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电子工程设计的EDA技术探讨

来源::未知 | 作者:admin | 本文已影响
   摘要:电子工程现在发展越来越快,EDA技术作为当今电子工程技术发展的一个重要技术。本文主要介绍EDA技术的基本概念及EDA技术的发展与应用。
  关键词:电子工程 EDA技术
  
  1、EDA技术概念及现状介绍
   EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写,在20世纪90年代初从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)和计算机辅助工程(CAE)的概念发展而来的。EDA技术就是以计算机为工具,设计者在EDA软件平台上,用硬件描述语言HDL完成设计文件,然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真,直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。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。
   现在对EDA的概念或范畴用得很宽。包括在机械、通信、电子、航空航天、矿产、化工、医学、生物、军事等各个领域,都有EDA的应用。EDA在教学、科研、产品设计与制造等各方面发挥着重要的作用。在教学方面,现在几乎所有理工科类的高校都有开设了EDA课程。主要是让学生了解EDA的基本概念和基本原理、掌握用HDL语言编写规范、掌握逻辑综合的理论和算法、使用EDA工具进行电子电路课程的实验验证并从事简单系统的设计。一般学习电路仿真工具(如multiSIM、PSPICE)和PLD开发工具(如Altera/Xilinx的器件结构及开发系统)。科研方面主要利用电路仿真工具(multiSIM或PSPICE)进行电路设计与仿真;利用虚拟仪器进行产品测试;将CPLD/FPGA器件实际应用到仪器设备中;从事PCB设计和ASIC设计等。在产品设计与制造方面,包括计算机仿真,产品开发中的EDA工具应用、系统级模拟及测试环境的仿真,生产流水线的EDA技术应用、产品测试等各个环节。EDA软件的功能日益强大,原来功能比较单一的软件,现在增加了很多新用途。如AutoCAD软件可用于机械及建筑设计,也扩展到建筑装璜及各类效果图、汽车和飞机的模型、电影特技等领域。
  2、EDA技术的特点
   EDA技术之所成为今天电子信息工程中的重要技术,具有“自顶向下(Top—Down)”的设计程序,这就确保设计方案整体的合理化;由于EDA采用高级语言描述,有语言公开可利用、描述范围广、可以系统编程和现场编程等特点;自动化程度高所以可以进行各级的仿真、纠错和调试工作。这些特点促使EDA技术得到广泛的应用。
  3、EDA技术的作用
   EDA技术中的温度分析和统计分析功能可以分析各种温度条件下的电路特性,便于确定最佳元件参数、最佳电路结构以及适当的系统稳定裕度,真正做到电路特性的优化设计。
   由于受到测试手段和仪器精度限制,测试的时候会出现很多问题,DEA技术方便得全功能测试解决了数据测试和特性分析的问题。
  4、EDA常用软件
   EDA软件发展很快,目前被我国广泛应用的有:multiSIM7(原EWB的最新版本)、PSPICE、OrCAD、PCAD、Protel、Viewlogic、Mentor、Graphics、Synopsys、LSIIogic、Cadence、MicroSim等等。下面简单介绍一下PCB设计软件、IC设计软件、PLD设计工具及其它EDA软件。
  4.1 PCB设计软件
   PCB(Printed-Circuit Board)设计软件更是种类繁多,如Protel、OrCAD、Viewlogic、PowerPCB、Cadence PSD、MentorGraphices的Expedition PCB、Zuken CadStart、Winboard/Windraft/Ivex-SPICE、PCB Studio、TANGO、PCBWizard(与LiveWire配套的PCB制作软件包)、ultiBOARD7(与multiSIM2001配套的PCB制作软件包)等等。
  4.2 IC设计软件
   IC设计工具也很多,ASIC设计领域有名的软件供应商主要有Cadence、Mentor Graphics和Synopsys。中国华大公司也提供ASIC设计软件(熊猫2000)。
  4.3 PLD设计工具
   PLD(Programmable Logic Device)是一种由用户根据需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。目前主要有两大类型:CPLD(Complex PLD)和FPGA(Field Programmable Gate Array)。它们的基本设计方法主要借助于EDA软件,用原理图、状态机、布尔表达式、硬件描述语言等方法,生成相应的目标文件,最后用编程器或下载电缆,由目标器件实现。Altera、Xilinx和Lattice这三家公司是PLD众多生产厂家中比较有代表性的。
  EDA技术的出现是电子设计领域中的一次革命,21世纪是EDA技术高速发展阶段。EDA技术作为电子产品开发研制的动力,采用EDA技术制作的电子产品具有容量大、实时性好、体积小、可靠性高的优点。电子设计工程人员掌握这一技术,不仅是提高效率的需要。更是开发高附加值电子产品的需要。随着8oC时代的到来EDA技术在移动通信系统、卫星系统等对重量、 体积及速度敏感的领域将具有重要的实用价值。根据最新的统计结果显示,我国和印度正在成为EDA技术设计方面发展最快的两个市场,相信在不久的将来,我国的科技工作者和设计团队会赶上世界先进水平,将这一优秀的电子设汁技术更好的应用到社会发展的各个领域,为祖国建设提供更好的技术支持。

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