随着越来越多的现场可编程逻辑器件的出现以及专用集成电路的迅捷成长，传统的设计技术逐渐地退出了大规模集成电路的市场，并且可编程逻辑器件也取缔了从前的独立的数字电路。自然地，电子设计自动化EDA(Electronic Design Automation)就产生了，它的目的就是满足现代化电子产品设计的要求而诞生的，它吸纳了多学科最新成果，是一门新兴技术【12】。

将EDA开发的工具用来做电子系统的设计会有以下几个优势：1.用软件的方式设计硬件。2. 系统会自动进行从软件方式设计的系统转变成硬件系统的变换。3.可以实现各种仿真通过设计期间的软件。4.可以对系统进行现场的编程，以及线上更新。5.整个系统可以将系统缩小到芯片之上，具有体积轻，小功耗并且可靠的特点。迄今为止，在通信方面以及复杂的现场控制方面，可编程逻辑器件已经被大规模地使用。可以看出，EDA技术已经成为现代电子设计方面的主流方向，在FPGA的基础上进行技术的开发，也逐渐变成数字时代的新的技术潮流【2】。

2 正文主体2.1 问题的提出

  在最近的几年内，各种标准泛滥的情况一直在发生，对于我们电子领域来说那是更加的厉害。我们试着思考一下，我们为什么要建立标准对这些编程语言、元器件以及开发软件？一直以来，开发系统会被元器件的制造商提供给客户，使得其客户能够方便地采用他们的元件设计的应用，但是从可编程逻辑器件的角度来说，像FPGA的各种开发板，一直会有接口以便于与其它元件连接，使其可以与硬件的同步以及比硬件早提前进行软件开发。长此以往，就出现了和这些“扩展接口”相关的不是太严谨的伪标准，在这其中就有一部分同一性相对较好的标准，FPGA的一些厂商就整合发展这些标准，使得客户迁移到最新平台能够变得尽可能容易和方便。Xilinx同样使用这些第三方的标准，比方说Digilent推出的PMOD标准，就是一种被广泛应用于连接外围设备的标准。另外微控制器厂商的标准化就显得慢很多，大部分都是使用他们自己的专用接口。然而，市场需求以及Arduino平台的发展等市场因素逐渐地让他们也向这些伪标准看齐。那么此次的设计的课题就是按照Digilent制定的PMOD标准设计一个扩展板，配合Digilent的basys2开发板实现一些功能。

2.2 研究工作的基本前提

   课题确定以后，就要确定研究所需要的基本前提和条件。首先，我们是要完成一个扩展板，那么扩展板就需要我们制作一个新的电路板，制做PCB图，我们需要制作PCB的软件，我使用的是Altium Designer软件。接下来是实验所需要的器材元件，核心板basys2开发板，另外还有测试新开发板所需要的温度传感器（18B20）、蜂鸣器、Nokia 5110。最后我们需要硬件编程语言VHDL编程软件，我使用的是Xilinx开发的软件ISE Design Suite软件。前面这些都是完成设计所需的工具，另外，无论做任何的设计，肯定需要我们学习相关的知识，这个也不例外，很明显地，我们需要FPGA,EDA方面的知识，我在图书馆找了很多这方面的书籍，为接下来的工作做准备，还有对之前所说的那些软件我们要会使用，才能完成工作，所以我们需要学习如何使用这些软件。既然牵涉到编程，那就要求我们必须对用到的编程语言有一定的了解，我使用的是硬件编程语言VHDL，所以我需要有关VHDL编程方面的书籍或网上资料。

2.3 总设计方案

这次设计我们一共有以下这三个模块：核心板模块和外围扩展板硬件模块以及VHDL编程软件模块。其中核心板模块指的就是Digilent公司开发的basys2开发板，因此我们只需要有一个basys2开发板就行了。我们主要做的就是外围扩展板硬件模块和VHDL编程软件模块，这是我们应该花费主要精力的地方。 FPGA的PMOD扩展板设计+程序(2):http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_51328.html