電子工程設(shè)計(jì)的EDA技術(shù)芻議

姚國(guó)雪

摘要：隨著我國(guó)社會(huì)水平的提升，經(jīng)濟(jì)步伐的推進(jìn)，我國(guó)的電子設(shè)計(jì)技術(shù)也在這個(gè)過程中得到了較大程度的發(fā)展。而隨著近年來EDA技術(shù)在我國(guó)的迅速發(fā)展以及應(yīng)用領(lǐng)域的逐漸擴(kuò)大，則使得EDA技術(shù)在我國(guó)的計(jì)算機(jī)、電子信息等領(lǐng)域都凸顯出了更為重要的地位。在本文中，將就電子工程設(shè)計(jì)的EDA技術(shù)進(jìn)行一定的分析與探討。

關(guān)鍵詞：電子工程設(shè)計(jì) ?EDA技術(shù)

1 概述

20世紀(jì)90年代，國(guó)際上電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)較為先進(jìn)的國(guó)家一直在積極探索新的電子電路設(shè)計(jì)方法，并在設(shè)計(jì)方法、工具等方面進(jìn)行了徹底的變革，取得了巨大成功。EDA技術(shù)就是在這個(gè)形勢(shì)下誕生的技術(shù)，在我國(guó)現(xiàn)今的電子工程設(shè)計(jì)中具有重要的意義。

2 EDA技術(shù)

EDA技術(shù)（電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化：Electronic Design Automation），是一種通過大范圍可編程邏輯器件為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，并以描述語言為主要系統(tǒng)邏輯的表達(dá)方式，能夠以較大的規(guī)模計(jì)算機(jī)的邏輯器件實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)以及開發(fā)軟件作為設(shè)計(jì)工具，能夠通過其相關(guān)的開發(fā)軟件以自動(dòng)的形式對(duì)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)、并對(duì)電子硬件系統(tǒng)進(jìn)行一系列邏輯布局布線、仿真、編譯以及化簡(jiǎn)等工作進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，從而使其能夠?qū)μ攸c(diǎn)的芯片進(jìn)行編譯等工程，從而在最終形成一種電子系統(tǒng)專用的新技術(shù)。同時(shí)，在這種技術(shù)中還包括了電路板輔助設(shè)計(jì)以及計(jì)算機(jī)輔助分析等技術(shù)。總體而言，這種技術(shù)是一種在電子設(shè)計(jì)工作中原有CAD技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步升級(jí)、發(fā)展而生成的一種新式軟件系統(tǒng)，能夠有效的幫助我們進(jìn)行信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)制造以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。

在EDA技術(shù)中，其中所具有的部件主要有綜合器、仿真器、下載器、編譯器以及適配器。其中，綜合器所具有的功能是將設(shè)計(jì)工作人員在平臺(tái)中所設(shè)計(jì)完畢的文件通過一定形式的轉(zhuǎn)換形成對(duì)于系統(tǒng)的電路描述，是一種對(duì)于電子硬件顯示以及軟件進(jìn)行溝通的橋梁。而適配器則是將綜合器在上一環(huán)節(jié)中所生成的文件制定在相關(guān)的器件之中，并最終形成下載文件。對(duì)于EDA技術(shù)來說，其是我國(guó)目前電子工程設(shè)計(jì)工作中較為關(guān)鍵、核心的一項(xiàng)技術(shù)，這是因?yàn)槠渌褂玫恼Z言為HDL，一種具有系統(tǒng)編程、現(xiàn)場(chǎng)編程以及描述范圍更廣的語言，能夠有效的幫助我們對(duì)電子工程的設(shè)計(jì)工作進(jìn)行修改、交流以及保存。而其所具有的自動(dòng)化能力也能夠在各個(gè)級(jí)別中進(jìn)行糾錯(cuò)以及調(diào)試工作。

3 EDA技術(shù)的發(fā)展過程

EDA是一項(xiàng)近幾年來獲得較大發(fā)展的新興技術(shù)，其發(fā)展過程主要有以下幾個(gè)階段：

早期階段：其時(shí)間大約是在上世紀(jì)70年代，此時(shí)社會(huì)中已經(jīng)出現(xiàn)了中小規(guī)模的集成電路，而由于當(dāng)時(shí)人們通過傳統(tǒng)的方式對(duì)集成電路以及電路板進(jìn)行設(shè)計(jì)的花費(fèi)較大、效率較低，就促使人們開始以計(jì)算機(jī)為媒介開展對(duì)電路板進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)，并在這個(gè)過程中將對(duì)于電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中重復(fù)性較強(qiáng)的勞動(dòng)比如布線等等以一種嶄新的圖形編輯工具CAD進(jìn)行代替，并在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過程中起到了設(shè)計(jì)規(guī)則檢查以及圖形編輯等功能。

發(fā)展階段：此時(shí)，時(shí)間已經(jīng)來到了上世紀(jì)80年代，而這也正是EDA技術(shù)得以完善以及良好發(fā)展的階段。由于在這個(gè)時(shí)期中社會(huì)中集成電路的規(guī)模逐漸得到了進(jìn)一步的擴(kuò)大，使得人們也在需求的影響下進(jìn)一步的對(duì)相關(guān)軟件進(jìn)行開發(fā)，從而將不同的CAD工具以集成的方式形成了一種系統(tǒng)，并在此系統(tǒng)建立的同時(shí)完善了其中的結(jié)構(gòu)以及功能設(shè)計(jì)。此時(shí)，EDA已經(jīng)逐漸發(fā)展到了半導(dǎo)體芯片的設(shè)計(jì)。

成熟階段：當(dāng)時(shí)間發(fā)展到90年代時(shí)，我國(guó)的微電子技術(shù)已經(jīng)獲得了很大的發(fā)展，一個(gè)普通的芯片就已經(jīng)能夠繼承幾千萬個(gè)晶體管。而這種情況也使得EDA技術(shù)面臨著更大的挑戰(zhàn)，使得社會(huì)中的各大公司都陸續(xù)對(duì)規(guī)模更大的EDA軟件系統(tǒng)進(jìn)行了開發(fā)，并在這個(gè)過程中出現(xiàn)了以高級(jí)語言描述、系統(tǒng)級(jí)仿真和綜合技術(shù)為特征的EDA技術(shù)。

4 電子工程設(shè)計(jì)中EDA技術(shù)的應(yīng)用

近年來，我國(guó)的EDA技術(shù)得到了較大程度的完善和發(fā)展，且使得其所具有的應(yīng)用范圍也更加廣泛，并逐漸滲透到了電子工程、航天軍事、醫(yī)藥化工以及生物等領(lǐng)域之中。在這部分領(lǐng)域中，其主要的應(yīng)用方式主要有以下幾種：

4.1 仿真分析

當(dāng)系統(tǒng)的電子工程方案設(shè)計(jì)完成并已經(jīng)得到確定之后，我們則需要通過結(jié)構(gòu)模擬以及系統(tǒng)仿真等方式對(duì)所設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性、可行性以及合理性進(jìn)行全面的分析研究。通過最新的EDA技術(shù)，則能夠幫助我們對(duì)系統(tǒng)建立過程中每一個(gè)環(huán)節(jié)的傳遞參數(shù)進(jìn)行確定，從而能夠幫助我們通過數(shù)學(xué)模型的方式對(duì)其進(jìn)行分析。對(duì)于這種仿真技術(shù)而言，則可以通過非電子工程設(shè)計(jì)的方式以及一定的推廣應(yīng)用來對(duì)我們研究過程中出現(xiàn)的新理論進(jìn)行驗(yàn)證，并在實(shí)際分析工作完畢之后對(duì)不同系統(tǒng)中所具有的電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和模擬，從而更為準(zhǔn)確的判斷出電路結(jié)構(gòu)自身性能指標(biāo)的可行性以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的正確性。通過這種具有量化特點(diǎn)的分析方式，則能夠有效的幫助我們提升電子工程設(shè)計(jì)的產(chǎn)品質(zhì)量以及設(shè)計(jì)水平。

4.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)

對(duì)于電子產(chǎn)品的元件來說，其是否能夠具有最佳的容差以及完美的工作溫度是保障電路得以安全、穩(wěn)定運(yùn)行的最重要保證。但是我們?cè)趯?duì)傳統(tǒng)電子工程設(shè)計(jì)方式進(jìn)行施工的過程中卻很難對(duì)于器件所具有的工作環(huán)境以及容差等等因素進(jìn)行非常全面的分析，而這種情況的存在也就使得我們無法獲得最好的設(shè)計(jì)方法，且使得器件自身的溫度以及容差的最佳性也不能夠得到保證。而通過我們對(duì)于EDA技術(shù)的使用，該技術(shù)中所具有的統(tǒng)計(jì)分析以及溫度分析功能則能夠很好的對(duì)這類問題進(jìn)行解決。這是因?yàn)槠渌哂械倪@兩種功能能夠非常好的幫助我們對(duì)元器件的最佳參數(shù)以及結(jié)構(gòu)、溫度等等進(jìn)行確定，不僅能夠幫助我們大幅度的對(duì)工程設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，還能夠有效的使產(chǎn)品的應(yīng)用質(zhì)量得到較大幅度的提升。

4.3 有效性分析

在EDA技術(shù)中，對(duì)于電路的特性進(jìn)行有效性分析也是其中非常重要的一項(xiàng)內(nèi)容，這是因?yàn)樵谒泄こ碳夹g(shù)的過程中，其中所具有的理論分析都需要建立在一定數(shù)量的特性分析以及數(shù)據(jù)測(cè)試的基礎(chǔ)上。但是在實(shí)際設(shè)計(jì)的過程中，由于以往所具有的技術(shù)以及硬件方面的原因，往往使得我們進(jìn)行的設(shè)計(jì)存在很大的局限性，不僅在測(cè)試的方法以及結(jié)果方面存在很多的問題、對(duì)電路測(cè)試的精確性產(chǎn)生影響，而且還會(huì)很大程度的對(duì)該產(chǎn)品后續(xù)工作產(chǎn)生影響。而通過EDA技術(shù)的應(yīng)用，則能夠幫助我們對(duì)電子工程設(shè)計(jì)這項(xiàng)工作進(jìn)行精度更高、功能更全的測(cè)試，并能夠以自上而下的方式對(duì)程序進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而在有效避免防止局部存在差距的前提下使得我們的設(shè)計(jì)方案能夠具有更好的合理性以及整體性。而在我們對(duì)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，其中也存在著很多的特性分析以及數(shù)據(jù)測(cè)試工作，通過對(duì)EDA技術(shù)的應(yīng)用也能夠幫助我們更好的開展全功能測(cè)試。

5 結(jié)束語

總的來說，EDA技術(shù)的出現(xiàn)，為我國(guó)的電子工程設(shè)計(jì)工作帶來了全新的改變，而這就需要我們能夠抓住這個(gè)機(jī)遇，通過對(duì)于EDA技術(shù)的良好應(yīng)用來設(shè)計(jì)出更好的電子產(chǎn)品。

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