2016年電子EDA技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)
EDA技術(shù)是一門綜合性學(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(yīng)用技術(shù)的發(fā)展方向。本文由yjbys小編將帶你一起來了解關(guān)于EDA的分類、基本特征、應(yīng)用、常用軟件以及發(fā)展前景。
電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(Electronic Design Automation)的縮寫即是EDA.EDA技術(shù)是把計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用在電子設(shè)計(jì)過程的一門技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)了電子設(shè)計(jì)的自動(dòng)化進(jìn)行，現(xiàn)今EDA技術(shù)已經(jīng)廣泛用于電子電路的設(shè)計(jì)仿真以及集成電路版圖設(shè)計(jì)、印刷電路板的設(shè)計(jì)和可編程器件的編程等工作中。EDA技術(shù)是一門綜合的學(xué)科，它代表了未來電子設(shè)計(jì)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
我們依據(jù)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)介入程度的不同，將電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)分為以下三類：
1.人工的設(shè)計(jì)方法
此種設(shè)計(jì)方法從提出方案到驗(yàn)證方案等等均需要由人工來完成，并且方案的驗(yàn)證必須搭建實(shí)際的電路來完成驗(yàn)證。這種人工的設(shè)計(jì)方法缺陷在于：開銷特別大，但是效率卻極低，并且周期比較長(zhǎng)，還有一點(diǎn)就是現(xiàn)在的產(chǎn)品不是單單靠人工就能夠完成的。
2.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD
1970年以來，計(jì)算機(jī)開始被應(yīng)用于Ic版圖設(shè)計(jì)以及PCB布局布線，后來發(fā)展為可對(duì)電路功能和結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且在原來的基礎(chǔ)上增添了邏輯仿真、自動(dòng)布局布線等等的功能�？梢赃@么說CAD技術(shù)的應(yīng)用取得了可喜的成果。但我們也不能過于樂觀，因?yàn)楦鞣N各樣的軟件層出不窮，每一種設(shè)計(jì)軟件只能夠解決一部分的問題，這就造成了軟件不能完全脫離人去設(shè)計(jì)，智能化程度不能夠滿足人們的需求。
3.EDA電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化
1990年以后是EDA時(shí)代的到來。伴隨著電子計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)被廣泛的應(yīng)用于電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和電子產(chǎn)品的測(cè)試以及電子產(chǎn)品的制造等各環(huán)節(jié)當(dāng)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)間越來越短。相應(yīng)的，電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和電子產(chǎn)品的測(cè)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(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。
二、EDA的基本特征
作為現(xiàn)今社會(huì)電子設(shè)計(jì)最前沿的技術(shù)，電子設(shè)計(jì)工程師可以通過EDA從協(xié)議、算法等等開始對(duì)電子系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣可以使計(jì)算機(jī)完成大量的工作，并實(shí)現(xiàn)了從電路設(shè)計(jì)以及性能分析至設(shè)計(jì)出PCB版圖整個(gè)過程完全在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化處理。EDA設(shè)計(jì)工程師采用從系統(tǒng)設(shè)計(jì)入手，對(duì)功能方框圖進(jìn)行劃分以及對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)工程師對(duì)系統(tǒng)硬件功能的完成需要依靠EDA軟件和硬件描述語言。
另一方面，電子設(shè)計(jì)的仿真和調(diào)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(xiàn)一些錯(cuò)誤，主要是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的，這樣可以有效地減少設(shè)計(jì)資源的浪費(fèi)，同時(shí)避免了做大量的邏輯功能仿真工作，使設(shè)計(jì)能夠取得一次性成功。又由于電子產(chǎn)品日趨復(fù)雜，集成度又顯著提高，現(xiàn)存的中小型規(guī)模的集成電路已經(jīng)不能夠滿足我們的要求，這就導(dǎo)致了電子電路設(shè)計(jì)由小規(guī)模芯片轉(zhuǎn)向了大規(guī)模甚至超大規(guī)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(yīng)用
隨著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(yīng)用：
主要是應(yīng)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(shè)計(jì)以及電路的仿真;還用虛擬儀器對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試;在儀器中應(yīng)用CPLD/FPGA器件;從事一些ASIC或者PCB的設(shè)計(jì)等等，總之EDA技術(shù)在科研方面獲得了廣泛的應(yīng)用。取得了顯著地經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。其次，在教學(xué)方面的應(yīng)用：
可以這么說幾乎設(shè)置有電子信息這個(gè)專業(yè)的院校，無論理工科還是文科類的高校，幾乎都設(shè)有EDA的課程，設(shè)置這門課程的目的在于，讓同學(xué)們了解EDA的原理，能夠?qū)W會(huì)利用HDL對(duì)系統(tǒng)邏輯進(jìn)行描述，同時(shí)掌握用其進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)的操作方法，達(dá)到無論是做畢業(yè)設(shè)計(jì)還是以后參加了工作，都能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)。為此我國每2年舉辦一次大學(xué)生電子設(shè)計(jì)的競(jìng)賽，這也是在考察學(xué)生的EDA技術(shù)水平，可以這么說，EDA技術(shù)已經(jīng)是電子領(lǐng)域里不可或缺的.一門技術(shù)。
四、EDA的常用軟件
E D A軟件很多，大體上分為P C B設(shè)計(jì)軟件、IC設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)以及仿真工具等，下面簡(jiǎn)單介紹在我國應(yīng)用比較多的幾個(gè)軟件。
1.電子電路設(shè)計(jì)以及仿真工具
電子電路設(shè)計(jì)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(qiáng)大，被認(rèn)為是國際上對(duì)電子電路性能模擬的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，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型的虛擬儀器，可以像操作實(shí)際儀器一樣對(duì)其進(jìn)行操作。并且軟件可以提供的元器件種類繁多，器件比較齊全，它在功能上模仿了SPICE,但是沒有SPICE那么多的分析功能。
2. PCB設(shè)計(jì)軟件
PCB設(shè)計(jì)軟件包括Protel、Cadence PSD、OrCAD、PowerPCB等等，其中Protel在我國應(yīng)用最廣泛，它是由澳大利亞Protel Technology公司研發(fā)的電路板設(shè)計(jì)軟件。許多理工類高校都設(shè)有這么課程，而且電路公司幾乎沒有一個(gè)不使用它的，它能夠全方位的對(duì)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且Protel具有易于使用、界面友好等優(yōu)點(diǎn)，電路設(shè)計(jì)和PCB設(shè)計(jì)是其最有代表性的功能。
五、EDA的發(fā)展前景
21世紀(jì)后，大規(guī)模的FPGA、CPLD器件的涌出，使得EDA軟件持續(xù)更新，EDA技術(shù)取得了更大的發(fā)展。如果想?yún)⑴c世界范圍電子市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)，提高競(jìng)爭(zhēng)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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