電子EDA技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)

1、電子EDA技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)2016年電子EDA技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(ElectronicDesignAutomation)的縮寫即是 EDA. EDA技術(shù)是把計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用在電子設(shè)計(jì)過程的一門技術(shù)，從 而實(shí)現(xiàn)了電子設(shè)計(jì)的自動(dòng)化進(jìn)行，現(xiàn)今EDA技術(shù)己經(jīng)廣泛用于電子 電路的設(shè)計(jì)仿真以及集成電路版圖設(shè)計(jì)、印刷電路板的設(shè)計(jì)和可編 程器件的編程等工作中。EDA技術(shù)是一門綜合的學(xué)科，它代表了未 來電子設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展方向，打破了軟硬件之間的隔閡。一、EDA的分類我們依據(jù)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)介入程度的不同，將電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)分為 以下三類：1. 人工的設(shè)計(jì)方法此種設(shè)計(jì)方法從提出方案到驗(yàn)證方案等等均需要由人工來完成

2、， 并且方案的驗(yàn)證必須搭建實(shí)際的電路來完成驗(yàn)證。這種人工的設(shè)計(jì) 方法缺陷在于：開銷特別大，但是效率卻極低，并且周期比較長， 還有一點(diǎn)就是現(xiàn)在的產(chǎn)品不是單單靠人工就能夠完成的。2. 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD1970年以來，計(jì)算機(jī)開始被應(yīng)用于Ic版圖設(shè)計(jì)以及PCB布局布 線，后來發(fā)展為可對(duì)電路功能和結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且在原來的基礎(chǔ) 上增添了邏輯仿真、自動(dòng)布局布線等等的功能?？梢赃@么說CAD技 術(shù)的'應(yīng)用取得了可喜的成果。但我們也不能過于樂觀，因?yàn)楦鞣N各 樣的軟件層出不窮，每一種設(shè)計(jì)軟件只能夠解決一部分的問題，這 就造成了軟件不能完全脫離人去設(shè)計(jì)，智能化程度不能夠滿足人們 的需求。3. EDA電子

3、設(shè)計(jì)自動(dòng)化1990年以后是EDA時(shí)代的到來。伴隨著電子計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展, 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)被廣泛的應(yīng)用于電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和電子產(chǎn)品的測(cè)試以及 電子產(chǎn)品的制造等各環(huán)節(jié)當(dāng)中。由于電子產(chǎn)品的性能不斷提高以及 精密度的增加，產(chǎn)品的更新所需要的時(shí)間越來越短。相應(yīng)的，電子 產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和電子產(chǎn)品的測(cè)試以及電子產(chǎn)品的制造也必須跟上更新 的步伐。同時(shí)EDA也是CAD向前發(fā)展的必然產(chǎn)物，是電子設(shè)計(jì)的核 心內(nèi)容。二、EDA的基本特征作為現(xiàn)今社會(huì)電子設(shè)計(jì)最前沿的技術(shù)，電子設(shè)計(jì)工程師可以通過 EDA從協(xié)議、算法等等開始對(duì)電子系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣可以使計(jì)算 機(jī)完成大量的工作，并實(shí)現(xiàn)了從電路設(shè)計(jì)以及性能分析至設(shè)計(jì)出 PCB版圖整個(gè)過

4、程完全在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化處理。EDA設(shè)計(jì)工程師 采用從系統(tǒng)設(shè)計(jì)入手，對(duì)功能方框圖進(jìn)行劃分以及對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)工程師對(duì)系統(tǒng)硬件功能的完成需要依靠EDA軟件和硬件描述語 言。另一方面，電子設(shè)計(jì)的仿真和調(diào)試是在高層次上進(jìn)行完成的，這 樣做的好處是方便在初期發(fā)現(xiàn)一些錯(cuò)誤，主要是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的，這 樣可以有效地減少設(shè)計(jì)資源的浪費(fèi)，同時(shí)避免了做大量的邏輯功能 仿真工作，使設(shè)計(jì)能夠取得一次性成功。又由于電子產(chǎn)品日趨復(fù)雜, 集成度又顯著提高，現(xiàn)存的中小型規(guī)模的集成電路己經(jīng)不能夠滿足 我們的要求，這就導(dǎo)致了電子電路設(shè)計(jì)由小規(guī)模芯片轉(zhuǎn)向了大規(guī)模 甚至超大規(guī)模芯片，產(chǎn)生了具有高集成度和低功耗等功能的可編程 A

5、SIC器件。三、EDA的應(yīng)用隨著EDA技術(shù)的迅猛發(fā)展，EDA技術(shù)主要在以下兩個(gè)方面發(fā)揮了 巨大作用。首先，在科研方面的應(yīng)用：主要是應(yīng)用仿真工具，比如PSPICE、VHDL等，利用這些工具進(jìn) 行電路的設(shè)計(jì)以及電路的仿真;還用虛擬儀器對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試;在儀 器中應(yīng)用CPLD/FPGA器件;從事一些ASIC或者PCB的設(shè)計(jì)等等，總之EDA技術(shù)在科研方而獲得了廣泛的應(yīng)用。取得了顯著地經(jīng)濟(jì)和社 會(huì)效益。其次，在教學(xué)方而的應(yīng)用：可以這么說幾乎設(shè)置有電子信息這個(gè)專業(yè)的院校，無論理工科還 是文科類的高校，幾乎都設(shè)有EDA的課程，設(shè)置這門課程的目的在 于，讓同學(xué)們了解EDA的原理，能夠?qū)W會(huì)利用HDL對(duì)系統(tǒng)邏輯進(jìn)行

6、 描述，同時(shí)掌握用其進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)的操作方法，達(dá)到無論是做畢業(yè) 設(shè)計(jì)還是以后參加了工作，都能夠進(jìn)行簡單的設(shè)計(jì)。為此我國每2 年舉辦一次大學(xué)生電子設(shè)計(jì)的競賽，這也是在考察學(xué)生的EDA技術(shù) 水平，可以這么說，EDA技術(shù)己經(jīng)是電子領(lǐng)域里不可或缺的一門技 術(shù)。四、EDA的常用軟件EDA軟件很多，大體上分為PCB設(shè)計(jì)軟件、IC設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)以 及仿真工具等，下面簡單介紹在我國應(yīng)用比較多的幾個(gè)軟件。1. 電子電路設(shè)計(jì)以及仿真工具電子電路設(shè)計(jì)以及仿真工具有：SPICE、EWB等等。1) SPICE I具是由美國加州大學(xué)研發(fā)出的電路分析軟件，由于其 廣泛的被使用，同時(shí)功能足夠強(qiáng)大，被認(rèn)為是國際上對(duì)電子電路性 能

7、模擬的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，具有文本輸入和電路原理圖的圖形輸入兩種功 能。2) EWB 匸具是加拿大 InteractivelmageTechnologicLtd 公司研 發(fā)的電子電路仿真工具。這款軟件可以提供多種類型的虛擬儀器， 可以像操作實(shí)際儀器一樣對(duì)其進(jìn)行操作。并且軟件可以提供的元器 件種類繁多，器件比較齊全，它在功能上模仿了 SPICE,但是沒有 SPICE那么多的分析功能。2. PCB設(shè)計(jì)軟件PCB 設(shè)計(jì)軟件包括 ProteK CadencePSD> Or CAD > PowerPCB 等等, 其中Protel在我國應(yīng)用最廣泛，它是由澳大利亞 ProtelTechnology公司研發(fā)的電路板設(shè)計(jì)軟件。許多理工類高校都 設(shè)有這么課程，而且電路公司幾乎沒有一個(gè)不使用它的，它能夠全 方位的對(duì)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且Protel具有易于使用、界面友好等優(yōu) 點(diǎn)，電路設(shè)計(jì)和PCB設(shè)計(jì)是其最有代表性的功能。五、EDA的發(fā)