EDA-技术概述

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1、第1章EDA技术概述1.1EDA技术的发展历程1.2应用EDA技术的设计特点1.3EDA工具软件结构1.1EDA技术的发展历程EDA(ElectronicDesignAutomation)即电子设计自动化， 是指使用计算机自动完成电子系统的设计。EDA技术是以计算机和微电子技术为先导，汇集了计算机图形学、拓扑、逻辑学、微电子工艺与结构学和计算数学等多种计算机应用学科最新成果的先进技术。EDA技术通过计算机完成数字系统的逻辑综合、布局布线和设计仿真等工作。设计人员只需要完成对系统功能的描述，就可以由计算机软件进行处理并得到设计结果，而且修改设计如同修改软件一样方便，从而极大地提高

2、了设计效率。从20世纪60年代中期计算机刚进入实用阶段开始，人们就希望使用计算机进行电子产品的设计，设计人员不断开发出各种计算机辅助设计工具来进行电子系统的设计。随着电路理论和半导体工艺水平的提高，EDA技术得到了飞速发展。EDA工具的作用范围从PCB板设计延伸到电子线路和集成电路设计，甚至延伸到了整个系统的设计。EDA技术的发展共经历了以下三个阶段。1．CAD阶段CAD(ComputerAidedDesign，计算机辅助设计)阶段是EDA技术发展的最初阶段，这一时期从20世纪60年代中期到20世纪80年代初期。在20世纪70年代MOS工艺得到了广泛应用，可编程逻辑技术及其器件

3、已经问世，计算机作为一种运算工具已在科研领域得到广泛应用。这一时期，计算机技术还不是非常先进，计算机的运算速度比较低，人工智能技术尚不发达，只能使用计算机实现一些简单的工作。这一时期的EDA技术只能称之为电子设计CAD技术。这一时期的EDA软件主要是一些功能简单的工具软件，但人们已经开始利用这些工具软件代替手工劳动，辅助进行集成电路版图编辑、PCB布局布线等工作。通过使用计算机，设计人员可以从大量繁琐重复的计算和绘图工作中解脱出来。20世纪80年代初，随着电路集成规模的扩大，EDA技术有了较快的发展。许多软件公司(如Mentor、DaisySystem及LogicSystem等

4、)进入市场，开始供应带电路图编辑工具和逻辑模拟工具的EDA软件。这个时期的软件主要针对产品开发，按照设计、分析、生产和测试等不同阶段，分别使用不同的软件，每个软件只能完成其中的一项工作，通过顺序循环使用这些软件，可完成设计的全过程。但这样的设计过程存在不同软件之间的接口处理繁琐、缺乏系统级的总体仿真的缺陷。　　这一时期的工具软件的代表有Protel的早期版本Tango布线软件、用于电路模拟的SPICE软件和后来产品化的IC版图编辑与设计规则检查系统软件等。2．CAE阶段进入20世纪80年代后，随着计算机技术和电子技术的发展，EDA技术发展到了CAE(ComputerAided

5、Engineering，计算机辅助工程)阶段，这个阶段在集成电路与电子设计方法学以及设计工具集成化方面取得了许多成果，各种设计工具(如原理图输入、编译与链接、逻辑模拟、测试码生成、版图自动布局以及各种单元库)已齐全。由于采用了统一数据管理技术，因而能够将各个工具集成为一个CAE系统。按照设计方法学制定的设计流程，可以实现从设计输入到版图输出的全程设计自动化。这个阶段主要采用基于单元库的半定制设计方法，采用门阵列和标准单元设计的各种专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC)得到了极大的发展，将集成电路工业推入了ASIC时代。

6、多数系统中集成了PCB自动布局布线软件以及热特性、噪声、可靠性等分析软件，进而可以实现电子系统设计自动化。3．EDA阶段20世纪90年代以来，微电子技术以惊人的速度发展，其工艺水平达到深亚微米级，在一个芯片上可集成数百万乃至上千万只晶体管，工作速度可达到吉赫兹，这为制造出规模更大、速度更快和信息容量更大的芯片系统提供了条件，但同时也对EDA系统提出了更高的要求，并促进了EDA技术的发展。此阶段主要出现了以高级语言描述、系统仿真和综合技术为特征的第三代EDA技术，不仅极大地提高了系统的设计效率，而且使设计人员摆脱了大量的辅助性及基础性的工作，将精力集中于创造性的方案与概念的构思上

7、。　　下面简单介绍这个阶段EDA技术的主要特征。(1)高层综合(HighLevelSynthesis，HLS)的理论与方法取得了较大进展，将EDA设计层次提高到了行为级(又称系统级)，并划分为逻辑综合和测试综合。逻辑综合就是对不同层次和不同形式的设计描述进行转换，通过综合算法，以具体的工艺背景实现高层目标所规定的优化设计；通过设计综合工具，可将电子系统的高层行为描述转换到低层硬件描述和确定的物理实现，使设计人员无需直接面对低层电路，不必了解具体的逻辑器件，从而把精力集中到系统行为建模和算法