课程设计说明书

用有关软件进行各种仿真；4.系统可现场编程，在线升级；5.整个系统可集成在
一个芯片上，体积小、功耗低、可靠性高。因此，EDA 技术是现代电子设计的发展
趋势。

1.2.2 硬件描述语言（VHDL）介绍

VHDL(Very-High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language)主要

用于描述数字系统的结构，行为，功能和接口

[3]

。它于 1983 年由美国国防部发起

创 建 ， 由 电 工 和 电 子 工 程 师 协 会 （ the Institute of Electrical and Electronics 
Engineers）进一步发展并在 1987

“

年作为 IEEE 1076”发布。从此，VHDL 成为硬件

描述语言的业界标准之一。

VHDL 作为一个规范语言和建模语言，具有很强的电路描述和建模能力，能

从多个层次对数字系统进行建模和描述，从而大大简化了硬件设计任务，提高了
设计效率和可靠性。VHDL 具有与具体硬件电路无关和设计平台无关的特性，并
且具有良好的电路行为描述和系统描述的能力，并在语言易读性和层次化结构化
设计方面，表现了强大的生命力和应用潜力。

VHDL 的程序结构特点是将一项工程设计，或称设计实体（可以是一个元件，

一个电路模块或一个系统）分成外部（或称可是部分,及端口)和内部（或称不可
视部分），既涉及实体的内部功能和算法完成部分。在对一个设计实体定义了外
部界面后，一旦其内部开发完成后，其他的设计就可以直接调用这个实体。

1.2.3 MAX+plusII 软件介绍

MAX+plusII 是 Altera 公司提供的 FPGA/CPLD 开发集成环境，其界面友好，

使用便捷，被誉为业界最易用意学的 EDA 软件。它提供了一种与结构无关的设计
环境，使设计者能方便地进行设计输入、快速处理和器件编程

[5]

。在 MAX+plusII

平台上进行数字系统的设计过程一般要经过四个阶段

[4]

：设计输入、项目编译、项

目校验和器件编程。首先根据系统的性能指标进行系统结构设计，对整个系统进
行功能划分和模块划分。对各子模块分别进行逻辑设计、编译、仿真与验证。当不满
足要求时，重新返回设计输入阶段，修改设计输入。之后将优化结果下载到所选
可擦写可编程逻辑器件（Eraserable Programmable Logic Device）芯片中，进行动
态仿真。最后则是测试芯片在系统中的实际运行性能。其具体的流程图如图 1 所示。

3

设计要求

设计输入

设计编译

功能检验

时序检验

器件编程

修改设计