电子设计技术的核心就是 EDA技术， EDA技术是在计算机的基础上，结合电子技术、计算机技术和智能化技术的概念发展而来的，它是电子CAD通用软件包。EDA技术主要涉及三个方面的工作，即 IC设计、电子电路设计和 PCB设计。

EDA是从计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）的概念发展而来的。一般把EDA技术的发展分为CAD、CAE和EDA这3个阶段。

20世纪90年代以来，微电子工艺有了飞速的成长，2006年工艺水平已经达到了60nm，2011年到达28nm。在一个芯片上可以集成上百万只乃至数亿只晶体管，芯片速率达到了Db/s量级。大容量的可编程逻辑器件逐渐出现在了世人面前，而这些东西对电子科技的工具提出了更高的要求，也提供了更加广阔的发展空间，促进了EDA技术的形成和发展。更重要的是，世界各地都在研究推出更好的EDA工具，加强了各地的科技交流，有效的将EDA技术推向成熟。

如今，EDA技术已经成为当今电子设计的主流技术，如果没有EDA技术在各个领域的指导，那么很多事情都难以完成。EDA工具现在已经成为电路设计师的重要武器，在任何地方都发挥着越来越重要的作用[3]。

2。2 VHDL的发展及特点

VHDL是超高速集成电路硬件描述语言（ Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language）的缩写，在美国国防部的支持下于1985年正式推出。经过20多年的应用和发展，VHDL语言凭借它的系统描述能力、标准化的规则和风格、多层次多功能的仿真，使得电子设计技术受到了大家普遍的关注，人们也广泛地接受了 VHDL语言。VHDL语言已经成为了现代 EDA领域通用的硬件描述语言。

数字系统的结构，行为，功能和接口都可以用VHDL语言来描述。VHDL语言除了含有很多具有硬件特性的语句外，它的语言形式和描述风格与句法都非常类似于一般的计算机高级语言。 VHDL具有计算机编程语言的一般特性，其语言要素是编程语句的基本元素。VHDL各种表达式中的基本元素都是由不同的运算符号连接而成的。不同的程序有不同的文字编程要求，VHDL语言有自己的文字规则，在编程中需要我们去遵循。

VHDL有以下几个特点:VHDL的描述能力强，功能很多，涉及的范围很广；有良好的可读性；良好的可移植性；使用VHDL可以延长设计的生命周期；对于大规模的设计分解以及对设计的再利用VHDL都很支持；有利于保护知识产权[4]。

2。3 FPGA的介绍

20世纪80年代末出现了一种高密度可编程逻辑器件即现场可编程门阵列（简称 FPGA）， FPGA如果采用的是基于静态随机存储器的器件，它是易失性的，每次工作都需要重新加电，并且要重新装入配置数据。FPGA最大的优点在于它可以反复的进行程序装载，当整个系统上电时，给FPGA中下载不同的数据，它可以实现不同的功能。

FPGA在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上不断更新。它是专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路。我们可以用硬件描述语言（Verilog 或 VHDL）设计电路，然后经过简单的编程与仿真，经过引脚锁定，下载到FPGA 上进行硬件测试，FPGA已经成为当代设计的主流技术。在很多FPGA里面，这些可编辑的元件里不仅包含了记忆元件例如触发器（Flip－flop），而且还有其他更加完整的记忆块[5]。

系统设计师根据VHDL语言进行逻辑编程，然后按照一定的步骤进行编译，随后生成元器件，接着把一个个元器件连接起来形成顶层实体图。FPGA的逻辑块和连接可以根据设计者的设计思路而改变，因此FPGA能够实现所需要的逻辑功能。因为系统设计师对抢答器的功能要求， FPGA的各个模块要被设计的系统一一划分，但这样的划分是要比 ASIC（专用集成芯片）的速度要慢的，而且无法完成复杂的设计，并且需要消耗更多的电能。虽然有这样那样的缺点，但是他们也有很多的优点，例如可以快速成品，能够被修改来纠正程序中的错误和更便宜的造价。厂商也会提供便宜的但是编辑能力差的FPGA。考虑到某些FPGA的可编辑能力达不到设计者的要求，可以先把这些设计录入到普通的FPGA开发板上，然后转移到类似于ASIC的芯片当中去。另外一种方法是用CPLD[6]。