2 EDA技术简介

2。1 EDA技术及发展

从电子初生时代至今，随着模拟/数字电子技术的快速崛起，使得社会生产力得到快速发展，我们的生活进入了全信息化时代。目前，深入我们生活方方面面的电子技术，小到我们使用的手机到电脑，全自动的生活产品比如数字电视，更重要的是大大改善军方设施。

现代电子技术的核心是EDA（Electronic Design Automation）技术。其依赖巨大作用的计算机。基于EDA技术，使用HDL（Hardware Description Language）硬件描述语言为编程语言完成电子设计。然后下载到可编程逻辑器件FPGA板上，理想的设计实现的功能基于这些过程产生。

由此看来，EDA技术已经在电子行业中占据了不可或缺的位置，成为了电子发展产业的一项不容忽视的重要工具。一个电子方面的设计者不管在设计芯片还是在设计系统的时候，如果缺乏EDA技术，是很难成功完成一项设计的。在电子科技产业快速发展的时代，其地位已经是遥遥领先。

2。2 Verilog HDL

2。2。1 Verilog概述

Verilog HDL和VHDL两种硬件描述语言最为被广泛使用，2001年升级成Verilog-2001版本，2005年升级成System Verilog-2005版本。本文使用的Verilog HDL有很强的逻辑性，可以用来设计各种阶段，以此来达到数字电路系统的逻辑性能上的组合、借助一些软件平台实现的电路或者时序上的仿真。Verilog HDL和VHDL同样适合算法级（Algorithm），逻辑级（Logic），门级（Gate），版图级（Layout）等不同层次上的电路设计以及相对应的描述。

对于设计者而言，并不是越复杂的设计越能体现其功能水平，Verilog HDL硬件描述语言最大的优点就是其简介方便的设计。设计者使用这种描述语言对电路进行设计不需要过多的关注工艺实现时的相关具体细节，只要对照理想的实现系统，对此添加一些约束性，便可设计出接近理想的实际电路。

2。2。2 Veilog HDL特点

Verilog HDL已成为IEEE标准。Verilog HDL的应用历史比VHDL悠久，因此其拥有更加广泛的设计群体和更加丰富的资源。其他与VHDL具有相似的特点。此外，Verilog HDL这一描述语言与C语言的风格相近。因而一般操作者或者初学者只要拥有C语言的基础知识，就可以很快的学会并快速使用它。

2。3 Quartus II简介

Quartus II不仅提供全面的用户图形界面设计而且拥有超快的运行速度。并且最吸引人的是其界面有统一的标准，功能具有集中化，易学和易上手等特性。

Altera的IP核可由Quartus II支持。Quartus能加快设计速度是因为其含括了宏功能库。使用者可以利用发展成熟的模块，大大简化设计的复杂性。并且还有一个优点就是它对EDA工具的支撑，让设计者在设计工作和编辑流程阶段更方便的操作第三方软件。

Quartus II支撑Altera的on-chip可编程系统开发（sopc开发）。因而，Quartus II是一种综合性的设计工作平台，既可以操作嵌入式开发，又可以设计可编程逻辑。

3 FPGA简介

3。1 FPGA概述

现场可编程逻辑器件FPGA板排列着很多微小单元块。使用者根据自己的需求配置I/O接口。并自己布线连接实现预期设计的功能。至今为止，微型电子技术迅勐发展，可编程逻辑器件FPGA的功效已经大大改善并优化。其在读写存储速度、发展规模和有效性等等领域都取得了很大的进步。因而，可编程逻辑FPGA在电路设计领域的地位已经排在领先。

如今，设计数字电路最热门的使用方式就是基于可编程逻辑器件FPGA，利用当下最受欢迎的Verilog HDL硬件描述语言或者VHDL语言来进行源程序的编写和有效功能设计。本文直接使用Verilog HDL描述语言，接着通过一系列过程将源程序烧到芯片中，再进行调试，对比理想的功能来测试。若程序准确执行，那么本次设计便成功执行。其中某些可编程逻辑器件能够独自完成框架电路逻辑性能方面的设计。但是如果想要完成更复杂的系统，可以通过软件平台将一些小逻辑模块进行布线组合或者调整I/O口的连接来实现电路的组件。