EDA技术与实践教程
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1.4 EDA技术的特点及发展趋势

(1)EDA技术的特点

利用EDA技术进行电子系统设计,具有以下几个特点。

①用软件的方式设计硬件 设计者可以反复地编程、擦除、使用,或者在外围电路不动的情况下,用不同软件可实现不同的功能。FPGA/CPLD软件包中有各种输入工具和仿真工具,及版图设计工具和编程器等全线产品,设计人员在很短的时间内就可完成电路的输入、编译、优化、仿真,直至最后芯片的制作。当设计有改动时,更能显示出FPGA/CPLD的系统可现场编程、在线升级优势。用软件方式设计的系统到硬件系统的转换,是由有关的开发软件自动完成的,设计人员不需要具备专门的IC深层次的知识。EDA软件易学易用,可以使设计人员更能集中精力进行系统设计,在计算机上完成,周期短,缩短产品的上市时间,能以最快的速度占领市场。

②研发费用低 早期EDA开发软件价格高,但是随着生产技术水平的提高,现在许多Web版开发软件可以免费下载,芯片的价格已大大降低。FPGA/CPLD芯片在出厂之前都做过百分之百的测试,不需要设计人员承担投资风险,设计人员只需在自己的实验室里就可以通过相关的软硬件环境完成芯片的最终功能设计。故FPGA/CPLD使用方便,资金投入小,节省了许多潜在的花费,在批量应用时,可显著降低系统成本。

③体积小、重量轻、功耗低,提高系统的可靠性 整个系统可集成在一个芯片上,降低功耗,减少所占的PCB空间,使电子系统的尺寸更小、性能更高和成本更低。系统的功耗、体积与电磁干扰(EMI)将大幅降低,同时整个系统的抗干扰特性与可靠度将提高,这对于产品更新速度极快、对电磁干扰与抗干扰能力要求极高而又要求产品具有便携性的电脑、通信及多媒体产品的生产厂家而言,尤其显得意义重大。用ASIC芯片进行系统集成后,外部连线减少,因而可靠性明显提高。

④可增强保密性 电子产品中的芯片对用户来说相当于一个“黑匣子”,难于仿造。

⑤具有自主知识产权 2018年发生美国制裁中兴事件,其原因是我国芯片技术落后,而用FPGA进行设计具有自主知识产权。

⑥开发技术的标准化与规范化 应用EDA技术开发产品标准、规范。

(2)EDA技术的发展趋势

随着微电子技术、EDA技术,以及应用系统需求的发展,FPGA/CPLD正在逐渐成为数字系统开发的平台,并将在以下方面继续完善和提高:

①向高密度、大规模、低成本的方向发展;

②向系统内可重构的方向发展;

③向低电压、低功耗的方向发展;

④向混合可编程技术方向发展;

⑤EDA开发工具进一步发展;

⑥用于PLD的处理器内核。