EDA电路设计，集成电路EDA课程设计

由于电子电路设计知识渊博，在学习电子电路设计相关知识时，需要保持一定的耐心。 在电路设计方面，小编介绍了电路设计的原则、方法、步骤。 本文主要介绍EDA技术在电子电路设计中的应用。 如果你对即将讨论的内容感兴趣的话，请继续读下去哦。

EDA技术是20世纪90年代初迅速发展的新技术，代表了当今电子设计的最新发展方向，它以计算机为工作平台，融合了电子技术、计算机技术、智能化技术等多种技术实现电子产品的自动化设计。 EDA技术也是高度发达的信息化社会发展的必然趋势，其应用越来越广泛，主要电子产业包括通信工业、信息产业、半导体工业、电子元器件工业、家电工业、光电及仪表工业等行业，是现代电子设计的核心，在现代电子电路设计中起着非常重要的作用

1.EDA技术的发展

随着大规模集成电路技术、计算机技术和电子系统设计技术的发展，EDA技术的含量正以惊人的速度上升，它的产生和发展，大大缩短了产品的开发周期，性能和性价比都有了大幅度的提高。 归纳起来，其发展主要分为四个阶段。

) 70年代是计算机辅助设计( CAD )阶段。 现在由计算机辅助进行IC布局编辑、PCB布局布线来代替手工操作。

) 80年代是计算机辅助项目( CAE )的阶段。 CAE与CAD相比，在纯图形绘制功能的基础上，增加了电路功能设计和结构设计，并通过电连接的网络表将两者结合起来，实现了工程设计。 CAE的主要功能是电路图输入、逻辑仿真、电路分析、自动布图布线、PCB后分析。

(3) 90年代是电子系统设计自动化) EDA )的阶段。

)4)现代EDA技术以计算机为工具，在EDA软件平台上，基于用硬件描述语言HDL完成的设计文件，进行软件描述的电子系统到硬件系统的逻辑编译、逻辑简化、逻辑分割进行逻辑仿真，可以自动完成对特定目标芯片的适配编译、逻辑映射、编程下载等工作。

2.EDA技术的主要内容

ESDA代表了当今电子设计技术的最新发展方向，其基本特点是设计者按照“自顶向下”的设计方法，对整个系统进行方案设计和功能划分，系统的关键电路由一个或几个专用集成电路( ASIC )实现，硬件这种设计方法被称为高水平的电子设计方法。

自顶向下( Top-Down )的新设计方法首先从系统设计者开始，在顶层进行功能框图的划分和结构设计。 在框图层面进行仿真、纠错，用硬件描述语言描述高级系统行为，并在系统层面进行验证。 然后利用综合优化工具生成具体门电路的网表，与之对应的物理贴装级可以是印刷电路板或专用集成电路。 由于设计的主要仿真和调试过程都是高水平完成的，这一方面有助于早期发现结构设计上的错误，避免设计工作的浪费，同时减少了逻辑功能仿真的工作量，提高了设计的一次成功率。

现代电子产品越来越复杂，一个电子系统可能由数万个中小型集成电路组成，这带来了体积大、功耗大、可靠性低的问题。 解决这个问题的有效方法是利用ASIC ( applicationspecificintegratedcircuits )芯片进行设计。 根据设计方法，ASIC能够是全定制ASIC、半定制ASIC、可编程ASIC (也称为可编程逻辑器件)。

设计全定制ASIC芯片时，设计者定义芯片上所有晶体管的几何图形和工艺规则，最后将设计结果交给lC制造商的掩模制造。 这样做的优点是芯片具有最佳性能，即面积利用率高、速度快、功耗低，缺点是开发周期长、费用高，只适合大量产品开发。

半定制ASIC芯片的布局方法存在差异，可分为门阵列设计法和标准单元设计法。 这两种方法都是约束性的设计方法，主要目的是简化设计，以牺牲芯片性能为代价缩短开发时间。

可编程逻辑芯片与上述掩模ASIC的不同之处在于，设计者完成布局后，可以在实验室内烧成自己的芯片，不需要IC厂商的参与，开发周期大幅缩短。

硬件描述语言( HDL-hardwaredescriptionlanguage )是用于设计通过软件编程来描述电子系统逻辑功能、电路结构及连接形态的硬件电子系统的计算机语言，以往VHDL是一种全方位的硬件描述语言，包括系统工作级、寄存器传输级、逻辑门级多个设计级，支持结构、数据流、动作三种描述形式的混合描述，因此VHDL基本涵盖了传统各种硬件描述语言的功能

3.EDA技术的应用

EDA技术近年来发展很快，在教学、科研、通信、国防、航天、医学、工业自动化、计算机应用、仪器仪表等领域的电子系统设计工作中发挥着越来越重要的作用。

(1)在教育方面

理工科(特别是电子信息工程)类的大学几乎都开设了EDA课程。 主要是让学生了解EDA的基本原理和基本概念，掌握用VHDL硬件描述语言描述系统逻辑的方法，使用仿真软件工具进行电子电路课程仿真实验，在毕业设计时从事简单的电子系统设计，为今后的工作奠定基础

)2)在科学研究方面

主要采用电路仿真工具进行电路设计和仿真； 将利用虚拟仪器开发产品调试FPGA器件应用于仪器设备。 在CDMA无线通信系统中，所有移动电话和无线基站都在相同的频谱上工作，为了区分不同的呼叫，每个移动电话都有唯一的码序列，CDMA基站必须辨别这些不同观点的码序列才能分辨不同的呼叫过程； 通过匹配滤波器的输出指示，FPGA检测输入数据流中特定的码序列可以提供良好的滤波器设计，并且可以完成DSP高级数据的处理功能，因此FPGA广泛应用于现代通信领域。

)3)在产品设计和制造中

从高性能的微处理器、数字信号处理器到彩色电视、音响和电子电路等，EDA技术不仅应用于前期的计算机仿真、产品调试中，在电子设备的开发和生产、电路板的焊接过程中也起着重要的作用可以说EDA技术已经成为电子工业领域不可缺少的重要组成部分。

4 .结束语

随着微电子技术和计算机技术的不断发展，电子产品的开发日新月异，EDA技术已成为现代电子设计的核心，它的发展是电子设计领域和电子产业的重大技术革命，同时也对电子专业课程的教学和科研提出了更深更高的要求。 掌握和普及EDA技术，对我国电子技术的发展具有重要而深远的意义。