电子设计自动化的发展优势思考.pdfVIP

一、电子设计自动化技术概述 20 世纪末，电子设计技术获得了 飞速的发展，现代电子设计技术的核心已日趋转向基于计算机的电子 设计自动化技术，即技术。 技术就是依赖功能强大的计算机，在工具软件平台上，对以硬件 描述语言为系统逻辑描述手段完成的设计文件，自动地完成逻辑编译、 逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合、结构综合布局布线，以及逻辑优化 和仿真测试，直至实现既定的电子线路系统功能。 技术在硬件实现方面融合了大规模集成电路制造技术，版图设计 技术、测试和封装技术、编程下载技术、自动测试技术等；在计算机 辅助工程方面融合了计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助 测试、计算机辅助工程技术以及多种计算机语言的设计概念；而在现 代电子学方面则容纳了更多的内容，如电子线路设计理论、数字信号 处理技术、数字系统建模和优化技术及长线技术理论等。 二、电子设计自动化技术的发展历程技术的发展经历了一个由浅 到深的过程。 20 世纪 70 年代，随着中小规模集成电路的开发应用，传统的手 工制图设计印刷电路板和集成电路的方法已无法满足设计精度和效 率的要求，因此工程师们开始进行二维平面图形的计算机辅助设计， 以便把人们从繁杂、机械的版图设计工作中解脱出来，这就产生了第 一代工具。 到了 80 年代，为了适应电子产品在规模和制作上的需要，随之 出现了以计算机仿真和自动布线为核心技术的第二代技术。 其特点是以软件工具为核心，通过这些软件完成产品开发的设计、 分析、生产、测试等各项工作。 90 年代后，技术继续发展，出现了以高级语言描述、系统级仿 真和综合技术为特征的第三代技术。 它的出现，极大地提高了系统设计的效率，使广大的电子设计师 开始实现概念驱动工程的梦想。 设计师们摆脱了大量的辅助设计工作，而把精力集中于创造性的 方案与概念构思上，从而极大地提高了设计效率，缩短了产品的研制 周期。 由此可见，技术可以看做是电子的高级阶段。 工具的出现，给电子系统设计带来了革命性的变化。 随着公司处理器的推出，等公司几十万门规模的的上市，以及大 规模的芯片组和高速、高密度印刷电路板的应用，技术在仿真、时序 分析、集成电路自动测试、高速印刷电路板设计及操作平台的扩展等 方面都面临着新的巨大的挑战。 这些问题实际上也是新一代技术未来发展的趋势。 三、电子设计自动化技术的优势在传统的数字电子系统或设计中， 手工设计占了较大的比例。 一般先按电子系统的具体功能要求进行功能划分，然后将每个电 子模块画出真值表，用卡诺图进行手工逻辑简化，写出布尔表达式， 画出相应的逻辑线路图，再据此选择元器件，设计电路板，最后进行 实测与调试。 手工设计方法主要有以下缺点复杂电路的设计、调试十分困难； 由于无法进行硬件系统功能仿真，如果某一过程存在错误，查找和修 改十分不便；设计过程中产生大量文档，不易管理；对于设计而言， 设计实现过程与具体生产工艺直接相关，因此可移植性差；只有在设 计出样机或生产出芯片后才能进行实测。 与之相比，技术的优势则显而易见。 1用对数字电子系统进行抽象的行为与功能描述到具体的内部线 路结构描述，从而可以在电子设计的各个阶段、各个层次进行计算机 模拟验证，保证设计过程的正确性，可以大大降低设计成本，缩短设 计周期。 2 工具之所以能够完成各种自动设计过程，关键是有各类库的支 持，如逻辑仿真时的模拟库、逻辑综合时的综合库、版图综合时的版 图库、测试综合时的测试库等。 3 某些语言也是文档型的语言如，极大地简化设计文档的管理。 4 技术中最为令人瞩目的功能，即最具现代电子设计技术特征的 功能是日益强大的逻辑设计仿真测试技术。 这极大地提高了大规模系统电子设计的自动化程度。 5 传统的电子设计方法至今没有任何标准规范加以约束，因此， 设计效率低，系统性能差，开发成本高，市场竞争能力小。 技术的设计语言是标准化的，不会由于设计对象的不同而改变； 它的开发工具是规范化的，软件平台支持任何标准化的设计语言；它 的设计成果是通用性的，核具有规范的接口协议。 良好的可移植与可测试性，为系统开发提供了可靠的保证。 6技术最大的优势就是能将所有设计环节纳入统一的自顶向下的 设计方案中。 7 不但在整个设计流程上充分利用计算机的自动设计能力，在各 个设计层次上利用计算机完成