EDA技术与实践教程
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1.1 EDA技术的含义

信息社会的标志产品是电子产品。现代电子产品的性能越来越好,复杂度越来越高,更新步伐也越来越快。实现这种进步的主要原因就是微电子技术和电子技术的发展。前者以微细加工技术为代表,目前已进入超深亚微米阶段,可以在几平方厘米的芯片上集成几千万个晶体管;后者的核心就是EDA技术。

EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写,在20世纪90年代初从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)和计算机辅助工程(CAE)的概念发展而来。

传统意义上或者狭义上的EDA技术是指可编程技术,是以计算机为工具,融合了应用电子技术、计算机技术、智能化技术的最新成果而开发出的EDA通用软件包,设计者在EDA软件平台上,用硬件描述语言(Hardware Description Language,HDL)完成设计文件,然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真,直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。利用EDA技术进行电子系统的设计,具有以下几个特征:

①用软件的方式设计硬件;

②从软件到硬件的转换是自动完成的;

③设计过程中可以进行各种仿真;

④系统可现场编程,在线升级;

⑤整个系统可集成在一个芯片上,体积小、功耗低、可靠性高。

EDA技术是现代电子设计的发展趋势。

EDA技术(图1-1)以计算机为工具,把原来硬件的大部分工作转换成在EDA软件平台上完成,根据硬件描述语言完成它的设计,并对目标芯片进行写入,通过计算机完成大量工作,实现硬件软设计,降低了设计人员的硬件经验要求和劳动强度。其目标芯片是一种由用户根据需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路,主要有FPGA和CPLD两大类型,其基本设计方法是借助于EDA软件,用原理图、硬件描述语言等方法,生成相应的目标文件,最后用编程器或下载电缆,由目标器件实现。

图1-1 EDA技术