隨著計算機技術(shù)和集成電路的飛速發(fā)展,，電子技術(shù)面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。由于電子產(chǎn)品的研發(fā)周期不斷縮短,，專用集成電路(ASIC)的設計面臨著設計周期越來越短與設計難度不斷提高的矛盾,。為了解決這一矛盾，就有必要采用新的電子電路設計方法和相應的設計工具,，在此情況下,，EDA (E1echonics Design AutomaTIon，即電子設計自動化)技術(shù)也就應運而生,。
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本文主要詳談EDA技術(shù)的特點及作用,，首先介紹了EDA技術(shù)的發(fā)展歷程，其次闡述了特點及作用,，最后介紹了EDA技術(shù)的發(fā)展趨勢,，具體的跟隨小編來了解一下。
EDA技術(shù)的基本概念
EDA是電子設計自動化(Electronic Design AutomaTIon)的縮寫,，是從CAD(計算機輔助設汁),、CAM(計算機輔助制造)、CAT(計算機輔助測試)和CAE(計算機輔助工程)的概念發(fā)展而來的,。EDA技術(shù)是以計算機為工具,，集數(shù)據(jù)庫、圖形學、圖論與拓撲邏輯,，計算數(shù)學,，優(yōu)化理論等多學科最新理論于一體，是計算機信息技術(shù),、微電子技術(shù),、電路理論、信息分析與信號處理的結(jié)晶,。
EDA技術(shù)的發(fā)展歷程
11)初級階段：早期階段即是CAD(Computer Assist Design)階段,，大致在20世紀70年代，當時中小規(guī)模集成電路已經(jīng)出現(xiàn),，傳統(tǒng)的手工制圖設計印刷電路板和集成電路的方法效率低,、花費大、制造周期長,。人們開始借助于計算機完成印制電路板-PCB設計,，將產(chǎn)品設計過程中高重復性的繁雜勞動如布圖布線工作用二維平砸圖形編輯與分析的CAD工具代替，主要功能是交互圖形編輯,，設計規(guī)則檢查,，解決晶體管級版圖設計.PCB布局布線、門級電路模擬和測試,。
2)發(fā)展階段：20世紀80年代是EDA技術(shù)的發(fā)展和完善階段,，即進入到CAE(Computer Assist Engineering Design)階段。由于集成電路規(guī)模的逐步擴大和電子系統(tǒng)的日趨復雜,，人們進一步開發(fā)設計軟件,，將各個CAD工具集成為系統(tǒng)，從而加強了電路功能設計和結(jié)構(gòu)設計,，該時期的EDA技術(shù)已經(jīng)延伸到半導體芯片的設汁,，生產(chǎn)出可編程半導體芯片。
3)成熟階段：20世紀90年代以后微電子技術(shù)突飛猛進,，一個芯片上可以集成幾百萬,、幾千萬乃至上億個晶體管，這給EDA技術(shù)提出了更高的要求,，也促進了EDA技術(shù)的大發(fā)展,。各公司相繼開發(fā)出了大規(guī)模的EDA軟件系統(tǒng)，這時出現(xiàn)了以高級語言描述,、系統(tǒng)級仿真和綜合技術(shù)為特征的EDA技術(shù),。
EDA技術(shù)的基本特點
EDA代表了當今電子設計技術(shù)的最新發(fā)展方向，電子設計工程師們可以利用EDA工具設計復雜電子系統(tǒng),，通過計算機來完成大量繁瑣的設計工作,，即就是將電子產(chǎn)品從電路設計,、性能分析到設計出IC版圖的整個過程都在計算機上自動處理完成。該技術(shù)具有以下一些特點：
1,、自頂向下的設計方法,。
“自頂向下”(Top- Down)是一種全新的設計方法，這種設計方法從設計的總體要求入手,，自頂向下將整個系統(tǒng)設計劃分為不同的功能子模塊,，即在頂層進行功能方劃分和結(jié)構(gòu)設計。這樣可以在方框圖一級就進行仿真和糾錯,，并能用硬件描述語言對高層次的系統(tǒng)行為進行描述,，從而在系統(tǒng)一級就能進行驗證，然后由EDA綜合工具完成到工藝庫的映射,。由于設計的主要仿真和糾錯過程是在高層次上完成的,，這種方法有利于在早期發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設計上的錯誤，從而避免設計工作中的浪費,，同時也大大減少了邏輯功能仿真的工作量,，提高了設計效率。
2,、可編程邏輯器件PLD
可編程邏輯器件是一種由用戶編程以實現(xiàn)某種電子電路功能的新型器件,，PLD 可分為低密度和高密度兩種。其中低密度 PLD 器件的編程都需要專用的編程器,，屬于半定制的專用集成電路器件,，而高密度 PLD 就是EDA 技術(shù)中經(jīng)常用到的復雜可編程邏輯器件(CPLD),、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)以及在系統(tǒng)可編程邏輯器件(ISP-PLD)等,，它們屬于全定制ASIC 芯片，編程時僅需以 JTAG 方式與計算機并口相連即可,。
3,、硬件描述語言
硬件描述語言(HDL- Hardware DescripTIon Language)是一種用于設計硬件電子系統(tǒng)的計算機高級語言，就是用軟件編程的方式來描述復雜電子系統(tǒng)的邏輯功能,、電路結(jié)構(gòu)和連接形式,。硬件描述語言是EDA技術(shù)的重要組成部分，是EDA設計開發(fā)中很重要的軟件工具,。其中VHDL即超高速集成電路硬件描述語言,，是電子設計中主流的硬件描述語言，用VHDL進行電子系統(tǒng)設計的一個優(yōu)點是使設計者可以專心致力于其功能的實現(xiàn),，而不需要對與工藝有關的因素上花費過多的時間和精力,。
EDA技術(shù)的作用
1、驗證電路設計方案的正確性
設計方案確定之后,，首先采用系統(tǒng)仿真或結(jié)構(gòu)模擬的方法驗證設計方案的可行性,，這只要確定系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)(數(shù)學模型)便可實現(xiàn),。仿真之后對構(gòu)成系統(tǒng)的各電路結(jié)構(gòu)進行模擬分析，以判斷電路結(jié)構(gòu)設計的正確性及性能指標的可實現(xiàn)性,。這種量化分析方法對于提高工程設計水平和產(chǎn)品質(zhì)量,，具有重要的指導意義。
2,、電路特性的優(yōu)化設計
元器件的容差和工作環(huán)境溫度將對電路的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響,。傳統(tǒng)的設計方法很難對這種影響進行全面的分析，也就很難實現(xiàn)整體的優(yōu)化設計,。EDA技術(shù)中的溫度分析和統(tǒng)計分析功能可以分析各種溫度條件下的電路特性,，便于確定最佳元件參數(shù)、最佳電路結(jié)構(gòu)以及適當?shù)南到y(tǒng)穩(wěn)定裕度,，真正做到優(yōu)化設計,。
3、實現(xiàn)電路特性的模擬測試
電子電路設計過程中,，大量的工作是數(shù)據(jù)測試和特性分析,。但是受測試手段和儀器精度所限，測試問題很多,。采用EDA技術(shù)后,，可以方便地實現(xiàn)全功能測試。
EDA技術(shù)的發(fā)展趨勢
隨著科技水平的提高,，電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代日新月異,，而EDA技術(shù)作為各類電子產(chǎn)品研發(fā)的源動力，自然而然成為現(xiàn)代電子系統(tǒng)設計的核心,。
進入21世紀以來,，電子技術(shù)已經(jīng)全方位納入到EDA領域，EDA技術(shù)使得電子領域各學科之間的界限愈加模糊,，相互間互為包容,，其發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面：EDA技術(shù)要生存就必須適應市場發(fā)展趨勢，要專注于技術(shù)創(chuàng)新,，而EDA產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新的重點將體現(xiàn)在系統(tǒng)級驗證及可制造性設計(DFM )兩大領域;使電子設計成果將以自主知識產(chǎn)權(quán)(IP)的方式得以明確表達和確認,，IP的合理應用是產(chǎn)品設計流程得以加速的一個有效途徑。一體化的設計工具平臺使用戶受益于統(tǒng)一的用戶界面,，避免了在不同的工具之間進行數(shù)據(jù)相互轉(zhuǎn)換等繁瑣的操作過程;描述語言一直是EDA業(yè)中重要的一環(huán),，然而隨著IC復雜度的不斷提高，從更高層次入手對系統(tǒng)進行描述是描述語言未來的發(fā)展方向;隨著EDA技術(shù)在全世界范圍內(nèi)的飛速發(fā)展,，使得基于Linux環(huán)境的EDA技術(shù)將成為電路設計領域的主流,。
EDA技術(shù)應用廣泛，如今已涉及到各行各業(yè),，EDA技術(shù)水平也在不斷提高,，設計工具趨于完美,，EDA市場也日趨成熟。