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浅谈EDA技术在现代电子领域的发展与应用

2013-05-17 11:03
棒棒书香
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  EDA 技术是20 世纪90 年代初迅速发展起来的一门新技术,代表了当今电子设计的最新发展方向,其是以计算机为工作平台,融合了应用电子技术、计算机技术、智能化技术等多种技术来实现电子产品的自动化设计。EDA 技术也是高度发达的信息化社会发展的必然趋势,其应用也越来越广泛,主要电子产业包括:通信工业、信息产业、半导体工业、电子零组件工业、消费性电子工业、光电及仪表工业等行业,是现代电子设计的核心,在现代电子电路设计中起着非常重要的作用。

  1 EDA 技术的发展

  随着大规模集成电路技术、计算机技术和电子系统设计技术的不断发展,EDA 技术的含量正以惊人的速度上升,其产生和发展,使产品的开发周期大大缩短,且性能和价格比得到很大程度的提高。归纳起来其发展主要分为四个阶段:

  (1)70 年代为计算机辅助设计(CAD)阶段。人们开始用计算机辅助进行IC 版图编辑、PCB 布局布线,取代了手工操作。

  (2)80 年代为计算机辅助工程(CAE)阶段。与CAD 相比,CAE 除了有纯粹的图形绘制功能外,又增加了电路功能设计和结构设计,并且通过电气连接网络表将两者结合在一起,实现了工程设计。CAE 的主要功能是:原理图输入,逻辑仿真,电路分析,自动布局布线,PCB 后分析。

  (3)90 年代为电子系统设计自动化(EDA)阶段。

  (4)现代EDA 技术就是以计算机为工具,在EDA软件平台上,根据硬件描述语言HDL 完成的设计文件,能自动地完成用软件方式描述的电子系统到硬件系统的逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化、布局布线、逻辑仿真,直至完成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。

  2 EDA 技术的主要内容

  ESDA 代表了当今电子设计技术的最新发展方向,其基本特征是:设计人员按照“自顶向下”的设计方法,对整个系统进行方案设计和功能划分,系统的关键电路用一片或几片专用集成电路(ASIC)实现,然后采用硬件描述语言(HDL)完成系统行为级设计,最后通过综合器和适配器生成最终的目标器件。这样的设计方法被称为高层次的电子设计方法。

  “自顶向下”(Top–Down)的全新设计方法,首先从系统设计入手,在顶层进行功能方框图的划分和结构设计。在方框图一级进行仿真、纠错,并用硬件描述语言对高层次的系统行为进行描述,在系统一级进行验证。然后用综合优化工具生成具体门电路的网表,其对应的物理实现级可以是印刷电路板或专用集成电路。由于设计的主要仿真和调试过程是在高层次上完成的,这一方面有利于早期发现结构设计上的错误,避免设计工作的浪费,同时也减少了逻辑功能仿真的工作量,提高了设计的一次成功率。

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