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數字電路實驗演示平臺是什麼

欄目: 綜合知識 / 發佈於: / 人氣:1.66W

數字電路實驗演示平臺是什麼

數字電路實驗演示平臺是根據高等學校電子通信類專業所開設的《數字電路技術》《脈衝電路》等課程而開發設計的一款實驗設備,可完成數字電路課程的基礎實驗和綜合實驗。

平臺採用模組化設計,佈局合理、資源豐富,配有數字電路設計使用的各種元器件和芯片卡座。

且管腳外引,方便學生使用各種管腳的集成芯片,同時設有開發區,方便學生進行二次開發。

平臺設有數字電子技術課程學習所需的各種元器件和萬能鎖緊插座,完全滿足高等院校電子類專業的全部實驗內容和課程設計需要。

小編還爲您整理了以下內容,可能對您也有幫助:

數字電路實驗演示平臺是根據高等學校電子通信類專業所開設的《數字電路技術》《脈衝電路》等課程而開發設計的一款實驗設備,可完成數字電路課程的基礎實驗和綜合實驗。

平臺採用模組化設計,佈局合理、資源豐富,配有數字電路設計使用的各種元器件和芯片卡座。

且管腳外引,方便學生使用各種管腳的集成芯片,同時設有開發區,方便學生進行二次開發。

平臺設有數字電子技術課程學習所需的各種元器件和萬能鎖緊插座,完全滿足高等院校電子類專業的全部實驗內容和課程設計需要。

數字電路實驗演示平臺是一種用於展示和模擬數字電路原理和實驗的工具或軟件平臺。它通常提供了一個圖形化介面,讓用戶可以在計算機上創建和調試數字電路,並進行仿真和測試。

使用數字電路實驗演示平臺,用戶可以透過拖拽和連接邏輯門、觸發器、計數器等元件來設計數字電路。平臺通常支援多種邏輯門和組合邏輯電路的構建,用戶可以自由搭建各種複雜的數字電路原型。一些平臺還提供了時序邏輯電路的設計功能,使用戶能夠創建包括觸發器、計數器和狀態機等在內的時序電路。

在設計完成後,數字電路實驗演示平臺可以進行仿真執行,模擬數字電路的行爲。用戶可以輸入不同的輸入信號,觀察輸出信號的變化,以驗證電路設計的正確性。平臺還可以提供波形顯示功能,幫助用戶更直觀地理解和分析數字電路的執行過程。

數字電路實驗演示平臺通常還提供了教學資源和實驗案例,幫助學生和愛好者學習和掌握數字電路的基本原理和應用。它可以在教室、實驗室或個人計算機上使用,爲數字電路實驗和學習提供了便捷而強大的工具。

說說對仿真軟件Proteus的認識

Proteus是一種功能強大的電子設計自動化軟件,提供智能原理圖設計系統、SPICE模擬電路、數字電路及MCU器件混合仿真系統和PCB設計系統功能

其不僅可以仿真傳統的電路分析實驗、模擬電子線路實驗、數字電路實驗等,而且可以仿真嵌入式系統的實驗,其最大的特色在於可以提供嵌入式系統(單片機應用系統、ARM應用系統)的仿真實驗,這也是其它任何仿真軟件無力所及的

例如,其支援單片機和周邊設備,可以仿真51系列、AVR、PIC、8086、MSP430、Motorola的68系列等常用的MCU,並提供周邊設備的仿真,例如373、led、示波器等

Proteus提供了大量的元件庫,有RAM、ROM、鍵盤、馬達、LED、LCD、AD/DA、部分SPI器件、部分IIC器件等

在編譯方面,它也支援Keil和MPLAB等多種編譯器

在Proteus中,從原理圖設計、單片機編程、系統仿真到PCB設計一氣呵成,真正實現了從概念到產品的完整設計

數字平臺是什麼意思

數字平臺就是基於數字化的平臺,什麼是數字化了?

當今時代是資訊化時代,而資訊的數字化也越來越爲研究人員所重視。早在40年代,香農證明了採樣定理,即在一定條件下,用離散的序列可以完全代表一個連續函數。就實質而言,採樣定理爲數字化技術奠定了重要基礎。

數字化技術的重要性至少可以體現在以下幾個方面:

數字化是數字計算機的基礎:若沒有數字化技術,就沒有當今的計算機,因爲數字計算機的一切運算和功能都是用數字來完成的。

數字化是多媒體技術的基礎:數字、文字、圖象、語音,包括虛擬現實,及可視世界的各種資訊等,實際上透過採樣定理都可以用0和1來表示,這樣數字化以後的0和1就是各種資訊最基本、最簡單的表示。因此計算機不僅可以計算,還可以發出聲音、打電話、發傳真、放錄象、看電影,這就是因爲0和1可以表示這種多媒體的形象。用0和1還可以產生虛擬的房子,因此用數字媒體就可以代表各種媒體,就可以描述千差萬別的現實世界。

數字化是軟件技術的基礎,是智能技術的基礎:軟件中的系統軟件、工具軟件、應用軟件等,信號處理技術中的數字濾波、編碼、加密、解壓縮等等都是基於數字化實現的。例如圖象的數據量很大,數字化後可以將數據壓縮至10到幾百倍;圖象受到干擾變得模糊,可以用濾波技術使得變得清晰。這些都是經過數字化處理後所得到得結果。

數字化是資訊社會的技術基礎:數字化技術還正在引發一場範圍廣泛的產品,各種家用電器設備,資訊處理設備都將向數字化方向變化。如數字電視、數字廣播、數字電影、DVD 等等,現在通信網絡也向數字化方向發展。

數字化是資訊社會的技術基礎,有人把資訊社會的經濟說成是數字經濟,這足以證明數字化對社會的影響有多麼重大。

Multⅰsⅰm是什麼?

Multisim是美國國家儀器(NI)有限公司推出的以Windows爲基礎的仿真工具

適用於板級的模擬/數字電路板的設計工作。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語言輸入方式,具有豐富的仿真分析能力。

工程師們可以使用Multisim交互式地搭建電路原理圖,並對電路進行仿真。Multisim提煉了SPICE仿真的複雜內容,這樣工程師無需懂得深入的SPICE技術就可以很快地進行捕獲、仿真和分析新的設計,這也使其更適合電子學教育。

擴展資料

應用——

EDA(就是“Electronic Design Automation”的縮寫)技術已經在電子設計領域得到廣泛應用。發達國家目前已經基本上不存在電子產品的手工設計。一臺電子產品的設計過程,從概念的確立,到包括電路原理、PCB版圖、單片機程序、機內結構、FPGA的構建及仿真、

外觀介面、熱穩定分析、電磁相容分析在內的物理級設計,再到PCB鑽孔圖、自動貼片、焊膏漏印、元器件清單、總裝配圖等生產所需資料等等全部在計算機上完成。

EDA技術藉助計算機存儲量大、執行速度快的特點,可對設計方案進行人工難以完成的模擬評估、設計檢驗、設計優化和數據處理等工作。

數字電路實驗箱的使用方法

1、電源的開啟順序是:先開交流開關(實驗箱中的船形開關),再開直流開關,最後開啟各個模組的控制開關。電源關掉的順序剛好與此相反。

2、切忌在實驗中帶電連接線路,正確的方法是斷電後再連線,進行實驗。

3、實驗箱主電路板上所有的芯片出廠時已全部經過嚴格檢驗,因此在做實驗時切忌隨意插拔芯片。

4、實驗箱中的疊插連接線的使用方法爲:連線插入時要垂直,切忌用力,拔出時用手捏住連線靠近插孔的一端,然後左右旋轉幾下,連線自然會從插孔中鬆開、彈出,切忌用力向上拉線,這樣很容易造成連線和插孔的損壞。

5、實驗中應該嚴格按照老師的要求和實驗指導書來操作,不要隨意亂動開關,芯片及其它元器件,以免造成實驗箱的損壞。元件庫中的二極管和數碼管一定要注意極性。

6、如果在實驗中由於操作不當或其它原因而出現異常情況,如數碼管顯示不穩,閃爍,芯片發燙等,首先立即斷電,然後報告老師,切忌無視現象,繼續實驗,以免造成嚴重後果。

什麼是數字電路MSTP?

MSTP(Multi-Service Transfer Platform)(基於SDH 的多業務傳送平臺)是指基於SDH 平臺同時實現TDM、ATM、以太網等業務的接入、處理和傳送,提供統一網管的多業務節點。

參考資料:http://ke.baidu.com/view/625706.htm

實驗五 時序邏輯實驗——計數器功能測試及應用

1.實驗目的與要求

透過實驗, 掌握74163的工作原理和其應用。

2.實驗設備

硬件:PC機 一臺

數字電路實驗教學平臺 一臺

軟件:Quartus II集成開發環境

3.實驗內容

(1) 運用74163實現加法計數,並透過LED燈顯示結果;

(2) 運用8count和74138實現跑馬燈;

(3) 運用74163實現序列產生器。

4.實驗預習要求

(1) 仔細閱讀課本第三章的計數器,理解計數器原理和功能。

5.實驗原理

(1) 74163原理圖如圖1所示。CLRN是低電平有效的同步清0信號,在所有優先信號中優先權最高。LDN是低電平有效的同步置數信號。DCBA是需要置入的並行數據輸入端。QA、QB、QC、QD是數據輸出。ENT、ENP爲計數控制信號,只有當ENT、TNP同時爲1時,計數才能計數。RCO是進位輸出。透過設定時鐘信號和控制信號就可以實現4位加法計數器,在QA~QD數據端接上

LED燈的信號腳就可看到加法結果的輸出效果。例如採用74163實現分頻計數

的實現電路如圖5.2所示。

(2) 利用8位計數器(8count)實現流水燈的參考邏輯圖如圖3所示。一個8count可以實現256分頻,利用3個8count級聯分頻,並把末級分頻得到的頻率接到74138的3個輸入端,譯碼輸出端接到8個LED燈上,8個LED燈依次被點亮,這樣便實現流水燈的效果。

在數字電路實驗教學平臺各個LED管對應的FPGA控制管腳如表1.1所示:

表1.1 各LED管對應的FPGA控制管腳

撥碼開關對應的FPGA控制管腳表1.2所示:

表1.2 撥碼開關對應控制管腳

按鍵和蜂鳴器對應的FPGA控制管腳表1.3所示:

表1.3 按鍵和蜂鳴器對應控制管腳

基礎實驗

1.給出 74163實現加法計數電路並分析其原理。

答:邏輯電路設計如圖。

2.給出利用8count和74138實現流水燈的電路並分析其原理。

答:邏輯電路設計如圖。

原理:透過8count對實驗板進行分頻,並將74138譯碼器的ABC三端接不同分頻,使AB相差兩倍,BC相差兩倍,模擬CBA從000到111的累加,而74138輸出端選中相應的LED燈,實現流水燈效果。

3.給出74163實現序列產生器的電路並分析其原理。

答:邏輯電路設計如圖。

原理:74151對接入的信號進行選擇,並從Y輸出端輸出。由於74163是一個加法計數器,故74151的ABC端會以一定的頻率從000到111,並對D0-D7上的數據進行選擇輸出。由圖所接電路,D0-D7的序列爲10101010,若在Y端接一個LED燈,則可以看到LED燈閃爍的現象。

進階實驗

數字電路實驗箱怎麼使用啊

數字電路一是一,二是二,邏輯關係明晰,條理清楚,比模擬電路好學。組合邏輯是基礎,常用的與、或、非、與非、或非、異或等邏輯特性要熟練掌握。如與非門,我就記憶“有0出1,全1出0”,根本不用去想邏輯關係。邏輯等效變換的公式,是化簡邏輯式的手段,也要熟練掌握,如:

(a

+

b

)‘

=

a'b'

,a

+

a'b

=

a

+

b

等。

時序邏輯是數字電路的重點,

常用觸發器的性質要熟練掌握,如:rs、d、jk

觸發器,時鐘的觸發方式很重要,記住電平觸發、前沿觸發、後沿觸發的差別,才能理解波形圖。

隨後就是掌握常見的功能電路結構。總之,基礎紮實了,看數字電路的圖紙,你就不會覺得陌生

,你會發現整機電路可以分解成你認識的幾種功能模組,至此,你就是庖丁了。

各位大蝦,請教一下,EDA用什麼軟件仿真啊,硬件電路仿真,如單片機有Protues.

下面是我剛纔找到的一個資料,比EDA的百科講的還仔細,受益匪淺。你的問題下面有講到,還有一些其他方面的知識,你最好了解一下。

EDA不是軟件,是一種技術^^^^

EDA技術的概念

EDA技術是在電子CAD技術基礎上發展起來的計算機軟件系統,是指以計算機爲工作平臺,融合了應用電子技術、計算機技術、資訊處理及智能化技術的最新成果,進行電子產品的自動設計。

利用EDA工具,電子設計師可以從概念、算法、協議等開始設計電子系統,大量工作可以透過計算機完成,並可以將電子產品從電路設計、性能分析到設計出IC版圖或PCB版圖的整個過程的計算機上自動處理完成。

現在對EDA的概念或範疇用得很寬。包括在機械、電子、通信、航空航天、化工、礦產、生物、醫學、軍事等各個領域,都有EDA的應用。目前EDA技術已在各大公司、企事業單位和科研教學部門廣泛使用。例如在飛機制造過程中,從設計、性能測試及特性分析直到飛行模擬,都可能涉及到EDA技術。本文所指的EDA技術,主要針對電子電路設計、PCB設計和IC設計。

EDA設計可分爲系統級、電路級和物理實現級。

2 EDA常用軟件

EDA工具層出不窮,目前進入我國並具有廣泛影響的EDA軟件有:multiSIM7(原EWB的最新版本)、PSPICE、OrCAD、PCAD、Protel、Viewlogic、Mentor、Graphics、Synopsys、LSIIogic、Cadence、MicroSim等等。這些工具都有較強的功能,一般可用於幾個方面,例如很多軟件都可以進行電路設計與仿真,同進還可以進行PCB自動佈局佈線,可輸出多種網表檔案與第三方軟件接口。

(下面是關於EDA的軟件介紹,有興趣的話,舊看看吧^^^)

下面按主要功能或主要應用場合,分爲電路設計與仿真工具、PCB設計軟件、IC設計軟件、PLD設計工具及其它EDA軟件,進行簡單介紹。

2.1 電子電路設計與仿真工具

我們大家可能都用過試驗板或者其他的東西製作過一些電子製做來進行實踐。但是有的時候,我們會發現做出來的東西有很多的問題,事先並沒有想到,這樣一來就浪費了我們的很多時間和物資。而且增加了產品的開發週期和延續了產品的上市時間從而使產品失去市場競爭優勢。有沒有能夠不動用電烙鐵試驗板就能知道結果的方法呢?結論是有,這就是電路設計與仿真技術。

說到電子電路設計與仿真工具這項技術,就不能不提到美國,不能不提到他們的飛機設計爲什麼有很高的效率。以前我國定型一箇中型飛機的設計,從草案到詳細設計到風洞試驗再到最後出圖到實際投產,整個週期大概要10年。而美國是1年。爲什麼會有這樣大的差距呢?因爲美國在設計時大部分採用的是虛擬仿真技術,把多年積累的各項風洞實驗參數都輸入電腦,然後透過電腦編程編寫出一個虛擬環境的軟件,並且使它能夠自動套用相關公式和調用長期積累後輸入電腦的相關經驗參數。這樣一來,只要把飛機的外形計數據放入這個虛擬的風洞軟件中進行試驗,哪裏不合理有問題就改動那裏,直至最佳效果,效率自然高了,最後只要再在實際環境中測試幾次找找不足就可以定型了,從他們的波音747到F16都是採用的這種方法。空氣動力學方面的數據由資深專家提供,軟件開發商是IBM,飛行器設計工程師只需利用仿真軟件在計算機平臺上進行各種仿真調試工作即可。同樣,他們其他的很多東西都是採用了這樣類似的方法,從大到小,從複雜到簡單,甚至包括設計傢俱和作曲,只是具體軟件內容不同。其實,他們發明第一代計算機時就是這個目的(當初是爲了高效率設計大炮和相關炮彈以及其他計算量大的設計)。

電子電路設計與仿真工具包括SPICE/PSPICE;multiSIM7;Matlab;SystemView;MMICAD LiveWire、Edison、Tina Pro Bright Spark等。下面簡單介紹前三個軟件。

①SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis):是由美國加州大學推出的電路分析仿真軟件,是20世紀80年代世界上應用最廣的電路設計軟件,1998年被定爲美國國家標準。1984年,美國MicroSim公司推出了基於SPICE的微機版PSPICE(Personal-SPICE)。現在用得較多的是PSPICE6.2,可以說在同類產品中,它是功能最爲強大的模擬和數字電路混合仿真EDA軟件,在國內普遍使用。最新推出了PSPICE9.1版本。它可以進行各種各樣的電路仿真、激勵建立、溫度與噪聲分析、模擬控制、波形輸出、數據輸出、並在同一視窗內同時顯示模擬與數字的仿真結果。無論對哪種器件哪些電路進行仿真,都可以得到精確的仿真結果,並可以自行建立元器件及元器件庫。

②multiSIM(EWB的最新版本)軟件:是Interactive Image Technologies Ltd在20世紀末推出的電路仿真軟件。其最新版本爲multiSIM7,目前普遍使用的是multiSIM2001,相對於其它EDA軟件,它具有更加形象直觀的人機交互介面,特別是其儀器儀表庫中的各儀器儀表與操作真實實驗中的實際儀器儀表完全沒有兩樣,但它對模數電路的混合仿真功能卻毫不遜色,幾乎能夠100%地仿真出真實電路的結果,並且它在儀器儀表庫中還提供了萬用表、信號發生器、瓦特表、雙蹤示波器(對於multiSIM7還具有四蹤示波器)、波特儀(相當實際中的掃頻儀)、字信號發生器、邏輯分析儀、邏輯轉換儀、失真度分析儀、頻譜分析儀、網絡分析儀和電壓表及電流表等儀器儀表。還提供了我們日常常見的各種建模精確的元器件,比如電阻、電容、電感、三極管、二極管、繼電器、可控硅、數碼管等等。模擬集成電路方面有各種運算放大器、其他常用集成電路。數字電路方面有74系列集成電路、4000系列集成電路、等等還支援自制元器件。MultiSIM7還具有I-V分析儀(相當於真實環境中的晶體管特性圖示儀)和Agilent信號發生器、Agilent萬用表、Agilent示波器和動態邏輯平筆等。同時它還能進行VHDL仿真和Verilog HDL仿真。

③MATLAB產品族:它們的一大特性是有衆多的面向具體應用的工具箱和仿真塊,包含了完整的函數集用來對圖像信號處理、控制系統設計、神經網絡等特殊應用進行分析和設計。它具有數據採集、報告生成和MATLAB語言編程產生C/C++代碼等功能。MATLAB產品族具有下列功能:數據分析;數值和符號計算、工程與科學繪圖;控制系統設計;數字圖像信號處理;財務工程;建模、仿真、原型開發;應用開發;圖形用戶介面設計等。MATLAB產品族被廣泛應用於信號與圖像處理、控制系統設計、通訊系統仿真等諸多領域。開放式的結構使MATLAB產品族很容易針對特定的需求進行擴充,從而在不斷深化對問題的認識同時,提高自身的競爭力。

2.2 PCB設計軟件

PCB(Printed-Circuit Board)設計軟件種類很多,如Protel、OrCAD、Viewlogic、PowerPCB、Cadence PSD、MentorGraphices的Expedition PCB、Zuken CadStart、Winboard/Windraft/Ivex-SPICE、PCB Studio、TANGO、PCBWizard(與LiveWire配套的PCB製作軟件包)、ultiBOARD7(與multiSIM2001配套的PCB製作軟件包)等等。

目前在我國用得最多當屬Protel,下面僅對此軟件作一介紹。

Protel是PROTEL(現爲Altium)公司在20世紀80年代末推出的CAD工具,是PCB設計者的首選軟件。它較早在國內使用,普及率最高,在很多的大、中專院校的電路專業還專門開設Protel課程,幾乎所在的電路公司都要用到它。早期的Protel主要作爲印刷板自動佈線工具使用,其最新版本爲Protel DXP,現在普遍使用的是Protel99SE,它是個完整的全方位電路設計系統,包含了電原理圖繪製、模擬電路與數字電路混合信號仿真、多層印刷電路板設計(包含印刷電路板自動佈局佈線),可編程邏輯器件設計、圖表生成、電路表格生成、支援宏操作等功能,並具有Client/Server(客戶/服務體系結構), 同時還相容一些其它設計軟件的檔案格式,如ORCAD、PSPICE、EXCEL等。使用多層印製線路板的自動佈線,可實現高密度PCB的100%布通率。Protel軟件功能強大(同時具有電路仿真功能和PLD開發功能)、介面友好、使用方便,但它最具代表性的是電路設計和PCB設計。

2.3 IC設計軟件

IC設計工具很多,其中按市場所佔份額排行爲Cadence、Mentor Graphics和Synopsys。這三家都是ASIC設計領域相當有名的軟件供應商。其它公司的軟件相對來說使用者較少。中國華大公司也提供ASIC設計軟件(熊貓2000);另外近來出名的Avanti公司,是原來在Cadence的幾個華人工程師創立的,他們的設計工具可以全面和Cadence公司的工具相抗衡,非常適用於深亞微米的IC設計。下面按用途對IC設計軟件作一些介紹。

①設計輸入工具

這是任何一種EDA軟件必須具備的基本功能。像Cadence的composer,viewlogic的viewdraw,硬件描述語言VHDL、Verilog HDL是主要設計語言,許多設計輸入工具都支援HDL(比如說multiSIM等)。另外像Active-HDL和其它的設計輸入方法,包括原理和狀態機輸入方法,設計FPGA/CPLD的工具大都可作爲IC設計的輸入手段,如Xilinx、Altera等公司提供的開發工具Modelsim FPGA等。

②設計仿真工作

我們使用EDA工具的一個最大好處是可以驗證設計是否正確,幾乎每個公司的EDA產品都有仿真工具。Verilog-XL、NC-verilog用於Verilog仿真,Leapfrog用於VHDL仿真,Analog Artist用於模擬電路仿真。Viewlogic的仿真器有:viewsim門級電路仿真器,speedwaveVHDL仿真器,VCS-verilog仿真器。Mentor Graphics有其子公司Model Tech出品的VHDL和Verilog雙仿真器:Model Sim。Cadence、Synopsys用的是VSS(VHDL仿真器)。現在的趨勢是各大EDA公司都逐漸用HDL仿真器作爲電路驗證的工具。

③綜合工具

綜合工具可以把HDL變成門級網表。這方面Synopsys工具佔有較大的優勢,它的Design Compile是作爲一個綜合的工業標準,它還有另外一個產品叫Behavior Compiler,可以提供更進階的綜合。

另外最近美國又出了一個軟件叫Ambit,據說比Synopsys的軟件更有效,可以綜合50萬門的電路,速度更快。今年初Ambit被Cadence公司收購,爲此Cadence放棄了它原來的綜合軟件Synergy。隨着FPGA設計的規模越來越大,各EDA公司又開發了用於FPGA設計的綜合軟件,比較有名的有:Synopsys的FPGA Express, Cadence的Synplity, Mentor的Leonardo,這三家的FPGA綜合軟件佔了市場的絕大部分。

④佈局和佈線

在IC設計的佈局佈線工具中,Cadence軟件是比較強的,它有很多產品,用於標準單元、門陣列已可實現交互佈線。最有名的是Cadence spectra,它原來是用於PCB佈線的,後來Cadence把它用來作IC的佈線。其主要工具有:Cell3,Silicon Ensemble-標準單元佈線器;Gate Ensemble-門陣列布線器;Design Planner-佈局工具。其它各EDA軟件開發公司也提供各自的佈局佈線工具。

⑤物理驗證工具

物理驗證工具包括版圖設計工具、版圖驗證工具、版圖提取工具等等。這方面Cadence也是很強的,其Dracula、Virtuso、Vampire等物理工具有很多的使用者。

⑥模擬電路仿真器

前面講的仿真器主要是針對數字電路的,對於模擬電路的仿真工具,普遍使用SPICE,這是唯一的選擇。只不過是選擇不同公司的SPICE,像MiceoSim的PSPICE、Meta Soft的HSPICE等等。HSPICE現在被Avanti公司收購了。在衆多的SPICE中,HSPICE作爲IC設計,其模型多,仿真的精度也高。

2.4 PLD設計工具

PLD(Programmable Logic Device)是一種由用戶根據需要而自行構造邏輯功能的數字集成電路。目前主要有兩大類型:CPLD(Complex PLD)和FPGA(Field Programmable Gate Array)。它們的基本設計方法是藉助於EDA軟件,用原理圖、狀態機、布爾表達式、硬件描述語言等方法,生成相應的目標檔案,最後用編程器或下載電纜,由目標器件實現。生產PLD的廠家很多,但最有代表性的PLD廠家爲Altera、Xilinx和Lattice公司。

PLD的開發工具一般由器件生產廠家提供,但隨着器件規模的不斷增加,軟件的複雜性也隨之提高,目前由專門的軟件公司與器件生產廠家使用,推出功能強大的設計軟件。下面介紹主要器件生產廠家和開發工具。

①ALTERA:20世紀90年代以後發展很快。主要產品有:MAX3000/7000、FELX6K/10K、APEX20K、ACEX1K、Stratix等。其開發工具-MAX+PLUS II是較成功的PLD開發平臺,最新又推出了Quartus II開發軟件。Altera公司提供較多形式的設計輸入手段,綁定第三方VHDL綜合工具,如:綜合軟件FPGA Express、Leonard Spectrum,仿真軟件ModelSim。

②ILINX:FPGA的發明者。產品種類較全,主要有:XC9500/4000、Coolrunner(XPLA3)、Spartan、Vertex等系列,其最大的Vertex-II Pro器件已達到800萬門。開發軟件爲Foundation和ISE。通常來說,在歐洲用Xilinx的人多,在日本和亞太地區用ALTERA的人多,在美國則是平分秋色。全球PLD/FPGA產品60%以上是由Altera和Xilinx提供的。可以講Altera和Xilinx共同決定了PLD技術的發展方向。

③Lattice-Vantis:Lattice是ISP(In-System Programmability)技術的發明者。ISP技術極大地促進了PLD產品的發展,與ALTERA和XILINX相比,其開發工具比Altera和Xilinx略遜一籌。中小規模PLD比較有特色,大規模PLD的競爭力還不夠強(Lattice沒有基於查找表技術的大規模FPGA),1999年推出可編程模擬器件,1999年收購Vantis(原AMD子公司),成爲第三大可編程邏輯器件供應商。2001年12月收購Agere公司(原Lucent微電子部)的FPGA部門。主要產品有ispLSI2000/5000/8000,MACH4/5。

④ACTEL:反熔絲(一次性燒寫)PLD的領導者。由於反熔絲PLD抗輻射、耐高低溫、功耗低、速度快,所以在軍品和宇航級上有較大優勢。ALTERA和XILINX則一般不涉足軍品和宇航級市場。

⑤Quicklogic:專業PLD/FPGA公司,以一次性反熔絲工藝爲主,在中國地區銷售量不大。

⑥Lucent:主要特點是有不少用於通訊領域的專用IP核,但PLD/FPGA不是Lucent的主要業務,在中國地區使用的人很少。

⑦ATMEL:中小規模PLD做得不錯。ATMEL也做了一些與Altera和Xilinx相容的片子,但在品質上與原廠家還是有一些差距,在高可靠性產品中使用較少,多用在低端產品上。

⑧Clear Logic:生產與一些著名PLD/FPGA大公司相容的芯片,這種芯片可將用戶的設計一次性固化,不可編程,批量生產時的成本較低。

⑨WSI:生產PSD(單片機可編程外圍芯片)產品。這是一種特殊的PLD,如最新的PSD8xx、PSD9xx集成了PLD、EPROM、Flash,並支援ISP(在線編程),集成度高,主要用於配合單片機工作。

順便提一下:PLD(可編程邏輯器件)是一種可以完全替代74系列及GAL、PLA的新型電路,只要有數字電路基礎,會使用計算機,就可以進行PLD的開發。PLD的在線編程能力和強大的開發軟件,使工程師可以幾天,甚至幾分鐘內就可完成以往幾周才能完成的工作,並可將數百萬門的複雜設計集成在一顆芯片內。PLD技術在發達國家已成爲電子工程師必備的技術。

2.5 其它EDA軟件

①VHDL語言:超高速集成電路硬件描述語言(VHSIC Hardware Deseription Languagt,簡稱VHDL),是IEEE的一項標準設計語言。它源於美國國防部提出的超高速集成電路(Very High Speed Integrated Circuit,簡稱VHSIC)計劃,是ASIC設計和PLD設計的一種主要輸入工具。

②Veriolg HDL:是Verilog公司推出的硬件描述語言,在ASIC設計方面與VHDL語言平分秋色。

③其它EDA軟件如專門用於微波電路設計和電力載波工具、PCB製作和工藝流程控制等領域的工具,在此就不作介紹了。

3 EDA的應用

EDA在教學、科研、產品設計與製造等各方面都發揮着巨大的作用。在教學方面,幾乎所有理工科(特別是電子資訊)類的高校都開設了EDA課程。主要是讓學生了解EDA的基本概念和基本原理、掌握用HDL語言編寫規範、掌握邏輯綜合的理論和算法、使用EDA工具進行電子電路課程的實驗驗證並從事簡單系統的設計。一般學習電路仿真工具(如multiSIM、PSPICE)和PLD開發工具(如Altera/Xilinx的器件結構及開發系統),爲今後工作打下基礎。

科研方面主要利用電路仿真工具(multiSIM或PSPICE)進行電路設計與仿真;利用虛擬儀器進行產品測試;將CPLD/FPGA器件實際應用到儀器設備中;從事PCB設計和ASIC設計等。

在產品設計與製造方面,包括計算機仿真,產品開發中的EDA工具應用、系統級模擬及測試環境的仿真,生產流水線的EDA技術應用、產品測試等各個環節。如PCB的製作、電子設備的研製與生產、電路板的焊接、ASIC的製作過程等。

從應用領域來看,EDA技術已經滲透到各行各業,如上文所說,包括在機械、電子、通信、航空航航天、化工、礦產、生物、醫學、軍事等各個領域,都有EDA應用。另外,EDA軟件的功能日益強大,原來功能比較單一的軟件,現在增加了很多新用途。如AutoCAD軟件可用於機械及建築設計,也擴展到建築裝璜及各類效果圖、汽車和飛機的模型、電影特技等領域。

4 EDA技術的發展趨勢

從目前的EDA技術來看,其發展趨勢是重視、使用普及、應用廣泛、工具多樣、軟件功能強大。

中國EDA市場已漸趨成熟,不過大部分設計工程師面向的是PCB制板和小型ASIC領域,僅有小部分(約11%)的設計人員開發複雜的片上系統器件。爲了與臺灣和美國的設計工程師形成更有力的競爭,中國的設計隊伍有必要引進和學習一些最新的EDA技術。

在資訊通信領域,要優先發展高速寬帶資訊網、深亞微米集成電路、新型元器件、計算機及軟件技術、第三代移動通信技術、資訊管理、資訊安全技術,積極開拓以數字技術、網絡技術爲基礎的新一代資訊產品,發展新興產業,培育新的經濟增長點。要大力推進製造業資訊化,積極開展計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助工程(CAE)、計算機輔助工藝(CAPP)、計算機機輔助製造(CAM)、產品數據管理(PDM)、製造資源計劃(MRPII)及企業資源管理(ERP)等。有條件的企業可開展“網絡製造”,便於合作設計、合作製造,參與國內和國際競爭。開展“數控化”工程和“數字化”工程。自動化儀表的技術發展趨勢的測試技術、控制技術與計算機技術、通信技術進一步融合,形成測量、控制、通信與計算機(M3C)結構。在ASIC和PLD設計方面,向超高速、高密度、低功耗、低電壓方面發展。

外設技術與EDA工程相結合的市場前景看好,如組合超大屏幕的相關連接,多屏幕技術也有所發展。

中國自1995年以來加速開發半導體產業,先後建立了幾所設計中心,推動系列設計活動以應對亞太地區其它EDA市場的競爭。

在EDA軟件開發方面,目前主要集中在美國。但各國也正在努力開發相應的工具。日本、韓國都有ASIC設計工具,但不對外開放。中國華大集成電路設計中心,也提供IC設計軟件,但性能不是很強。相信在不久的將來會有更多更好的設計工具在各地開花並結果。據最新統計顯示,中國和印度正在成爲電子設計自動化領域發展最快的兩個市場,年夏合增長率分別達到了50%和30%。

EDA技術發展迅猛,完全可以用日新月異來描述。EDA技術的應用廣泛,現在已涉及到各行各業。EDA水平不斷提高,設計工具趨於完美的地步。EDA市場日趨成熟,但我國的研發水平仍很有限,尚需迎頭趕上。

求助求救:怎麼樣labview7.1來實現數字電路實驗?

http://www.huachu.com.cn/itbook/itbookinfo.asp?lbbh=BB06935847

這裏有賣參考書的

http://bbs.btbbt.com/viewthread.php?tid=361852

這裏有連結下載

關於LabVIEW 7.1:

LabVIEW 7.1是NI發佈的圖形化開發工具的最新版本,透過升級各種平臺上的自動化儀器驅動以及實時系統的進階調試功能和底層執行時序,LabVIEW7.1把Express技術擴展到更廣泛的自動化測量應用中。

NI LabVIEW——高效的圖形化編程環境,提供了一種全新的程序編寫方法 ,用圖標代替文字代碼創建應用程序。它提供了一個直覺式的環境,與測量硬件緊密結合,能讓工程師、科學家們迅速開發出有關...

透過LabVIEW的進階分析和自動化性能與泰克示波器的高保真信號採集和高精度測量相結合,您就能快速解決設計上面臨的挑戰,更能高效率的完成自動化測試任務。現在,透過NI LabVIEW與任何一臺泰克Open Windows示波器的集成,您就可以充分利用系統的最大靈活性來提高您的生產效率

LabVIEW 7.1新增特性:

-- Express技術可連接更多I/O信號;

-- 更多分析函數速度提高200%;

-- 代碼優化工具;

-- 進階編程功能用於RT(實時)應用;

-- 更多用於PDAs和FPGAs應用開發的新特性...

信諾達杯數字電路測試怎麼弄

產品1:DL系列測試機

DL2000是一臺大型集成電路測試系統,外形尺寸600mm x350mm x 600mm,最高測試速率200MHz,最高配置512個通道。該系統是以測試數字IC爲主,整個平臺採用機櫃加電纜的結構設計,可相容各種類型的機械手、探針臺、以及外掛表等設備。

DL2000旨在幫助您以較低的成本,實現測試效率以及測試穩定性的提高和改善。該測試系統支援廣泛的業務,是實驗室開發或大批量生產的理想選擇。

產品2:FL1000射頻電路老煉系統

該老化測試系統是自主研發的一款對X波段大功率微波管進行直流中級、末級與射頻中級、末級老化的通用技術平臺,該平臺主要對大功率微波管進行高溫動態老化,可提供室溫~200攝氏度的器件殼溫,可調佔空比脈衝電流可達140A,電壓可達70V,老化脈衝功率可達到4500W,激勵的射頻信號可達到8~10GHz。

產品3:FL2000動態老煉測試系統

該系統提供對CPU、CPLD、FPGA、大容量存儲器等超大規模集成電路的高溫動態老化測試,將老化與電參數測試結合,在老化過程中可動態測試不同溫度區間器件的電參數特性。

產品4:EL1000三溫機械手

ET1000 是一臺單 / 雙 SITE 的 P&P 測試分類機,可以支援多種封裝的芯片,如 BGA/QFN/TSOP 等,芯片尺寸從5X5-50X50mm。使用 EPSON 機械臂將 IC 從進料區移至測試區,再根據測試結果進行分類。不僅適用於電性測試,也可用於系統功能測試。針對不同的測試環境,提供三溫控制系統,無需液氮消耗,可以提供 -65℃~175℃ 的測試環境。切換產品僅需更換 Docking 與 Plunger 即可,縮短產品切換時間,是理想的產品工程和試驗研發設備,適用於研究所、實驗室等。

產品5:集成電路及模組表面電磁場掃描探測系統

器件/模組表面電磁場近場掃描系統,用於探測器件及模組表面的電磁場。利用這些表面電磁場資訊可以實現器件的電磁輻射發射評價、器件內部電磁干擾源定位,藉助電磁算法還可以進一步獲得器件在特定環境下週圍的電磁場分佈,並分析與其他器件(包括天線)之間的相互耦合作用,從而應用於佈局優化器件/模組表面電磁場近場掃描系統,用於探測器件及模組表面間的相互耦合作用,從而應用於佈局優化。

關於信諾達

公司成立於2008年,是集研發、生產、銷售、服務於一體的高新技術企業,被授予“國家高新技術企業”證書,在專業領域已獲得多項專利,並於2009年透過ISO9001質量體系認證。針對用戶的實際需求可量身爲客戶提供最優的測試解決方案。司秉承“敬業、奉獻、協同、創新”的精神,以先進的科研技術、規範化的管理,竭誠爲客戶提供高質高效的測試服務

說說對仿真軟件Proteus的認識

Proteus是一種功能強大的電子設計自動化軟件,提供智能原理圖設計系統、SPICE模擬電路、數字電路及MCU器件混合仿真系統和PCB設計系統功能

其不僅可以仿真傳統的電路分析實驗、模擬電子線路實驗、數字電路實驗等,而且可以仿真嵌入式系統的實驗,其最大的特色在於可以提供嵌入式系統(單片機應用系統、ARM應用系統)的仿真實驗,這也是其它任何仿真軟件無力所及的

例如,其支援單片機和周邊設備,可以仿真51系列、AVR、PIC、8086、MSP430、Motorola的68系列等常用的MCU,並提供周邊設備的仿真,例如373、led、示波器等

Proteus提供了大量的元件庫,有RAM、ROM、鍵盤、馬達、LED、LCD、AD/DA、部分SPI器件、部分IIC器件等

在編譯方面,它也支援Keil和MPLAB等多種編譯器

在Proteus中,從原理圖設計、單片機編程、系統仿真到PCB設計一氣呵成,真正實現了從概念到產品的完整設計

數字平臺是什麼意思

數字平臺就是基於數字化的平臺,什麼是數字化了?

當今時代是資訊化時代,而資訊的數字化也越來越爲研究人員所重視。早在40年代,香農證明了採樣定理,即在一定條件下,用離散的序列可以完全代表一個連續函數。就實質而言,採樣定理爲數字化技術奠定了重要基礎。

數字化技術的重要性至少可以體現在以下幾個方面:

數字化是數字計算機的基礎:若沒有數字化技術,就沒有當今的計算機,因爲數字計算機的一切運算和功能都是用數字來完成的。

數字化是多媒體技術的基礎:數字、文字、圖象、語音,包括虛擬現實,及可視世界的各種資訊等,實際上透過採樣定理都可以用0和1來表示,這樣數字化以後的0和1就是各種資訊最基本、最簡單的表示。因此計算機不僅可以計算,還可以發出聲音、打電話、發傳真、放錄象、看電影,這就是因爲0和1可以表示這種多媒體的形象。用0和1還可以產生虛擬的房子,因此用數字媒體就可以代表各種媒體,就可以描述千差萬別的現實世界。

數字化是軟件技術的基礎,是智能技術的基礎:軟件中的系統軟件、工具軟件、應用軟件等,信號處理技術中的數字濾波、編碼、加密、解壓縮等等都是基於數字化實現的。例如圖象的數據量很大,數字化後可以將數據壓縮至10到幾百倍;圖象受到干擾變得模糊,可以用濾波技術使得變得清晰。這些都是經過數字化處理後所得到得結果。

數字化是資訊社會的技術基礎:數字化技術還正在引發一場範圍廣泛的產品,各種家用電器設備,資訊處理設備都將向數字化方向變化。如數字電視、數字廣播、數字電影、DVD 等等,現在通信網絡也向數字化方向發展。

數字化是資訊社會的技術基礎,有人把資訊社會的經濟說成是數字經濟,這足以證明數字化對社會的影響有多麼重大。

Multⅰsⅰm是什麼?

Multisim是美國國家儀器(NI)有限公司推出的以Windows爲基礎的仿真工具

適用於板級的模擬/數字電路板的設計工作。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語言輸入方式,具有豐富的仿真分析能力。

工程師們可以使用Multisim交互式地搭建電路原理圖,並對電路進行仿真。Multisim提煉了SPICE仿真的複雜內容,這樣工程師無需懂得深入的SPICE技術就可以很快地進行捕獲、仿真和分析新的設計,這也使其更適合電子學教育。

擴展資料

應用——

EDA(就是“Electronic Design Automation”的縮寫)技術已經在電子設計領域得到廣泛應用。發達國家目前已經基本上不存在電子產品的手工設計。一臺電子產品的設計過程,從概念的確立,到包括電路原理、PCB版圖、單片機程序、機內結構、FPGA的構建及仿真、

外觀介面、熱穩定分析、電磁相容分析在內的物理級設計,再到PCB鑽孔圖、自動貼片、焊膏漏印、元器件清單、總裝配圖等生產所需資料等等全部在計算機上完成。

EDA技術藉助計算機存儲量大、執行速度快的特點,可對設計方案進行人工難以完成的模擬評估、設計檢驗、設計優化和數據處理等工作。

數字電路實驗箱的使用方法

1、電源的開啟順序是:先開交流開關(實驗箱中的船形開關),再開直流開關,最後開啟各個模組的控制開關。電源關掉的順序剛好與此相反。

2、切忌在實驗中帶電連接線路,正確的方法是斷電後再連線,進行實驗。

3、實驗箱主電路板上所有的芯片出廠時已全部經過嚴格檢驗,因此在做實驗時切忌隨意插拔芯片。

4、實驗箱中的疊插連接線的使用方法爲:連線插入時要垂直,切忌用力,拔出時用手捏住連線靠近插孔的一端,然後左右旋轉幾下,連線自然會從插孔中鬆開、彈出,切忌用力向上拉線,這樣很容易造成連線和插孔的損壞。

5、實驗中應該嚴格按照老師的要求和實驗指導書來操作,不要隨意亂動開關,芯片及其它元器件,以免造成實驗箱的損壞。元件庫中的二極管和數碼管一定要注意極性。

6、如果在實驗中由於操作不當或其它原因而出現異常情況,如數碼管顯示不穩,閃爍,芯片發燙等,首先立即斷電,然後報告老師,切忌無視現象,繼續實驗,以免造成嚴重後果。

什麼是數字電路MSTP?

MSTP(Multi-Service Transfer Platform)(基於SDH 的多業務傳送平臺)是指基於SDH 平臺同時實現TDM、ATM、以太網等業務的接入、處理和傳送,提供統一網管的多業務節點。

參考資料:http://ke.baidu.com/view/625706.htm

實驗五 時序邏輯實驗——計數器功能測試及應用

1.實驗目的與要求

透過實驗, 掌握74163的工作原理和其應用。

2.實驗設備

硬件:PC機 一臺

數字電路實驗教學平臺 一臺

軟件:Quartus II集成開發環境

3.實驗內容

(1) 運用74163實現加法計數,並透過LED燈顯示結果;

(2) 運用8count和74138實現跑馬燈;

(3) 運用74163實現序列產生器。

4.實驗預習要求

(1) 仔細閱讀課本第三章的計數器,理解計數器原理和功能。

5.實驗原理

(1) 74163原理圖如圖1所示。CLRN是低電平有效的同步清0信號,在所有優先信號中優先權最高。LDN是低電平有效的同步置數信號。DCBA是需要置入的並行數據輸入端。QA、QB、QC、QD是數據輸出。ENT、ENP爲計數控制信號,只有當ENT、TNP同時爲1時,計數才能計數。RCO是進位輸出。透過設定時鐘信號和控制信號就可以實現4位加法計數器,在QA~QD數據端接上

LED燈的信號腳就可看到加法結果的輸出效果。例如採用74163實現分頻計數

的實現電路如圖5.2所示。

(2) 利用8位計數器(8count)實現流水燈的參考邏輯圖如圖3所示。一個8count可以實現256分頻,利用3個8count級聯分頻,並把末級分頻得到的頻率接到74138的3個輸入端,譯碼輸出端接到8個LED燈上,8個LED燈依次被點亮,這樣便實現流水燈的效果。

在數字電路實驗教學平臺各個LED管對應的FPGA控制管腳如表1.1所示:

表1.1 各LED管對應的FPGA控制管腳

撥碼開關對應的FPGA控制管腳表1.2所示:

表1.2 撥碼開關對應控制管腳

按鍵和蜂鳴器對應的FPGA控制管腳表1.3所示:

表1.3 按鍵和蜂鳴器對應控制管腳

基礎實驗

1.給出 74163實現加法計數電路並分析其原理。

答:邏輯電路設計如圖。

2.給出利用8count和74138實現流水燈的電路並分析其原理。

答:邏輯電路設計如圖。

原理:透過8count對實驗板進行分頻,並將74138譯碼器的ABC三端接不同分頻,使AB相差兩倍,BC相差兩倍,模擬CBA從000到111的累加,而74138輸出端選中相應的LED燈,實現流水燈效果。

3.給出74163實現序列產生器的電路並分析其原理。

答:邏輯電路設計如圖。

原理:74151對接入的信號進行選擇,並從Y輸出端輸出。由於74163是一個加法計數器,故74151的ABC端會以一定的頻率從000到111,並對D0-D7上的數據進行選擇輸出。由圖所接電路,D0-D7的序列爲10101010,若在Y端接一個LED燈,則可以看到LED燈閃爍的現象。

進階實驗

數字電路實驗箱怎麼使用啊

數字電路一是一,二是二,邏輯關係明晰,條理清楚,比模擬電路好學。組合邏輯是基礎,常用的與、或、非、與非、或非、異或等邏輯特性要熟練掌握。如與非門,我就記憶“有0出1,全1出0”,根本不用去想邏輯關係。邏輯等效變換的公式,是化簡邏輯式的手段,也要熟練掌握,如:

(a

+

b

)‘

=

a'b'

,a

+

a'b

=

a

+

b

等。

時序邏輯是數字電路的重點,

常用觸發器的性質要熟練掌握,如:rs、d、jk

觸發器,時鐘的觸發方式很重要,記住電平觸發、前沿觸發、後沿觸發的差別,才能理解波形圖。

隨後就是掌握常見的功能電路結構。總之,基礎紮實了,看數字電路的圖紙,你就不會覺得陌生

,你會發現整機電路可以分解成你認識的幾種功能模組,至此,你就是庖丁了。

各位大蝦,請教一下,EDA用什麼軟件仿真啊,硬件電路仿真,如單片機有Protues.

下面是我剛纔找到的一個資料,比EDA的百科講的還仔細,受益匪淺。你的問題下面有講到,還有一些其他方面的知識,你最好了解一下。

EDA不是軟件,是一種技術^^^^

EDA技術的概念

EDA技術是在電子CAD技術基礎上發展起來的計算機軟件系統,是指以計算機爲工作平臺,融合了應用電子技術、計算機技術、資訊處理及智能化技術的最新成果,進行電子產品的自動設計。

利用EDA工具,電子設計師可以從概念、算法、協議等開始設計電子系統,大量工作可以透過計算機完成,並可以將電子產品從電路設計、性能分析到設計出IC版圖或PCB版圖的整個過程的計算機上自動處理完成。

現在對EDA的概念或範疇用得很寬。包括在機械、電子、通信、航空航天、化工、礦產、生物、醫學、軍事等各個領域,都有EDA的應用。目前EDA技術已在各大公司、企事業單位和科研教學部門廣泛使用。例如在飛機制造過程中,從設計、性能測試及特性分析直到飛行模擬,都可能涉及到EDA技術。本文所指的EDA技術,主要針對電子電路設計、PCB設計和IC設計。

EDA設計可分爲系統級、電路級和物理實現級。

2 EDA常用軟件

EDA工具層出不窮,目前進入我國並具有廣泛影響的EDA軟件有:multiSIM7(原EWB的最新版本)、PSPICE、OrCAD、PCAD、Protel、Viewlogic、Mentor、Graphics、Synopsys、LSIIogic、Cadence、MicroSim等等。這些工具都有較強的功能,一般可用於幾個方面,例如很多軟件都可以進行電路設計與仿真,同進還可以進行PCB自動佈局佈線,可輸出多種網表檔案與第三方軟件接口。

(下面是關於EDA的軟件介紹,有興趣的話,舊看看吧^^^)

下面按主要功能或主要應用場合,分爲電路設計與仿真工具、PCB設計軟件、IC設計軟件、PLD設計工具及其它EDA軟件,進行簡單介紹。

2.1 電子電路設計與仿真工具

我們大家可能都用過試驗板或者其他的東西製作過一些電子製做來進行實踐。但是有的時候,我們會發現做出來的東西有很多的問題,事先並沒有想到,這樣一來就浪費了我們的很多時間和物資。而且增加了產品的開發週期和延續了產品的上市時間從而使產品失去市場競爭優勢。有沒有能夠不動用電烙鐵試驗板就能知道結果的方法呢?結論是有,這就是電路設計與仿真技術。

說到電子電路設計與仿真工具這項技術,就不能不提到美國,不能不提到他們的飛機設計爲什麼有很高的效率。以前我國定型一箇中型飛機的設計,從草案到詳細設計到風洞試驗再到最後出圖到實際投產,整個週期大概要10年。而美國是1年。爲什麼會有這樣大的差距呢?因爲美國在設計時大部分採用的是虛擬仿真技術,把多年積累的各項風洞實驗參數都輸入電腦,然後透過電腦編程編寫出一個虛擬環境的軟件,並且使它能夠自動套用相關公式和調用長期積累後輸入電腦的相關經驗參數。這樣一來,只要把飛機的外形計數據放入這個虛擬的風洞軟件中進行試驗,哪裏不合理有問題就改動那裏,直至最佳效果,效率自然高了,最後只要再在實際環境中測試幾次找找不足就可以定型了,從他們的波音747到F16都是採用的這種方法。空氣動力學方面的數據由資深專家提供,軟件開發商是IBM,飛行器設計工程師只需利用仿真軟件在計算機平臺上進行各種仿真調試工作即可。同樣,他們其他的很多東西都是採用了這樣類似的方法,從大到小,從複雜到簡單,甚至包括設計傢俱和作曲,只是具體軟件內容不同。其實,他們發明第一代計算機時就是這個目的(當初是爲了高效率設計大炮和相關炮彈以及其他計算量大的設計)。

電子電路設計與仿真工具包括SPICE/PSPICE;multiSIM7;Matlab;SystemView;MMICAD LiveWire、Edison、Tina Pro Bright Spark等。下面簡單介紹前三個軟件。

①SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis):是由美國加州大學推出的電路分析仿真軟件,是20世紀80年代世界上應用最廣的電路設計軟件,1998年被定爲美國國家標準。1984年,美國MicroSim公司推出了基於SPICE的微機版PSPICE(Personal-SPICE)。現在用得較多的是PSPICE6.2,可以說在同類產品中,它是功能最爲強大的模擬和數字電路混合仿真EDA軟件,在國內普遍使用。最新推出了PSPICE9.1版本。它可以進行各種各樣的電路仿真、激勵建立、溫度與噪聲分析、模擬控制、波形輸出、數據輸出、並在同一視窗內同時顯示模擬與數字的仿真結果。無論對哪種器件哪些電路進行仿真,都可以得到精確的仿真結果,並可以自行建立元器件及元器件庫。

②multiSIM(EWB的最新版本)軟件:是Interactive Image Technologies Ltd在20世紀末推出的電路仿真軟件。其最新版本爲multiSIM7,目前普遍使用的是multiSIM2001,相對於其它EDA軟件,它具有更加形象直觀的人機交互介面,特別是其儀器儀表庫中的各儀器儀表與操作真實實驗中的實際儀器儀表完全沒有兩樣,但它對模數電路的混合仿真功能卻毫不遜色,幾乎能夠100%地仿真出真實電路的結果,並且它在儀器儀表庫中還提供了萬用表、信號發生器、瓦特表、雙蹤示波器(對於multiSIM7還具有四蹤示波器)、波特儀(相當實際中的掃頻儀)、字信號發生器、邏輯分析儀、邏輯轉換儀、失真度分析儀、頻譜分析儀、網絡分析儀和電壓表及電流表等儀器儀表。還提供了我們日常常見的各種建模精確的元器件,比如電阻、電容、電感、三極管、二極管、繼電器、可控硅、數碼管等等。模擬集成電路方面有各種運算放大器、其他常用集成電路。數字電路方面有74系列集成電路、4000系列集成電路、等等還支援自制元器件。MultiSIM7還具有I-V分析儀(相當於真實環境中的晶體管特性圖示儀)和Agilent信號發生器、Agilent萬用表、Agilent示波器和動態邏輯平筆等。同時它還能進行VHDL仿真和Verilog HDL仿真。

③MATLAB產品族:它們的一大特性是有衆多的面向具體應用的工具箱和仿真塊,包含了完整的函數集用來對圖像信號處理、控制系統設計、神經網絡等特殊應用進行分析和設計。它具有數據採集、報告生成和MATLAB語言編程產生C/C++代碼等功能。MATLAB產品族具有下列功能:數據分析;數值和符號計算、工程與科學繪圖;控制系統設計;數字圖像信號處理;財務工程;建模、仿真、原型開發;應用開發;圖形用戶介面設計等。MATLAB產品族被廣泛應用於信號與圖像處理、控制系統設計、通訊系統仿真等諸多領域。開放式的結構使MATLAB產品族很容易針對特定的需求進行擴充,從而在不斷深化對問題的認識同時,提高自身的競爭力。

2.2 PCB設計軟件

PCB(Printed-Circuit Board)設計軟件種類很多,如Protel、OrCAD、Viewlogic、PowerPCB、Cadence PSD、MentorGraphices的Expedition PCB、Zuken CadStart、Winboard/Windraft/Ivex-SPICE、PCB Studio、TANGO、PCBWizard(與LiveWire配套的PCB製作軟件包)、ultiBOARD7(與multiSIM2001配套的PCB製作軟件包)等等。

目前在我國用得最多當屬Protel,下面僅對此軟件作一介紹。

Protel是PROTEL(現爲Altium)公司在20世紀80年代末推出的CAD工具,是PCB設計者的首選軟件。它較早在國內使用,普及率最高,在很多的大、中專院校的電路專業還專門開設Protel課程,幾乎所在的電路公司都要用到它。早期的Protel主要作爲印刷板自動佈線工具使用,其最新版本爲Protel DXP,現在普遍使用的是Protel99SE,它是個完整的全方位電路設計系統,包含了電原理圖繪製、模擬電路與數字電路混合信號仿真、多層印刷電路板設計(包含印刷電路板自動佈局佈線),可編程邏輯器件設計、圖表生成、電路表格生成、支援宏操作等功能,並具有Client/Server(客戶/服務體系結構), 同時還相容一些其它設計軟件的檔案格式,如ORCAD、PSPICE、EXCEL等。使用多層印製線路板的自動佈線,可實現高密度PCB的100%布通率。Protel軟件功能強大(同時具有電路仿真功能和PLD開發功能)、介面友好、使用方便,但它最具代表性的是電路設計和PCB設計。

2.3 IC設計軟件

IC設計工具很多,其中按市場所佔份額排行爲Cadence、Mentor Graphics和Synopsys。這三家都是ASIC設計領域相當有名的軟件供應商。其它公司的軟件相對來說使用者較少。中國華大公司也提供ASIC設計軟件(熊貓2000);另外近來出名的Avanti公司,是原來在Cadence的幾個華人工程師創立的,他們的設計工具可以全面和Cadence公司的工具相抗衡,非常適用於深亞微米的IC設計。下面按用途對IC設計軟件作一些介紹。

①設計輸入工具

這是任何一種EDA軟件必須具備的基本功能。像Cadence的composer,viewlogic的viewdraw,硬件描述語言VHDL、Verilog HDL是主要設計語言,許多設計輸入工具都支援HDL(比如說multiSIM等)。另外像Active-HDL和其它的設計輸入方法,包括原理和狀態機輸入方法,設計FPGA/CPLD的工具大都可作爲IC設計的輸入手段,如Xilinx、Altera等公司提供的開發工具Modelsim FPGA等。

②設計仿真工作

我們使用EDA工具的一個最大好處是可以驗證設計是否正確,幾乎每個公司的EDA產品都有仿真工具。Verilog-XL、NC-verilog用於Verilog仿真,Leapfrog用於VHDL仿真,Analog Artist用於模擬電路仿真。Viewlogic的仿真器有:viewsim門級電路仿真器,speedwaveVHDL仿真器,VCS-verilog仿真器。Mentor Graphics有其子公司Model Tech出品的VHDL和Verilog雙仿真器:Model Sim。Cadence、Synopsys用的是VSS(VHDL仿真器)。現在的趨勢是各大EDA公司都逐漸用HDL仿真器作爲電路驗證的工具。

③綜合工具

綜合工具可以把HDL變成門級網表。這方面Synopsys工具佔有較大的優勢,它的Design Compile是作爲一個綜合的工業標準,它還有另外一個產品叫Behavior Compiler,可以提供更進階的綜合。

另外最近美國又出了一個軟件叫Ambit,據說比Synopsys的軟件更有效,可以綜合50萬門的電路,速度更快。今年初Ambit被Cadence公司收購,爲此Cadence放棄了它原來的綜合軟件Synergy。隨着FPGA設計的規模越來越大,各EDA公司又開發了用於FPGA設計的綜合軟件,比較有名的有:Synopsys的FPGA Express, Cadence的Synplity, Mentor的Leonardo,這三家的FPGA綜合軟件佔了市場的絕大部分。

④佈局和佈線

在IC設計的佈局佈線工具中,Cadence軟件是比較強的,它有很多產品,用於標準單元、門陣列已可實現交互佈線。最有名的是Cadence spectra,它原來是用於PCB佈線的,後來Cadence把它用來作IC的佈線。其主要工具有:Cell3,Silicon Ensemble-標準單元佈線器;Gate Ensemble-門陣列布線器;Design Planner-佈局工具。其它各EDA軟件開發公司也提供各自的佈局佈線工具。

⑤物理驗證工具

物理驗證工具包括版圖設計工具、版圖驗證工具、版圖提取工具等等。這方面Cadence也是很強的,其Dracula、Virtuso、Vampire等物理工具有很多的使用者。

⑥模擬電路仿真器

前面講的仿真器主要是針對數字電路的,對於模擬電路的仿真工具,普遍使用SPICE,這是唯一的選擇。只不過是選擇不同公司的SPICE,像MiceoSim的PSPICE、Meta Soft的HSPICE等等。HSPICE現在被Avanti公司收購了。在衆多的SPICE中,HSPICE作爲IC設計,其模型多,仿真的精度也高。

2.4 PLD設計工具

PLD(Programmable Logic Device)是一種由用戶根據需要而自行構造邏輯功能的數字集成電路。目前主要有兩大類型:CPLD(Complex PLD)和FPGA(Field Programmable Gate Array)。它們的基本設計方法是藉助於EDA軟件,用原理圖、狀態機、布爾表達式、硬件描述語言等方法,生成相應的目標檔案,最後用編程器或下載電纜,由目標器件實現。生產PLD的廠家很多,但最有代表性的PLD廠家爲Altera、Xilinx和Lattice公司。

PLD的開發工具一般由器件生產廠家提供,但隨着器件規模的不斷增加,軟件的複雜性也隨之提高,目前由專門的軟件公司與器件生產廠家使用,推出功能強大的設計軟件。下面介紹主要器件生產廠家和開發工具。

①ALTERA:20世紀90年代以後發展很快。主要產品有:MAX3000/7000、FELX6K/10K、APEX20K、ACEX1K、Stratix等。其開發工具-MAX+PLUS II是較成功的PLD開發平臺,最新又推出了Quartus II開發軟件。Altera公司提供較多形式的設計輸入手段,綁定第三方VHDL綜合工具,如:綜合軟件FPGA Express、Leonard Spectrum,仿真軟件ModelSim。

②ILINX:FPGA的發明者。產品種類較全,主要有:XC9500/4000、Coolrunner(XPLA3)、Spartan、Vertex等系列,其最大的Vertex-II Pro器件已達到800萬門。開發軟件爲Foundation和ISE。通常來說,在歐洲用Xilinx的人多,在日本和亞太地區用ALTERA的人多,在美國則是平分秋色。全球PLD/FPGA產品60%以上是由Altera和Xilinx提供的。可以講Altera和Xilinx共同決定了PLD技術的發展方向。

③Lattice-Vantis:Lattice是ISP(In-System Programmability)技術的發明者。ISP技術極大地促進了PLD產品的發展,與ALTERA和XILINX相比,其開發工具比Altera和Xilinx略遜一籌。中小規模PLD比較有特色,大規模PLD的競爭力還不夠強(Lattice沒有基於查找表技術的大規模FPGA),1999年推出可編程模擬器件,1999年收購Vantis(原AMD子公司),成爲第三大可編程邏輯器件供應商。2001年12月收購Agere公司(原Lucent微電子部)的FPGA部門。主要產品有ispLSI2000/5000/8000,MACH4/5。

④ACTEL:反熔絲(一次性燒寫)PLD的領導者。由於反熔絲PLD抗輻射、耐高低溫、功耗低、速度快,所以在軍品和宇航級上有較大優勢。ALTERA和XILINX則一般不涉足軍品和宇航級市場。

⑤Quicklogic:專業PLD/FPGA公司,以一次性反熔絲工藝爲主,在中國地區銷售量不大。

⑥Lucent:主要特點是有不少用於通訊領域的專用IP核,但PLD/FPGA不是Lucent的主要業務,在中國地區使用的人很少。

⑦ATMEL:中小規模PLD做得不錯。ATMEL也做了一些與Altera和Xilinx相容的片子,但在品質上與原廠家還是有一些差距,在高可靠性產品中使用較少,多用在低端產品上。

⑧Clear Logic:生產與一些著名PLD/FPGA大公司相容的芯片,這種芯片可將用戶的設計一次性固化,不可編程,批量生產時的成本較低。

⑨WSI:生產PSD(單片機可編程外圍芯片)產品。這是一種特殊的PLD,如最新的PSD8xx、PSD9xx集成了PLD、EPROM、Flash,並支援ISP(在線編程),集成度高,主要用於配合單片機工作。

順便提一下:PLD(可編程邏輯器件)是一種可以完全替代74系列及GAL、PLA的新型電路,只要有數字電路基礎,會使用計算機,就可以進行PLD的開發。PLD的在線編程能力和強大的開發軟件,使工程師可以幾天,甚至幾分鐘內就可完成以往幾周才能完成的工作,並可將數百萬門的複雜設計集成在一顆芯片內。PLD技術在發達國家已成爲電子工程師必備的技術。

2.5 其它EDA軟件

①VHDL語言:超高速集成電路硬件描述語言(VHSIC Hardware Deseription Languagt,簡稱VHDL),是IEEE的一項標準設計語言。它源於美國國防部提出的超高速集成電路(Very High Speed Integrated Circuit,簡稱VHSIC)計劃,是ASIC設計和PLD設計的一種主要輸入工具。

②Veriolg HDL:是Verilog公司推出的硬件描述語言,在ASIC設計方面與VHDL語言平分秋色。

③其它EDA軟件如專門用於微波電路設計和電力載波工具、PCB製作和工藝流程控制等領域的工具,在此就不作介紹了。

3 EDA的應用

EDA在教學、科研、產品設計與製造等各方面都發揮着巨大的作用。在教學方面,幾乎所有理工科(特別是電子資訊)類的高校都開設了EDA課程。主要是讓學生了解EDA的基本概念和基本原理、掌握用HDL語言編寫規範、掌握邏輯綜合的理論和算法、使用EDA工具進行電子電路課程的實驗驗證並從事簡單系統的設計。一般學習電路仿真工具(如multiSIM、PSPICE)和PLD開發工具(如Altera/Xilinx的器件結構及開發系統),爲今後工作打下基礎。

科研方面主要利用電路仿真工具(multiSIM或PSPICE)進行電路設計與仿真;利用虛擬儀器進行產品測試;將CPLD/FPGA器件實際應用到儀器設備中;從事PCB設計和ASIC設計等。

在產品設計與製造方面,包括計算機仿真,產品開發中的EDA工具應用、系統級模擬及測試環境的仿真,生產流水線的EDA技術應用、產品測試等各個環節。如PCB的製作、電子設備的研製與生產、電路板的焊接、ASIC的製作過程等。

從應用領域來看,EDA技術已經滲透到各行各業,如上文所說,包括在機械、電子、通信、航空航航天、化工、礦產、生物、醫學、軍事等各個領域,都有EDA應用。另外,EDA軟件的功能日益強大,原來功能比較單一的軟件,現在增加了很多新用途。如AutoCAD軟件可用於機械及建築設計,也擴展到建築裝璜及各類效果圖、汽車和飛機的模型、電影特技等領域。

4 EDA技術的發展趨勢

從目前的EDA技術來看,其發展趨勢是重視、使用普及、應用廣泛、工具多樣、軟件功能強大。

中國EDA市場已漸趨成熟,不過大部分設計工程師面向的是PCB制板和小型ASIC領域,僅有小部分(約11%)的設計人員開發複雜的片上系統器件。爲了與臺灣和美國的設計工程師形成更有力的競爭,中國的設計隊伍有必要引進和學習一些最新的EDA技術。

在資訊通信領域,要優先發展高速寬帶資訊網、深亞微米集成電路、新型元器件、計算機及軟件技術、第三代移動通信技術、資訊管理、資訊安全技術,積極開拓以數字技術、網絡技術爲基礎的新一代資訊產品,發展新興產業,培育新的經濟增長點。要大力推進製造業資訊化,積極開展計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助工程(CAE)、計算機輔助工藝(CAPP)、計算機機輔助製造(CAM)、產品數據管理(PDM)、製造資源計劃(MRPII)及企業資源管理(ERP)等。有條件的企業可開展“網絡製造”,便於合作設計、合作製造,參與國內和國際競爭。開展“數控化”工程和“數字化”工程。自動化儀表的技術發展趨勢的測試技術、控制技術與計算機技術、通信技術進一步融合,形成測量、控制、通信與計算機(M3C)結構。在ASIC和PLD設計方面,向超高速、高密度、低功耗、低電壓方面發展。

外設技術與EDA工程相結合的市場前景看好,如組合超大屏幕的相關連接,多屏幕技術也有所發展。

中國自1995年以來加速開發半導體產業,先後建立了幾所設計中心,推動系列設計活動以應對亞太地區其它EDA市場的競爭。

在EDA軟件開發方面,目前主要集中在美國。但各國也正在努力開發相應的工具。日本、韓國都有ASIC設計工具,但不對外開放。中國華大集成電路設計中心,也提供IC設計軟件,但性能不是很強。相信在不久的將來會有更多更好的設計工具在各地開花並結果。據最新統計顯示,中國和印度正在成爲電子設計自動化領域發展最快的兩個市場,年夏合增長率分別達到了50%和30%。

EDA技術發展迅猛,完全可以用日新月異來描述。EDA技術的應用廣泛,現在已涉及到各行各業。EDA水平不斷提高,設計工具趨於完美的地步。EDA市場日趨成熟,但我國的研發水平仍很有限,尚需迎頭趕上。

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信諾達杯數字電路測試怎麼弄

產品1:DL系列測試機

DL2000是一臺大型集成電路測試系統,外形尺寸600mm x350mm x 600mm,最高測試速率200MHz,最高配置512個通道。該系統是以測試數字IC爲主,整個平臺採用機櫃加電纜的結構設計,可相容各種類型的機械手、探針臺、以及外掛表等設備。

DL2000旨在幫助您以較低的成本,實現測試效率以及測試穩定性的提高和改善。該測試系統支援廣泛的業務,是實驗室開發或大批量生產的理想選擇。

產品2:FL1000射頻電路老煉系統

該老化測試系統是自主研發的一款對X波段大功率微波管進行直流中級、末級與射頻中級、末級老化的通用技術平臺,該平臺主要對大功率微波管進行高溫動態老化,可提供室溫~200攝氏度的器件殼溫,可調佔空比脈衝電流可達140A,電壓可達70V,老化脈衝功率可達到4500W,激勵的射頻信號可達到8~10GHz。

產品3:FL2000動態老煉測試系統

該系統提供對CPU、CPLD、FPGA、大容量存儲器等超大規模集成電路的高溫動態老化測試,將老化與電參數測試結合,在老化過程中可動態測試不同溫度區間器件的電參數特性。

產品4:EL1000三溫機械手

ET1000 是一臺單 / 雙 SITE 的 P&P 測試分類機,可以支援多種封裝的芯片,如 BGA/QFN/TSOP 等,芯片尺寸從5X5-50X50mm。使用 EPSON 機械臂將 IC 從進料區移至測試區,再根據測試結果進行分類。不僅適用於電性測試,也可用於系統功能測試。針對不同的測試環境,提供三溫控制系統,無需液氮消耗,可以提供 -65℃~175℃ 的測試環境。切換產品僅需更換 Docking 與 Plunger 即可,縮短產品切換時間,是理想的產品工程和試驗研發設備,適用於研究所、實驗室等。

產品5:集成電路及模組表面電磁場掃描探測系統

器件/模組表面電磁場近場掃描系統,用於探測器件及模組表面的電磁場。利用這些表面電磁場資訊可以實現器件的電磁輻射發射評價、器件內部電磁干擾源定位,藉助電磁算法還可以進一步獲得器件在特定環境下週圍的電磁場分佈,並分析與其他器件(包括天線)之間的相互耦合作用,從而應用於佈局優化器件/模組表面電磁場近場掃描系統,用於探測器件及模組表面間的相互耦合作用,從而應用於佈局優化。

關於信諾達

公司成立於2008年,是集研發、生產、銷售、服務於一體的高新技術企業,被授予“國家高新技術企業”證書,在專業領域已獲得多項專利,並於2009年透過ISO9001質量體系認證。針對用戶的實際需求可量身爲客戶提供最優的測試解決方案。司秉承“敬業、奉獻、協同、創新”的精神,以先進的科研技術、規範化的管理,竭誠爲客戶提供高質高效的測試服務