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eda技术在电子工程设计中的作用分析
eda技术在电子工程设计中的作用分析
eda技术在电子工程设计中发挥着不可替代的作用,如何谈eda
技术在电子工程设计中的作用?
eda是电子设计自动化(electronicdesignautomation)的缩写,是
从cad(计算机辅助设计)、cam(计算机辅助制造)、cat(计算机辅助测试)
和cae(计算机辅助工程)的概念发展而来的。eda技术是以计算机为工具,
集数据库、图形学、图论与拓扑逻辑、计算数学、优化理论等多学科必威体育精装版
理论于一体,是计算机信息技术、微电子技术、电路理论、信息分析与信
号处理的结晶。
一、eda技术的特点
1.现代化eda技术大多采用自顶向下(top-down)的设计程序,从而确
保设计方案整体的合理和优化,避免自底向上(bottom-up)设计过程使局
部优化,整体结构较差的缺陷。
2.hdl给设计带来很多优点:①语言公开可利用;②语言描述范围宽
广;③使设计与工艺无关;④可以系统编程和现场编程,使设计便于交流、
保存、修改和重复使用,能够实现在线升级。
3.自动化程度高,设计过程中随时可以进行各级的仿真、纠错和调试,
使设计者能早期发现结构设计上的错误,避免设计工作的浪费,同时设计
人员可以抛开一些具体细节问题,从而把主要精力集中在系统的开发上,
保证设计的高效率、低成本,且产品开发周期短、循环快。
4.可以并行操作,现代eda技术建立了并行工程框架结构的工作环境。
从而保证和支持多人同时并行地进行电子系统的设计和开发。
二、eda技术的发展过程
eda技术的发展过程反映了近代电子产品设计技术的一段历史进程,
大致分为3个时期。
1.初级阶段:早期阶段即是cad阶段,大致在20世纪70年代,当时中
小规模集成电路已经出现,传统的手工制图设计印刷电路板和集成电路的
方法效率低、花费大、制造周期长。人们开始借助于计算机完成印制电路
板一pcb设计,将产品设计过程中高重复性的繁杂劳动如布图布线工作用
二维平面图形编辑与分析的cad工具代替,主要功能是交互图形编辑,设
计规则检查,解决晶体管级版图设计、pcb布局布线、门级电路模拟和测
试。
2.发展阶段:20世纪80年代是eda技术的发展和完善阶段,即进入到
cae阶段。由于集成电路规模的逐步扩大和电子系统的日趋复杂,人们进
一步开发设计软件,将各个cad工具集成为系统,从而加强了电路功能设
计和结构设计,该时期的eda技术已经延伸到半导体芯片的设计,生产出
可编程半导体芯片。
3.成熟阶段:20世纪90年代以后微电子技术突飞猛进,一个芯片上可
以集成几百万、几千万乃至上亿个晶体管,这给eda技术提出了更高的
要求,也促进了eda技术的大发展。各公司相继开发出了大规模的eda软
件系统,这时出现了以高级语言描述、系统级仿真和综合技术为特征的
eda技术。
三、eda技术的作用
eda技术在电子工程设计中发挥着不可替代的作用,主要表现在以下
几个方面:
1.验证电路设计方案的正确性
设计方案确定之后,首先采用系统仿真或结构模拟的方法验证设计方
案的可行性,这只要确定系统各个环节的传递函数(数学模型)便可实现。
这种系统仿真技术可推广应用于非电专业的系统设计,或某种新理论、新
构思的设计方案。仿真之后对构成系统的各电路结构进行模拟分析,以判
断电路结构设计的正确性及性能指标的可实现性。这种量化分析方法对于
提高工程设计水平和产品质量,具有重要的指导意义。
2.电路特性的优化设计
元器件的容差和工作环境温度将对电路的稳定性产生影响。传统的设
计方法很难对这种影响进行全面的分析,也就很难实现整体的优化设计。
eda技术中的温度分析和统计分析功能可以分析各种温度
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