EDA的乐曲演奏电路设计.pdf

EDA 的乐曲演奏电路设计 目录 1、EDA 技术发展及介绍 1 1.1 EDA 技术的介绍 1 1.2 EDA 技术的发展 1 1.3 EDA 技术的发展趋势 2 1.4 乐曲演奏电路简介2 2、总体方案设计 3 2.1 设计内容3 2.1 设计方案比较3 2.3 方案论证4 2.3 方案选择4 3、单元模块设计 4 3.1 稳压电源电路 5 3.2 有源晶振电路 5 3.3 蜂鸣器 6 3.4 七段数码管显示电路 7 4、特殊器件的介绍 8 4.1 CPLD 器件介绍 8 4.2 FPGA 器件介绍 8 4.3 MAX||EPM240T100C5 器件 9 5、最小系统原理 10 6、软件实现 11 6.1 音调的控制 11 6.2 音长的控制 12 6.3 软件设计 12 7、系统仿真及调试 16 7.1 仿真 16 7.2 调试 18 8、总结 19 8.1 设计小结 19 8.2 设计收获 19 8.3 设计改进 19 8.4 致谢 19 9 、参考文献 20 第 1 页第 1 页 EDA 的乐曲演奏电路设计 1、EDA 技术发展及介绍 1.1 EDA 技术的介绍 EDA 是电子设计自动化（Electronic Design Automation）缩写，是 90 年代 初从 CAD （计算机辅助设计）、CAM （计算机辅助制造）、CAT （计算机辅助测试） 和 CAE （计算机辅助工程）的概念发展而来的。EDA 技术是以计算机为工具，根 据硬件描述语言 HDL （Hardware Description language）完成的设计文件，自 动地完成逻辑编译、化简、分割、综合及优化、布局布线、仿真以及对于特定目 标芯片的适配编译和编程下载等工作。 硬件描述语言 HDL 是相对于一般的计算机软件语言，如：C、PASCAL 而言的。 HDL 语言使用与设计硬件电子系统的计算机语言，它能描述电子系统的逻辑功能、 电路结构和连接方式。设计者可利用 HDL 程序来描述所希望的电路系统，规定器 件结构特征和电路的行为方式；然后利用综合器和适配器将此程序编程能控制 FPGA 和 CPLD 内部结构，并实现相应逻辑功能的的门级或更底层的结构网表文件 或下载文件。目前，就 FPGA/CPLD 开发来说，比较常用和流行的 HDL 主要有 ABEL-HDL、AHDL 和 VHDL。 1.2 EDA 技术的发展 可将 EDA 技术分为三个阶段。 （1）七十年代为 CAD 阶段，人们开始用计算机辅助进行 IC 版图编辑、PCB 布局布线，取代了手工操作，产生了计算机辅助设计的概念。 （2）八十年代为 CAE 阶段，与 CAD 相比，除了纯粹的图形绘制功能外，又 增加了电路功能设计和结构设计，并且通过电气连接网络表将两者结合在一起， 实现了工程设计，这就是计算机辅助工程的概念。CAE 的主要功能是：原理图输 入，逻辑仿真，电路分析，自动布局布线，PCB 后分析。 （3）九十年代为 ESDA 阶段，尽管 CAD/CAE 技术取得了巨大的成功，但并没 有把人从繁重的设计工作中彻底解放出来。在整个设计过程中，自动化和智能化 程度还不高，各种 EDA 软件界面千差万别，学习使用困难，并且互不兼容，直接 影响到设计环节间的衔接。基于以上不足，人们开始追求：贯彻整个设计过程的 第 2 页第 2 页 EDA 的乐曲演奏电路设计 自动化，这就是 ESDA 即电子系统设计自动化。 1.3 EDA 技术的发展趋势 目前的EDA 产业正处在一场大变革的前夕，对更低成本、更低功耗的无止境