eda技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展

EDA技術(shù)的應(yīng)用摘要：隨著科技的不斷進步與發(fā)展，EDA（ElectronicDesignAutomation）即電子設(shè)計自動化技術(shù)與我們的生活的交集越來越密切。隨著微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，在涉及通信、國防、航天、工業(yè)自動化、儀器儀表等領(lǐng)域工作中，ＥＤＡ技術(shù)的含量以驚人的速度上升，從而使它成為當今電子技術(shù)發(fā)展的前沿之一。本文簡單的介紹EDA技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用及在未來的發(fā)展。關(guān)鍵字：EDA,技術(shù)，應(yīng)用，Abstract：Withtheadvancementanddevelopmentoftechnology,(ElectronicDesignAutomation)electronicdesignautomationtechnologyandourlifeismoreandmorecloseintersection.Withmicroelectronictechnologyandthecontinuousdevelopmentofcomputertechnology,communication,nationaldefense,involvedinaerospace,industrialautomation,instrumentationandotherareasofwork,EDAtechnicalcontentisincreasingatanalarmingspeed,soastomakeitbecometheforefrontofthedevelopmentofelectronictechnology.ThispaperbrieflyintroducedthedevelopmentofEDAtechnology,application,andthefuture.Keyworld:EDA,development,一、前言1·隨著微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，在涉及通信、國防、航天、工業(yè)自動化、儀器儀表等領(lǐng)域工作中，ＥＤＡ技術(shù)的含量以驚人的速度上升，從而使它成為當今電子技術(shù)發(fā)展的前沿之一。現(xiàn)代電子產(chǎn)品的性能提高、集成度和精密度不斷的增加，電子產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏越來越快。采用傳統(tǒng)的電子設(shè)計方法設(shè)計電路越來越困難，EDA技術(shù)提高了電路的設(shè)計效率和可靠性，減少了勞動強度，給電子系統(tǒng)設(shè)計帶來了革命性的變化。2·EDA：EDA是電子設(shè)計自動化（ElectronicDesignAutomation）縮寫，是90年代初從CAD（計算機輔助設(shè)計）、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，根據(jù)硬件描述語言HDL（HardwareDescriptionlanguage）完成的設(shè)計文件，自動地完成邏輯編譯、化簡、分割、綜合及優(yōu)化、布局布線、仿真以及對于特定目標芯片的適配編譯和編程下載等工作。典型的EDA工具中必須包含兩個特殊的軟件包，即綜合器和適配器。綜合器的功能就是將設(shè)計者在EDA平臺上完成的針對某個系統(tǒng)項目的HDL、原理圖或狀態(tài)圖形描述，針對給定的硬件系統(tǒng)組件，進行編譯、優(yōu)化、轉(zhuǎn)換和綜合，最終獲得我們欲實現(xiàn)功能的描述文件。綜合器在工作前，必須給定所要實現(xiàn)的硬件結(jié)構(gòu)參數(shù)，它的功能就是將軟件描述與給定的硬件結(jié)構(gòu)用一定的方式聯(lián)系起來。也就是說，綜合器是軟件描述與硬件實現(xiàn)的一座橋梁。綜合過程就是將電路的高級語言描述轉(zhuǎn)換低級的、可與目標器件FPGA/CPLD相映射的網(wǎng)表文件。二、EDA技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用1·EDA技術(shù)的發(fā)展回顧近30年電子設(shè)計技術(shù)的發(fā)展歷程，可將EDA技術(shù)分為三個階段。(1)七十年代為CAD階段，這一階段人們開始用計算機輔助進行IC版圖編輯和PCB布局布線，取代了手工操作，產(chǎn)生了計算機輔助設(shè)計的概念。(2)八十年代為CAE階段，與CAD相比，除了純粹的圖形繪制功能外，又增加了電路功能設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計，并且通過電氣連接網(wǎng)絡(luò)表將兩者結(jié)合在一起，以實現(xiàn)工程設(shè)計，這就是計算機輔助工程的概念。CAE的主要功能是：原理圖輸入，邏輯仿真，電路分析，自動布局布線，PCB后分析。(3)九十年代為ESDA階段。盡管CAD/CAE技術(shù)取得了巨大的成功，但并沒有把人從繁重的設(shè)計工作中徹底解放出來。在整個設(shè)計過程中，自動化和智能化程度還不高，各種EDA軟件界面千差萬別，學習使用困難，并且互不兼容，直接影響到設(shè)計環(huán)節(jié)間的銜接。從目前的EDA技術(shù)來看，其發(fā)展趨勢是政府重視、使用普及、應(yīng)用文泛、工具多樣、軟件功能強大。隨著系統(tǒng)變得復雜和龐大，EDA系統(tǒng)設(shè)計工具的出現(xiàn)為系統(tǒng)設(shè)計師們提供了優(yōu)越的環(huán)境和有力的保障。EDA技術(shù)與傳統(tǒng)電子設(shè)計相比在產(chǎn)品設(shè)計理念、設(shè)計方式、系統(tǒng)硬件構(gòu)成和知識產(chǎn)權(quán)等方面更具優(yōu)勢。圖1對EDA設(shè)計與傳統(tǒng)設(shè)計流程進行比較。10年前，電子設(shè)計的基本思路還是選擇標準集成電路"自底向上"（Bottom-Up）地構(gòu)造出一個新的系統(tǒng)，這樣的設(shè)計方法就如同一磚一瓦地建造金字塔，不僅效率低、成本高而且還容易出錯。高層次設(shè)計給我們提供了一種"自頂向下"（Top-Down）的全新的設(shè)計方法，這種設(shè)計方法首先從系統(tǒng)設(shè)計入手，在頂層進行功能方框圖的劃分和結(jié)構(gòu)設(shè)計。在方框圖一級進行仿真、糾錯，并用硬件描述語言對高層次的系統(tǒng)行為進行描述，在系統(tǒng)一級進行驗證。然后用綜合優(yōu)化工具生成具體門電路的網(wǎng)表，其對應(yīng)的物理實現(xiàn)級可以是印刷電路板或?qū)Ｓ眉呻娐?。由于設(shè)計的主要仿真和調(diào)試過程是在高層次上完成的，這不僅有利于早期發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計上的錯誤，避免設(shè)計工作的浪費，而且也減少了邏輯功能仿真的工作量，提高了設(shè)計的一次成功率。2·EDA技術(shù)的應(yīng)用從目前的EDA技術(shù)來看，其發(fā)展趨勢是政府重視、使用普及、應(yīng)用文泛、工具多樣、軟件功能強大。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，電子產(chǎn)品市場的需求，設(shè)計人員不斷嘗試新的EDA工具及解決方案。現(xiàn)在EDA的概念或范疇用得很寬，EDA技術(shù)應(yīng)于機械、通信、電子、航天、礦產(chǎn)等各個領(lǐng)域。不過大部分設(shè)計工程師面向的是PC主板和小型ASIC領(lǐng)域，僅有小部分（約11%）的設(shè)計人員工發(fā)復雜的片上系統(tǒng)器件。為了與臺灣和美國的設(shè)計工程師形成更有力的競爭，中國的設(shè)計隊伍有必要購入一些最新的EDA技術(shù)。在EDA軟件開發(fā)方面，目前主要集中在美國。但各國也正在努力開發(fā)相應(yīng)的工具。日本、韓國都有ASIC設(shè)計工具，但不對外開放。中國華大集成電路設(shè)計中心，也提供IC設(shè)計軟件，但性能不是很強。相信在不久的將來會有更多更好的設(shè)計工具有各地開花并結(jié)果。據(jù)最新統(tǒng)計顯示，中國和印度正在成為電子設(shè)計自動化領(lǐng)域發(fā)展最快的兩個市場，年復合增長率分別達到了50%和30%。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(yīng)用廣泛，現(xiàn)在已涉及到各行各業(yè)。EDA水平不斷提高，設(shè)計工具趨于完美的地步。EDA市場日趨成熟，但我國的研發(fā)水平沿很有限，需迎頭趕上。3·EDA技術(shù)的發(fā)展前景隨著半導體技術(shù)、集成技術(shù)和計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，EDA技術(shù)給電子系統(tǒng)設(shè)計帶來了革命性的變化。EDA工具及技術(shù)的進步與電子及半導體產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展息息相關(guān)，目前，EDA產(chǎn)業(yè)正面臨一個關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折點，必須隨著客戶、電子及IC設(shè)計產(chǎn)業(yè)的需求而進行調(diào)整、改變與創(chuàng)新。由于在電子系統(tǒng)設(shè)計領(lǐng)域中的明顯優(yōu)勢，基于大規(guī)?？删幊唐骷鉀Q方案的EDA技術(shù)及其應(yīng)用在近年中有了巨大的發(fā)展，將電子設(shè)計技術(shù)再次推向又一嶄新的歷史階段。這些新的發(fā)展大致包括這樣6個方面：①新器件；②新工具軟件；③嵌入式系統(tǒng)設(shè)計；④DSP系統(tǒng)設(shè)計；⑤計算機處理器設(shè)計；⑥與ASIC市