電子工程設(shè)計(jì)的EDA技術(shù)分析

摘 要：電子工程的研究領(lǐng)域極為廣闊，其內(nèi)部的研究?jī)?nèi)容包括數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)、通信技術(shù)、微波技術(shù)以及電磁場(chǎng)技術(shù)等。這幾種電子技術(shù)可以被應(yīng)用到多種現(xiàn)代工程領(lǐng)域之中。隨著電子設(shè)計(jì)技術(shù)不斷成熟，自動(dòng)化的工程設(shè)計(jì)理念也逐漸被添加到電子工程之中。全新的EDA技術(shù)逐漸被應(yīng)用起來(lái)，在計(jì)算機(jī)輔助工程的支持之下，電子電路的設(shè)計(jì)工作具有了更高的效率，本文對(duì)這種EDA技術(shù)進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：電子工程；EDA技術(shù)；設(shè)計(jì)；電子自動(dòng)化

電子技術(shù)已經(jīng)逐漸成為現(xiàn)代社會(huì)的各行各業(yè)之中的必備技術(shù)，其所在的電子應(yīng)用系統(tǒng)也逐漸出現(xiàn)了運(yùn)行快速、容量增大的應(yīng)用特點(diǎn)。在進(jìn)行電子工程設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員對(duì)原有的組合芯片系統(tǒng)進(jìn)行改造，單片系統(tǒng)也可以支持電子工程運(yùn)轉(zhuǎn)。應(yīng)用自動(dòng)化的技術(shù)來(lái)完成電子設(shè)計(jì)已經(jīng)成為很多電子工程建設(shè)者需要解決的首要設(shè)計(jì)問(wèn)題，本文根據(jù)對(duì)EDA技術(shù)的了解，對(duì)該種電子技術(shù)的設(shè)計(jì)情況進(jìn)行分析。

1 EDA技術(shù)基本情況分析

所謂EDA技術(shù)，就是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化，由CAE、CAD、CAM等計(jì)算機(jī)概念發(fā)展出現(xiàn)。EDA技術(shù)以計(jì)算機(jī)為主要工具，集合了圖形學(xué)、數(shù)據(jù)庫(kù)、拓?fù)溥壿嫛?yōu)化理論、計(jì)算數(shù)學(xué)、圖論等學(xué)科，形成最新的理論體系，是微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、電路理論、信號(hào)處理和信號(hào)分析的結(jié)晶。

2 主要特點(diǎn)

現(xiàn)代化EDA技術(shù)大多采用“自頂向下（Top-Down）”的設(shè)計(jì)程序，從而確保設(shè)計(jì)方案整體的合理和優(yōu)化，避免“自底向上（Bottom-up）”設(shè)計(jì)過(guò)程使局部?jī)?yōu)化，整體結(jié)構(gòu)較差的缺陷。動(dòng)化程度高，設(shè)計(jì)過(guò)程中隨時(shí)可以進(jìn)行各級(jí)的仿真、糾錯(cuò)和調(diào)試，使設(shè)計(jì)者能早期發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的錯(cuò)誤，避免設(shè)計(jì)工作的浪費(fèi)，同時(shí)設(shè)計(jì)人員可以拋開一些具體細(xì)節(jié)問(wèn)題，從而把主要精力集中在系統(tǒng)的開發(fā)上，保證設(shè)計(jì)的高效率、低成本，且產(chǎn)品開發(fā)周期短、循環(huán)快。以并行操作，現(xiàn)代EDA技術(shù)建立了并行工程框架結(jié)構(gòu)的工作環(huán)境。從而保證和支持多人同時(shí)并行地進(jìn)行電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)。

3 基本應(yīng)用軟件

EWB軟件：謂EWB是一種基于PC的電子設(shè)計(jì)軟件，具備了集成化工具、仿真器、原理圖輸入、分析、設(shè)計(jì)文件夾、接口等六大特點(diǎn)，應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯。

PROTEL軟件：該技術(shù)軟件廣泛應(yīng)用了Prote199，主要由電路原理圖的設(shè)計(jì)系統(tǒng)和印刷電路板的設(shè)計(jì)系統(tǒng)兩大部分組成。高層次的設(shè)計(jì)技術(shù)在近年的國(guó)際EDA技術(shù)領(lǐng)域開發(fā)、研究、應(yīng)用中成為熱門課題，并且迅速發(fā)展，成果顯著。該領(lǐng)域主要包括了硬件語(yǔ)言描述、高層次模擬、高層次的綜合技術(shù)等，伴隨著科技水平的提升，EDA技術(shù)也必然會(huì)朝向更高層次的自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)不斷發(fā)展。

4 技術(shù)應(yīng)用流程

對(duì)于EDA技術(shù)的發(fā)展情況與必備軟件有所了解之后，可以繼續(xù)對(duì)其在電子工程領(lǐng)域之中的應(yīng)用狀況進(jìn)行了解。其具體的應(yīng)用程序如下：

4.1 設(shè)計(jì)源程序

在源程序設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)之中，技術(shù)人員需要可以對(duì)EDA技術(shù)加以應(yīng)用。在開展電子設(shè)計(jì)工作時(shí)，技術(shù)人員需要對(duì)文本編輯器或者圖形編輯器這一類的設(shè)計(jì)軟件加以使用，在應(yīng)用這一類軟件的時(shí)候，可以通過(guò)EDA軟件來(lái)完成編譯程序以及排錯(cuò)的工作，對(duì)文件的原有設(shè)計(jì)格式進(jìn)行轉(zhuǎn)化，給邏輯思分析工作提供可參考的數(shù)據(jù)。

4.2 綜合邏輯

在源程序中應(yīng)用了實(shí)現(xiàn)了VHDL的格式轉(zhuǎn)化之后，就進(jìn)入了邏輯綜合分析的環(huán)節(jié)。運(yùn)用綜合器就能夠?qū)㈦娐吩O(shè)計(jì)過(guò)程中使用的高級(jí)指令轉(zhuǎn)換成層次較低的設(shè)計(jì)語(yǔ)言，這就是邏輯綜合。通過(guò)邏輯綜合的過(guò)程，這可以看作是電子設(shè)計(jì)的目標(biāo)優(yōu)化過(guò)程，將文件輸入仿真器，實(shí)施仿真操作，保持功效和結(jié)果的一致性。

4.3 仿真分析

在確定了電子工程設(shè)計(jì)方案之后，利用系統(tǒng)仿真或者是結(jié)構(gòu)模擬的方法進(jìn)行方案的合理性和可行性研究分析。利用EDA技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)環(huán)節(jié)的函數(shù)傳遞，選取相關(guān)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行仿真分析。這一系統(tǒng)的仿真技術(shù)同樣可以運(yùn)用到其他非電子工程專業(yè)設(shè)計(jì)的工作中，能夠應(yīng)用到方案構(gòu)思和理論驗(yàn)證等方面。

4.4 時(shí)序性仿真

在實(shí)現(xiàn)了邏輯綜合透配之后，就可以進(jìn)行時(shí)序仿真的環(huán)節(jié)了，所謂的時(shí)序仿真指的就是將基于布線器和適配器出現(xiàn)的VHDL文件運(yùn)用適當(dāng)?shù)氖侄蝹鬟_(dá)到仿真器中，開始部分仿真。VHDL仿真器考慮到了器件特性，所以適配后的時(shí)序仿真結(jié)果較為精確。

4.5 驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案

應(yīng)用EDA技術(shù)可以對(duì)已經(jīng)完成設(shè)計(jì)工作的工程設(shè)計(jì)方案進(jìn)行驗(yàn)證，設(shè)計(jì)人員可以應(yīng)用結(jié)構(gòu)模擬以及系統(tǒng)仿真技術(shù)來(lái)對(duì)方案進(jìn)行測(cè)試，主要需要測(cè)試出方案是否可行。在測(cè)試的時(shí)候，需要先對(duì)存在于不同設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的傳遞型函數(shù)進(jìn)行計(jì)算，通過(guò)傳遞函數(shù)來(lái)建設(shè)商學(xué)院模型。這種驗(yàn)證功能不僅僅可以在電子設(shè)計(jì)行業(yè)之中被應(yīng)用，在其他的電子工程之外的行業(yè)之中也可以被使用，技術(shù)人員可以借助這種驗(yàn)證系統(tǒng)來(lái)對(duì)新提出的構(gòu)思以及方案加以驗(yàn)證。完成系統(tǒng)仿真工作之后，需要通過(guò)模擬分析的方式來(lái)測(cè)定電路的結(jié)構(gòu)，同時(shí)需要找出電路結(jié)構(gòu)中的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。

4.6 優(yōu)化電路

除了對(duì)電子工程的基本設(shè)計(jì)方案進(jìn)行驗(yàn)證之外，技術(shù)人員還可以將這種技術(shù)應(yīng)用到電路設(shè)計(jì)之中。在電子工程之中，電路設(shè)計(jì)工作極為重要，如果電路沒(méi)有被設(shè)計(jì)合理，電子工程的各種調(diào)度工作以及常規(guī)運(yùn)轉(zhuǎn)工作皆難以實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用EDA技術(shù)可以對(duì)影響電路的原有的穩(wěn)定程度的因素進(jìn)行測(cè)試，一般電路所在的工作環(huán)境的溫度元素以及電子元器件的基本容差會(huì)給電路帶來(lái)直接影響。一般的電子設(shè)計(jì)技術(shù)是無(wú)法對(duì)電路進(jìn)行全面測(cè)試的，技術(shù)人員難以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化整個(gè)電子工程的設(shè)計(jì)目的。而在EDA系統(tǒng)之中，統(tǒng)計(jì)功能以及溫度分析系統(tǒng)可以輔助電路設(shè)計(jì)工作。技術(shù)人員可以對(duì)不同溫度條件下的電路運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，完成統(tǒng)計(jì)工作之后，就可以將更為合適的電路結(jié)構(gòu)以及元件參數(shù)提供出來(lái)。

在優(yōu)化電路的同時(shí)，技術(shù)人員還可以在電路之中開展模擬測(cè)試活動(dòng)，一般的電路設(shè)計(jì)工作中，都需要分析大量電子數(shù)據(jù)，但是僅僅分析電子數(shù)據(jù)并不能保證設(shè)計(jì)工作的合理性，主要是受到了電子儀器以及測(cè)試方法的限制，而應(yīng)用EDA技術(shù)之后，可以充分實(shí)現(xiàn)功能測(cè)試的基本需求。

結(jié)束語(yǔ)

電子技術(shù)一般都是流動(dòng)性比較明顯的技術(shù)，在這種流動(dòng)性特點(diǎn)的影響之下，很多電子技術(shù)的更新速度極快。EDA技術(shù)也是如此，從被引進(jìn)國(guó)內(nèi)，技術(shù)人員根據(jù)不同的發(fā)展階段，電子設(shè)計(jì)工作出現(xiàn)的變動(dòng)，不斷地革新EDA技術(shù)，使其能夠適應(yīng)各個(gè)時(shí)期的電子設(shè)計(jì)工作。從電子產(chǎn)品的應(yīng)用效果來(lái)看，EDA技術(shù)不僅僅可以提升工程建設(shè)的速度，同時(shí)也可以推動(dòng)電子工程領(lǐng)域的各種技術(shù)改革活動(dòng)。應(yīng)用EDA技術(shù)還可以將更多附加價(jià)值添加到電子產(chǎn)品之中，使電子產(chǎn)品能夠?yàn)槭褂谜咛峁﹥?yōu)質(zhì)的電子服務(wù)。

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作者簡(jiǎn)介：張彥杰，身份證：231182198204186645。