淺析EDA技術在電子設計中的應用

莊培煜

(福建師范大學協和學院,福建泉州 350100)

淺析EDA技術在電子設計中的應用

莊培煜

(福建師范大學協和學院,福建泉州 350100)

EDA電子技術的應用,在設計領域掀起了一場技術革命,現在發展特別迅速,是電子信息時代不可或缺的技術。這篇文章講述了EDA技術目前狀況、未來走向以及要點,并且探討了EDA技術的應用發展。

EDA 電子設計 信息時代

1 引言

Electronic Design Automation是EDA的英文全稱，翻譯過來就是電子設計的自動化，是由CAT、CAM、CAE、CAD這四個概念變化發展來的，在軟件應用上，EDA采用HDL語言、邏輯編譯自動化、分割、簡化、仿真、布局線以及充分應用計算機的技術，是為了輔助電子電路設計、PCB設計和IC技術這三方面的工作，EDA的成長歷程主要經過了三個階段，計算機的CAD輔助階段、CAE工程階段以及EDA自動化階段。

2 EDA技術的應用現狀及趨勢

半導體技術的每一次躍升和發展，都進一步推動著EDA的不斷進步，面對產品低功耗、低成本的需求，IC產業迅速發展，也面臨著很大的挑戰和壓力，工程師也不得不選擇效率更高的EDA工具。設計師們一方面考慮物理特性對設計的功能、可靠性、時序的影響，一方面考慮到過多的設計壓力下，必須用術語和抽象的形式來表述設計，必須提高EDA技術測試微米技術與驗證的能力以及抽象的設計特色?，F在EDA技術在向不同的幾個方面發展，硅虛擬原型是納米設計中的一個非常重要的因素，能夠快速地查找芯片性能，得出正確的版圖，提供相關的功耗、裸片尺寸以及相關時序，可測性技術，為了減少投入、減短周期，近年來可測性技術受到了廣泛的關注，設計師們對此技術也非常青睞，通過這些技術可以順利檢測橋接故障和阻抗過孔。

3 EDA技術的關鍵要點

電子系統的電路結合、連接形式和邏輯功能都是用軟件編程的方式來描述的，HDL就是所謂的硬件描述語言，能夠應用于硬件電子系統設計過程中，通常大規模的設計也是使用這種語言。美國國防部在一九八五年推出了新的高速集成的VHDL硬件描述語言，解決了不同的開發商產品不兼容問題，現在這種設計、翻譯都不用人工操作，涵蓋了各硬件的語言描述功能，包含了邏輯門級、寄存器傳輸和系統行為多個層次，是比較全面的描述語言，并支持數據流、行為和數據流三種混合型的描述，VHDIJ可以完成自底向上或者自頂向下的電路章程，VHDIJ還擁有以下四個優點，第一，移植性好；第二VHDL設計特色對公益轉換來說還是比較方便的；第三，面對復雜的控制邏輯時，可以用代碼描述代替；第四，vHI2l把工作重心從人提高了系統功能的調試和實現。

使用ASIC設計，是為了解決現在集成電路系統功耗大、不可靠、體積大的問題。針對電子產品如今日益提高的復雜程度，可以把ASIC設置為可編程、全定制ASIC和半定制ASIC，先定義好芯片晶體管的圖形以及工藝規則，然后設置全定制模式，再讓廠家做出一個樣品，這樣就提高了芯片的使用性能，提高了利用率和速度，降低了功耗，不足之處就是費用比較高，開發周期長。所以半定制的ASIC模式最適合用于大批量生產產品開發。

4 EDA技術在電子設計中的應用

4.1 EDA技術在FPGA/CPLD開發中的應用

CPLD與FPGA在設計過程中使用了EDA技術，使用EDA工具中的圖像編輯器和文本，來做一個完整的描述，一般會設定一個文本格式，利用編譯器排錯編譯，設計者可以隨時選擇輸入形式，現在最受歡迎的莫過于原理圖輸入方式了，因其本身方便直觀，便于掌握，得到了很多人的肯定，HDI程序非常普遍，也是通用的一個程序，即方便使用又通俗易懂。

4.2 EDA技術在系統級設計中的應用

系統級設計不僅指的是概念驅動式設計，也是一種更高層次的設計，設計員們通過原理圖描寫電路，擺脫了以往細節描述的束縛，對設計目標的描述更加具有針對性，設計人員主要把心思用在概念構思和創造方案上，使EDA系統借助計算機的力量實現規則驅動來完成設計。

4.3 EDA技術在電路級設計中的應用

EDA技術主要是經過電路級工作流程來體現的，在接到系統指定任務后，工程師會首先選擇適合這個方案的所需配件，根據設計方案的電路圖來完成原理圖，一般情況下，第一次會模擬電路瞬態分析、交直流分析、數字電路模擬故障分析、邏輯模擬，系統方針是用計算機所模擬出的波形代替顯示電路所調試的示波器與信號源，這種仿真模擬的辦法可以檢驗功能的正確性，依照原理圖，對PCB板進行騷擾噪聲分析、自動布線、熱分析、可靠性、安全性分析以及PCB后分析，在第二次模擬方針中，確認PCB板在工作時間中是否可行，為實現系統的功能制作B板，EDA技術在電路系統產生之前，應該詳細地了解系統的物理功能和功能特性，精簡開發時間，降低成本，消除開發所帶來的風險。

5 結語

本文重點講述了EDA技術目前狀況、未來走向以及要點。EDA電子技術給我國的電子系統的發展帶來了很大的影響，目前的EDA技術應用前景是一片光明的，但面臨的問題還很多，還需要不斷地完善。

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