谈EDA技术在电子工程设计中的作用.doc

1 谈 EDA 技术在电子工程设计中的作用谈 EDA 技术在电子工程设计中的作用 EDA 是电子设计论文联盟 化(Electronic Design Automation) 的缩写, 是从 CAD( 计算机辅助设计)、 CAM( 计算机辅助制造)、 CAT( 计算机辅助测试)和 CAE( 计算机辅助工程) 的概念发展而来的。 EDA 技术是以计算机为工具, 集数据库、图形学、图论与拓扑逻辑、计算数学、优化理论等多学科最新理论于一体, 是计算机信息技术、微电子技术、电路理论、信息分析与信号处理的结晶。一、 EDA 技术的特点 1. 现代化 EDA 技术大多采用自顶向下(Top-Down) 的设计程序, 从而确保设计方案整体的合理和优化, 避免自底向上(Bottom-up) 设计过程使局部优化, 整体结构较差的缺陷。 给设计带来很多优点:①语言公开可利用;②语言描述范围宽广;③使设计与工艺无关;④可以系统编程和现场编程, 使设计便于交流、保存、修改和重复使用, 能够实现在线升级。 3. 自动化程度高, 设计过程中随时可以进行各级的仿真、纠错和调试, 使设计者能早期发现结构设计上的错误,避 2 免设计工作的浪费, 同时设计人员可以抛开一些具体细节问题, 从而把主要精力集中在系统的开发上, 保证设计的高效率、低成本, 且产品开发周期短、循环快。 4. 可以并行操作, 现代 EDA 技术建立了并行工程框架结构的工作环境。从而保证和支持多人同时并行地进行电子系统的设计和开发。二、 EDA 技术的发展过程 EDA 技术的发展过程反映了近代电子产品设计技术的一段历史进程, 大致分为 3 个时期。 1. 初级阶段: 早期阶段即是 CA D 阶段, 大致在20世纪70 年代, 当时中小规模集成电路已经出现, 传统的手工制图设计印刷电路板和集成电路的方法效率低、花费大、制造周期长。人们开始借助于计算机完成印制电路板一 PCB 设计, 将产品设计过程中高重复性的繁杂劳动如布图布线工作用二维平面图形编辑与分析的 CAD 工具代替, 主要功能是交互图形编辑, 设计规则检查, 解决晶体管级版图设计、 PCB 布局布线、门级电路模拟和测试。 2. 发展阶段:20世纪80 年代是 ED A 技术的发展和完善阶段, 即进入到 CAE 阶段。由于集成电路规模的逐步扩大和电子系统的日趋复杂, 人们进一步开发设计软件, 将各个 CA D 工具集成为系统, 从而加强了电路功能设计和结构设计, 该时期的 EDA 技术已经延伸到半导体芯片的设计, 生产出可编程 3 半导体芯片。 3. 成熟阶段:20世纪90 年代以后微电子技术突飞猛进, 一个芯片上可以集成几百万、几千万乃至上亿个晶体管,这给 EDA 技术提出了更高的要求, 也促进了 EDA 技术的大发展。各公司相继开发出了大规模的 EDA 软件系统, 这时出现了以高级语言描述、系统级仿真和综合技术为特征的 EDA 技术。三、 EDA 技术的作用 EDA 技术在电子工程设计中发挥着不可替代的作用, 主要表现在以下几个方面: 1. 验证电路设计方案的正确性设计方案确定之后, 首先采用系统仿真或结构模拟的方法验证设计方案的可行性, 这只要确定系统各个环节的传递函数( 数学模型) 便可实现。这种系统仿真技术可推广应用于非电专业的系统设计, 或