《 硬件系统设计 》 课程安排

1. 《硬件系统设计》课程安排 上海金融学院 胡莲 2009.12.10

2. 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？

3. 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

4. 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。

5. 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。

6. 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

7. EDA 技术概述 胡莲 20091210

8. 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。

9. 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。

10. Inter微处理器的发展 数据来源：Inter2002

11. 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

12. 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

13. 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。

14. 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

15. 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

16. 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

17. 输入1 输入2 现代电路设计模式 可编程芯片 输出1 输出2 利用EDA软件对芯片进行设计

18. 编程下载(Programmer)

20. 可编程芯片 ALTERA 可编程芯片 CPLD or FPGA

21. MP4