电子设计自动化简介

电子设计自动化简介

东北师范大学物理学院 08级电气工程及其自动化王玉刚 1226408009

【摘要】伴随着计算机技术和集成工艺制造技术的发展，电子系统由传统的设计方法发展成为EDA技术，电子设计自动化主要包括两方面的内容，即电子系统仿真和电子系统设计，全过程均在计算机上完成。EDA技术的发展大大提高了工程师的工作效率，更有利于复杂系统的开发和商品化。

【关键字】电子系统设计自动化

一、电子系统的设计，根据采用计算机辅助技术的介入程度，可以分为三类：

第一类：人工设计方法，这是一种传统的设计方法，从方案的提出到验证和修改均采用人工手段完成，尤其是系统的验证需要经过实际搭试电路完成，花费大、效率低、制造周期长。

第二类：借助计算机来完成数据处理、模拟评价、设计验证等部分，由人和计算机共同完成，但由于软件匮乏，该阶段许多工作尚需人工完成。

第三类：该阶段的世纪方法称为电子设计自动化，这个阶段发展起来的EDA工具，目的是在设计前期将设计工程师从事的许多高层次设计由工具完成。整个设计过程或大部分设计均有计算机完成。

二、EDA技术的发展促使电子系统的方法的革命

传统的设计方法是自下而上，设计师根据自己的实践经验利用通用元件先完成各部件的设计搭试，测量性能指标，再凑成整个系统，最后调试、测量。而EDA技术的设计方法是自上而下，首先从系统设计入手，先从顶层进行功能方框图划分和结构设计着手，实现测试仿真一体化。例如开发者一开始就考虑到产品生产周期的诸多要素，包括质量、成本、面试时间、用户需求，在顶层进行功能方框图的划分和结构设计，并进行仿真、纠错，接着用硬件描述语言描述系统行为并进行仿真验证，进一步利用逻辑综合化工具生成PLD、PCB、IC版图。

三、学习EDA技术首先了解数字系统的传统的设计方法，在数电中已了解一些小型系统的设计方法，对系统进行正确的逻辑功能描述，详细表达系统的的逻辑进程和具体的逻辑操作，然后设计实现所要描述的数字系统功能的具体电路。

一个数字系统，当我们借助EDA工具进行设计时，都需要对所设计系统的功能进行描述，也就是需要为EDA工具按规定格式提供数据。这种对数字系统在系统级至电路级进行设计描述的语言称为硬件语言即VHDL语言，VHDL语言用于对所设计系统的功能结构进行描述，用于沟通系统和电路的桥梁。

VHDL语言描述硬件实体的基本单元是设计实体，设计实体可以嵌套。复杂的数字系统可以不断分解成简单的单元。例如，一个复杂的组合逻辑系统可以分解为一些触发器以及一些基本的门电路，而每个触发器又可以分成许多门电路。VHDL语言支持从系统级直至门级的各个层次设计描述。

可编程逻辑器件:是一种用户根据需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。

是利用EDA技术进行电子系统设计的载体，它是一种由用户编程以实现某种逻辑功能的逻辑器件；他的基本设计方法是借助EDA软件，用原理图、状态机、布尔表达式、硬件描述语言等方法生成相应的目标文件，最后由编程器或下载电缆，用目标器件来实现。

四、EDA主要完成以下三个方面的设计工作

﹙1﹚印刷电路板（PCB）的设计

﹙2﹚可编程（PLD）数字系统设计

﹙3﹚IC设计

数字系统的设计基本实现了设计自动化的要求，而模拟电路比较复杂，还EDA技术的研究人员不懈努力。

【参考文献】主编王锁萍《电子设计自动化（EDA）教程》电子科技大学出版社1999年