數(shù)字電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程
發(fā)布時(shí)間:2011/8/8 10:16:52 訪問次數(shù):2002
以標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字集成電路為核心的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程如圖1-4所示。
(1)系統(tǒng)描述和分析
這一步與模擬電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一致的,只是教字電子系統(tǒng)是以邏輯關(guān)系進(jìn)行系統(tǒng)描述的。常用的描述方式有自然語(yǔ)言、邏輯流程圖、時(shí)序圖,或者是這幾種方式的結(jié)合。當(dāng)系統(tǒng)較大或邏輯關(guān)系復(fù)雜時(shí),系統(tǒng)描述和分析不是一件容易的工作,所以分析系統(tǒng)的任務(wù)必須仔細(xì)、全面,不能有理解上的偏差和疏漏。
(2)選擇總體方案并確定邏輯算法
這一步要選擇和比較各種實(shí)現(xiàn)方案,并確定邏輯算法。一個(gè)數(shù)字電子系統(tǒng)的邏輯運(yùn)算往往有多種算法,設(shè)計(jì)者不但要找出各種算法,還必須比較它們的優(yōu)劣,取長(zhǎng)補(bǔ)短,從中確定最合理的一種。數(shù)字電子系統(tǒng)的算法是邏輯設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),算法不同,則系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也不同,算法的合理與否直接影響系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的合理性。確定算法是數(shù)字電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最具創(chuàng)造性的一環(huán),也是最難的一步。
(3)系統(tǒng)模塊劃分
當(dāng)算法明確后,應(yīng)根據(jù)算法構(gòu)造系統(tǒng)的硬件框架(也稱為系統(tǒng)框圖)。將系統(tǒng)劃分為若干部分,每部分分別承擔(dān)算法中不同的邏輯功能。同模擬電子系統(tǒng)一樣,如果某一部分的規(guī)模太大,則需要進(jìn)一步劃分。其要求是,劃分后的各個(gè)部分的邏輯功能清楚,規(guī)模大小合適,便于進(jìn)行電路級(jí)的設(shè)計(jì)。
(4)系統(tǒng)邏輯描述
當(dāng)系統(tǒng)中每個(gè)子系統(tǒng)和模塊的邏輯功能及結(jié)構(gòu)確定后,則需要采用比較規(guī)范的形式來描述系統(tǒng)的邏輯功能。對(duì)系統(tǒng)的邏輯描述可先采用較粗略的邏輯流程圖,再將邏輯流程圖逐步細(xì)化為詳細(xì)邏輯流程圖,最后將詳細(xì)邏輯流程圖表示成與硬件有對(duì)應(yīng)關(guān)系的形式,為下一步的電路設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
(5)設(shè)計(jì)單元電路和選擇元器件
對(duì)于以標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字集成電路為核心的電子系統(tǒng)而言,設(shè)計(jì)單元電路就是按照邏輯和算法要求,選擇合適的元器件和連接關(guān)系,以實(shí)現(xiàn)系繞各單元電路的功能。元器件的選擇可以查閱標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字集成電路手冊(cè)及相關(guān)資料。
(6)單元電路校驗(yàn)
當(dāng)單元電路設(shè)計(jì)完成后必須驗(yàn)證其正確性,即需要進(jìn)行單元電路的時(shí)序和功能校驗(yàn)。目前,數(shù)字電路設(shè)計(jì)的EDA軟件很多,如PsPice、EWB、Multisim等都具有驗(yàn)證(也稱為仿真、電路模擬)功能,包括時(shí)序和功能校驗(yàn)。當(dāng)驗(yàn)證結(jié)果正確后,再進(jìn)行實(shí)際電路的安裝與測(cè)試。由于EDA軟件的驗(yàn)證結(jié)果十分接近實(shí)際結(jié)果,因此運(yùn)用EDA軟件可以極大地提高電路設(shè)計(jì)的效率。
(7)系統(tǒng)總體調(diào)試
將單元電路組合在一起,進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)的調(diào)試。調(diào)試時(shí)主要觀察時(shí)序和功能是否滿足設(shè)計(jì)要求。C205B1
以標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字集成電路為核心的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程如圖1-4所示。
(1)系統(tǒng)描述和分析
這一步與模擬電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一致的,只是教字電子系統(tǒng)是以邏輯關(guān)系進(jìn)行系統(tǒng)描述的。常用的描述方式有自然語(yǔ)言、邏輯流程圖、時(shí)序圖,或者是這幾種方式的結(jié)合。當(dāng)系統(tǒng)較大或邏輯關(guān)系復(fù)雜時(shí),系統(tǒng)描述和分析不是一件容易的工作,所以分析系統(tǒng)的任務(wù)必須仔細(xì)、全面,不能有理解上的偏差和疏漏。
(2)選擇總體方案并確定邏輯算法
這一步要選擇和比較各種實(shí)現(xiàn)方案,并確定邏輯算法。一個(gè)數(shù)字電子系統(tǒng)的邏輯運(yùn)算往往有多種算法,設(shè)計(jì)者不但要找出各種算法,還必須比較它們的優(yōu)劣,取長(zhǎng)補(bǔ)短,從中確定最合理的一種。數(shù)字電子系統(tǒng)的算法是邏輯設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),算法不同,則系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也不同,算法的合理與否直接影響系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的合理性。確定算法是數(shù)字電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最具創(chuàng)造性的一環(huán),也是最難的一步。
(3)系統(tǒng)模塊劃分
當(dāng)算法明確后,應(yīng)根據(jù)算法構(gòu)造系統(tǒng)的硬件框架(也稱為系統(tǒng)框圖)。將系統(tǒng)劃分為若干部分,每部分分別承擔(dān)算法中不同的邏輯功能。同模擬電子系統(tǒng)一樣,如果某一部分的規(guī)模太大,則需要進(jìn)一步劃分。其要求是,劃分后的各個(gè)部分的邏輯功能清楚,規(guī)模大小合適,便于進(jìn)行電路級(jí)的設(shè)計(jì)。
(4)系統(tǒng)邏輯描述
當(dāng)系統(tǒng)中每個(gè)子系統(tǒng)和模塊的邏輯功能及結(jié)構(gòu)確定后,則需要采用比較規(guī)范的形式來描述系統(tǒng)的邏輯功能。對(duì)系統(tǒng)的邏輯描述可先采用較粗略的邏輯流程圖,再將邏輯流程圖逐步細(xì)化為詳細(xì)邏輯流程圖,最后將詳細(xì)邏輯流程圖表示成與硬件有對(duì)應(yīng)關(guān)系的形式,為下一步的電路設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
(5)設(shè)計(jì)單元電路和選擇元器件
對(duì)于以標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字集成電路為核心的電子系統(tǒng)而言,設(shè)計(jì)單元電路就是按照邏輯和算法要求,選擇合適的元器件和連接關(guān)系,以實(shí)現(xiàn)系繞各單元電路的功能。元器件的選擇可以查閱標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字集成電路手冊(cè)及相關(guān)資料。
(6)單元電路校驗(yàn)
當(dāng)單元電路設(shè)計(jì)完成后必須驗(yàn)證其正確性,即需要進(jìn)行單元電路的時(shí)序和功能校驗(yàn)。目前,數(shù)字電路設(shè)計(jì)的EDA軟件很多,如PsPice、EWB、Multisim等都具有驗(yàn)證(也稱為仿真、電路模擬)功能,包括時(shí)序和功能校驗(yàn)。當(dāng)驗(yàn)證結(jié)果正確后,再進(jìn)行實(shí)際電路的安裝與測(cè)試。由于EDA軟件的驗(yàn)證結(jié)果十分接近實(shí)際結(jié)果,因此運(yùn)用EDA軟件可以極大地提高電路設(shè)計(jì)的效率。
(7)系統(tǒng)總體調(diào)試
將單元電路組合在一起,進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)的調(diào)試。調(diào)試時(shí)主要觀察時(shí)序和功能是否滿足設(shè)計(jì)要求。C205B1
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