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什麼是電子電路eda技術基礎

發布時間: 2023-05-30 11:38:03

⑴ EDA技術的基礎是什麼急!

EDA,電子設計自動化,基礎是電子設計,輔助設計工具軟體(即所謂的EDA工具)是其加速器。

因此,EDA的技術基礎是與電子設計相關理論知識,比如電路分析課程、數字電路課程、模擬電路課程,當然如果更細分,就會要什麼低頻啊,高頻電路課程什麼的。無論是做晶元設計,可編程晶元設計,還是PCB設計,這些都是最最基礎。當然還有稍微基礎的,就跟你將來從事的工作有關系了,如果做PCB設計,則關於元器件的基本特性芹渣,使用可靠性方面的知褲虛識,都是要了解的。如果做可編程晶元相關的設計,比如單片機,則單片機原理就要學好,基礎啊。如果是做FPGA、PLD等數字設計呢,則什麼VHDL啊,就是基礎。現在可編程的都用到了軟體,因此作為最基礎的語言基礎-C語言,就要好好學。而高級語言則沒多大用。

在EDA輔助設計軟體出現之前,就全靠上面這些基礎知識和工程經驗來設計電子產品,做電路板什麼。當然現在世界向前發展了,計算機技術開始牛了,輔助設計軟體在EDA里就成了不可缺少的組成部分,因此很多學生一聽EDA還以為只是指這些軟體工具,其實這些軟體工具只是一個重要組成部分。你要說這些工具也是EDA的一個基礎,也可嫌純悄以這么說,但它屬於一般的基礎了。你想想,軟體這東西,只是工具而已,前面說的那些什麼電路設計理論啊、原理啊那些東西才是最最基礎的東西。只要你有理論知識,稍微花點時間,對軟體好好熟悉熟悉,就可以了。當然對於EDA高手來說,EDA工具就相當於俠客手裡的寶劍,電子設計理論基礎和經驗就相當於它們煉的內功和套路。高手就在於他們能做到人劍合一,無敵天下,呵呵。
我想你也能做到!
給你一個網址:www.edagc.com中國EDA工程網,你也許還能在那裡找到你要的一些EDA基礎。
如果你覺得我的回答好,一定別忘了給我加承諾的50分啊。累死我了。

⑵ 學電子電路eda技術需要什麼基礎

EDA技術是在電子CAD技術基礎上發展起來的計算機軟體系統,是指以計算機為工作平台,融合了應用電子技術、計算機技術、信息處理及智能化技術的最新成果,進行電子產品的自動設計。
利用EDA工具,電子設計師可以從概念、演算法、協議等開始設計電子系統,大量工作可以通過計算機完成,並可以將電子產品從電路設計、性能分析到設計出IC版圖或PCB版圖的整個過程在計算機上自動處理完成。
現在對EDA的概念或范疇用得很寬。包括在機械、電子、通信、航空航天、化工、礦產、生物、醫學、軍事等各個領域,都有EDA的應用。目前EDA 技術已在各大公司、企事業單位和科研教學部門廣泛使用。例如在飛機製造過程中,從設計、性能測試及特性分析直到飛行模擬,都可能涉及到EDA技術。本文所指的EDA技術,主要針對電子電路設計、PCB設計和IC設計。EDA 設計可分為系統級、電路級和物理實現級。

EDA常用軟體

EDA 工具層出不窮,目前進入我國並具有廣泛影響的EDA軟體有:EWB、PSPICE、OrCAD、PCAD、Protel、Viewlogic、 Mentor、Graphics、Synopsys、LSIlogic、Cadence、MicroSim等等。這些工具都有較強的功能,一般可用於幾個方面,例如很多軟體都可以進行電路設計與模擬,同時以可以進行PCB自動布局布線,可輸出多種網表文件與第三方軟體介面。下面按主要功能或主要應用場合,分為電路設計與模擬工具、PCB設計軟體、IC設計軟體、PLD設計工具及其它EDA軟體,進行簡單介紹。
1、電子電路設計與模擬工具
電子電路設計與模擬工具包括SPICE/PSPICE;EWB;Matlab;SystemView;MMICAD等。下面纖橘並簡單介紹前三個軟體。
(1)SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit
Emphasis)是由美國加州大學推出的電路分析模擬軟體,是20世紀80年代世界上應用最廣的電路設計軟體,1998年被定為美國國家標准。1984年,美國 MicroSim公司推出了基於SPICE的微機版PSPICE(Personal—SPICE)。現在用得較多的是PSPICE6.2,可以說在同類產品中,它是功能最為強大的模擬和數字電路混合模擬EDA軟體,在國內普遍使用。最新推出了PSPICE9.1版本。它可以進行各種各樣的電路模擬、激勵建立、溫度與雜訊分析、模擬控制、波形輸出、數據輸出、並在同一窗口內同時顯示模擬與數字的模擬結果。無論對哪種器件哪些電路進行模擬,都可以得到精確的模擬結果,並可以自行建立元器件及元器件庫。
(2)EWB(Electronic Workbench)軟體 是Interactive ImageTechnologies Ltd 在20世紀90年代初推出的電路模擬軟體。目前普遍使伍旁用的是EWB5.2,相對於其它EDA軟體,它是較小巧的軟體(只有16M)。但它對模數電路的混合模擬功能卻十分強大,幾乎100%地模擬出真實電路的結果,並且它在桌面上提供了萬用表、示波器、信號發生器、掃頻儀、邏輯分析儀、數字信號發生器、邏輯轉換器和電壓表、電流表等儀器儀表。它的界面直觀,易學易用。它的很多功能模仿了SPICE的設計,但分析功能比PSPICE稍少一些。
(3) MATLAB產品族它們的一大特性是有眾多的面向具體應用的工具箱和模擬塊,包含了完整的函數集用來對圖像信號處理、控制系統設計、神經網路等特殊應用進行分析和設計。它具有數據採集、報告生成和MATLAB語言編程產生獨立C/C++代碼等功能。MATLAB產品族具有下列功能:數據分析;數值和符號計算;工程與科學繪圖;控制系統設計;數字圖像信號處理;財務工程;建模、模擬、原型開發;應用開發;圖形用戶界面設計等。MATLAB產品族被廣泛地應用於信號與圖像處理、控制系統設計、通訊系統模擬等諸多領域。開放式的結構使MATLAB產品族很容易針對特定的需求進行擴充,從而在不斷深化對問題的認識同時,提毀跡高自身的競爭力。
2、PCB設計軟體
PCB(Printed—Circuit Board)設計軟體種類很多,如
Protel; OrCAD;Viewlogic; PowerPCB; Cadence PSD;MentorGraphices的Expedition PCB;Zuken CadStart; Winboard/Windraft/Ivex-SPICE;PCB Studio; TANGO等等。目前在我國用得最多應屬Protel,下面僅對此軟體作一介紹。
Protel是PROTEL公司在20世紀80年代末推出的 CAD工具,是PCB設計者的首選軟體。它較早在國內使用,普及率最高,有些高校的電路專業還專門開設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布線工具使用,現在普遍使用的是Protel99SE,它是個完整的全方位電路設計系統,包含了電原理圖繪制、模擬電路與數字電路混合信號模擬、多層印刷電路板設計(包含印刷電路板自動布局布線),可編程邏輯器件設計、圖表生成、電路表格生成、支持宏操作等功能,並具有Client/Server(客戶/伺服器體系結構,同時還兼容一些其它設計軟體的文件格式,如ORCAD、PSPICE、EXCEL等。使用多層印製線路板的自動布線,可實現高密度PCB的100%布通率。Protel軟體功能強大、界面友好、使用方便,但它最具代表性的是電路設計和PCB設計。
3、IC設計軟體
IC 設計工具很多,其中按市場所佔份額排行為Cadence、Mentor Graphics和Synopsys。這三家都是ASIC設計領域相當有名的軟體供應商。其它公司的軟體相對來說使用者較少。中國華大公司也提供ASIC 設計軟體(熊貓2000);另外近來出名的Avanti公司,是原來在Cadence的幾個華人工程師創立的,他們的設計工具可以全面和Cadence公司的工具相抗衡,非常適用於深亞微米的IC設計。下出按用途對IC設計軟體作一些介紹。
(1)設計輸入工具這是任何一種EDA軟體必須具備的基本功能。像Cadence的composer,viewlogic的viewdraw,硬體描述語言VHDL、 Verilog HDL是主要設計語言,許多設計輸入工具都支持HDL。另外像Active—HDL和其它的設計輸入方法,包括原理和狀態機輸入方法,設計FPGA/CPLD的工具大都可作為IC設計的輸入手段,如Xilinx、Altera等公司提供的開發工具,Modelsim FPGA等。
(2)設計模擬工作我們使用EDA工具的一個最大好處是可以驗證設計是否正確,幾乎每個公司的EDA 產品都有模擬工具。Verilog—XL、NC—verilog用於Verilog模擬,Leapfrog用於VHDL模擬,Analog Artist用於模擬電路模擬。Viewlogic的模擬器有:viewsim門級電路模擬器,speedwaveVHDL模擬器,VCS— verilog模擬器。Mentor Graphics有其子公司Model Tech 出品的VHDL和Verilog雙模擬器:Model Sim。Cadence、Synopsys用的是VSS(VHDL模擬器)。現在的趨勢是各大EDA公司都逐漸用HDL模擬器作為電路驗證的工具。
(3)綜合工具 綜合工具可以把HDL變成門級網表。這方面Synopsys工具佔有較大的優勢,它的Design Compile是作綜合的工業標准,它還有另外一個產品叫Behavior Compiler,可以提供更高級的綜合。另外最近美國又出了一家軟體叫Ambit,說是比Synopsys的軟體更有效,可以綜合50萬門的電路,速度更快。今年初Ambit被Cadence公司收購,為此Cadence放棄了它原來的綜合軟體Synergy。隨著FPGA設計的規模越來越大,各EDA 公司又開發了用於FPGA設計的綜合軟體,比較有名的有:Synopsys的FPGA Express,Cadence的Synplity,Mentor的Leonardo,這三家的FPGA綜合軟體佔了市場的絕大部分。
(4)布局和布線 在IC設計的布局布線工具中,Cadence軟體是比較強的,它有很多產品,用於標准單元、門陣列已可實現交互布線。最有名的是Cadence spectra,它原來是用於PCB布線的,後來Cadence把它用來作IC的布線。其主要工具有:Cell3,Silicon Ensemble—標准單元布線器;Gate Ensemble—門陣列布線器;Design Planner—布局工具。其它各EDA軟體開發公司也提供各自的布局布線工具。
(5)物理驗證工具 物理驗證工具包括版圖設計工具、版圖驗證工具、版圖提取工具等等。這方面Cadence也是很強的,其Dracula、Virtuso、Vampire等物理工具有很多的使用者。
(6)模擬電路模擬器前面講的模擬器主要是針對數字電路的,對於模擬電路的模擬工具,普遍使用SPICE,這是唯一的選擇。只不過是選擇不同公司的SPICE,像 MiceoSim的PSPICE、Meta Soft的HSPICE等等。HSPICE現在被Avanti公司收購了。在眾多的SPICE中,最好最準的當數HSPICE,作為IC設計,它的模型最多,模擬的精度也最高。
4、PLD設計工具
PLD(Programmable Logic Device)是一種由用戶根據需要而自行構造邏輯功能的數字集成電路。目前主要有兩大類型:CPLD(Complex PLD)和FPGA(Field Programmable Gate Array)。它們的基本設計方法是藉助於EDA軟體,用原理圖、狀態機、布爾表達式、硬體描述語言等方法,生成相應的目標文件,最後用編程器或下載電纜,由目標器件實現。生產PLD的廠家很多,但最有代表性的PLD廠家為Altera、Xilinx和Lattice 公司。
PLD的開發工具一般由器件生產廠家提供,但隨著器件規模的不斷增加,軟體的復雜性也隨之提高,目前由專門的軟體公司與器件生產廠家合作,推出功能強大的設計軟體。下面介紹主要器件生產廠家和開發工具。
(1) ALTERA 20世紀90年代以後發展很快。主要產品有:MAX3000/7000、FELX6K/10K、APEX20K、ACEX1K、Stratix等。其開發工具—MAX+PLUS II是較成功的PLD開發平台,最新又推出了Quartus II開發軟體。Altera公司提供較多形式的設計輸入手段,綁定第三方VHDL綜合工具,如:綜合軟體FPGA Express、Leonard Spectrum,模擬軟體ModelSim。
(2)ILINX FPGA的發明者。產品種類較全,主要有;XC9500/4000、Coolrunner(XPLA3)、Spartan、Vertex等系列,其最大的 Vertex—II Pro器件已達到800萬門。開發軟體為Foundation和ISE。通常來說,在歐洲用Xilinx的人多,在***和亞太地區用ALTERA的人多,在美國則是平分秋色。全球PLD/FPGA產品60%以上是由Altera和Xilinx提供的。可以講Altera和Xilinx共同決定了PLD 技術的發展方向。
(3)Lattice—Vantis Lattice是ISP(In—System Programmability)技術的發明者,ISP技術極大地促進了PLD產品的發展,與ALTERA和XILINX相比,其開發工具比Altera 和Xilinx略遜一籌。中小規模PLD比較有特色,大規模PLD的競爭力還不夠強(Lattice沒有基於查找表技術的大規模FPGA),1999年推出可編程模擬器件,1999年收購Vantis(原AMD子公司),成為第三大可編程邏輯器件供應商。2001年12月收購Agere公司(原 Lucent微電子部)的FPGA部門。主要產品有ispLSI2000/5000/8000,MACH4/5。
(4)ACTEL 反熔絲(一次性燒寫)PLD的領導得,由於反熔絲PLD抗輻射、耐高低溫、功耗低、速度快,所以在軍品和宇航級上有較大優勢。ALTERA和XILINX則一般不涉足軍品和宇航級市場。
(5)Quicklogic專業PLD/FPGA公司,以一次性反熔絲工藝為主,在中國地區銷售量不大。
(6)Lucent 主要特點是有不少用於通訊領域的專用IP核,但PLD/FPGA不是Lucent的主要業務,在中國地區使用的人很少。
(7)ATMEL 中小規模PLD做得不錯。ATMEL也做了一些與Altera和Xilinx兼容的片子,但在品質上與原廠家還是有一些差距,在高可*性產品中使用較少,多用在低端產品上。
(8)Clear Logic 生產與一些著名PLD/FPGA大公司兼容的晶元,這種晶元可將用戶的設計一次性固化,不可編程,批量生產時的成本較低。
(9)WSI 生產PSD(單片機可編程外圍晶元)產品。這是一種特殊的PLD,如最新的PSD8xx、PSD9xx集成了PLD、EPROM、Flash,並支持ISP(在線編程),集成度高,主要用於配合單片機工作。
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,只要有數字電路基礎,會使用計算機,就可以進行PLD的開發。PLD的在線編程能力和強大的開發軟體,使工程師可以在幾天,甚至幾分鍾內就可完成以往幾周才能完成的工作,並可將數百萬門的復雜設計集成在一顆 晶元內。PLD技術在發達國家已成為電子工程師必備的技術。
5、其它EDA軟體
(1) VHDL語言 超高速集成電路硬體描述語言(VHSIC Hardware Deseription Languagt,簡稱VHDL),是IEEE的一項標准設計語言。它源於美國國防部提出的超高速集成電路(Very High Speed Integrated Circuit,簡稱VHSIC)計劃,是ASIC設計和PLD設計的一種主要輸入工具。
(2)Veriolg HDL 是Verilog公司推出的硬體描述語言,在ASIC設計方面與VHDL語言平分秋色。
(3)其它EDA軟體如專門用於微波電路設計和電力載波工具、PCB製作和工藝流程式控制制等領域的工具,在此就不作介紹了。

EDA的應用

EDA在教學、科研、產品設計與製造等各方面都發揮著巨大的作用。
在教學方面,幾乎所有理工科(特別是電子信息)類的高校都開設了EDA課程。主要是讓學生了解EDA的基本概念和基本原理、掌握用HDL語言編寫規范、掌握邏輯綜合的理論和演算法、使用EDA工具進行電子電路課程的實驗並從事簡單系統的設計。一般學習電路模擬工具(如EWB、PSPICE)和PLD開發工具(如Altera/Xilinx的器件結構及開發系統),為今後工作打下基礎。
科研方面主要利用電路模擬工具(EWB或PSPICE)進行電路設計與模擬;利用虛擬儀器進行產品測試;將CPLD/FPGA器件實際應用到儀器設備中;從事PCB設計和ASIC設計等。
在產品設計與製造方面,包括前期的計算機模擬,產品開發中的EDA工具應用、系統級模擬及測試環境的模擬,生產流水線的EDA技術應用、產品測試等各個環節。如PCB的製作、電子設備的研製與生產、電路板的焊接、ASIC的流片過程等。
從應用領域來看,EDA技術已經滲透到各行各業,如上文所說,包括在機械、電子、通信、航空航天、化工、礦產、生物、醫學、軍事等各個領域,都有EDA有應用。另外,EDA軟體的功能日益強大,原來功能比較單一的軟體,現在增加了很多新用途。如AutoCAD軟體可用於機械及建築設計,也擴展到建築裝璜及各類效果圖,汽車和飛機的模型、電影特技等領域。

EDA技術的發展趨勢

從目前的EDA技術來看,其發展趨勢是政府重視、使用普及、應用文泛、工具多樣、軟體功能強大。
中國EDA市場已漸趨成熟,不過大部分設計工程師面向的是PC主板和小型ASIC領域,僅有小部分(約11%)的設計人員工發復雜的片上系統器件。為了與台灣和美國的設計工程師形成更有力的競爭,中國的設計隊伍有必要購入一些最新的EDA技術。
在信息通信領域,要優先發展高速寬頻信息網、深亞微米集成電路、新型元器件、計算機及軟體技術、第三代移動通信技術、信息管理、信息安全技術,積極開拓以數字技術、網路技術為基礎的新一代信息產品,發展新興產業,培育新的經濟增長點。要大力推進製造業信息化,積極開展計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助工程(CAE)、計算機輔助工藝(CAPP)、計算機機輔助製造(CAM)、產品數據管理(PDM)、製造資源計劃(MRPII)及企業資源管理(ERP)等。有條件的企業可開展「網路製造」,便於合作設計、合作製造,參與國內和國際競爭。開展「數控化」工程和「數字化」工程。自動化儀表的技術發展趨勢的測試技術、控制技術與計算機技術、通信技術進一步融合,形成測量、控制、通信與計算機(M3C)結構。在ASIC和PLD設計方面,向超高速、高密度、低功耗、低電壓方向發展。
外設技術與EDA工程相結合的市場前景看好,如組合超大屏幕的相關連接,多屏幕技術也有所發展。
中國自1995年以來加速開發半導體產業,先後建立了幾所設計中心,推動系列設計活動以應對亞太地區其它EDA市場的競爭。
在EDA 軟體開發方面,目前主要集中在美國。但各國也正在努力開發相應的工具。***、韓國都有ASIC設計工具,但不對外開放。中國華大集成電路設計中心,也提供IC設計軟體,但性能不是很強。相信在不久的將來會有更多更好的設計工具有各地開花並結果。據最新統計顯示,中國和印度正在成為電子設計自動化領域發展最快的兩個市場,年復合增長率分別達到了50%和30%。
EDA技術發展迅猛,完全可以用日新月異來描述。EDA技術的應用廣泛,現在已涉及到各行各業。EDA水平不斷提高,設計工具趨於完美的地步。EDA市場日趨成熟,但我國的研發水平沿很有限,需迎頭趕上。

⑶ 什麼是eda技術eda技術的核心內容是什麼

EDA技術是指以計算機為工作平台,融合了應用電子技術、計算機技術、信息處理及智能化技術的最新成果,進行電子產品的自動設計。

核心內容包括數字系統的設計流程、印刷電路板圖設計、可編程邏輯器件及設計方法、硬體描述語言VHDL、EDA開發工具等內容。EDA技術的出現,極大地提高了電路設計的效率和可操作性,減輕了設計者的勞動強度。

設計者在EDA軟體平台上,用硬體描述語言VerilogHDL完弊遲成設計文件,然後由計算機自動地完成邏輯編譯租源李、化簡、分割、綜合、優化、布局、布線和模擬,直至對於特定目標晶元的適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作。



(3)什麼是電子電路eda技術基礎擴展閱讀:

EDA技術的發展:

1、80年代為計算機輔助工程(CAE)階段。與CAD相比,CAE除了有純粹的圖形繪制功能外,又增加了電路功能設計和結構設計,並且通過電氣連接網路表將兩者結合在一起,實現了工程設計。CAE的主要功能是:原理圖輸入,邏輯模擬,電路分析,自動布局布線,PCB後分析。

2、90年代為電子系統設計自動化(EDA)階段。

3、現代EDA技術就是以計算機為工具,在EDA軟體平台上,根據硬體描述語言HDL完成的設計文件,能自動地完成用軟體方式描述的電子系統到硬體系統的布局布線、邏輯模擬,直至完成對於特定目裂段標晶元的適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作。

4、ESDA代表了當今電子設計技術的最新發展方向,其基本特徵是:設計人員按照「自頂向下」的設計方法,對整個系統進行方案設計和功能劃分,系統的關鍵電路用一片或幾片專用集成電路(ASIC)實現。