硬件設計軟件的比較

1、電子電路仿真設計與制版軟件概述及對比美國Cadence公司的OrCAD、加拿大Interactive Image Technologies公司的EWB、澳大利亞Altium公司的PROTEL、美國Mentor Graphics公司的PADS等EDA軟件對比提到電子設計自動化，還得從上世紀80年代，世界上許多公司相繼推出用于微機系統(tǒng)的電子CAD(Computer Aided Design，計算機輔助設計)軟件說起。世界上許多公司為了自己的CAD軟件能在激烈的市場競爭中占有一席之地，紛紛推出具有自己公司特色的CAD軟件，經(jīng)過多年的實踐檢驗、不斷修改和完善，或優(yōu)存劣汰，或收購兼并，或強強聯(lián)合，CAD

2、技術(shù)已日臻成熟。CAD是一種通用技術(shù)，除了在機械、建筑等其它許多行業(yè)得到廣泛應用之外，借助美國加洲大學伯克利分校的SPICE3.5/XSPICE作為仿真引擎，世界上許多公司還推出各種用于電子行業(yè)的優(yōu)秀EDA 軟件；從另一個角度講，CAD(計算機輔助設計)是電子設計的物理級初級階段；CAE(計算機輔助工程)是電路級設計階段；EDA(電子設計自動化)是高級的電子系統(tǒng)設計階段。衡量一個軟件的優(yōu)劣，其中一個很現(xiàn)實的標準就是看它的市場占有率，也就是它的普及和流行程度。正如魯迅先生所說：“其實地上本沒有路，走的人多了，也便成了路。” 說到EDA軟件，美國Cadence公司的OrCAD、加拿大Interac

3、tive Image Technologies公司的EWB、澳大利亞Altium公司的PROTEL、美國Mentor Graphics公司的PADS都是其中有代表性的佼佼者。一 美國Cadence公司的OrCAD軟件 Cadence公司的OrCAD 軟件，是世界上應用最廣的EDA軟件之一，是EDA軟件中一個比較突出的代表。OrCAD軟件功能強大，而且它的界面友好、直觀，在國外使用廣泛，歐美地區(qū)有相當數(shù)量的電子工程師都在使用它。由于OrCAD軟件進入我國時間比較晚，但隨著我國電子行業(yè)飛速發(fā)展，使用OrCAD軟件的用戶呈逐年增長的趨勢。從早期版本工作于DOS環(huán)境的OrCAD 4.0，發(fā)展到現(xiàn)在最新

4、的OrCAD 10.5，OrCAD軟件集成了電原理圖繪制、印制電路板設計、數(shù)字/模擬電路仿真、可編程邏輯器件設計等等功能，它的元器件庫也是所有EDA軟件中最豐富的，在世界上它一直是EDA軟件的首選。Cadence公司已成為世界上最強大的開發(fā)EDA軟件的公司之一。 OrCAD軟件系統(tǒng)中主要包括：OrCAD /Capture CIS（電路圖設計）；OrCAD /PspiceA/D（數(shù)/?；旌夏M）；OrCAD /Layout Plus(PCB設計)等，其中每一個部分可以根據(jù)需要單獨使用，又可以共同組成完整的EDA系統(tǒng)。OrCAD軟件系統(tǒng)的幾個主要軟件的功能及特點： OrCAD /Capture C

5、IS：它是OrCAD軟件包中的共用軟件，也是其它兩個軟件的基礎。它是一個功能強大的電路原理圖設計軟件。除了可以生成各類電路原理圖外，與其它電路圖繪制軟件相比，Capture CIS軟件中還有明顯特點的元器件信息系統(tǒng)模塊CIS(Component Information System)。該信息系統(tǒng)模塊除了可以對元件庫中4萬多種元器件實施高效的管理以外，還具有ICA(Internet Component Assistant)功能，可以在設計電路圖的過程中，通過Internet網(wǎng)上其它元器件數(shù)據(jù)庫中查閱到百萬多種元器件，并可以根據(jù)繪圖需要將它們調(diào)入電路圖或添加到自己的庫文件中；用Capture軟件繪

6、制的電路圖完成成后，還可以直接調(diào)用OrCAD /Pspice軟件進行仿真，也可以進入OrCAD /Layout Plus軟件進行制板設計；OrCAD /Capture CIS操作界面友好、直觀形象、使用方便；操作功能強大、靈活，項目管理科學有效，適應性很強，支持國際上多種標準。 OrCAD / PspiceA/D：這是一個通用電路模擬軟件，除了對數(shù)字電路和數(shù)/?；旌想娐纺M外，還具有優(yōu)化設計的功能。該軟件中的Probe模塊，相當于一臺 “虛擬示波器”不但可以在模擬結(jié)束后顯示結(jié)果信號波形，而且可以對波形進行各種運算處理，包括提取電路特性參數(shù)、分析電路參數(shù)與元器件參數(shù)的關(guān)系，使分析過程更加方便直觀

7、。 OrCAD /Layout Plus：這是一個印制電路版PCB設計軟件，可以直接將生成的電路圖通過手工或自動布局布線方式轉(zhuǎn)為PCB設計。OrCAD /Capture軟件具有高水平的設計指標：可設計的最大電路板尺寸為68(英寸)2；層次可達30層；布線最高分辨率為1微米；放置元器件時旋轉(zhuǎn)角度可精確到1分。另外還有自動推擠、矩陣布局、智能化敷銅、與多種PCB設計軟件可進行數(shù)據(jù)交換，包括與多種機械 CAD軟件交換數(shù)據(jù)，生成3維輪廓圖形等功能。它的元器件封裝庫非常豐富，并且可以通過庫管理器(Library Manager)對封裝庫進行編輯、修改和添加新的封裝，OrCAD /Layout Plus軟

8、件在PCB制板界以其功能強大著稱，是一款名副其實的高檔、專業(yè)PCB設計EDA軟件。二 加拿大Interactive Image Technologies公司的EWB軟件 EWB(Electronics Workbench)是加拿大Interactive Image Technologies(IIT)公司于1988年推出的頗具特色的EDA軟件。它以其界面形象直觀、操作方便、分析功能強大、易學易用等突出優(yōu)點，早在上世紀90年代就在我國得到迅速推廣，許多大專院校把EWB5.0編入教材，作為電子類專業(yè)課程教學和實驗的一種輔助手段?？缛?1世紀初，將 EWB5.0版本更新?lián)Q代推出EWB6.0，并更名為M

9、ultisim2001，2003年升級為Multisim7，2005年發(fā)布 Multisim8.0，其功能已十分強大，能勝任電路分析、模擬電路、數(shù)字電路、高頻電路、RF電路、電力電子及自控原理等各方面的虛擬仿真；并提供多達18種基本分析方法。目前，加拿大IIT公司官方網(wǎng)站還在不斷發(fā)布Multisim10，已求盡善盡美。電子仿真軟件Multisim7的主要特色功能有以下一些： 基本界面左側(cè)有兩列共23個元件箱，分門別類地集中了各種仿真元件可供調(diào)用；右側(cè)有17種虛擬儀器可不受數(shù)量限制調(diào)用；中間是電路的搭建和仿真操作平臺。 Multisim9軟件提供的15種電路基本分析方法。 Multisim軟件有

10、幾款其它任何仿真軟件所沒有的虛擬儀器，如“4蹤示波器”、“實時測量探極”可以在線動態(tài)測量電路各節(jié)點的電壓、世界頂尖跨國公司安捷倫公司測量儀器：“安捷倫函數(shù)信號發(fā)生器”、“安捷倫6位半數(shù)字萬用表”、“安捷倫示波器” ，這三臺儀器的面板、旋鈕操作和實際安捷倫儀器完全一樣。三 制版軟件Ultiboard7簡介 作為MultiSIM技術(shù)的另一方面，加拿大IIT公司還向用戶提供配套制版軟件Ultiboard7。用Multisim7進行仿真設計后的電子電路內(nèi)容可以直接無縫鏈接到Ultiboard7進行印制電路板的設計。制版軟件Ultiboard7的一個明顯優(yōu)點就是它的元件封裝庫十分豐富，針插式元件封裝有4

11、000多種，是Protel元件封裝文件PCB Footprints.lib中的10多倍，一般情況下總能從其大量的封裝形式中直接找到合適的元件封裝，免去修改和創(chuàng)建元件封裝之苦。但要嫻熟掌握它的 PCB設計規(guī)則、自動布線等操作是要下一番功夫的，加上軟件的獲取、資料的匱乏在一定程度上限制了它的推廣。但業(yè)余條件下用Ultiboard7進行制作簡單電路印制板，可以不受它的設計規(guī)則約束，用直接手工元件布局和繪線，因其元件封裝庫豐富，仍不失為一種簡捷方便的制版選項。四 澳大利亞Altium公司的PROTEL軟件 Protel集電路原理圖繪制、模擬電路與數(shù)字電路混合信號仿真、多層電路板設計、可編程邏輯器件設計

12、、圖表生成等功能于一身。它具有豐富多樣的編輯功能、強大便捷的自動化設計能力、有豐富的原理圖元件庫、極其全面的工具、文檔及設計項目的組織能力，Protel軟件的良好信譽以及它的卓越表現(xiàn)，很快成為了眾多EDA用戶的首選和喜愛軟件，Protel軟件資源豐富，而且學習和入門比較容易，非常適合初學者設計一些相對簡單的電路和制版。 rotel公司后來又推出Protel 99 SE(Second Edition)，主要是在PCB制版方面增加了一些更實用的功能?，F(xiàn)在Protel公司已經(jīng)改名為Altium公司，跨入新世紀后，Altium公司推出Protel DXP。Protel DXP是新一代的板級電路設計系統(tǒng)

13、，與Protel 99 SE相比，除功能更加完備以外，其界面風格更加成熟、更加靈活，尤其在仿真和PLD電路設計方面進行了改進。由于它的功能強大、設計嚴謹、對操作系統(tǒng)有要求，給初學者入門帶來了一定的難度，另外還可以仿真電路。五 美國Mentor Graphics公司的PADS軟件 PADS(Personal Automated Design Systems個人自動設計系統(tǒng))軟件是美國Mentor Graphics公司的產(chǎn)品。PowerLogic5.0是一個功能強大、多頁的原理圖設計輸入工具，具有在每頁進行快速存取、在線元件編輯、庫管理方便簡潔等特點，所有這些都為PowerPCB提供了高效的電路板

14、設計環(huán)境，提高了由原理圖設計鏈接到PCB制版的轉(zhuǎn)化效率。 owerPCB5.0是一個復雜的、高速印制電路板設計軟件。它具有快速交互布線編輯器(FIRE)，它的這一功能在眾多的交互布線模式中獨樹一幟，由于FIRE采用強大功能的算法，布線完成后很少需要用戶修改調(diào)整，可以使用戶在布線時節(jié)省大量時間，提高效率。對表貼元件等細小焊盤間距、對高速布線的約束條件設定、對圖形用戶界面的定制等方面功能，PowerPCB5.0軟件都是無可挑剔的。由于PowerLogic5.0和PowerPCB5.0兩軟件運行速度快，加之功能強大，有些簡單的操作可以實現(xiàn)復雜的功能、快捷鍵方便、視窗寬等優(yōu)點。六 關(guān)于EDA軟件的選用

15、和業(yè)余制版注意事項 每個EDA軟件，都有自己的特色。在具體選擇用哪個EDA軟件最好，就要看你的用途。就從事專業(yè)PCB設計而言，你不妨選擇PowerPCB和 OrCAD，PowerPCB更適合設計專業(yè)的、高級復雜的電路，OrCAD仿真和制版功能都很強，是高端電路設計和制版的主流工具之一，但它的元件封裝比較麻煩；如果你是初學者，不妨建議你選擇Protel DXP。由于Protel進入我國市場早，普及率高，尤其是書籍參考資料多，特別適合初學者。目前國內(nèi)相當數(shù)量群體在使用Protel 從事電路設計和制版，國外的圖紙則大都用OrCAD設計。 EDA軟件選用還有地域因素影響，比如臺灣省的電子工程師設計PC

16、B一般用PowerPCB和OrCAD，臺商在江浙、上海一帶有許多合資企業(yè)，廣東、深圳一帶南方用PowerPCB和OrCAD設計PCB就普及，北方可能比較喜歡使用Protel設計PCB，但隨著時間推移，PowerPCB和 OrCAD設計PCB將會越來越流行普及起來。 EDA軟件選用還跟個人喜好、興趣、習慣有關(guān)，其實任何一款優(yōu)秀的EDA軟件只要用習慣了，精通了，你就是某方面的人才、高手。當然有志將來到廣東、深圳、上海等南方地區(qū)去發(fā)展的學子，就要優(yōu)先選學OrCAD或PowerPCB，或多學幾種，以滿足企業(yè)廠家的招聘需求。 EDA軟件選用還要考慮本地區(qū)制版廠家所能支持加工的PCB文件格式，用Protel設計的PCB文件，只要是制版廠家，那怕規(guī)模再小，一般都能加工用Protel設計的電路板。關(guān)于選用電子電路的仿真軟件，除了OrCAD仿真功能非常強大和理想以外，Multisim9也是一款非常優(yōu)秀的EDA軟件。了解和掌握這款最新的優(yōu)秀EDA軟件用法。 七 電子線路的設計過程 EDA就是“Electronic Design Automation”的縮寫技術(shù)已經(jīng)在電子設計領(lǐng)域得到廣泛應用。發(fā)達國家目前已經(jīng)基本上不存在電子產(chǎn)品的手工設計。一臺電子產(chǎn)品的設計過程，從概念的確立，到包括電路原理、PCB版圖、單片機程序、機內(nèi)結(jié)構(gòu)、FPGA的構(gòu)建及仿真、外觀界面、熱穩(wěn)定分析、電磁兼容分析在內(nèi)的