课程综述课程名称在系统编程技术任课教师查长军班级 10级通信（2）班姓名日期 2013.6月10日EDA技术课程综述前言：随着微电子技术的迅猛发展，现代电子产品的性能提高、集成度和精密度不断的增加，电子产品更新换代的节奏越来越快。
采用传统的电子设计力一法设计电路越来越困难,EDA技术提高了电路的设计效率和可靠性，减少了劳动强度，给电子系统设计带来了革命性的变化..EDA 技术是一种实现电子系统或电子产品自动化设计的技术, 与电子技术、微电子技术的发展密切相关。
同时它吸收了计算机科学领域的大多数最新研究成果, 以计算机作为基本工作平台, 利用计算机图形学、拓扑逻辑学、计算数学以至人工智能学等多种计算机应用学科的最新成果而开发出来的一整套电子 CAD 通用软件工具, 是一种帮助电子设计工程师从事电子组件产品和系统设计的综合技术。
摘要EDA的基本概念以及EDA设计系统的特点与关键点；此外还说明了EDA所涉及的主要方面和各个方面在设计过程中的作用及应用和现状；EDA技术的发展趋势等方面。
正文一．EDA概述Electronic Design Automationr设计自动化，简称EDA日前对EDA技术的定义尚无统的看法般认为有狄义的EDA技术和广义的EDA技术之分狄义的EDA 技术是指以人规模可编程逻辑器件为设计载体，以硬件描述语丙为系统逻辑描述的主要农达方式，以计算机、人规模可编程逻辑的开发软件及实验开发系统为设计}一具，通过有关的开发软件，自动完成用软件方式设计的电r系统到硬件系统的逻辑编译、逻辑化简、逻辑分害d、逻辑综合及优化、逻辑布局布线、逻辑仿真，直至对于特定日标芯片的适配编译、逻辑映射、编程下载等}-作，最终形成集成电r系统或专用集成芯片的门多学科融合的新技术广义的EDA技术除了狄义的EDA技术之外还包括计算机辅助分析CAA技术(如PSPICE , EW B , MATLAB等)，印刷电路版计算机辅助技术PCB-CAD技术(如PROTEL,ORCAD等)将EDA技术用于通信电路的课程设计当中，使理论和实践紧密连接在了起，能快速的得到所需验证的结果，而且排除了在实验室山于实验设各等原ICI实验.果小理想的状态.二、EDA技术的发展历史：二十世纪后半期，随着集成电路和计算机的不断发展，电子技术面临着严峻的挑战。
由于电子技术发展周期不断缩短，专用集成电路(ASIC)的设计面临着难度不断提高与设计周期不断缩短的矛盾。
为了解决这个问题，要求电子工程师必须采用新的设计方法和使用高层次的设计工具。
在此情况下，EDA技术应运而生。
回顾近 30年电子设计技术的发展历程, 可将 EDA 技术由浅到深分为 CAD 阶段、CAE 阶段、ESDA 阶段这 3个阶段。
(1) CAD 阶段。
20世纪 70年代, 随着中小规模集成电路的开发应用, 传统的手工制图设计印刷电路板和集成电路的方法已无法满足设计精度和效率的要求, 因此工程师们开始进行二维平面图形的计算机辅助设计, 以便解脱繁杂、机械的版图设计工作, 这就产生了第 1代 EDA 工具———CAD(计算机辅助设计)。
这是 EDA 发展的初级阶段, 其主要特征是利用计算机辅助进行电路原理图编辑, PCB 布同布线。
它可以减少设计人员的繁琐重复劳动, 但自动化程度低, 需要人工干预整个设计过程。
这类专用软件大多以微机为工作平台, 易于学用, 设计中小规模电子系统可靠有效, 现仍有很多这类专用软件被广泛应用于工程设计。
(2) CAE 阶段。
20世纪 80年代, 为适应电子产品在规模和制作上的需要, 应运出现了以计算机仿真和自动布线为核心技术的第 2代 EDA 技术, 即 CAE 计算机辅助工程设计阶段。
这一阶段的主要特征是以逻辑摸拟、定时分析、故障仿真、自动布局布线为核心, 重点解决电路设计的功能检测等问题, 使设计能在产品制作之前预知产品的功能与性能,已经具备了自动布局布线、电路的逻辑仿真、电路分析和测试等功能, 其作用已不仅仅是辅助设计, 而且可以代替人进行某种思维。
与 CAD 相比, CAE 除了纯粹的图形绘制功能外, 又增加了电路功能设计和结构设计, 并且通过电气连接网络表将两者结合在一起, 从而实现工程设计。
(3) ESDA 阶段。
20世纪 90年代, 尽管 CAD/CAE 技术取得了巨大的成功, 但并没有把人从繁重的设计工作中彻底解放出来。
在整个设计过程中, 自动化和智能化程度还不高, 各种 EDA 软件界面千差万别, 学习使用比较困难, 并且互不兼容, 直接影响到设计环节间的衔接。
基于以上不足, EDA 技术继续发展, 进入了以支持高级语言描述、可进行系统级仿真和综合技术为特征的第 3 代 EDA 技术———ESDA 电子系统设计自动化阶段。
这一阶段采用一种新的设计概念自顶而下( Top- Down) 的设计程式和并行工程(ConcurrentEngineering) 的设计方法, 设计者的精力主要集中在所要电子产品的准确定义上, EDA 系统去完成电子产品的系统级至物理级的设计。
ESDA 极大地提高了系统设计的效率, 使广大的电子设计师开始实现“概念驱动工程”的梦想。
设计师们摆脱了大量的辅助设计工作, 而把精力集中于创造性的方案与概念构思上, 从而极大地提高了设计效率,使设计更复杂的电路和系统成为可能, 产品的研制周期大大缩短。
三、EDA技术的应用及现状：随着电子技术的发展，电子产品市场的需求，设计人员不断尝试新的EDA工具及解决方案。
现在对EDA的概念或范畴用得很宽，EDA技术应于机械、通信、电子、航天、矿产等各个领域 ,电子技术的飞速发展，需要大量新技术和新设备的投入，同样需要掌握这些新技术的人才。
几乎所有的高校电类专业都开设了EDA课程，让学生了解EDA技术的基木概念及原理，掌握HDL语言编写规范，掌握逻辑综合的理论及算法，能够从事简单电子系统的设计。
学校通过EDA实验教学，加快了EDA人才培训的速度，建立了EDA技术人才基础，并为学生今后从事相关专业的工作奠定基础。
在科学研究和新产品开发方面，利用电路设计和仿真技术，利用虚拟仪器对产品测试，将CPLD和FPGA器件的开发应用到仪器设备中，有利于早期发现结构设计上的错误，避免设计工作的浪费，提高了设计效率和灵活性，缩短了产品的开发周期和提前产品的上市时间从而使产品占据市场竞争优势产品设计与制造方面,利用EDA工具大量的电子系统设计工作可以通过计算机完成，并可以将电子产品从电路设计、系统极模拟及测试环境的仿真到设计出IC版图或PCB版图的事个过程在计算机上处理完成，而且在电子设备的研制与生产、PC B的制作、电路焊接等等力一而有着重要的作用.电子设计技术经历了从应用分离元件，SS1、MS1到LS1、VS1的发展过程，其间有许多变革和创新。
直到微控制器（MCU）的广泛应用，克服了纯数字电路系统许多不可逾越的困难，它只要配以一定程序（通常固化于EPROM）和一些附属电路，原则上可以实现任意复杂的逻辑功能，它使得电子系统的智能化水平在深度和广度上都产生了质的飞跃，使应用SS1通用数字电路芯片构成电路系统，成为历史。
随着社会经济发展的延伸，各类新型电子产品的开发提出了更高的要求，FPGA/CPLD器件在EDA基础上的应用，从某种意义上说，新的电子系统运转的物理机制又将回到原来的纯数字电路结构，但这是一次更高层次的循环，它在更高层次上容纳了过去数字电路技术的优秀部分，对MCU系统则是一种扬弃，但在电子设计的技术操作和系统构成的整体上却发生了质的飞跃，如果说MCU在逻辑的实现上是无限的话，那么高速发展的FPGA/CPLD不但包括了MCU这一特点，并兼有串、并行工作方式和高速、高可靠性以及宽口径实用性等诸多方面的特点。
特别是软/硬IP芯核产业的迅猛发展，嵌入式通用与CPLD和FPGA器件的出现，片上系统已近在咫尺。
现在EDA 技术应用比较广泛, 包括在机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域都有 EDA 的应用。
目前, EDA 技术已在产品设计与制造、教学和科研部门广泛使用, 发挥着巨大的作用。
在产品设计与制造方面, EDA 技术可实现前期的计算机仿真、系统级模拟及测试环境的仿真、PCB 的制作、电路板的焊接、ASIC 的设计等。
在教学方面, 高校电子类专业的实践教学中, 几乎所有理工科(特别是电子信息)类的高校都开设了 EDA 课程。
主要是让学生了解 EDA 的基本原理和基本概念, 掌握描述系统逻辑的方法, 使用凹 ID/ 5PGA 器件进行电子电路课程的模拟仿真实验, 并在作毕业设计时从事简单电子系统的设计, 既使实验设备或设计出的电子系统具有高可靠性, 又经济、快速, 容易实现,修改便利,同时可大大提高学生的实践动手能力、创新能力和计算机应用能力,为今后工作打下基础。
具有代表性的是全国每两年举办一次大学生电子设计竞赛活动。
在科研和新产品开发中5PGA 可直接应用于小批量产品的芯片或作为大批量产品的芯片前期开发。
传统机电产品的升级换代和技术改造, 5PGA 的应用可提高传统产品的性能, 缩小体积, 提高技术含量和产品的附加值。
它主要利用电路仿真工具(EWB 或PSPICE、VLOL 等)进行电路设计与仿真; 利用虚拟仪器进行产品调试; 将O)LI)/ FPGA器件的开发应用到仪器设备中。
例如在CDMA 无线通信系统中, 所有移动手机和无线基站都工作在相同的频谱, 为区别不同的呼叫, 每个手机有一个唯一的码序列, CDMA 基站必须能判别这些不同观点的码序列才能分辨出不同的传呼进程; 这一判别是通过匹配滤波器的输出显示在输人数据流中探调到特定的码序列; FPGA 能提供良好的滤波器设计, 而且能完成DSP 高级数据处理功能, 因而 FPGA 在现代通信领域方面获得广泛应用。
四、EDA 技术的未来发展展望：随着半导体技术、集成技术和计算机技术的迅猛发展，EDA技术给电子系统设计带来了革命性的变化。
EDA工具及技术的进步与电子及半导体产业快速发展息息相关，目前，EDA产业正而临一个关键的转折点，必须随着客户、电子及1C设计产业的需求而进行调整、改变与创新IP'技术,IP Clntellectual P'ropertv)即知识产权产品，在1C设计中，1P是指可以通过知识产权贸易在国际上各设计公司之间流通的完成特定功能的电路模块，1P'作为设计者或设计单位的设计成果，应用于不同的产品设计中，做到成果的再利用。
一般来说1P内核的生命周期要比1C的工艺周期长的多，1P复用技术的出现极大推动了SOC的开发，SOC也越来越依赖于1P复用技术适应市场趋势，专注技术创新,随着半导体工艺进入纳米时代，设计公司而临许多设计挑战，包括信号完整性、可制造性设计、时序收敛及低能耗设计，设计公司讨求新的EDA设计工具应对当今市场的激烈竞争。
