数字逻辑与EDA设计

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数字逻辑与EDA设计

目录第一章数字逻辑基础 1.1数制与码制★★★ 数制码制 1.2基本及常用的逻辑运算★★ 1.2逻辑函数表示方法★★ 1.3逻辑函数的化简★★★ 1.4常用74HC系列门电路芯片★ 第二章组合逻辑电路 2.1组合逻辑电路的分析方法★★★ 2.2常用的组合逻辑电路(多考察各种器的输入输出端设计) 2.3组合逻辑电路的设计方法★★★ 2.4组合逻辑电路的时序分析★★★ 第三章时序逻辑电路 3.1时序电路逻辑功能的表示方法★★ 3.2锁存器与触发器 3.3时序电路的分析方法★★★ 3.4常用…

数字逻辑实践2->Verilog编写规范

来源:数字逻辑与Verilog设计实验课讲解,个人做的笔记与整理. 00 规范的重要性良好的编程风格有利于减少消耗的硬件资源,提高设计的工作频率 . 提高系统的可移植性和可维护性. 程序的格式化能体现程序员的基本素质和整个团队的风貌. 01 命名规则有C语言基础的这部分可以简单略过,看看即可.无基础的可以跳过,有一定编程经验后再来总结提高. 01-00 命名字符集用于命名的字符集为:字母A-Z和a-z, 数字0-9以及下划线组成. 例如: 1 data_bus 2 data_width 3…

数字逻辑实践4->面向硬件电路的设计思维--FPGA设计总述

本文是对实验课上讲解的"面向硬件电路的设计思维"的总结,结合数字逻辑课本,进行提炼和整理. 主要来源是课件与本人整理,部分参考了网络大佬的博客. 本文主要介绍不同于之前软件设计思维的硬件设计思维,从非阻塞赋值.并行.面积速度转换.同步电路设计原则.模块划分设计.if-case对比等方面进行整理. 内容太多,我整理了好几天,在浩如烟海的网络前有点无力,想想是自己的实践不够,有一些问题没有亲身体验:也不能一蹴而就,得久久为功.所以这篇文章就当作一个Verilog学习与FPGA设计的总述性文…

数字逻辑实践3->EDA技术与Verilog设计

本文属于EDA技术概述类文章 1 EDA技术及其发展概念 EDA(Electronic Design Automation),指的是以计算机为工作平台,以EDA软件工具为开发环境,以PLD期间或者ASIC专用集成电路为目标期间设计实现电路系统的一种技术. 电子CAD(Computer Aided Design) 狭义的CAD 偏重于"制图"和"建模"(几何模型),广义CAD即覆盖了所有利用计算机进行辅助设计的过程,在这个意义上,CAE和EDA 也可以理解为是CAD…

（数字IC）低功耗设计入门（四）——RTL级低功耗设计

二.RTL级低功耗设计前面介绍了系统级的低功耗设计,换句话说就是在系统级降低功耗可以考虑的方面.系统级的低功耗设计,主要是由系统级设计.具有丰富经验的人员实现,虽然还轮不到我们设计,我们了解一下还是比较好的.我们前端设计人员的重点不在系统级设计上面,而是在RTL级(及综合)上面.下面我们就来介绍RTL编码与逻辑综合的低功耗设计,重点是门控时钟和操作数隔离技术.今天主要是讲解操作数和一些常见的方法:门控时钟由于内容比较多,所以写在后面. (1)并行与流水的选择对于某一个功能模块,我们可以通过并…

数字IC前后端设计中的时序收敛（一）前言

本文转自:自己的微信公众号<数字集成电路设计及EDA教程> 里面主要讲解数字IC前端.后端.DFT.低功耗设计以及验证等相关知识,并且讲解了其中用到的各种EDA工具的教程. 为了纪念,同时考虑到微信公众平台上面发布的很多推文百度搜索不到,所以以后的推文也会在这里进行转载. 数字IC设计中要解决的问题归纳起来其实只有两个:物理问题和时序问题这两个问题也是令设计者最头痛的问题. 前者包括物理DRC(包括天线效应).LVS.有的可能还包括DFM.这个是Floorplan和布线的时候需要着重主要的问…

FPGA学习笔记（三）—— 数字逻辑设计基础（抽象的艺术）

FPGA设计的是数字逻辑,在开始用HDL设计之前,需要先了解一下基本的数字逻辑设计-- 一门抽象的艺术. 现实世界是一个模拟的世界,有很多模拟量,比如温度,声音······都是模拟信号,通过对模拟信号进行约束,我们就会抽象出来高电平和低电平,也就是0和1,用来构建整个数字逻辑世界,这个约束就是电平规则约束,比如常见的有以下几种: 电平约束 VDD/VCC 0 1 CMOS 3~8V 0~0.3VDD 0.7~1VDD TTL 5V±5% 0~0.7 2.4~5 LVCMOS 3.3 0~0.9…

高速数字逻辑电平（8）之LVDS差分信号深度详解

原文地址点击这里: LVDS(Low-Voltage Differential Signaling ,低电压差分信号)是美国国家半导体(National Semiconductor, NS,现TI)于1994年提出的一种信号传输模式的电平标准,它采用极低的电压摆幅高速差动传输数据,可以实现点对点或一点对多点的连接,具有低功耗.低误码率.低串扰和低辐射等优点,已经被广泛应用于串行高速数据通讯场合当中. LVDS技术规范有两个标准,即TIA(电讯工业联盟)/EIA(电子工业联盟)的ANSI/TIA/…

数字逻辑实践5->Verilog语法 | wire 与 reg 的选择与特性

问题起因:最初学习数字逻辑设计理论的时候还没有注意到,在实验课上写代码的时候发现了一个问题: 对于源码模块的变量定义,何时定义为reg.何时定义为wire?它们各自又有什么特性和物理意义? 1. wire wire是网络数据类型的关键字. 网络数据类型表示结构实体(例如门)之间的物理连接(线).网络类型的变量不能储存值. 语言特性 wire型数据常用来表示用于结构化定义 assign为代表的连续赋值描述也叫数据流描述方式.RTL级描述方式指定的组合逻辑信号. 程序模块中,输入输出信号类型缺…

数字逻辑实践6-> 从数字逻辑到计算机组成 | 逻辑元件总结与注意事项

00 一些前言数字逻辑是计算机组成与体系结构的前导课,但是在两者的衔接之间并没有那么流畅,比如对面向硬件电路的设计思路缺乏.这篇总结是在数字逻辑和计组体系结构的衔接阶段进行的. 虽然这篇文是两门课的交接,也算是两个系列的一种过渡,但不代表我的数字逻辑部分就已经完成,这个系列后续会继续更新FPGA的小项目记录,以及阅读笔记等等. 本文主要是对于这个视频的笔记,我觉得很有用,加之此前我的实验报告由于课程关系不好直接往网上发,所以在这里整理一部分代码留作黑箱子.后续还会根据课程老师的要求对本文进行补…

新零售SaaS架构：组织管理的底层逻辑与架构设计

想要深入理解零售企业的组织架构,是非常困难的一件事.因为大部分人都没有实际经营过一家零售企业,更没有参与设计过零售企业的组织架构. 调研商家时,我们只能了解商家组织架构的现状,我们也很难和企业高层直接对话,了解他们为何这样设计组织架构,我们更多是通过一些业务场景的表象,猜测商家的组织设计意图. 但是,要为商家提供具备竞争力的数字化产品,首先需要保障商家组织数字化的正确性,组织管理是一切业务开展的起点,否则,会出现类似症状:对商家而言,觉得产品逻辑很奇葩.难理解,运营效率低下:对业务侧而言,很多场…

小梅哥FPGA数字逻辑设计教程——基于线性序列机的TLC5620型DAC驱动设计

基于线性序列机的TLC5620型DAC驱动设计目录 TLC5620型DAC芯片概述: 2 TLC5620型DAC芯片引脚说明: 2 TLC5620型DAC芯片详细介绍: 3 TLC 5620型DAC接口时序: 4 TLC5620串行数字接口的关键时序参数: 5 芯航线ADDA模块TLC5620电路介绍: 6 线性序列机设计思想与TLC5620接口时序设计: 7 视频教程中的工程源码: 10 视频教程中的测试文件源码: 13 板级验证方法: …

（数字IC）低功耗设计入门（二）——功耗的分析

前面学习了进行低功耗的目的个功耗的构成,今天就来分享一下功耗的分析.由于是面向数字IC前端设计的学习,所以这里的功耗分析是基于DC中的power compiler工具:更精确的功耗分析可以采用PT,关于PT的功耗分析可以查阅其他资料,这里不涉及使用PT的进行功耗分析. (1)功耗分析与流程概述上一个小节中讲解了功耗的构成,并且结合工艺库进行简要地介绍了功耗的计算.但是实际上,我们根本不可能人工地计算实际的大规模集成电路的功耗,我们往往借助EDA工具帮我们分析电路的功耗.这里我们就介绍一下EDA…

（数字IC）低功耗设计入门（三）——系统与架构级

前面讲解了使用EDA工具(主要是power compiler)进行功耗分析的流程,这里我们将介绍在数字IC中进行低功耗设计的方法,同时也结合EDA工具(主要是Design Compiler)如何实现.我们的讲解的低功耗设计主要是自顶向下的设计,也就是说,我们首先介绍在系统架构层面上如何进行低功耗设计(或者可以从哪些方面进行低功耗设计):然后我们在RTL层面和门级层面上介绍低功耗设计的方法,这两个种方法主要是依靠RTL代码和Design Compiler实现的,这是我们前端设计人员进行低功耗设计与…

数字IC前后端设计中的时序收敛（六）--Max Fanout违反

本文转自:自己的微信公众号<数字集成电路设计及EDA教程>(二维码见博文底部) 里面主要讲解数字IC前端.后端.DFT.低功耗设计以及验证等相关知识,并且讲解了其中用到的各种EDA工具的教程. 考虑到微信公众平台上面发布的很多推文百度搜索不到,所以以后的推文也会在这里进行转载. Max Fanout并非硬性指标,在库中也没有具体的限制,在不引起其他逻辑DRC违反的情况下,max fanout即使违反了sdc中的约束应该也可以不用考虑.我们可以通过设置max fanout的值来优化max_cap…

数字IC前后端设计中的时序收敛（五）--Max Transition违反的修复方法

本文转自:自己的微信公众号<数字集成电路设计及EDA教程> 里面主要讲解数字IC前端.后端.DFT.低功耗设计以及验证等相关知识,并且讲解了其中用到的各种EDA工具的教程. 考虑到微信公众平台上面发布的很多推文百度搜索不到,所以以后的推文也会在这里进行转载. 数字IC设计中max_cap和max_tran这类逻辑DRC或者说时序DRC是在设计中必须修复的问题,到最后版图完成,这些问题都是要clean的.他们的分析与优化贯穿前后端设计中.下面按照从前到后的流程逐一讲解每个阶段如果出现max_tr…

数字IC前后端设计中的时序收敛（四）--Max Capacitance违反的修复方法

本文转自:自己的微信公众号<数字集成电路设计及EDA教程> 里面主要讲解数字IC前端.后端.DFT.低功耗设计以及验证等相关知识,并且讲解了其中用到的各种EDA工具的教程. 考虑到微信公众平台上面发布的很多推文百度搜索不到,所以以后的推文也会在这里进行转载. 数字IC设计中max_cap和max_tran这类逻辑DRC或者说时序DRC是在设计中必须修复的问题,到最后版图完成,这些问题都是要clean的.他们的分析与优化贯穿前后端设计中.下面按照从前到后的流程逐一讲解每个阶段如果出现max_ca…

（数字IC）低功耗设计入门（一）

低功耗设计这个专题整理了好久,有一个月了,有图有证据: 然而最近一直有些烦心事.郁闷事,拖延了一下,虽然现在还是有点烦,但是还是先发表了吧.下面我们就来聊聊低功耗设计吧,由于文章比较长,因此我就不一次性发完,我整理之后再发上去.当然,这里的低功耗设计基本上是入门阶段,也就是大部分从理论角度进行阐述,你也可以说是从书本上说的,但是呢,我可以先给大家剧透一下:不仅仅是从理论上说,我还结合EDA工具进行说明如何进行低功耗设计.废话不多说,下面就来看看这个专题的主要内容: ·低功耗设计的目的 ·功耗的构…

（数字IC）低功耗设计入门（五）——RTL级低功耗设计（续）

二.RTL级低功耗设计(续) 前面一篇博文我记录了操作数隔离等低功耗设计,这里就主要介绍一下使用门控时钟进行低功耗设计. (4)门控时钟门控时钟在我的第一篇博客中有简单的描述,这里就进行比较详细的描述吧.我们主要学习门控时钟电路是什么.什么使用门控时钟.综合库里的门控时钟.如何使用门控时钟.对门控时钟的一些处理.手动插入门控时钟.我们重点介绍如何使用门控时钟和门控时钟的处理. ①门控时钟概述门控时钟有两种方案:一种直接针对寄存器的时钟进行门控,一种对模块级别的时钟进行门控.相比之下,直接对寄…

（数字IC）低功耗设计入门（一）——低功耗设计目的与功耗的类型

低功耗设计这个专题整理了好久,有一个月了,有图有证据: 然而最近一直有些烦心事.郁闷事,拖延了一下,虽然现在还是有点烦,但是还是先发表了吧.下面我们就来聊聊低功耗设计吧,由于文章比较长,因此我就不一次性发完,我整理之后再发上去.当然,这里的低功耗设计基本上是入门阶段,也就是大部分从理论角度进行阐述,你也可以说是从书本上说的,但是呢,我可以先给大家剧透一下:不仅仅是从理论上说,我还结合EDA工具进行说明如何进行低功耗设计.废话不多说,下面就来看看这个专题的主要内容: ·低功耗设计的目的 ·功耗的构…