EDA簡介
發布時間:2011/8/22 10:02:27 訪問次數:8828
從應用領域來說，EDA有面向集成電路(IC)和面向應用電子產品兩大類。由于集成電路設計制造屬于半導體微電子專業領域，一般是由專業集成電路設計公司完成，對于大多數從事電子技術和產品研發的技術人員而言，很少涉及集成電路的設計領域。所以一般提到EDA，主要限于面向應用電子的領域，即通常所說電子產品設計制造范圍，本章后面介紹的EDA也指這個范圍。
1．EDA的內容
什么叫EDA技術？EDA具體包括哪些內容？雖然EDA概念已經提出多年，但由于它是一門迅速發展的新技術，涉及面廣，內容豐富；發展過程中多學科交叉，多種技術融合。由于出發點和目標的差異，對EDA的理解和認識各不相同，對EDA的定義和范圍，目前尚無統一的說法。
現在比較普遍的說法是：面向應用電子系統的EDA技術是包括芯片級和板級設計兩個層面，涵PLD計、仿真、檢查驗證等一系列電子設計自動化技術的集成。其中所謂芯片級，主要指PIJD，特別是CPLD/FPGA編程設計，即不用與半導體設計制造廠商打交道，完全由電子系統設計者可以完成的工作。
EDA是計算機時代的產物，它與計算機軟硬件技術發展緊密相連。從事EDA_丁作，離不開電EDA基礎知識的學習和電子產品制造工藝的熟悉，在此基礎上，適合自己所從事工作的EDA工具軟件的學習和應用是關鍵。
2．EDA的特點
利用EDA技術進行電子系統的設計，具有以下幾個主要特點：
(1)高效率、高速度、低成本；
(2)(3)用軟件方式設計的系統到硬件系統的轉換是由有關的開發軟件自動完成的；
(3)設計過程中可用右關軟件進行各種仿真；
(4)系統可現場編程，在線升級；
(5)系統集成度高，體積小、功耗低、可靠性高；
(6)形成具有自己特色、具有自主知識產權的芯片和產品；
(7)適合并行工程，即分工設計、團體協作。
因此，EDA技術是現代電子設計的發展趨勢。
3．EDA的發展歷史
EDA技術是伴隨著計算機、集成電路、電子系統的設計發展起來的，至今已有30多年的歷程，大致可以分為三個發展階段。
(1) EDA初級階段-CAD拉開序幕（20世紀70年代中期開始）。
①面向板級設計，取代了手工操作，極大提高了PCB設計效率和質量，產生了計算機輔助設計(CAD)的概念；
②操作系統為DOS環境，PCB手工布局布線或低水平自動布局布線，簡單電性能檢查，輸出打印圖形，需要傳統照相、制版等工藝配合；
③只能進行復雜程度較低的PCB板布局布線和簡單版圖繪制。
(2) EDA發展階段—-CAE開創計算機輔助工程新局面（20世紀80年代中期開始）。
①突破圖形繪制功能，增加了電路功能設計和結構設計，并且通過電氣連接網絡表將兩者結合在一起，實現了工程設計，產生了計算機輔助工程(CAE)的概念；電子CAD工具逐步完善；
②從技術上向CAE過渡：誕生了憲進的布局和布線、邏輯綜合、HDL語言、模擬加速器和仿真器以及高級綜合等技術；
③設計工具集成化：實現了原理圖輸入、邏輯仿真、電路分析、自動布局布線、PCB分析等模塊集成化；
④設計輸出文件直接產生光繪版，設計文件可以轉換為組裝制造工藝文件，提高了PCB圖形精密度和生產效率。
(3) EDA高級階段-EDA走向“四化”（20世紀90年代中期開始）。
①智能化：EDA技術發展到物理校驗、布局、邏輯綜合、模擬設計以及軟件／硬件協同設計；
②綜合化：通過EDA工具把用HDL語言描述的模塊自動轉換為用門級電路網表表示的模塊，即將電路映射到器件的專用基本結構；
③系統化：微電子工藝飛速發展，工藝水平已達到深亞微米級；晶體管集成度提高到百萬門甚至千萬門級；因特網開始進入廣泛應用階段，工程師們開始設計系統級芯片SoC，應用一體化系統工具，結合可制造性設計(DFM)等優化工具，完成電子產品從概念到物理實體全過程；
④人性化：應用“自頂向下”的概念驅動，“IP核”的興起充分發揮了人類智慧積累，EDA技術已成為電子設計的重要工具，擺脫低水平重復腦力勞動，高效率、高水平完成電子系統設計。
4．EDA的發展趨勢
(1)高層綜合和優化。EDA支持系統級的綜合與優化。其中綜合是指把設計和驗證融為一體；優化是指采用優化算法，將設計簡化，去除冗余項，提高系統運行速度。
(2)井行工程。現代EDA工具建立了并行工程框架結構的開發環境，支持多人同時并行進行設計。
(3)開放性和標準化。
①開放性：EDA工具只要具有符合標準的開放式框架結構，就可以接納其他廠商的EDA工具一起進行設計，實現資源共享；
②標準化：設計數據格式標準化向EDA框架標準化發展，即在同一個工作站上集成各具特色的多種EDA工具，它們能夠協同工作。 FA5331P
從應用領域來說，EDA有面向集成電路(IC)和面向應用電子產品兩大類。由于集成電路設計制造屬于半導體微電子專業領域，一般是由專業集成電路設計公司完成，對于大多數從事電子技術和產品研發的技術人員而言，很少涉及集成電路的設計領域。所以一般提到EDA，主要限于面向應用電子的領域，即通常所說電子產品設計制造范圍，本章后面介紹的EDA也指這個范圍。
1．EDA的內容
什么叫EDA技術？EDA具體包括哪些內容？雖然EDA概念已經提出多年，但由于它是一門迅速發展的新技術，涉及面廣，內容豐富；發展過程中多學科交叉，多種技術融合。由于出發點和目標的差異，對EDA的理解和認識各不相同，對EDA的定義和范圍，目前尚無統一的說法。
現在比較普遍的說法是：面向應用電子系統的EDA技術是包括芯片級和板級設計兩個層面，涵PLD計、仿真、檢查驗證等一系列電子設計自動化技術的集成。其中所謂芯片級，主要指PIJD，特別是CPLD/FPGA編程設計，即不用與半導體設計制造廠商打交道，完全由電子系統設計者可以完成的工作。
EDA是計算機時代的產物，它與計算機軟硬件技術發展緊密相連。從事EDA_丁作，離不開電EDA基礎知識的學習和電子產品制造工藝的熟悉，在此基礎上，適合自己所從事工作的EDA工具軟件的學習和應用是關鍵。
2．EDA的特點
利用EDA技術進行電子系統的設計，具有以下幾個主要特點：
(1)高效率、高速度、低成本；
(2)(3)用軟件方式設計的系統到硬件系統的轉換是由有關的開發軟件自動完成的；
(3)設計過程中可用右關軟件進行各種仿真；
(4)系統可現場編程，在線升級；
(5)系統集成度高，體積小、功耗低、可靠性高；
(6)形成具有自己特色、具有自主知識產權的芯片和產品；
(7)適合并行工程，即分工設計、團體協作。
因此，EDA技術是現代電子設計的發展趨勢。
3．EDA的發展歷史
EDA技術是伴隨著計算機、集成電路、電子系統的設計發展起來的，至今已有30多年的歷程，大致可以分為三個發展階段。
(1) EDA初級階段-CAD拉開序幕（20世紀70年代中期開始）。
①面向板級設計，取代了手工操作，極大提高了PCB設計效率和質量，產生了計算機輔助設計(CAD)的概念；
②操作系統為DOS環境，PCB手工布局布線或低水平自動布局布線，簡單電性能檢查，輸出打印圖形，需要傳統照相、制版等工藝配合；
③只能進行復雜程度較低的PCB板布局布線和簡單版圖繪制。
(2) EDA發展階段—-CAE開創計算機輔助工程新局面（20世紀80年代中期開始）。
①突破圖形繪制功能，增加了電路功能設計和結構設計，并且通過電氣連接網絡表將兩者結合在一起，實現了工程設計，產生了計算機輔助工程(CAE)的概念；電子CAD工具逐步完善；
②從技術上向CAE過渡：誕生了憲進的布局和布線、邏輯綜合、HDL語言、模擬加速器和仿真器以及高級綜合等技術；
③設計工具集成化：實現了原理圖輸入、邏輯仿真、電路分析、自動布局布線、PCB分析等模塊集成化；
④設計輸出文件直接產生光繪版，設計文件可以轉換為組裝制造工藝文件，提高了PCB圖形精密度和生產效率。
(3) EDA高級階段-EDA走向“四化”（20世紀90年代中期開始）。
①智能化：EDA技術發展到物理校驗、布局、邏輯綜合、模擬設計以及軟件／硬件協同設計；
②綜合化：通過EDA工具把用HDL語言描述的模塊自動轉換為用門級電路網表表示的模塊，即將電路映射到器件的專用基本結構；
③系統化：微電子工藝飛速發展，工藝水平已達到深亞微米級；晶體管集成度提高到百萬門甚至千萬門級；因特網開始進入廣泛應用階段，工程師們開始設計系統級芯片SoC，應用一體化系統工具，結合可制造性設計(DFM)等優化工具，完成電子產品從概念到物理實體全過程；
④人性化：應用“自頂向下”的概念驅動，“IP核”的興起充分發揮了人類智慧積累，EDA技術已成為電子設計的重要工具，擺脫低水平重復腦力勞動，高效率、高水平完成電子系統設計。
4．EDA的發展趨勢
(1)高層綜合和優化。EDA支持系統級的綜合與優化。其中綜合是指把設計和驗證融為一體；優化是指采用優化算法，將設計簡化，去除冗余項，提高系統運行速度。
(2)井行工程。現代EDA工具建立了并行工程框架結構的開發環境，支持多人同時并行進行設計。
(3)開放性和標準化。
①開放性：EDA工具只要具有符合標準的開放式框架結構，就可以接納其他廠商的EDA工具一起進行設計，實現資源共享；
②標準化：設計數據格式標準化向EDA框架標準化發展，即在同一個工作站上集成各具特色的多種EDA工具，它們能夠協同工作。 FA5331P
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