eda技術在電子工程設計中發揮著不可替代的作用，如何談eda技術在電子工程設計中的作用?
eda是電子設計自動化(electronic design automation)的縮寫,是從cad(計算機輔助設計)、cam(計算機輔助製造)、cat(計算機輔助測試)和cae(計算機輔助工程)的概念發展而來的。eda技術是以計算機為工具,集資料庫、圖形學、圖論與拓撲邏輯、計算數學、優化理論等多學科最新理論於一體,是計算機資訊科技、微電子技術、電路理論、資訊分析與訊號處理的結晶。
一、eda技術的特點
1.現代化eda技術大多采用“自頂向下(top-down)”的設計程式,從而確保設計方案整體的合理和優化,避免“自底向上(bottom-up)”設計過程使區域性優化,整體結構較差的缺陷。
給設計帶來很多優點:①語言公開可利用;②語言描述範圍寬廣;③使設計與工藝無關;④可以系統程式設計和現場程式設計,使設計便於交流、儲存、修改和重複使用,能夠實現線上升級。
3.自動化程度高,設計過程中隨時可以進行各級的模擬、糾錯和除錯,使設計者能早期發現結構設計上的錯誤,避免設計工作的浪費,同時設計人員可以拋開一些具體細節問題,從而把主要精力集中在系統的開發上,保證設計的高效率、低成本,且產品開發週期短、迴圈快。
4.可以並行操作,現代eda技術建立了並行工程框架結構的工作環境。從而保證和支援多人同時並行地進行電子系統的設計和開發。
二、eda技術的發展過程
eda技術的發展過程反映了近代電子產品設計技術的一段歷史程序,大致分為3個時期。
1.初級階段:早期階段即是cad階段,大致在20世紀70年代,當時中小規模積體電路已經出現,傳統的手工製圖設計印刷電路板和積體電路的方法效率低、花費大、製造週期長。人們開始藉助於計算機完成印製電路板一pcb設計,將產品設計過程中高重複性的繁雜勞動如布圖佈線工作用二維平面圖形編輯與分析的cad工具代替,主要功能是互動圖形編輯,設計規則檢查,解決電晶體級版圖設計、pcb佈局佈線、門級電路模擬和測試。
2.發展階段:20世紀80年代是eda技術的發展和完善階段,即進入到cae階段。由於積體電路規模的逐步擴大和電子系統的日趨複雜,人們進一步開發設計軟體,將各個cad工具整合為系統,從而加強了電路功能設計和結構設計,該時期的eda技術已經延伸到半導體晶片的設計,生產出可程式半導體晶片。
3.成熟階段:20世紀90年代以後微電子技術突飛猛進,一個晶片上可以整合幾百萬、幾千萬乃至上億個電晶體,這給eda技術提出了更高的要求,也促進了eda技術的大發展。各公司相繼開發出了大規模的eda軟體系統,這時出現了以高階語言描述、系統級模擬和綜合技術為特徵的eda技術。
三、eda技術的作用
eda技術在電子工程設計中發揮著不可替代的作用,主要表現在以下幾個方面:
1.驗證電路設計方案的正確性
設計方案確定之後,首先採用系統模擬或結構模擬的`方法驗證設計方案的可行性,這隻要確定系統各個環節的傳遞函式(數學模型)便可實現。這種系統模擬技術可推廣應用於非電專業的系統設計,或某種新理論、新構思的設計方案。模擬之後對構成系統的各電路結構進行模擬分析,以判斷電路結構設計的正確性及效能指標的可實現性。這種量化分析方法對於提高工程設計水平和產品質量,具有重要的指導意義。