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eda技術的基本內(nèi)涵是什么
你了解eda技術的基本內(nèi)涵嗎?EDA技術已成為現(xiàn)代系統(tǒng)設計和電子產(chǎn)品研發(fā)的有效工具，成為電子工程師應具備的基本能力。本文先介紹了EDA技術的發(fā)展過程，并對其基本特點予以詳細敘述，最后對其發(fā)展趨勢予以展望。跟yjbys小編一起來看看eda技術的基本內(nèi)涵是什么吧!
1、前言
隨著計算機技術和集成電路的飛速發(fā)展，電子技術面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。由于電子產(chǎn)品的研發(fā)周期不斷縮短，專用集成電路(ASIC)的設計面臨著設計周期越來越短與設計難度不斷提高的矛盾。為了解決這一矛盾，就有必要采用新的電子電路設計方法和相應的設計工具，在此情況下，EDA (E1echonics Design Automation，即電子設計自動化)技術也就應運而生。
2、EDA技術發(fā)展概況
電子設計自動化技術是在計算機平臺上利用計算機圖形學、拓撲邏輯學、計算數(shù)學以及人工智能等多種計算機應用技術的最新成果基礎上而開發(fā)出來的一種電子系統(tǒng)設計工具，同時相應提出了先進的電子系統(tǒng)設計方法，是一種幫助電子設計工程師更加有效地從事電子產(chǎn)品和系統(tǒng)設計的綜合技術。該技術至今已有40多年的發(fā)展歷程，大致可以分為三個發(fā)展階段：
(1)CAD (計算機輔助設計)階段
這個階段始于20世紀70年代，由于研制了一些相應的軟件工具，因此其主要特征是利用計算機輔助進行PCB 布線、電路模擬、邏輯模擬及版圖的繪制等，從而使電子系統(tǒng)設計人員能夠借助計算機輔助設計軟件從大量繁瑣、重復的計算和繪圖工作中解脫出來，使設計周期得以縮短，設計效率顯著提高。
(2)CAE(計算機輔助工程設計)階段(20 世紀八九十年代中期)
這一階段始于20世紀80年代，由于在集成電路技術、電子系統(tǒng)設計方法學和設計工具集成化等方面獲得了許多技術上的迅速發(fā)展。使得各種設計工具，如原理圖輸入、編譯與連接、邏輯模擬、測試碼生成、版圖自動布局和布線以及各種單元庫等得以豐富和完善。其主要特征是以定時分析、邏輯摸擬、故障仿真、自動布局布線為核心，重點解決了電子電路設計過程中的功能檢測等問題，從而使得電子產(chǎn)品的設計在制作之前就能夠預知產(chǎn)品的功能與性能。
(3)EDA 階段
這一階段始于20 世紀 90 年代，其主要特征是以高級描述語言、系統(tǒng)仿真和綜合技術為特點，采用“自頂向下”的設計理念，將設計前期的許多高層次設計由EDA工具來完成。這種方法不僅極大地提高了電路系統(tǒng)的設計效率，而且使設計者從大量的輔助性工作中解脫出來，能夠?qū)⒕杏诜桨傅膭?chuàng)造性與概念的構思上。
目前EDA技術已經(jīng)進入第四個發(fā)展階段，即進入以互連為核心的IDD(Interactive Driving Design)設計方式的發(fā)展階段。該階段工程師在進行系統(tǒng)項目上游設計時，通過將下游物理設計中制約條件同時考慮進去，從而使芯片系統(tǒng)的工作更加穩(wěn)定可靠。
3、EDA技術的基本特點
EDA代表了當今電子設計技術的最新發(fā)展方向，電子設計工程師們可以利用EDA工具設計復雜電子系統(tǒng)，通過計算機來完成大量繁瑣的設計工作，即就是將電子產(chǎn)品從電路設計、性能分析到設計出IC版圖的整個過程都在計算機上自動處理完成。該技術具有以下一些特點：
(1) 自頂向下的設計方法。
“自頂向下”(Top- Down)是一種全新的設計方法，這種設計方法從設計的總體要求入手，自頂向下將整個系統(tǒng)設計劃分為不同的功能子模塊，即在頂層進行功能方劃分和結(jié)構設計。這樣可以在方框圖一級就進行仿真和糾錯，并能用硬件描述語言對高層次的系統(tǒng)行為進行描述，從而在系統(tǒng)一級就能進行驗證，然后由EDA綜合工具完成到工藝庫的映射。由于設計的主要仿真和糾錯過程是在高層次上完成的，這種方法有利于在早期發(fā)現(xiàn)結(jié)構設計上的錯誤，從而避免設計工作中的浪費，同時也大大減少了邏輯功能仿真的工作量，提高了設計效率。
(2) 可編程邏輯器件PLD
可編程邏輯器件是一種由用戶編程以實現(xiàn)某種電子電路功能的新型器件，PLD 可分為低密度和高密度兩種。其中低密度 PLD 器件的編程都需要專用的編程器，屬于半定制的專用集成電路器件，而高密度 PLD 就是EDA 技術中經(jīng)常用到的復雜可編程邏輯器件(CPLD)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)以及在系統(tǒng)可編程邏輯器件(ISP-PLD)等，它們屬于全定制ASIC 芯片，編程時僅需以 JTAG 方式與計算機并口相連即可。
(3) 硬件描述語言
硬件描述語言(HDL- Hardware Description Language)是一種用于設計硬件電子系統(tǒng)的計算機高級語言，就是用軟件編程的方式來描述復雜電子系統(tǒng)的邏輯功能、電路結(jié)構和連接形式。硬件描述語言是EDA技術的重要組成部分，是EDA設計開發(fā)中很重要的軟件工具。其中VHDL即超高速集成電路硬件描述語言，是電子設計中主流的硬件描述語言，用VHDL進行電子系統(tǒng)設計的一個優(yōu)點是使設計者可以專心致力于其功能的實現(xiàn)，而不需要對與工藝有關的因素上花費過多的時間和精力。
4、EDA技術的發(fā)展趨勢
隨著科技水平的提高，電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代日新月異，而EDA技術作為各類電子產(chǎn)品研發(fā)的源動力，自然而然成為現(xiàn)代電子系統(tǒng)設計的核心。
進入21世紀以來，電子技術已經(jīng)全方位納入到EDA領域，EDA技術使得電子領域各學科之間的界限愈加模糊，相互間互為包容，其發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面：EDA技術要生存就必須適應市場發(fā)展趨勢，要專注于技術創(chuàng)新，而EDA產(chǎn)品技術創(chuàng)新的重點將體現(xiàn)在系統(tǒng)級驗證及可制造性設計(DFM )兩大領域;使電子設計成果將以自主知識產(chǎn)權(IP)的方式得以明確表達和確認，IP的合理應用是產(chǎn)品設計流程得以加速的一個有效途徑;一體化的設計工具平臺使用戶受益于統(tǒng)一的用戶界面，避免了在不同的工具之間進行數(shù)據(jù)相互轉(zhuǎn)換等繁瑣的操作過程;描述語言一直是EDA業(yè)中重要的一環(huán)，然而隨著IC復雜度的不斷提高，從更高層次入手對系統(tǒng)進行描述是描述語言未來的發(fā)展方向;隨著EDA技術在全世界范圍內(nèi)的飛速發(fā)展，使得基于Linux環(huán)境的EDA技術將成為電路設計領域的主流。
EDA技術應用廣泛，如今已涉及到各行各業(yè)，EDA技術水平也在不斷提高，設計工具趨于完美，EDA市場也日趨成熟。
5、結(jié)束語
隨著集成電路技術和計算機技術的飛速發(fā)展，電子系統(tǒng)的設計方法和設計手段都發(fā)生了巨大的變化。傳統(tǒng)的“固定功能集成塊加連線”的設計方法正逐步地退出歷史舞臺，而基于專用芯片的設計方法正成為現(xiàn)代電子系統(tǒng)設計的主流。
[參考文獻]
[1]王鎖平，龔建榮. EDA技術及發(fā)展趨勢[J].電子世界，2002(12).
[2]居龍. EDA產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展策略[J].電子設計應用，2006(1).
[3]潘松，趙敏.EDA技術及其應用[M].北京：科學出版社，2007：5-20.
(作者單位：陜西理工學院物理與電信工程學院，陜西 漢中 723001)
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