,且系统内部逻辑关系复杂,如何划分逻辑功能模块便成为设计数字系统的重要的任务。 MAX+ plus 简介 MAX

2、 + plus 是一种与构造无关的全集成化设计环境,使设计者能对Altera 的各种CPLD 系列方便地开展设计输入、快速处理和器件编程。MAX+ plus 开发系统具有强大的处理能力和高度的灵活性。其主要优点:与构造无关、多平台、丰富的设计库、开放的界面、全集成化、支持多种硬件描述语言( HDL) 等。 设计流程 数字系统的设计采用自顶向下、由粗到细,逐步分解的设计方法,顶层电路是指系统的整体要求,下层是具体的逻辑电路的实现。自顶向下的设计方法将一个复杂的系统逐渐分解成若干功能模块,从而开展设计描述,并且应用EDA 软件平台自动完成各功能模块的逻辑综合与优化,门级电路的布局,再到硬件中实现设

3、计。利用MAX + plus II开展电路设计的一般流程如图1 所示。 具体设计过程如下。 1) 设计输入。 MAX + plus 支持多种设计输入方式,如原理图输入、波形输入、文本输入和它们的混合输入。 2) 设计处理。 设计输入完后,用MAX + plus 的编译器编译、查错、修改直到设计输入正确,同时将对输入文件开展逻辑简化、优化,生成一个编程文件。 这是设计的环节。 3) 设计检查。MAX + plus 为设计者提供完善的检查方法设计仿真和定时分析。其目的是检验电路的逻辑功能是否正确,同时测试目标器件在差情况下的时延。这一查错过程对于检验组合逻辑电路的竞争冒险和时序逻辑电路的时序、时延

4、等至关重要。 4) 器件编程。 当电路设计、校验之后,MAX+plus 的Programmer 将编译器所生成的编译文件到具体的CPLD 器件中,即实现目标器件的物理编程 。 文本输入方式和图形输入方式设计一个模60 计数器 系统分析 模60 计数器是可由一个10 进制计数器和一个异步清零6 进制计数器组成的。 本设计采用10 进制计数器74160 组件和6 进制计数器组成。 数字系统分块后,需要选择正确描述系统逻辑功能的方式。 对于所选用的CPLD ,需要用相应的设计开发软件。 如MAX + plus 的设计描述方式有文本、波形、图形多种方式。 图形输入方式直观易懂。 当系统较大时,由于此方

5、式连线多,使用十分不方便。 采用V HDL硬件描述语言的描述方式与构造无关,设计难度降低,软件修改方便而且大部分受控功能模块已经编译验证,系统设计时只要选择这些模块并按一定的逻辑功能组合即可 。 系统设计 本设计6 进制计数器采用文本输入方式设计,其代码如下: L IBRARY ieee ; USE ieee. std_logic_1164. all ; USE ieee. std_logic_unsigned. all ; ENTITY counter6 IS %定义模块IS PORT (Load ,En Clrn , Clk : IN STD_LOGIC; D : IN STD_LOGIC

6、_VECTOR(2 downto 0) ; %定义输入端口 Q :OU T STD_LOGIC_VECTOR(2 downto 0) ; %定义输出端口 Co :OU T STD_LOGIC) END counter6 ; ARCHITECTURE a OF counter6 IS BEGIN %定义过程 PROCESS(Clk) variable tmp : std_logic_vector (2 downto 0) ; %定义一个矢量 begin IF Clrn =0THEN tmp : = 000 ; else IF( Clkevent AND Clk =1) THEN %过程声明 IF

7、 Load =0THEN tmp : = D ; ELSIF En =1THEN IF tmp = 101 THEN tmp : = 000 ; ELSE tmp : = tmp + 1 ; END IF ; END IF ; END IF ; END IF ; Q = tmp ; Co = (tmp (0) AND tmp (2) AND En) ; END PROCESS ; END a ; 保存并编译设计代码, 然后创立电路符号counter6 ,接着用图形输入方式编辑模60 计数器,在编辑的过程当中可以引用6 进制电路符号counter6。 设计的系统电路如图2 所示。 模60 计数器由十进制计数器74160 和以上设计的六进制计数器组成(见图3) ,当74160 计到9时,产生进位使6 进制电路能计数。 系统仿真 为了保证设计的正确性,系统设计之后还要开展仿真。本系统采用MAX7000S 系列CPLD 芯片,应用MAX+plus 对各种文件从底层到顶层逐个编译,再开展逻辑仿真。其仿真波形如图4 所示。仿真之后通过MAX + plus 的Programmer到可编程芯片上便完成设计。利用MAX + plus编译、查错生成一个能实现模60 的计数器, 从图4 可见初值为58 ,使能端EN 和去除控制端CL RN为高电平。 经过两个时钟周期上升沿Qa 从8 变到0