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在数字电路设计方案中EDA技术会带来什么影响?

2019年11月01日 文章来源:网络整理 热度:65℃ 作者:刘英

随着科学研究与技术开发市场化,采用传统电子设计手段在较短时间内完成复杂电子系统设计,已经越来越难完成了。EDA(EleCTRonICs Design AutomaTIon)技术是随着集成电路和计算机技术飞速发展应运而生一种高级、快速、有效电子设计自动化工具。

在数字电路设计方案中EDA技术会带来什么影响?

1、EDA技术

EDA(电子线路设计座自动化)是以计算机为工作平台、以硬件描述语言(VHDL)为设计语言、以可编程器件(CPLD/FPGA)为实验载体、以ASIC/SOC芯片为目标器件、进行必要元件建模和系统仿真电子产品自动化设计过程。EDA是电子设计领域一场革命,它源于计算机辅助设计,计算机辅助制造、计算机辅助测试和计算机辅助工程。利用EDA工具,电子设计师从概念,算法、协议开始设计电子系统,从电路设计,性能分析直到IC版图或PCB版图生成全过程均可在计算机上自动完成。EDA代表了当今电子设计技术最新发展方向,其基本特征是设计人员以计算机为工具,按照自顶向下设计方法,对整个系统进行方案设计和功能划分,由硬件描述语言完成系统行为级设计,利用先进开发工具自动完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局布线、仿真及特定目标芯片适配编译和编程下载,这被称为数字逻辑电路高层次设计方法。

1.1、EDA软件简介

“EDA”就是Electronic Design AutomaTIon(电子设计自动化),也就是能够帮助人们设计电子电路或系统软件工具,该工具可以使设计更复杂电路和系统成为可能。目前进入我国并具有广泛影响EDA软件有:muhisim7、OW_AD、Protel、Viewlogio、Mentor、Synopsys、PCBW Id、Cadence、MicmSim等等,这些软件各具特色,大体分为芯片级设计工具、电路板级设计工具、可编程逻辑器件开发工具和电路仿真工具等几类;其中Protel是国内最流行、使用最广泛一种印制电路板设计首选软件,由澳大利亚protd Technology公司出品,过去只是用来进行原理图输入和PCB版图设计,从Protel 98开始,加入了模拟数字混合电路仿真模块和可编程逻辑器件设计模块,1999年Protel推出了功能更加强大EDA综合设计环境Protel 99,它将EDA全部内容整合为一体,成为完整EDA软件,因而该软件发展潜力很大,但它最具特色和最强大功能仍是原理图输人和PCB版图设计。

1.2、EDA技术主要内容

EDA技术涉及面很广,内容丰富,从教学和实用角度看,主要应掌握如下4个方面内容:一是大规模可编程逻辑器件;二是硬件描述语言;三是软件开发工具;四是实验开发系统。其中,大规模可编程逻辑器件是利用EDA技术进行电子系统设计载体,硬件描述语言是利用EDA技术进行电子系统设计主要表达手段,软件开发工具是利用EDA技术进行电子系统设计智能化自动设计工具,实验开发系统则是利用EDA技术进行电子系统设计下载工具及硬件验证工具。

1.3、EDA技术主要特征 1.3.1、用软件设计方法来设计硬件

硬件系统转换是由有关开发软件自动完成,设计输入可以是原理图VHDL语言,通过软件设计方式测试,实现对特定功能硬件电路设计,而硬件设计修改工作也如同修改软件程序一样快捷方便,设计整个过程几乎不涉及任何硬件,可操作性、产品互换性强。

1.3.2、基于芯片设计方法

EDA设计方法又称为基于芯片设计方法,集成化程度更高,可实现片上系统集成,进行更加复杂电路芯片化设计和专用集成电路设计,使产品体积小、功耗低、可靠性高;可在系统编程或现场编程,使器件编程、重构、修改简单便利,可实现在线升级;可进行各种仿真,开发周期短,设计成本低,设计灵活性高。

1.3.3、自动化程度高

EDA技术根据设计输入文件,将电子产品从电路功能仿真、性能分析、优化设计到结果测试全过程在计算机上自动处理完成,自动生成目标系统,使设计人员不必学习许多深入专业知识,也可免除许多推导运算即可获得优化设计成果,设计自动化程度高,减轻了设计人员工作量,开发效率高。

1.3.4、自动进行产品直面设计

EDA技术根据设计输入文件(HDL或电路原理图),自动地进行逻辑编译、化简、综合、仿真、优化、布局、布线、适配以及下载编程以生成目标系统,即将电子产品从电路功能仿真、性能分析、优化设计到结果测试全过程在计算机上自动处理完成;

1.4、EDA技术要点 1.4.1、可编程逻辑器件-PLD

数字逻辑器件发展直接反映了从分立元件、中小规模标准芯片过渡到可编程逻辑器件过程。ISP技术和HDPLD器件使设计人员能够在实验室中方便地开发专用集成数字电路芯片ASIC.当前,国内外许多著名厂商均已开发出新一代ISP器件以及相应开发软件(如Synario、EXPERT、FundaTIon、MAX Plus2等)。

1.4.2、“自顶而下”设计方法

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