2016年電子EDA技術(shù)的基礎知識

　　EDA技術(shù)是一門(mén)綜合性學(xué)科，它打破了軟件和硬件間的壁壘，代表了電子技術(shù)技術(shù)和應用技術(shù)的發(fā)展方向。本文由yjbys小編將帶你一起來(lái)了解關(guān)于EDA的分類(lèi)、基本特征、應用、常用軟件以及發(fā)展前景。

　　電子設計自動(dòng)化(Electronic Design Automation)的縮寫(xiě)即是EDA.EDA技術(shù)是把計算機技術(shù)應用在電子設計過(guò)程的一門(mén)技術(shù)，從而實(shí)現了電子設計的自動(dòng)化進(jìn)行，現今EDA技術(shù)已經(jīng)廣泛用于電子電路的設計仿真以及集成電路版圖設計、印刷電路板的設計和可編程器件的編程等工作中。EDA技術(shù)是一門(mén)綜合的學(xué)科，它代表了未來(lái)電子設計技術(shù)的發(fā)展方向，打破了軟硬件之間的隔閡。

　　一、EDA的分類(lèi)

　　我們依據計算機輔助技術(shù)介入程度的不同，將電子系統設計分為以下三類(lèi)：

　　1.人工的設計方法

　　此種設計方法從提出方案到驗證方案等等均需要由人工來(lái)完成，并且方案的驗證必須搭建實(shí)際的電路來(lái)完成驗證。這種人工的設計方法缺陷在于：開(kāi)銷(xiāo)特別大，但是效率卻極低，并且周期比較長(cháng)，還有一點(diǎn)就是現在的產(chǎn)品不是單單靠人工就能夠完成的。

　　2.計算機輔助設計CAD

　　1970年以來(lái)，計算機開(kāi)始被應用于Ic版圖設計以及PCB布局布線(xiàn)，后來(lái)發(fā)展為可對電路功能和結構進(jìn)行設計，并且在原來(lái)的基礎上增添了邏輯仿真、自動(dòng)布局布線(xiàn)等等的功能�？梢赃@么說(shuō)CAD技術(shù)的應用取得了可喜的成果。但我們也不能過(guò)于樂(lè )觀(guān)，因為各種各樣的軟件層出不窮，每一種設計軟件只能夠解決一部分的問(wèn)題，這就造成了軟件不能完全脫離人去設計，智能化程度不能夠滿(mǎn)足人們的需求。

　　3.EDA電子設計自動(dòng)化

　　1990年以后是EDA時(shí)代的到來(lái)。伴隨著(zhù)電子計算機的不斷發(fā)展，計算機系統被廣泛的應用于電子產(chǎn)品的設計和電子產(chǎn)品的測試以及電子產(chǎn)品的制造等各環(huán)節當中。由于電子產(chǎn)品的性能不斷提高以及精密度的增加，產(chǎn)品的更新所需要的時(shí)間越來(lái)越短。相應的，電子產(chǎn)品的設計和電子產(chǎn)品的測試以及電子產(chǎn)品的制造也必須跟上更新的步伐。同時(shí)EDA也是CAD向前發(fā)展的必然產(chǎn)物，是電子設計的核心內容。

　　二、EDA的基本特征

　　作為現今社會(huì )電子設計最前沿的技術(shù)，電子設計工程師可以通過(guò)EDA從協(xié)議、算法等等開(kāi)始對電子系統進(jìn)行設計，這樣可以使計算機完成大量的工作，并實(shí)現了從電路設計以及性能分析至設計出PCB版圖整個(gè)過(guò)程完全在計算機上實(shí)現自動(dòng)化處理。EDA設計工程師采用從系統設計入手，對功能方框圖進(jìn)行劃分以及對結構進(jìn)行設計。設計工程師對系統硬件功能的完成需要依靠EDA軟件和硬件描述語(yǔ)言。

　　另一方面，電子設計的仿真和調試是在高層次上進(jìn)行完成的，這樣做的好處是方便在初期發(fā)現一些錯誤，主要是結構設計上的，這樣可以有效地減少設計資源的浪費，同時(shí)避免了做大量的邏輯功能仿真工作，使設計能夠取得一次性成功。又由于電子產(chǎn)品日趨復雜，集成度又顯著(zhù)提高，現存的中小型規模的集成電路已經(jīng)不能夠滿(mǎn)足我們的要求，這就導致了電子電路設計由小規模芯片轉向了大規模甚至超大規模芯片，產(chǎn)生了具有高集成度和低功耗等功能的可編程ASIC器件。

　　三、EDA的應用

　　隨著(zhù)EDA技術(shù)的迅猛發(fā)展，EDA技術(shù)主要在以下兩個(gè)方面發(fā)揮了巨大作用。首先，在科研方面的應用：

　　主要是應用仿真工具，比如P S P I C E、VHDL等，利用這些工具進(jìn)行電路的設計以及電路的仿真;還用虛擬儀器對產(chǎn)品進(jìn)行測試;在儀器中應用CPLD/FPGA器件;從事一些ASIC或者PCB的設計等等，總之EDA技術(shù)在科研方面獲得了廣泛的應用。取得了顯著(zhù)地經(jīng)濟和社會(huì )效益。其次，在教學(xué)方面的應用：

　　可以這么說(shuō)幾乎設置有電子信息這個(gè)專(zhuān)業(yè)的院校，無(wú)論理工科還是文科類(lèi)的高校，幾乎都設有EDA的課程，設置這門(mén)課程的目的在于，讓同學(xué)們了解EDA的原理，能夠學(xué)會(huì )利用HDL對系統邏輯進(jìn)行描述，同時(shí)掌握用其進(jìn)行仿真實(shí)驗的操作方法，達到無(wú)論是做畢業(yè)設計還是以后參加了工作，都能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的設計。為此我國每2年舉辦一次大學(xué)生電子設計的競賽，這也是在考察學(xué)生的EDA技術(shù)水平，可以這么說(shuō)，EDA技術(shù)已經(jīng)是電子領(lǐng)域里不可或缺的一門(mén)技術(shù)。

　　四、EDA的常用軟件

　　E D A軟件很多，大體上分為P C B設計軟件、IC設計、電路設計以及仿真工具等，下面簡(jiǎn)單介紹在我國應用比較多的幾個(gè)軟件。

　　1.電子電路設計以及仿真工具

　　電子電路設計以及仿真工具有：SPICE、EWB等等。

　　1)SPICE工具是由美國加州大學(xué)研發(fā)出的電路分析軟件，由于其廣泛的被使用，同時(shí)功能足夠強大，被認為是國際上對電子電路性能模擬的一個(gè)標準，具有文本輸入和電路原理圖的圖形輸入兩種功能。

　　2)EWB工具是加拿大Interactive ImageTechnologic Ltd公司研發(fā)的電子電路仿真工具。這款軟件可以提供多種類(lèi)型的虛擬儀器，可以像操作實(shí)際儀器一樣對其進(jìn)行操作。并且軟件可以提供的元器件種類(lèi)繁多，器件比較齊全，它在功能上模仿了SPICE,但是沒(méi)有SPICE那么多的分析功能。

　　2. PCB設計軟件

　　PCB設計軟件包括Protel、Cadence PSD、OrCAD、PowerPCB等等，其中Protel在我國應用最廣泛，它是由澳大利亞Protel Technology公司研發(fā)的電路板設計軟件。許多理工類(lèi)高校都設有這么課程，而且電路公司幾乎沒(méi)有一個(gè)不使用它的，它能夠全方位的對電路進(jìn)行設計，并且Protel具有易于使用、界面友好等優(yōu)點(diǎn)，電路設計和PCB設計是其最有代表性的功能。

　　五、EDA的發(fā)展前景

　　21世紀后，大規模的FPGA、CPLD器件的涌出，使得EDA軟件持續更新，EDA技術(shù)取得了更大的發(fā)展。如果想參與世界范圍電子市場(chǎng)的競爭，提高競爭能力，那么EDA技術(shù)是需要熟練掌握的，只有這樣電子企業(yè)才能夠生存和發(fā)展下去。

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