外文文獻(xiàn)及翻譯-eda技術(shù)及軟件

1、<p><b>　　EDA技術(shù)及軟件</b></p><p>　　EDA是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(Electronic Design Automation)的縮寫(xiě),在20世紀(jì)90年代初從計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試(CAT)和計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)的概念發(fā)展而來(lái)。</p><p>　　EDA技術(shù)就是以計(jì)算機(jī)為工具，設(shè)計(jì)者在ED

2、A軟件平臺(tái)上，用硬件描述語(yǔ)言HDL完成設(shè)計(jì)文件，然后由計(jì)算機(jī)自動(dòng)地完成邏輯編譯、化簡(jiǎn)、分割、綜合、優(yōu)化、布局、布線和仿真，直至對(duì)于特定目標(biāo)芯片的適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作。</p><p>　　1 EDA技術(shù)的概念 </p><p>　　EDA技術(shù)是在電子CAD技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，是指以計(jì)算機(jī)為工作平臺(tái)，融合了應(yīng)用電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理及智能化技術(shù)的最新成果

3、，進(jìn)行電子產(chǎn)品的自動(dòng)設(shè)計(jì)。 </p><p>　　利用EDA工具，電子設(shè)計(jì)師可以從概念、算法、協(xié)議等開(kāi)始設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)，大量工作可以通過(guò)計(jì)算機(jī)完成，并可以將電子產(chǎn)品從電路設(shè)計(jì)、性能分析到設(shè)計(jì)出IC版圖或PCB版圖的整個(gè)過(guò)程的計(jì)算機(jī)上自動(dòng)處理完成。 </p><p>　　現(xiàn)在對(duì)EDA的概念或范疇用得很寬。包括在機(jī)械、電子、通信、航空航天、化工、礦產(chǎn)、生物、醫(yī)學(xué)、軍事等各個(gè)領(lǐng)域，都有EDA的應(yīng)用

4、。目前EDA技術(shù)已在各大公司、企事業(yè)單位和科研教學(xué)部門(mén)廣泛使用。例如在飛機(jī)制造過(guò)程中，從設(shè)計(jì)、性能測(cè)試及特性分析直到飛行模擬，都可能涉及到EDA技術(shù)。本文所指的EDA技術(shù)，主要針對(duì)電子電路設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)和IC設(shè)計(jì)。 </p><p>　　EDA設(shè)計(jì)可分為系統(tǒng)級(jí)、電路級(jí)和物理實(shí)現(xiàn)級(jí)。</p><p>　　2 EDA常用軟件 </p><p>　　EDA工具層出不窮，

5、目前進(jìn)入我國(guó)并具有廣泛影響的EDA軟件有：multiSIM7（原EWB的最新版本）、PSPICE、OrCAD、PCAD、Protel、Viewlogic、Mentor、Graphics、Synopsys、LSIIogic、Cadence、MicroSim等等。這些工具都有較強(qiáng)的功能，一般可用于幾個(gè)方面，例如很多軟件都可以進(jìn)行電路設(shè)計(jì)與仿真，同進(jìn)還可以進(jìn)行PCB自動(dòng)布局布線，可輸出多種網(wǎng)表文件與第三方軟件接口。 </p>&

6、lt;p>　　下面按主要功能或主要應(yīng)用場(chǎng)合，分為電路設(shè)計(jì)與仿真工具、PCB設(shè)計(jì)軟件、IC設(shè)計(jì)軟件、PLD設(shè)計(jì)工具及其它EDA軟件，進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。 </p><p>　　2.1 電子電路設(shè)計(jì)與仿真工具 </p><p>　　我們大家可能都用過(guò)試驗(yàn)板或者其他的東西制作過(guò)一些電子制做來(lái)進(jìn)行實(shí)踐。但是有的時(shí)候，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)做出來(lái)的東西有很多的問(wèn)題，事先并沒(méi)有想到，這樣一來(lái)就浪費(fèi)了我們的很多時(shí)間

7、和物資。而且增加了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期和延續(xù)了產(chǎn)品的上市時(shí)間從而使產(chǎn)品失去市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。有沒(méi)有能夠不動(dòng)用電烙鐵試驗(yàn)板就能知道結(jié)果的方法呢？結(jié)論是有，這就是電路設(shè)計(jì)與仿真技術(shù)。 </p><p>　　說(shuō)到電子電路設(shè)計(jì)與仿真工具這項(xiàng)技術(shù)，就不能不提到美國(guó)，不能不提到他們的飛機(jī)設(shè)計(jì)為什么有很高的效率。以前我國(guó)定型一個(gè)中型飛機(jī)的設(shè)計(jì)，從草案到詳細(xì)設(shè)計(jì)到風(fēng)洞試驗(yàn)再到最后出圖到實(shí)際投產(chǎn)，整個(gè)周期大概要10年。而美國(guó)是1年。為什么會(huì)

8、有這樣大的差距呢？因?yàn)槊绹?guó)在設(shè)計(jì)時(shí)大部分采用的是虛擬仿真技術(shù)，把多年積累的各項(xiàng)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)參數(shù)都輸入電腦，然后通過(guò)電腦編程編寫(xiě)出一個(gè)虛擬環(huán)境的軟件，并且使它能夠自動(dòng)套用相關(guān)公式和調(diào)用長(zhǎng)期積累后輸入電腦的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)參數(shù)。這樣一來(lái)，只要把飛機(jī)的外形計(jì)數(shù)據(jù)放入這個(gè)虛擬的風(fēng)洞軟件中進(jìn)行試驗(yàn)，哪里不合理有問(wèn)題就改動(dòng)那里，直至最佳效果，效率自然高了，最后只要再在實(shí)際環(huán)境中測(cè)試幾次找找不足就可以定型了，從他們的波音747到F16都是采用的這種方法?？諝鈩?dòng)力

9、學(xué)方面的數(shù)據(jù)由資深專(zhuān)家提供，軟件開(kāi)發(fā)商是IBM，飛行器設(shè)計(jì)工程師只需利用仿真軟件在計(jì)算機(jī)平臺(tái)上進(jìn)行各種仿真調(diào)試工作即可。同樣，他們其他的很多東西都是采用了這樣類(lèi)似的方法，從大到小，從復(fù)雜到簡(jiǎn)單，甚至包括設(shè)計(jì)家具和作曲，只是具體軟件內(nèi)容不同。其實(shí)，他們發(fā)明第一代計(jì)算機(jī)時(shí)就是這個(gè)目的（當(dāng)初是為了高效率設(shè)計(jì)大炮和相關(guān)炮彈以及其他計(jì)算量大的設(shè)</p><p>　　（1）SPICE（Simulation Program w

10、ith Integrated Circuit Emphasis）：是由美國(guó)加州大學(xué)推出的電路分析仿真軟件，是20世紀(jì)80年代世界上應(yīng)用最廣的電路設(shè)計(jì)軟件，1998年被定為美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。1984年，美國(guó)MicroSim公司推出了基于SPICE的微機(jī)版PSPICE（Personal-SPICE）?，F(xiàn)在用得較多的是PSPICE6.2，可以說(shuō)在同類(lèi)產(chǎn)品中，它是功能最為強(qiáng)大的模擬和數(shù)字電路混合仿真EDA軟件，在國(guó)內(nèi)普遍使用。最新推出了PSPICE

11、9.1版本。它可以進(jìn)行各種各樣的電路仿真、激勵(lì)建立、溫度與噪聲分析、模擬控制、波形輸出、數(shù)據(jù)輸出、并在同一窗口內(nèi)同時(shí)顯示模擬與數(shù)字的仿真結(jié)果。無(wú)論對(duì)哪種器件哪些電路進(jìn)行仿真，都可以得到精確的仿真結(jié)果，并可以自行建立元器件及元器件庫(kù)。 </p><p>　?。?）multiSIM（EWB的最新版本）軟件：是Interactive Image Technologies Ltd在20世紀(jì)末推出的電路仿真軟件。其最新版本

12、為multiSIM7，目前普遍使用的是multiSIM2001，相對(duì)于其它EDA軟件，它具有更加形象直觀的人機(jī)交互界面，特別是其儀器儀表庫(kù)中的各儀器儀表與操作真實(shí)實(shí)驗(yàn)中的實(shí)際儀器儀表完全沒(méi)有兩樣，但它對(duì)模數(shù)電路的混合仿真功能卻毫不遜色，幾乎能夠100%地仿真出真實(shí)電路的結(jié)果，并且它在儀器儀表庫(kù)中還提供了萬(wàn)用表、信號(hào)發(fā)生器、瓦特表、雙蹤示波器（對(duì)于multiSIM7還具有四蹤示波器）、波特儀（相當(dāng)實(shí)際中的掃頻儀）、字信號(hào)發(fā)生器、邏輯分析儀

13、、邏輯轉(zhuǎn)換儀、失真度分析儀、頻譜分析儀、網(wǎng)絡(luò)分析儀和電壓表及電流表等儀器儀表。還提供了我們?nèi)粘３Ｒ?jiàn)的各種建模精確的元器件，比如電阻、電容、電感、三極管、二極管、繼電器、可控硅、數(shù)碼管等等。模擬集成電路方面有各種運(yùn)算放大器、其他常用集成電路。數(shù)字電路方面有74系列集成電路、4000系列集成電路、等等還支持自制元器件。MultiSIM7還具有I-V分析儀（相當(dāng)于真實(shí)環(huán)境中的晶體管特性圖示儀）和Agil</p><p>

14、;　?。?）MATLAB產(chǎn)品族：它們的一大特性是有眾多的面向具體應(yīng)用的工具箱和仿真塊，包含了完整的函數(shù)集用來(lái)對(duì)圖像信號(hào)處理、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等特殊應(yīng)用進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。它具有數(shù)據(jù)采集、報(bào)告生成和MATLAB語(yǔ)言編程產(chǎn)生獨(dú)立C/C++代碼等功能。MATLAB產(chǎn)品族具有下列功能：數(shù)據(jù)分析；數(shù)值和符號(hào)計(jì)算、工程與科學(xué)繪圖；控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)；數(shù)字圖像信號(hào)處理；財(cái)務(wù)工程；建模、仿真、原型開(kāi)發(fā)；應(yīng)用開(kāi)發(fā)；圖形用戶(hù)界面設(shè)計(jì)等。MATLAB產(chǎn)品族被廣泛

15、應(yīng)用于信號(hào)與圖像處理、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、通訊系統(tǒng)仿真等諸多領(lǐng)域。開(kāi)放式的結(jié)構(gòu)使MATLAB產(chǎn)品族很容易針對(duì)特定的需求進(jìn)行擴(kuò)充，從而在不斷深化對(duì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)同時(shí)，提高自身的競(jìng)爭(zhēng)力。 </p><p>　　2.2 PCB設(shè)計(jì)軟件 </p><p>　　PCB（Printed-Circuit Board）設(shè)計(jì)軟件種類(lèi)很多，如Protel、OrCAD、Viewlogic、PowerPCB、Cadence

16、 PSD、MentorGraphices的Expedition PCB、Zuken CadStart、Winboard/Windraft/Ivex-SPICE、PCB Studio、TANGO、PCBWizard（與LiveWire配套的PCB制作軟件包）、ultiBOARD7（與multiSIM2001配套的PCB制作軟件包）等等。 </p><p>　　目前在我國(guó)用得最多當(dāng)屬Protel，下面僅對(duì)此軟件作一介

17、紹。 </p><p>　　Protel是PROTEL（現(xiàn)為Altium）公司在20世紀(jì)80年代末推出的CAD工具，是PCB設(shè)計(jì)者的首選軟件。它較早在國(guó)內(nèi)使用，普及率最高，在很多的大、中專(zhuān)院校的電路專(zhuān)業(yè)還專(zhuān)門(mén)開(kāi)設(shè)Protel課程，幾乎所在的電路公司都要用到它。早期的Protel主要作為印刷板自動(dòng)布線工具使用，其最新版本為Protel DXP，現(xiàn)在普遍使用的是Protel99SE，它是個(gè)完整的全方位電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)，包

18、含了電原理圖繪制、模擬電路與數(shù)字電路混合信號(hào)仿真、多層印刷電路板設(shè)計(jì)（包含印刷電路板自動(dòng)布局布線），可編程邏輯器件設(shè)計(jì)、圖表生成、電路表格生成、支持宏操作等功能，并具有Client/Server（客戶(hù)/服務(wù)體系結(jié)構(gòu)）， 同時(shí)還兼容一些其它設(shè)計(jì)軟件的文件格式，如ORCAD、PSPICE、EXCEL等。使用多層印制線路板的自動(dòng)布線，可實(shí)現(xiàn)高密度PCB的100%布通率。Protel軟件功能強(qiáng)大（同時(shí)具有電路仿真功能和PLD開(kāi)發(fā)功能）、界面友好

19、、使用方便，但它最具代表性的是電路設(shè)計(jì)和PCB設(shè)計(jì)。</p><p>　　2.3 IC設(shè)計(jì)軟件 </p><p>　　IC設(shè)計(jì)工具很多，其中按市場(chǎng)所占份額排行為Cadence、Mentor Graphics和Synopsys。這三家都是ASIC設(shè)計(jì)領(lǐng)域相當(dāng)有名的軟件供應(yīng)商。其它公司的軟件相對(duì)來(lái)說(shuō)使用者較少。中國(guó)華大公司也提供ASIC設(shè)計(jì)軟件（熊貓2000）；另外近來(lái)出名的Avanti公司，

20、是原來(lái)在Cadence的幾個(gè)華人工程師創(chuàng)立的，他們的設(shè)計(jì)工具可以全面和Cadence公司的工具相抗衡，非常適用于深亞微米的IC設(shè)計(jì)。下面按用途對(duì)IC設(shè)計(jì)軟件作一些介紹。　?。?）設(shè)計(jì)輸入工具 </p><p>　　這是任何一種EDA軟件必須具備的基本功能。像Cadence的composer，viewlogic的viewdraw，硬件描述語(yǔ)言VHDL、Verilog HDL是主要設(shè)計(jì)語(yǔ)言，許多設(shè)計(jì)輸入工具都支持H

21、DL（比如說(shuō)multiSIM等）。另外像Active-HDL和其它的設(shè)計(jì)輸入方法，包括原理和狀態(tài)機(jī)輸入方法，設(shè)計(jì)FPGA/CPLD的工具大都可作為IC設(shè)計(jì)的輸入手段，如Xilinx、Altera等公司提供的開(kāi)發(fā)工具M(jìn)odelsim FPGA等。 </p><p>　?。?）設(shè)計(jì)仿真工作 </p><p>　　我們使用EDA工具的一個(gè)最大好處是可以驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否正確，幾乎每個(gè)公司的EDA產(chǎn)品都

22、有仿真工具。Verilog-XL、NC-verilog用于Verilog仿真，Leapfrog用于VHDL仿真，Analog Artist用于模擬電路仿真。Viewlogic的仿真器有：viewsim門(mén)級(jí)電路仿真器，speedwaveVHDL仿真器，VCS-verilog仿真器。Mentor Graphics有其子公司Model Tech出品的VHDL和Verilog雙仿真器：Model Sim。Cadence、Synopsys用的是V

23、SS（VHDL仿真器）?，F(xiàn)在的趨勢(shì)是各大EDA公司都逐漸用HDL仿真器作為電路驗(yàn)證的工具。 </p><p><b>　?。?）綜合工具 </b></p><p>　　綜合工具可以把HDL變成門(mén)級(jí)網(wǎng)表。這方面Synopsys工具占有較大的優(yōu)勢(shì)，它的Design Compile是作為一個(gè)綜合的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，它還有另外一個(gè)產(chǎn)品叫Behavior Compiler，可以提供更高

24、級(jí)的綜合。 </p><p>　　另外最近美國(guó)又出了一個(gè)軟件叫Ambit，據(jù)說(shuō)比Synopsys的軟件更有效，可以綜合50萬(wàn)門(mén)的電路，速度更快。今年初Ambit被Cadence公司收購(gòu)，為此Cadence放棄了它原來(lái)的綜合軟件Synergy。隨著FPGA設(shè)計(jì)的規(guī)模越來(lái)越大，各EDA公司又開(kāi)發(fā)了用于FPGA設(shè)計(jì)的綜合軟件，比較有名的有：Synopsys的FPGA Express， Cadence的Synplity，

25、 Mentor的Leonardo，這三家的FPGA綜合軟件占了市場(chǎng)的絕大部分。 </p><p><b>　　（4）布局和布線 </b></p><p>　　在IC設(shè)計(jì)的布局布線工具中，Cadence軟件是比較強(qiáng)的，它有很多產(chǎn)品，用于標(biāo)準(zhǔn)單元、門(mén)陣列已可實(shí)現(xiàn)交互布線。最有名的是Cadence spectra，它原來(lái)是用于PCB布線的，后來(lái)Cadence把它用來(lái)作IC的

26、布線。其主要工具有：Cell3，Silicon Ensemble-標(biāo)準(zhǔn)單元布線器；Gate Ensemble-門(mén)陣列布線器；Design Planner-布局工具。其它各EDA軟件開(kāi)發(fā)公司也提供各自的布局布線工具。 </p><p>　?。?）物理驗(yàn)證工具 </p><p>　　物理驗(yàn)證工具包括版圖設(shè)計(jì)工具、版圖驗(yàn)證工具、版圖提取工具等等。這方面Cadence也是很強(qiáng)的，其Dracula、

27、Virtuso、Vampire等物理工具有很多的使用者。 </p><p>　?。?）模擬電路仿真器 </p><p>　　前面講的仿真器主要是針對(duì)數(shù)字電路的，對(duì)于模擬電路的仿真工具，普遍使用SPICE，這是唯一的選擇。只不過(guò)是選擇不同公司的SPICE，像MiceoSim的PSPICE、Meta Soft的HSPICE等等。HSPICE現(xiàn)在被Avanti公司收購(gòu)了。在眾多的SPICE中，H

28、SPICE作為IC設(shè)計(jì)，其模型多，仿真的精度也高。 </p><p>　　2.4 PLD設(shè)計(jì)工具 </p><p>　　PLD（Programmable Logic Device）是一種由用戶(hù)根據(jù)需要而自行構(gòu)造邏輯功能的數(shù)字集成電路。目前主要有兩大類(lèi)型：CPLD（Complex PLD）和FPGA(Field Programmable Gate Array)。它們的基本設(shè)計(jì)方法是借助于ED

29、A軟件，用原理圖、狀態(tài)機(jī)、布爾表達(dá)式、硬件描述語(yǔ)言等方法，生成相應(yīng)的目標(biāo)文件，最后用編程器或下載電纜，由目標(biāo)器件實(shí)現(xiàn)。生產(chǎn)PLD的廠家很多，但最有代表性的PLD廠家為Altera、Xilinx和Lattice公司。 </p><p>　　PLD的開(kāi)發(fā)工具一般由器件生產(chǎn)廠家提供，但隨著器件規(guī)模的不斷增加，軟件的復(fù)雜性也隨之提高，目前由專(zhuān)門(mén)的軟件公司與器件生產(chǎn)廠家使用，推出功能強(qiáng)大的設(shè)計(jì)軟件。下面介紹主要器件生產(chǎn)廠家

30、和開(kāi)發(fā)工具。 </p><p>　?。?）ALTERA：20世紀(jì)90年代以后發(fā)展很快。主要產(chǎn)品有：MAX3000/7000、FELX6K/10K、APEX20K、ACEX1K、Stratix等。其開(kāi)發(fā)工具-MAX+PLUS II是較成功的PLD開(kāi)發(fā)平臺(tái)，最新又推出了Quartus II開(kāi)發(fā)軟件。Altera公司提供較多形式的設(shè)計(jì)輸入手段，綁定第三方VHDL綜合工具，如：綜合軟件FPGA Express、Leona

31、rd Spectrum，仿真軟件ModelSim。 </p><p>　?。?）ILINX：FPGA的發(fā)明者。產(chǎn)品種類(lèi)較全，主要有：XC9500/4000、Coolrunner(XPLA3)、Spartan、Vertex等系列，其最大的Vertex-II Pro器件已達(dá)到800萬(wàn)門(mén)。開(kāi)發(fā)軟件為Foundation和ISE。通常來(lái)說(shuō)，在歐洲用Xilinx的人多，在日本和亞太地區(qū)用ALTERA的人多，在美國(guó)則是平分秋

32、色。全球PLD/FPGA產(chǎn)品60%以上是由Altera和Xilinx提供的。可以講Altera和Xilinx共同決定了PLD技術(shù)的發(fā)展方向。 </p><p>　　（3）Lattice-Vantis：Lattice是ISP（In-System Programmability）技術(shù)的發(fā)明者。ISP技術(shù)極大地促進(jìn)了PLD產(chǎn)品的發(fā)展，與ALTERA和XILINX相比，其開(kāi)發(fā)工具比Altera和Xilinx略遜一籌。中小

33、規(guī)模PLD比較有特色，大規(guī)模PLD的競(jìng)爭(zhēng)力還不夠強(qiáng)（Lattice沒(méi)有基于查找表技術(shù)的大規(guī)模FPGA），1999年推出可編程模擬器件，1999年收購(gòu)Vantis（原AMD子公司），成為第三大可編程邏輯器件供應(yīng)商。2001年12月收購(gòu)Agere公司（原Lucent微電子部）的FPGA部門(mén)。主要產(chǎn)品有ispLSI2000/5000/8000，MACH4/5。 </p><p>　?。?）ACTEL：反熔絲（一次性燒寫(xiě)

34、）PLD的領(lǐng)導(dǎo)者。由于反熔絲PLD抗輻射、耐高低溫、功耗低、速度快，所以在軍品和宇航級(jí)上有較大優(yōu)勢(shì)。ALTERA和XILINX則一般不涉足軍品和宇航級(jí)市場(chǎng)。 </p><p>　?。?）Quicklogic：專(zhuān)業(yè)PLD/FPGA公司，以一次性反熔絲工藝為主，在中國(guó)地區(qū)銷(xiāo)售量不大。 </p><p>　?。?）Lucent：主要特點(diǎn)是有不少用于通訊領(lǐng)域的專(zhuān)用IP核，但PLD/FPGA不是Lu

35、cent的主要業(yè)務(wù)，在中國(guó)地區(qū)使用的人很少。 </p><p>　?。?）ATMEL：中小規(guī)模PLD做得不錯(cuò)。ATMEL也做了一些與Altera和Xilinx兼容的片子，但在品質(zhì)上與原廠家還是有一些差距，在高可靠性產(chǎn)品中使用較少，多用在低端產(chǎn)品上。 </p><p>　?。?）Clear Logic：生產(chǎn)與一些著名PLD/FPGA大公司兼容的芯片，這種芯片可將用戶(hù)的設(shè)計(jì)一次性固化，不可編程

36、，批量生產(chǎn)時(shí)的成本較低。 </p><p>　?。?）WSI：生產(chǎn)PSD（單片機(jī)可編程外圍芯片）產(chǎn)品。這是一種特殊的PLD，如最新的PSD8xx、PSD9xx集成了PLD、EPROM、Flash，并支持ISP（在線編程），集成度高，主要用于配合單片機(jī)工作。 </p><p>　　順便提一下：PLD（可編程邏輯器件）是一種可以完全替代74系列及GAL、PLA的新型電路，只要有數(shù)字電路基礎(chǔ)，會(huì)

37、使用計(jì)算機(jī)，就可以進(jìn)行PLD的開(kāi)發(fā)。PLD的在線編程能力和強(qiáng)大的開(kāi)發(fā)軟件，使工程師可以幾天，甚至幾分鐘內(nèi)就可完成以往幾周才能完成的工作，并可將數(shù)百萬(wàn)門(mén)的復(fù)雜設(shè)計(jì)集成在一顆芯片內(nèi)。PLD技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家已成為電子工程師必備的技術(shù)。 </p><p>　　2.5 其它EDA軟件 </p><p>　　（1）VHDL語(yǔ)言：超高速集成電路硬件描述語(yǔ)言（VHSIC Hardware Deseripti

38、on Languagt，簡(jiǎn)稱(chēng)VHDL），是IEEE的一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)語(yǔ)言。它源于美國(guó)國(guó)防部提出的超高速集成電路（Very High Speed Integrated Circuit，簡(jiǎn)稱(chēng)VHSIC）計(jì)劃，是ASIC設(shè)計(jì)和PLD設(shè)計(jì)的一種主要輸入工具。 </p><p>　?。?）Veriolg HDL：是Verilog公司推出的硬件描述語(yǔ)言，在ASIC設(shè)計(jì)方面與VHDL語(yǔ)言平分秋色。 </p><

39、p>　?。?）其它EDA軟件如專(zhuān)門(mén)用于微波電路設(shè)計(jì)和電力載波工具、PCB制作和工藝流程控制等領(lǐng)域的工具，在此就不作介紹了。 </p><p><b>　　3 EDA的應(yīng)用 </b></p><p>　　EDA在教學(xué)、科研、產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造等各方面都發(fā)揮著巨大的作用。在教學(xué)方面，幾乎所有理工科（特別是電子信息）類(lèi)的高校都開(kāi)設(shè)了EDA課程。主要是讓學(xué)生了解EDA的基本

40、概念和基本原理、掌握用HDL語(yǔ)言編寫(xiě)規(guī)范、掌握邏輯綜合的理論和算法、使用EDA工具進(jìn)行電子電路課程的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證并從事簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。一般學(xué)習(xí)電路仿真工具（如multiSIM、PSPICE）和PLD開(kāi)發(fā)工具（如Altera/Xilinx的器件結(jié)構(gòu)及開(kāi)發(fā)系統(tǒng)），為今后工作打下基礎(chǔ)。 </p><p>　　科研方面主要利用電路仿真工具（multiSIM或PSPICE）進(jìn)行電路設(shè)計(jì)與仿真；利用虛擬儀器進(jìn)行產(chǎn)品測(cè)試；將CPL

41、D/FPGA器件實(shí)際應(yīng)用到儀器設(shè)備中；從事PCB設(shè)計(jì)和ASIC設(shè)計(jì)等。 </p><p>　　在產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造方面，包括計(jì)算機(jī)仿真，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中的EDA工具應(yīng)用、系統(tǒng)級(jí)模擬及測(cè)試環(huán)境的仿真，生產(chǎn)流水線的EDA技術(shù)應(yīng)用、產(chǎn)品測(cè)試等各個(gè)環(huán)節(jié)。如PCB的制作、電子設(shè)備的研制與生產(chǎn)、電路板的焊接、ASIC的制作過(guò)程等。 </p><p>　　從應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看，EDA技術(shù)已經(jīng)滲透到各行各業(yè)，如上文所說(shuō)，

42、包括在機(jī)械、電子、通信、航空航航天、化工、礦產(chǎn)、生物、醫(yī)學(xué)、軍事等各個(gè)領(lǐng)域，都有EDA應(yīng)用。另外，EDA軟件的功能日益強(qiáng)大，原來(lái)功能比較單一的軟件，現(xiàn)在增加了很多新用途。如AutoCAD軟件可用于機(jī)械及建筑設(shè)計(jì)，也擴(kuò)展到建筑裝璜及各類(lèi)效果圖、汽車(chē)和飛機(jī)的模型、電影特技等領(lǐng)域。 </p><p>　　4 EDA技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) </p><p>　　從目前的EDA技術(shù)來(lái)看，其發(fā)展趨勢(shì)是政府重視

43、、使用普及、應(yīng)用廣泛、工具多樣、軟件功能強(qiáng)大。 </p><p>　　中國(guó)EDA市場(chǎng)已漸趨成熟，不過(guò)大部分設(shè)計(jì)工程師面向的是PCB制板和小型ASIC領(lǐng)域，僅有小部分（約11%）的設(shè)計(jì)人員開(kāi)發(fā)復(fù)雜的片上系統(tǒng)器件。為了與臺(tái)灣和美國(guó)的設(shè)計(jì)工程師形成更有力的競(jìng)爭(zhēng)，中國(guó)的設(shè)計(jì)隊(duì)伍有必要引進(jìn)和學(xué)習(xí)一些最新的EDA技術(shù)。 </p><p>　　在信息通信領(lǐng)域，要優(yōu)先發(fā)展高速寬帶信息網(wǎng)、深亞微米集成電路、

44、新型元器件、計(jì)算機(jī)及軟件技術(shù)、第三代移動(dòng)通信技術(shù)、信息管理、信息安全技術(shù)，積極開(kāi)拓以數(shù)字技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的新一代信息產(chǎn)品，發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)，培育新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。要大力推進(jìn)制造業(yè)信息化，積極開(kāi)展計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）、計(jì)算機(jī)輔助工藝（CAPP）、計(jì)算機(jī)機(jī)輔助制造（CAM）、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）、制造資源計(jì)劃（MRPII）及企業(yè)資源管理（ERP）等。有條件的企業(yè)可開(kāi)展“網(wǎng)絡(luò)制造”，便于合作設(shè)計(jì)、合作制造，參與國(guó)

45、內(nèi)和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。開(kāi)展“數(shù)控化”工程和“數(shù)字化”工程。自動(dòng)化儀表的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的測(cè)試技術(shù)、控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)進(jìn)一步融合，形成測(cè)量、控制、通信與計(jì)算機(jī)（M3C）結(jié)構(gòu)。在ASIC和PLD設(shè)計(jì)方面，向超高速、高密度、低功耗、低電壓方面發(fā)展。 </p><p>　　外設(shè)技術(shù)與EDA工程相結(jié)合的市場(chǎng)前景看好，如組合超大屏幕的相關(guān)連接，多屏幕技術(shù)也有所發(fā)展。 </p><p>　　中國(guó)自199

46、5年以來(lái)加速開(kāi)發(fā)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，先后建立了幾所設(shè)計(jì)中心，推動(dòng)系列設(shè)計(jì)活動(dòng)以應(yīng)對(duì)亞太地區(qū)其它EDA市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)?！?在EDA軟件開(kāi)發(fā)方面，目前主要集中在美國(guó)。但各國(guó)也正在努力開(kāi)發(fā)相應(yīng)的工具。日本、韓國(guó)都有ASIC設(shè)計(jì)工具，但不對(duì)外開(kāi)放。中國(guó)華大集成電路設(shè)計(jì)中心，也提供IC設(shè)計(jì)軟件，但性能不是很強(qiáng)。相信在不久的將來(lái)會(huì)有更多更好的設(shè)計(jì)工具在各地開(kāi)花并結(jié)果。據(jù)最新統(tǒng)計(jì)顯示，中國(guó)和印度正在成為電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化領(lǐng)域發(fā)展最快的兩個(gè)市場(chǎng)，年夏合增長(zhǎng)率分別達(dá)

47、到了50%和30%。 </p><p>　　EDA技術(shù)發(fā)展迅猛，完全可以用日新月異來(lái)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(jì)工具趨于完美的地步。EDA市場(chǎng)日趨成熟，但我國(guó)的研發(fā)水平仍很有限，尚需迎頭趕上。</p><p>　　EDA Technology And Software</p><p>　　EDA is Electroni

48、c Design Automation (Electronic Automation) is the abbreviation of themselves, in the early 1990s from computer aided Design (CAD), computer aided manufacturing (CAM), computer aided testing (CAT) and computer aided engi

49、neering (CAE) development of the concepts and come.</p><p>　　EDA technology is on the computer as the tool, the designer in EDA software platform, with VHDL HDL finish design documents, then by the computer

50、automatically logic compilation, reduction, division, comprehensive, optimization, layout and wiring and simulation for a particular goal chips, until the adapter compilation, logic mapping and programming download, etc.

51、</p><p>　　1 EDA technology concepts</p><p>　　EDA technology is in electronic CAD technology developed on the basis of computer software system by means of computer for working platform, shirt-sl

52、eeve application of electronic technology, computer technology and information processing and intelligent technology to the latest achievements of electronic products, the automatic design.</p><p>　　Using ED

53、A tools, electronic stylist can be from concept, algorithm, agreement, etc, begin to design your electronic system a lot work can be finished by computer and electronic products can be from circuit design, performance an

54、alysis to design the IC territory or PCB layout the whole process of the computer automatically complete the processing.</p><p>　　Now on the concept of using EDA or category very wide. Included in machinery,

55、 electronics, communication, aerospace, chemical, mineral, biology, medicine, military and other fields, have EDA applications. Current EDA technology has in big companies, enterprises, institutions and teaching research

56、 departments extensive use. For example in the aircraft manufacturing process, from design, performance testing and characteristic analysis until a flight simulator, all may involve EDA technology. Globa</p><p

57、>　　EDA can be divided into system level and circuit-level and physical implementation level.</p><p>　　2 EDA commonly used software</p><p>　　EDA tools to emerge in endlessly, now entering into

58、 China and extensive influence of EDA software are: multiSIM7 (original EWB the latest version), PSPICE OrCAD, PCAD,,,,, Viewlogic Protel was little, Synopsys, LSIIogic, MicroSim Cadence, etc. These tools are strong func

59、tion, generally can be used in several aspects, such as many software can undertake circuit design and simulation, with into and can be automatically PCB layout wiring, output various nets list document with a third part

60、y softwar</p><p>　　According to the main function below or main applications, divided into circuit design and simulation tools, PCB design software, IC design software and PLD design tools and other EDA soft

61、ware, simple introduction.</p><p>　　2.1 electronic circuit design and simulation tools</p><p>　　We may have used test plate or other things has produced some electronic making to carry on the pr

62、actice. But sometimes, we will find it to have a lot of questions, didn't think, so they wasted a lot of our time and materials. And increases product development cycle and lasted product time-to-market transforms pr

63、oduct lose market competitive advantage. Have to use DianLaoTie test plate can know the results of method? Conclusion there is, this is circuit design and simulation technology.</p><p>　　Say to the electroni

64、c circuit design and simulation tools of this technology, without mentioning America, have to mention their plane design why has high efficiency. Before our finalize the design a medium-sized plane design from the draft

65、to the detailed design to the wind tunnel test to finally gives a picture to the actual operation, the cycle is about to 10 years. The United States is 1 year. Why is there such a huge gap? Because America in the design

66、most USES is the virtual simulation tech</p><p>　　Electronic circuit design and simulation tools including SPICE/PSPICE; MultiSIM7; Matlab, SystemView; MMICAD LiveWire, Edison, Tina Pro who Spark etc. The fo

67、llowing simple introduced the first three software.</p><p>　　(1) the SPICE Simulation done - account (vehicle) : Emphasis is launched by the university of California, Circuit analysis Simulation software, th

68、e 1980s the world the most widely applied Circuit design software, 1998 was designated as the American national standards. In 1984, the United States MicroSim company launched microcomputer version PSPICE based on the SP

69、ICE (Personal - SPICE). Now use morer, can say is PSPICE6.2 among similar products, it is the most powerful analog and digital circuit</p><p>　　(2) The latest version of EWB multiSIM (add) software: is Inter

70、active Technologies Ltd in 20th century rolls out circuit simulation software. Its newest edition is multiSIM7, currently in widespread use is multiSIM2001, relative to other EDA software, it has more image intuitive man

71、-machine interface, especially its instrument repository each instrument operation and real in a real experiment instrument, but it do not differ completely to module circuit of hybrid simulation function but no less,<

72、;/p><p>　　(3) MATLAB one of the product family: they have many characteristics is facing the specific application of toolbox and simulation block, contains the complete function sets used to image signal proce

73、ssing, control system design, neural network, and other special application analysis and design. It has a data acquisition and report generation and MATLAB language programming generate independent C/C + + code, and othe

74、r functions. MATLAB product family has the following features: data analysis, Nu</p><p>　　2.2 PCB design software</p><p>　　PCB Board (maritime - the vehicle) design software is a lot of more phy

75、letic, such as Protel, OrCAD, Viewlogic, PowerPCB Cadence PSD, MentorGraphices, the Expedition PCB, Zuken CadStart, Winboard/Windraft/Ivex - SPICE, PCB Studio, TANGO, PCBWizard (with LiveWire supporting the PCB productio

76、n package), ultiBOARD7 (with multiSIM2001 supporting the PCB production package), etc.</p><p>　　In our country at present is most used when genera, below this only Protel software is introduced.</p>&

77、lt;p>　　Protel is Protel (now Altium) company in the late 1980s, is launched CAD tools PCB designer's preferred software. It earlier in the domestic use, penetration rate is highest, in many large and secondary tec

78、hnical schools technically still open circuit professional courses, almost where Protel circuit companies must use it. Early Protel mainly as printing plate automatic wiring using tools, its newest edition is Protel DXP,

79、 now commonly used are Protel99SE, it is a complete omni-directional circu</p><p>　　2.3 IC design software</p><p>　　IC design tools many, including according to market the share of row Cadence,

80、behavior was little and Synopsys. These three are ASIC design domain is quite famous software vendors. Other company software relatively users less. China's huada company also provide ASIC design software (panda 2000

81、); Another recent famous Avanti company, is originally in Cadence of several Chinese engineers created, their design tools can be comprehensive and Cadence company tools as legitimate, very suitable for dee</p>&l

82、t;p>　　(1)design input tools</p><p>　　This is a kind of any EDA software must possess basic functions. Like the Cadence of viewlogic composer, viewdraw, hardware description language VHDL Verilog HDL is ma

83、in design, language, many design input tools support HDL (for example multiSIM, etc.). Like other Active - HDL and other input methods, including the design principle and state machines input methods, design FPGA/CPLD to

84、ols mostly as IC input methods, such as Altera Xilinx, provide development tools such as company Modelsim FPGA, e</p><p>　　(2) design simulation work</p><p>　　We use EDA tools a maximum benefits

85、 can be verified design is correct, almost every company EDA products have the simulation tools. Verilog - XL, NC - Verilog used for Verilog simulation, Leapfrog used Analog to produce stats Artist used for simulation, V

86、HDL Analog simulation. Viewlogic of simulators are: viewsim door level circuit simulator of speedwaveVHDL simulators, VCS - verilog emulator. There was little subsidiary companies of VHDL and product Model wave-tech Veri

87、log double simulators: Mo</p><p>　　(3) comprehensive tools</p><p>　　Comprehensive tool will become door level nets table of HDL. This aspect Synopsys tools occupy the bigger advantage, its thems

88、elves as a Compile comprehensive industrial standard, it has another product called Compiler Behavior, can offer more advanced comprehensive.</p><p>　　Another recent U.S. and worked out a software called Amb

89、it, reportedly more effective than Synopsys software, can be integrated circuits, 50 million door faster. Earlier this year by Ambit Cadence, therefore company acquisitions Cadence abandoned its original integrated softw

90、are Synergy. As the scale of the FPGA design is more and more big, each EDA company have developed for the FPGA design of integrated software, famouser are: Synopsys FPGA Express, the Cadence of Synplity, was Leonardo, t

91、his </p><p>　　(4)layout and wiring</p><p>　　In IC design layout tools, wiring Cadence software is stronger, it has many products used for standard unit, gate array has can realize interaction wi

92、ring. The most famous is Cadence spectra, its original is used for PCB wiring, and later Cadence put it used for IC wiring. Its main tools are: Cell3, Silicon Ensemble - standard unit wiring manometers; Gate Ensemble - G

93、ate arrays wiring manometers; Themselves Planner - layout tools. Every other EDA software development company also provide its own</p><p>　　(5)physical validation tool</p><p>　　Physical validati

94、on tool includes layout design tool, territory validation tool, territory extraction tools, etc. This aspect is strong, its Cadence Dracula, Virtuso, Vampire such physical tools have many users.</p><p>　　(6)

95、 analog circuits emulator</p><p>　　Front speak simulator is mainly directed against the digital circuit, for analog circuit simulation tools, commonly used SPICE, this is the only choice. Just choose differe

96、nt companies, like the MiceoSim SPICE, the Soft Meta PSPICE HSPICE etc. Avanti HSPICE is now company acquisitions. In numerous SPICE, as IC design, and its HSPICE simulation model, the accuracy is high.</p><p&

97、gt;　　2.4 PLD design tools</p><p>　　PLD (Programmable Device) is a kind of questions by users according to need itself Logic functions of tectonic digital integrated circuit. At present basically has two big

98、type: PLD (CPLD) and Complex Programmable Gate Array FPGA (Field). Their basic design method is by EDA software, with the principle diagram, state machine, Boolean expressions, hardware description language and other met

99、hods, generating the corresponding target files, finally using programmer or download cable, the target devi</p><p>　　PLD development tool, generally by components manufacturers to provide, but along with th

100、e increasing device, the scale of the software, at present the complexity increases by special software company with device manufacturer use, launch powerful design software. Introduce below main components manufacturers