EDA技術概述 什么是EDA工具？

當今數(shù)字電子技術得到了飛速發(fā)展，有力地推動和促進了社會生產力和社會信息化的提高。數(shù)字電子技術逐步滲透到人類生活的各個領域。從消費電子產品、工業(yè)自動化設備到航天技術都能看到數(shù)字電子技術的身影。在技術發(fā)展的同時，電子產品的設計方式也發(fā)生了巨大的改變，采用EDA（電子設計自動化）技術成為數(shù)字電子設計的主要方式。

數(shù)字電子技術工程師現(xiàn)在正面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。一方面，電子公司要求工程師在更短的時間里，使用更少的資源來設計新產品，而且性能要比競爭產品好。另一方面，技術變化非?？欤煌目蛻粲型耆煌男枨?，要求有更具個性化的產品。因此，EDA技術應運而生，成為解決以上“所有”問題的很好的技術選擇。

EDA技術是一門迅速發(fā)展的新技術。它以大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷樵O計載體，以硬件描述語言為系統(tǒng)邏輯描述的主要表達方式，以計算機、大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷拈_發(fā)軟件及實驗開發(fā)系統(tǒng)為設計工具。它能用軟件的方式設計電子系統(tǒng)，自動完成硬件系統(tǒng)的邏輯編譯、邏輯化簡、邏輯分割、邏輯綜合及優(yōu)化、邏輯布局布線、邏輯仿真，最后在特定的目標芯片中完成適配編譯、邏輯映射、編程下載等工作，形成集成電子系統(tǒng)或專用集成芯片。利用EDA技術進行電子系統(tǒng)的設計具有以下幾個特點。

用軟件的方式設計硬件。

用軟件的方式設計的系統(tǒng)到硬件系統(tǒng)的轉換是由有關的開發(fā)軟件自動完成的。

設計過程中可用有關軟件進行各種仿真。

系統(tǒng)可現(xiàn)場編程，在線升級。

整個系統(tǒng)可集成在一個芯片上，體積小、功耗低、可靠性高。因此，EDA技術是現(xiàn)代電子設計的發(fā)展趨勢。

EDA技術是數(shù)字系統(tǒng)設計的核心技術，是電子類專業(yè)技術人員必須掌握的基本技能之一。目前的大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷荂PLD（復雜可編程邏輯器件）和FPGA（可編程邏輯陣列）。

EDA是IC電子行業(yè)必備的設計工具軟件，是IC產業(yè)鏈最上游的子行業(yè)。Cadence、Synopsys、Mentor Graphics是EDA工具軟件廠商全球三大巨頭。去年11月份，Mentor Graphics被西門子以45億美元現(xiàn)金方式的收購。

EDA工具是電子設計自動化（ElectronicDesignAutomaTIon）的簡稱，是從計算機輔助設計（CAD）、計算機輔助制造（CAM）、計算機輔助測試（CAT）和計算機輔助工程（CAE）的概念發(fā)展而來的。利用EDA工具，工程師將芯片的電路設計、性能分析、設計出IC版圖的整個過程交由計算機自動處理完成。

由于上世紀六十七年代，集成電路的復雜程度相對偏低，這使得工程師可以依靠手工完成集成電路的設計、布線等工作。但隨著集成電路越來越復雜，完全依賴手工越來越不切實際，工程師們只好開始嘗試將設計過程自動化，在1980年卡弗爾。米德和琳?？稻S發(fā)表的論文《超大規(guī)模集成電路系統(tǒng)導論》提出了通過編程語言來進行芯片設計的新思想，加上集成電路邏輯仿真、功能驗證的工具的日益成熟，使得工程師們可以設計出集成度更高且更加復雜的芯片。

1986年，硬件描述語言Verilog問世，Verilog語言是現(xiàn)在最流行的高級抽象設計語言。1987年，VHDL在美國國防部的資助下問世。這些硬件描述語言的問世助推了集成電路設計水平的提升。隨后，根據(jù)這些語言規(guī)范產生的各種仿真系統(tǒng)迅速被推出，這使得設計人員可對設計的芯片進行直接仿真。隨著技術的進步，設計項目可以在構建實際硬件電路之前進行仿真，芯片布線布局對人工設計的要求和出錯率也不斷降低。

時至今日，盡管所用的語言和工具仍然不斷在發(fā)展，但是通過編程語言來設計、驗證電路預期行為，利用工具軟件綜合得到低抽象級物理設計的這種途徑，仍然是數(shù)字集成電路設計的基礎。一位從事CPU設計的工程師表示，“在沒有EDA工具之前，搞電路要靠人手工，對于大規(guī)模集成電路有上億晶體管的設計用手工簡直是不可為的。可以說有了EDA工具，才有了超大規(guī)模集成電路設計的可能”。

EDA工具軟件可大致可分為芯片設計輔助軟件、可編程芯片輔助設計軟件、系統(tǒng)設計輔助軟件等三類。目前進入我國并具有廣泛影響的EDA軟件是系統(tǒng)設計軟件輔助類和可編程芯片輔助設計軟件：Protel、PSPICE、mulTISIM10（原EWB的最新版本）、OrCAD、PCAD、、LSIIogic、MicroSim，ISE，modelsim等等。這些工具都有較強的功能，一般可用于幾個方面，例如很多軟件都可以進行電路設計與仿真，同時還可以進行PCB自動布局布線，可輸出多種網表文件與第三方軟件接口。