電子設計自動化EDA工具設計綜述
EDA技術(shù)是在電子CAD技術(shù)基礎上發(fā)展起來的計算機軟件系統(tǒng),是指以計算機為工作平臺,融合了應用電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信息處理及智能化技術(shù)的最新成果,進行電子產(chǎn)品的自動設計。EDA技術(shù)是電子設計技術(shù)的核心。
本文引用地址:http://www.butianyuan.cn/article/190574.htm利用EDA工具,電子設計師可以從概念、算法、協(xié)議等開始設計電子系統(tǒng),大量工作可以通過計算機完成,并可以將電子產(chǎn)品從電路設計、性能分析到設計出IC版圖或PCB版圖的整個過程在計算機上自動處理完成。
現(xiàn)在對EDA的概念或范疇用得很寬。包括在機械、電子、通信、航空航天、化工、礦產(chǎn)、生物、醫(yī)學、軍事等各個領域,都有EDA的應用。目前EDA 技術(shù)已在各大公司、企事業(yè)單位和科研教學部門廣泛使用。
EDA 設計可分為系統(tǒng)級、電路級和物理實現(xiàn)級。
1、 EDA技術(shù)的發(fā)展過程和發(fā)展趨勢
EDA技術(shù)已有30年的發(fā)展歷程,大致可分為三個階段。70年代為計算機輔助設計(CAD)階段,人們開始用計算機輔助進行IC版圖編輯、PCB布局布線,取代了手工操作。80年代為計算機輔助工程(CAE)階段。與CAD相比,CAE除了有純粹的圖形繪制功能外,又增加了電路功能設計和結(jié)構(gòu)設計,并且通過電氣連接網(wǎng)絡表將兩者結(jié)合在一起,實現(xiàn)了工程設計。CAE的主要功能是:原理圖輸人,邏輯仿真,電路分析,自動布局布線,PCB后分析。90年代為電子系統(tǒng)設計自動化(EDA)階段。
從目前的EDA技術(shù)來看,一體化工具和IP是發(fā)展方向。伴隨著設計復雜度的不斷提高,一體化的工具使用戶受益于一個統(tǒng)一的用戶界面,避免了在不同的工具間進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等繁瑣的操作。利用這種一體化設計工具提供的統(tǒng)一庫和統(tǒng)一界面可以加速IC工程師的設計速度。IP的合理應用是加速產(chǎn)品設計流程的一個有效途徑。按照美國EDA聯(lián)盟(The EDA Consortium)2003年一季度的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,IP產(chǎn)品的銷售額是全球EDA工業(yè)中增加最快的一個領域,較2002年同期增加了36%。IP復用是IC設計業(yè)中絕對的發(fā)展趨勢。同時,制造工藝進步也促進EDA工具的革新
在EDA軟件開發(fā)方面,目前主要集中在美國。如Synopsys和Cadence兩大EDA工具供應商。
EDA技術(shù)發(fā)展迅猛,完全可以用日新月異來描述。EDA技術(shù)的應用廣泛,現(xiàn)在已涉及到各行各業(yè)。EDA水平不斷提高,設計工具趨于完美的地步。
2、 EDA工具的類型
EDA工具按主要功能或主要應用場合,分為電路設計與仿真工具、PCB設計軟件、IC設計軟件、PLD設計工具及其它EDA軟件,。
電子電路設計與仿真工具
電子電路設計與仿真工具包括SPICE/PSPICE;EWB;Matlab;SystemView;MMICAD等。下面簡單介紹前三個軟件。
(1)SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)是由美國加州大學推出的電路分析仿真軟件,是20世紀80年代世界上應用最廣的電路設計軟件,1998年被定為美國國家標準。1984年,美國MicroSim公司推出了基于SPICE的微機版PSPICE(Personal—SPICE)?,F(xiàn)在用得較多的是PSPICE6.2,可以說在同類產(chǎn)品中,它是功能最為強大的模擬和數(shù)字電路混合仿真EDA軟件,在國內(nèi)普遍使用。最新推出了PSPICE9.1版本。它可以進行各種各樣的電路仿真、激勵建立、溫度與噪聲分析、模擬控制、波形輸出、數(shù)據(jù)輸出、并在同一窗口內(nèi)同時顯示模擬與數(shù)字的仿真結(jié)果。無論對哪種器件哪些電路進行仿真,都可以得到精確的仿真結(jié)果,并可以自行建立元器件及元器件庫。
(2)EWB(Electronic Workbench)軟件 是Interactive ImageTechnologies Ltd 在20世紀90年代初推出的電路仿真軟件。目前普遍使用的是EWB5.2,相對于其它EDA軟件,它是較小巧的軟件(只有16M)。但它對模數(shù)電路的混合仿真功能卻十分強大,幾乎100%地仿真出真實電路的結(jié)果,并且它在桌面上提供了萬用表、示波器、信號發(fā)生器、掃頻儀、邏輯分析儀、數(shù)字信號發(fā)生器、邏輯轉(zhuǎn)換器和電壓表、電流表等儀器儀表。它的界面直觀,易學易用。它的很多功能模仿了SPICE的設計,但分析功能比PSPICE稍少一些。
(3)MATLAB產(chǎn)品族 它們的一大特性是有眾多的面向具體應用的工具箱和仿真塊,包含了完整的函數(shù)集用來對圖像信號處理、控制系統(tǒng)設計、神經(jīng)網(wǎng)絡等特殊應用進行分析和設計。它具有數(shù)據(jù)采集、報告生成和MATLAB語言編程產(chǎn)生獨立C/C++代碼等功能。MATLAB產(chǎn)品族具有下列功能:數(shù)據(jù)分析;數(shù)值和符號計算;工程與科學繪圖;控制系統(tǒng)設計;數(shù)字圖像信號處理;財務工程;建模、仿真、原型開發(fā);應用開發(fā);圖形用戶界面設計等。MATLAB產(chǎn)品族被廣泛地應用于信號與圖像處理、控制系統(tǒng)設計、通訊系統(tǒng)仿真等諸多領域。開放式的結(jié)構(gòu)使MATLAB產(chǎn)品族很容易針對特定的需求進行擴充,從而在不斷深化對問題的認識同時,提高自身的競爭力。
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