淺談電子設計自動化的發(fā)展和未來參考模板

1、淺談電子設計自動化的發(fā)展和未來 班 級： 12機電二班 學 號： 1201050048 姓 名： 孫紀偉 寫作時間： 2014.11.26 1 / 6電子設計自動化（EDA）的最終目的是設計出電路。電路大致分為兩種：一種是基于PCB 的電路；另一種是集成電路，即 IC（含 PLD 和 ASIC）。實現(xiàn) IC 和 PCB電路的思想、方法和過程就構成 EDA 的全部內容。本書內容按照 EDA 的層次化設計方法和知識模塊組織，分為兩大部分：第一部分“理論與實踐”主要介紹電子設計自動化（EDA）技術基礎、電子系統(tǒng)設計與電子組裝、微電子技術與集成電路基礎、系統(tǒng)設計與仿真、電路級設計與仿真、SPICE語言

2、和模擬電路設計、VHDL、Verilog HDL、可編程邏輯器件（PLD）與SOPC、IC設計流程與Soc、PCB設計技術；第二部分“工具軟件使用指導”主要介紹動態(tài)系統(tǒng)仿真軟件System View Multisim電子實驗工作臺軟件、電路原理圖及PCB設計軟件ProteIDXP、電路設計與仿真軟件OrCAD、ALTERA可編程器件開發(fā)系統(tǒng)MAX+plus、Silvaco IC設計軟件介紹、Microwind IC版圖設計軟件。20世紀末電子設計技術獲得了飛速的發(fā)展，在其推動下現(xiàn)代電子產品幾乎滲透到社會的各個領域，有力地推動了社會生產力的發(fā)展和社會信息化程度的提高，同時也使現(xiàn)代電子產品性能進一

3、步提高，產品更新?lián)Q代的節(jié)奏也變得越來越快。 現(xiàn)代電子設計技術的核心已日趨轉向基于計算機的電子設計自動化技術：即EDA Electronic Design Automation技術。EDA技術就是依賴功能強大的計算機，在EDA工具軟件平臺上，對以硬件描述語言HDL Hardware Description Language為系統(tǒng)邏輯描述。手動完成的設計文件、自動地完成邏輯編譯、邏輯化簡、邏輯分割、邏輯綜合、結構綜合布局布線以及邏輯優(yōu)化和仿真測試，直至實現(xiàn)既定的電子線路系統(tǒng)功能。EDA技術使得設計者的工作僅限于利用軟件的方式，即利用硬件描述語言和EDA軟件來完成對系統(tǒng)硬件功能的實現(xiàn)，這是電子設計技

4、術的一個巨大進步。 另一方面，在現(xiàn)代高新電子產品的設計和生產中，微電子技術和現(xiàn)代電子設計技術是相互促進、相互推動又相互制約的兩個環(huán)節(jié)，前者代表了物理層在廣度和深度上硬件電路實現(xiàn)的發(fā)展，后者則反映了現(xiàn)代先進的電子理論、電子技術、仿真技術、設計工藝和設計技術與最新的計算機軟件技術有機的融合和升華。因此，嚴格地說EDA技術應該是這二者的結合，是這兩個技術領域共同孕育的奇葩。 EDA技術在硬件實現(xiàn)方面融合了大規(guī)模集成電路制造技術IC版圖設計技術、ASIC測試和封裝技術、FPGA/CPLD編程下載技術、自動測試技術等，在計算機輔助工程方面融合了計算機輔助設計CAD、計算機輔助制造CAM、計算機輔助測試C

5、AT、計算機輔助工程CAE技術以及多種計算機語言的設計概念而在現(xiàn)代電子學方面則容納了更多的內容，如電子線路設計理論、數(shù)字信號處理技術、數(shù)字系統(tǒng)建模和優(yōu)化技術及長線技術理論等。因此EDA技術為現(xiàn)代電子理論和設計的表達與實現(xiàn)提供了可能性。 在現(xiàn)代技術的所有領域中，縱觀許多得以飛速發(fā)展的科學技術，多為計算機輔助設計，而非自動化設計。顯然，最早進入設計自動化的技術領域之一是電子技術，這就是為什么電子技術始終處于所有科學技術發(fā)展最前列的原因之一。不難理解EDA技術已不是某一學科的分支，或某種新的技能技術，而應該是一門綜合性學科。它融合多學科于一體，又滲透于各學科之中，打破了軟件和硬件間的壁壘使計算機的軟

6、件技術與硬件實現(xiàn)、設計效率和產品性能合二為一，它代表了電子設計技術和應用技術的發(fā)展方向。 正因為EDA技術豐富的內容以及與電子技術各學科領域的相關性，其發(fā)展的歷程同大規(guī)模集成電路設計技術、計算機輔助工程、可編程邏輯器件以及電子設計技術和工藝的發(fā)展是同步的。就過去近30年的電子技術的發(fā)展歷程，可大致將EDA技術的發(fā)展分為三個階段。 20世紀70年代，在集成電路制作方面MOS工藝已得到廣泛的應用?？删幊踢壿嫾夹g及其器件已經問世，計算機作為一種運算工具已在科研領域得到廣泛應用。而在后期CAD的概念已見雛形，這一階段人們開始利用計算機取代手工勞動，輔助進行集成電路版圖編輯、PCB布局布線等工作。 20

7、世紀80年代，集成電路設計進入了CMOS互補場效應管時代。復雜可編程邏輯器件已進入商業(yè)應用，相應的輔助設計軟件也已投入使用。而在80年代末，出現(xiàn)了FPGA Field Programmable Gate Array CAE和CAD技術的應用更為廣泛。它們在PCB設計方面的原理圖輸入、自動布局布線及PCB分析以及邏輯設計、邏輯仿真、布爾方程綜合和化簡等方面擔任了重要的角色。特別是各種硬件描述語言的出現(xiàn)、應用和標準化方面的重大進步，為電子設計自動化必須解決的電路建模、標準文檔及仿真測試奠定了基礎。 進入20世紀90年代，隨著硬件描述語言的標準化得到進一步的確立，計算機輔助工程、輔助分析和輔助設計在

8、電子技術領域獲得更加廣泛的應用。與此同時，電子技術在通信、計算機及家電產品生產中的市場需求和技術需求，也極大地推動了全新的電子設計自動化技術的應用和發(fā)展。特別是集成電路設計工藝步入了超深亞微米階段，百萬門以上的大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷年懤m(xù)面世，以及基于計算機技術的面向用戶的低成本大規(guī)模ASIC設計技術的應用，促進了EDA技術的形成。更為重要的是各EDA公司致力于推出兼容各種硬件實現(xiàn)方案和支持標準硬件描述語言的EDA工具軟件的研究，都有效地將EDA技術推向成熟和實用。 EDA技術在進入21世紀后，得到了更大的發(fā)展，突出表現(xiàn)在以下幾個方面。 在FPGA上實現(xiàn)DSP數(shù)字信號處理，應用成為可能，用純數(shù)字

9、邏輯進行DSP模塊的設計，使得高速DSP實現(xiàn)成為現(xiàn)實，并有力地推動了軟件無線電技術的實用化和發(fā)展?；贔PGA的DSP技術為高速數(shù)字信號處理算法提供了實現(xiàn)途徑。 嵌入式處理器軟核的成熟，使得SOPC System On a Programmable Chip步入大規(guī)模應用階段，在一片F(xiàn)PGA中實現(xiàn)一個完備的數(shù)字處理系統(tǒng)成為可能。 使電子設計成果以自主知識產權的方式得以明確表達和確認成為可能。 在仿真和設計兩方面支持標準硬件描述語言且功能強大的EDA軟件不斷推出。 電子技術領域全方位融入EDA技術，除了日益成熟的數(shù)字技術外，傳統(tǒng)的電路系統(tǒng)設計建模理念發(fā)生了重大的變化，軟件無線電技術的崛起，模擬電路系統(tǒng)硬件描述語言的表達和設計的標準化，統(tǒng)可編程模擬器件的出現(xiàn)，數(shù)字信號處理和圖像處理的全硬件實現(xiàn)方案的普遍接受，軟硬件技術的進一步融合等。 EDA使得電子領域各學科的界限更加模糊，更加互為包容、模擬與數(shù)字、軟件與硬件、系統(tǒng)與器件、ASIC與FPGA、行為與結構等。 更大規(guī)模的FPGA和CPLD器件的不斷推出。 基于EDA的用于ASIC設計的標準單元已涵蓋大規(guī)模電子系統(tǒng)及復雜IP核模塊。 軟硬IP Intellectual Property核在電子行業(yè)的產業(yè)領域廣泛應用。 SOC高效低成