基于EDA技术电子系统设计

浅谈基于EDA技术的电子系统设计【摘要】随着电子技术的不断发展与进步，基于pld的eda

技术正在成为电子系统设计的主流。本文介绍了eda技术的基本概念、产生背景与内容，并论述了eda技术在电子系统设计中的应用，给出了电子设计领域的全新理念。

【关键词】eda技术；电子系统设计；自顶向下设计方法

eda技术是计算机技术与电子设计技术相结合的一门崭新的技术，其涉及面广，融合了电路系统、计算机应用、微电子等多个学科。应用eda技术，电子系统设计的全过程都可依靠计算机来完成，大大缩短了电子电路设计的周期，提升了设计效率，满足了市场需求。因此，分析eda技术在电子系统设计中的应用，对于基于eda 技术的电子系统设计的长足发展有着非常重要的现实意义。

一、eda技术简介

eda是电子设计自动化（electronic design automation）的英文缩写。eda技术作为现代电子技术的核心，它以大规模可编程逻辑器件为设计载体，以硬件描述语言hdl为系统逻辑描述的主要表达方式，以计算机、大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发系统为设计开发工具，对设计文件自动完成逻辑化简、逻辑编译、逻辑分割、逻辑综合、布局布线，以及逻辑优化和仿真测试，直至实现既定的电子系统功能。

二、eda技术的产生背景与内容

在20世纪后半期，随着计算机和集成电路的迅速发展，专用集

成电路设计难度不断提升，电子设计周期日益缩短，电子系统设计面临着严峻的考验。为了解决这一问题，电子设计人员需要新的设计方法和高层次的设计工具，而eda技术就在这一现实背景下产生了。

eda技术内容丰富，涉及面广。但从应用的角度出发，应了解和掌握以下四个方面的内容：（1）、硬件描述语言；（2）、大规模可编程逻辑器件的原理、结构及应用；（3）、eda工具软件的使用；（4）、实验开发系统。在电子系统设计的过程当中，eda技术的这四个内容依次扮演着表达方式、载体、设计工具、下载及硬件验证工具。

三、在电子系统设计中eda技术的应用

1、在电子系统设计中面向cpld/fpga的eda设计流程

完整地了解利用eda技术进行电子系统设计开发的流程对于正确地选择和使用eda软件，优化设计项目，提高设计效率十分有益。一个完整的eda设计流程其基本步骤如下：第一，用一定逻辑表达手段将设计表达出来，以进行源程序的编辑和编译；第二，对设计输入做逻辑综合和优化，进而使其生成网表文件；第三，在选定的目标器件中应用适配器件完成逻辑映射操作；第四，用下载电缆或编程器将编程文件载入目标芯片中；最后，要进行硬件仿真和硬件测试，验证所设计的系统是否符合设计要求。同时在设计过程中要进行有关软件仿真，模拟有关设计结果与设计构想是否相符。

2、eda技术与传统电子设计的比较

（1）传统电子设计的弊端

传统电子系统设计方法都是自底向上进行设计的，手工设计占很大比重。设计过程中首先要确定可用的元器件，然后根据这些器件进行逻辑设计，完成各模块后进行连接，最后形成系统。这种设计方法只是在对电路板进行设计，通过设计电路板把具有固定功能的标准集成电路和元器件规划在一起，从而实现系统功能，它存在很多缺点，比如：只有在设计出样机或生产出芯片后才能进行实测；在设计中，如果某处出现错误，查找和修改十分不便；设计成果的可移植性较差；设计过程中将产生大量文档，不易管理；对于复杂电路的设计、调试十分困难等。

（2）现代eda技术的优越性

采用eda技术的现代电子产品与传统电子产品的设计有很大区别。基于eda技术的设计方法是自顶向下进行的。设计工作从高层开始，采用完全独立于目标器件芯片物理结构的硬件描述语言，对设计系统进行基本功能或行为级的描述和定义，逐层描述，逐层仿真，在确保设计的可行性与正确性的前提下，完成功能确认。

在电子技术飞速发展的今天，采用eda技术进行电子系统的设计，具有很多优势，比如：采用的“自顶向下”设计方法是一种模块化设计方法，对设计的描述从上到下逐步由粗略到详细，符合常规的逻辑思维习惯；采用完全独立于目标器件的硬件描述语言进行设计，因此设计易于在各种集成电路工艺或可编程器件之间移植；由于高层设计同目标器件无关，在设计最初阶段，设计人员可以不受芯片结构的约束，集中精力对产品进行最适应市场需求的设计，

从而避免了传统设计方法中的再设计风险，缩短了产品的上市周期；适合多个设计者同时进行设计等。

四、结语

通过论述eda技术在电子系统设计中的应用，可以看出，eda技术“自顶向下”的设计理念，使电子设计工程师开始实现“概念驱动工程”的梦想，简化了繁琐的设计工作，极大地提高了系统设计的效率，能够满足现代电子系统的设计要求。21世纪是eda技术的发展高速期，相信随着科学技术水平的不断进步，在不久的将来，eda技术必将突破电子设计范畴，进入其他领域，eda技术设计应用必将取得更辉煌的成绩。

参考文献：

[1] 潘松，黄继业.eda技术与vhdl（第3版）[m].北京：清华大学出版社，2009.9.

[2] 王平.eda技术的电子系统设计[j].中国科技博览，2011，（38）.

[3] 杜玉远.eda设计快速入门[j].电子世界.2004.

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