第1章 现场可编程门阵列FPGA和VHDL语言
1.1 电子设计自动化（EDA）概述
EDA (电子设计自动化)技术就是以计算机为工具，在EDA软件平台上，对以硬件描述语言HDL为系统逻辑描述手段完成的设计文件，自动的完成逻辑编译、逻辑化简、逻辑综合及优化、逻辑仿真，直至对特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作(如ALTERA公司的MAX+PLUSⅡ)。
在EDA技术中一般采用的设计方法为“自顶向下”设计方法，其步骤是采用可完全独立于目标器件芯片物理结构的硬件描述语言，在系统的基本功能或行为级上对设计的产品进行行为描述和定义，结合多层次的仿真技术，在确保设计的可行性与正确性的前提下完成功能确认。然后利用EDA工具的逻辑综合功能，把功能描述转换为某一具体目标芯片的网表文件，经编程器下载到可编程目标芯片中(如FPGA/CPLD芯片)，使该芯片能够实现设计要求的功能。这样，一块芯片就是一个数字电路系统。使电路系统体积大大减小，可靠性得到提高。
在集成电路的每个层次上，大致都有描述、模拟验证、综合三种类型的工作，所以这三个领域也成为EDA工具开发所主要针对的领域。
⑴ 硬件描述语言（HDL）
硬件描述语言（Hardware Description Language 或 HDL）是设计者和EDA工具的界面，设计者通过硬件描述语言描述自己的描述对象。EDA工具所支持和采纳的硬件描述语言有图形的，也有文本化的；有经过国际组织标准化的通用的硬件描述语言，如VHDL，也有EDA工具开发商为工具制定的专用的硬件描述语言，如ALTERA公司的AHDL等。
⑵ 模拟验证
所谓模拟验证，是指对实际数字系统加以抽象，提取其模型，然后将外部激励信号施加于此模型，通过观察模型在外部激励信号作用下的反应，判断该数字系统是否实现了预期的功能。因为一个设计表示的方法有多种层次，所以对一个设计进行验证的模拟过程也有不同的层次。模拟过程一般涉及寄存器传输级模拟、逻辑级（门级）模拟、电路级模拟3个层次......

摘要
Abstract
第1章 现场可编程门阵列FPGA和VHDL语言
第2章 电网基本电量数字测量方案比较与论证
第3章 VHDL语言实现模块设计
第4章 外围硬件电路设计
总结
参考文献
致谢
附录A、VHDL程序清单
附录B、顶层模块图

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伴随着集成电路（IC）技术的发展，电子设计自动化（EDA）逐渐成为重要的设计手段，已经广泛应用于模拟与数字电路系统等许多领域。电子设计自动化是一种实现电子系统或电子产品自动化设计的技术，它与电子技术，微电子技术的发展密切相关，它吸收了计算机科学领域的大多数最新研究成果，以高性能的计算机作为工作平台，促进了工程发展。EDA的一个重要特征就是使用硬件描述语言（HDL）来完成的设计文件，VHDL语言是经IEEE确认的标准硬件语言，在电子设计领域受到了广泛的接受。本文首先综述了EDA技术的发展概况，FPGA/CPLD开发流程，以及VHDL语言的开发步骤；然后介绍了电网基本电量，包括频率、功率因数、相位测量的一般原理；着重介绍了用VHDL语言完成频率、功率因数、相位的设计工作；最后介绍了外围硬件电路的设计及系统开发中的几点体会。