EDA技术基础教程.ppt

第1章 EDA概述 1.1 EDA技术及其发展 1.1.1 EDA技术的概念 EDA是电子设计自动化（Electronic Design Automation）的缩写，在20世纪90年代初从计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）的概念发展而来的。 EDA技术就是以计算机为工具，设计者在EDA软件平台上，用硬件描述语言HDL完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。 EDA技术的知识体系 1.1.2 EDA技术的发展 1、70年代：计算机辅助设计CAD 计算机辅助计算 2、80年代：计算机辅助工程CAE 计算机绘图，如PROTEL 3、90年代以后：EDA EDA技术：是依赖功能强大的计算机，在EDA工具软件平台上，以HDL为手段为系统逻辑描述完成的设计文件，自动地完成逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合、结构综合(布局布线)，以及逻辑优化和仿真调试，直至实现既定的电子线路系统功能。 HDL：Hardware Description Language硬件描述语言 1.1.3 EDA技术的重要性 20世纪90年代以后，EDA技术的发展使现代电子产品正在以前所未有的革新速度，向着功能多样化、体积最小化、功耗最低化迅速发展。集成电路的设计不断向超大规模、极低功耗和超高速的方向发展；专用集成电路ASIC的设计成本不断降低，在功能上，现代的集成电路已能实现单片电子系统SOC (System On a Chip)的功能。 1.2 EDA技术的作用与特点 1.2.1 EDA技术的基本作用： 1.电子系统设计的方案验证 2.电子电路的优化设计 3.电路性能的仿真分析 1.3 EDA技术的设计方法与应用 1.3.1 EDA技术的设计方法： EDA技术采用的设计思想：自顶向下（Top to down）。 传统的设计方法是自底向上（Bottom-Up）的构造出一个新的系统，如同一砖一瓦地建造金字塔，效率低且成本高。 传统设计方法：Bottom-up，基于电路板的设计方法 传统设计方法的缺点 1. 设计依赖于设计师的经验。 2. 设计依赖于现有的通用元器件。 3. 设计后期的仿真不易实现和调试复杂。 4. 自下而上设计思想的局限。 5. 设计实现周期长，灵活性差，耗时 耗力，效率低下。 EDA技术的设计方法可分为：系统级、电路级和物理或芯片级。 物理级：IC板图的设计 系统级：面向大型复杂的电子产品 电路级：具体的电路或单元，它是电子设计系统构成的基础，常用的EDA多属于电路级设计。 1 电路级设计 电子工程师确定设计方案的基础上，选择实现该方案的合适的元器件，根据电路指标设计原理图，并进行电路的功能仿真，包括故障分析、交直流分析和瞬态分析等等。 后仿真,电路性能的仿真，主要是检验PCB板在实际工作环境中的可行性，尽早的发现缺陷和问题并进行修改。 2 系统级设计 系统级设计是一种概念驱动式设计。设计人员无须通过原理图描述电路，而是针对设计目标进行功能描述。 由于摆脱了电路细节的束缚，设计人员可以集中精力于概念的构思和方案设计上面。再以描述语言把概念构思输入计算机，EDA系统就能以规则驱动的方式自动完成设计。 1.3.2 EDA技术的应用 EDA技术贯穿于整个电子产品开发的全过程，应用领域: 从低频电路到高频电路、从线性电路到非线性电路、从模拟电路到数字电路、从分立元件到集成电路的各方面。 EDA涉及的领域： EDA技术的应用 1.4.1常用的EDA软件 常用的EDA软件可分为： 电路设计与仿真软件、PCB设计软件、IC和PLD设计软件 电子电路设计与仿真软件 SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis） SPICE可对电路进行非线性直流分析、非线性瞬态分析和线性交流分析。被分析的电路中的元件可包括电阻、电容、电感、互感、独立电压源、独立电流源、各种线性受控源、传输线以及有源半导体器件。 SABER：外围电路的分析软件。结构上采用硬件描述语言和单内核混合仿真方案。价格昂贵，使用较少。 Multisim：EWB(Electronic Workbench,电子工作平台)的新版本。适用于板级的模拟∕数字电路板的设计工作。目前国内常用的Multisim2001版本，功能强大，对计算机配置要求不