EDA技術主要概念

時間：2023-06-20 04:12:50 EDA技術培訓

EDA技術主要概念

　　EDA(電子線路設計座自動化)是以計算機為工作平臺、以硬件描述語言(VHDL)為設計語言、以可編程器件(CPLD/FPGA)為實驗載體、以ASIC/SOC芯片為目標器件、進行必要元件建模和系統仿真電子產品自動化設計過程。下面是小編整理的EDA技術主要概念相關內容。

　　EDA軟件簡介

　　“EDA”就是Electronic Design AutomaTIon(電子設計自動化)，也就是能夠幫助人們設計電子電路或系統軟件工具，該工具可以使設計更復雜電路和系統成為可能。目前進入我國并具有廣泛影響EDA軟件有：muhisim7、OW_AD、Protel、Viewlogio、Mentor、Synopsys、PCBW Id、Cadence、MicmSim等等，這些軟件各具特色，大體分為芯片級設計工具、電路板級設計工具、可編程邏輯器件開發工具和電路仿真工具等幾類;其中Protel是國內最流行、使用最廣泛一種印制電路板設計首選軟件，由澳大利亞protd Technology公司出品，過去只是用來進行原理圖輸入和PCB版圖設計，從Protel 98開始，加入了模擬數字混合電路仿真模塊和可編程邏輯器件設計模塊，1999年Protel推出了功能更加強大EDA綜合設計環境Protel 99，它將EDA全部內容整合為一體，成為完整EDA軟件，因而該軟件發展潛力很大，但它最具特色和最強大功能仍是原理圖輸人和PCB版圖設計。

　　EDA技術主要內容

　　EDA技術涉及面很廣，內容豐富，從教學和實用角度看，主要應掌握如下4個方面內容：一是大規模可編程邏輯器件;二是硬件描述語言;三是軟件開發工具;四是實驗開發系統。其中，大規模可編程邏輯器件是利用EDA技術進行電子系統設計載體，硬件描述語言是利用EDA技術進行電子系統設計主要表達手段，軟件開發工具是利用EDA技術進行電子系統設計智能化自動設計工具，實驗開發系統則是利用EDA技術進行電子系統設計下載工具及硬件驗證工具。

　　EDA技術主要特征

　　1、用軟件設計方法來設計硬件

　　硬件系統轉換是由有關開發軟件自動完成，設計輸入可以是原理圖VHDL語言，通過軟件設計方式測試，實現對特定功能硬件電路設計，而硬件設計修改工作也如同修改軟件程序一樣快捷方便，設計整個過程幾乎不涉及任何硬件，可操作性、產品互換性強。

　　2、基于芯片設計方法

　　EDA設計方法又稱為基于芯片設計方法，集成化程度更高，可實現片上系統集成，進行更加復雜電路芯片化設計和專用集成電路設計，使產品體積小、功耗低、可靠性高;可在系統編程或現場編程，使器件編程、重構、修改簡單便利，可實現在線升級;可進行各種仿真，開發周期短，設計成本低，設計靈活性高。

　　3、自動化程度高

　　EDA技術根據設計輸入文件，將電子產品從電路功能仿真、性能分析、優化設計到結果測試全過程在計算機上自動處理完成，自動生成目標系統，使設計人員不必學習許多深入專業知識，也可免除許多推導運算即可獲得優化設計成果，設計自動化程度高，減輕了設計人員工作量，開發效率高。

　　4、自動進行產品直面設計

　　EDA技術根據設計輸入文件(HDL或電路原理圖)，自動地進行邏輯編譯、化簡、綜合、仿真、優化、布局、布線、適配以及下載編程以生成目標系統，即將電子產品從電路功能仿真、性能分析、優化設計到結果測試全過程在計算機上自動處理完成;

　　EDA技術要點

　　1、可編程邏輯器件-PLD

　　數字邏輯器件發展直接反映了從分立元件、中小規模標準芯片過渡到可編程邏輯器件過程。ISP技術和HDPLD器件使設計人員能夠在實驗室中方便地開發專用集成數字電路芯片ASIC.當前，國內外許多著名廠商均已開發出新一代ISP器件以及相應開發軟件(如Synario、EXPERT、FundaTIon、MAX Plus2等)。

　　2、“自頂而下”設計方法

　　10年前，電子設計基本思路還是選擇標準集成電路“自底向上”(Bottom-Up)地構造出一個新系統。這樣設計方法如同一磚一瓦建造樓房，不僅效率低、成本高而且容易出錯，高層次設計給我們提供了一種“自頂向下”(Top-Down)全新設計方法，這種方法首先從系統入手，在頂層進行功能方框圖劃分和結構設計，在方框圖一級進行仿真、糾錯，并用硬件描述語言對高層系統進行描述，在系統一級進行驗證，然后用綜合優化工具生成具體門電路網表，其對應物理實現級可以是印刷電路板或專用集成電路，由于設計主要仿真和調試過程是在高層次上完成，這既有利于早期發現結構設計上錯誤，避免設計工時浪費，同時也減少了邏輯功能仿真工作量，提高了設計一次成功率。

　　擴展：EDA技術布局常用規則

　　1.我們要注意貼片器件(電阻電容)與芯片和其余器件的最小距離芯片：一般我們定義分立器件和IC芯片的距離0.5～0.7mm，特殊的地方可能因為夾具配置的不同而改變

　　2.對于分立直插的器件

　　一般的電阻如果為分立直插的比貼片的距離略大一般在1～3mm之間。注意保持足夠的間距(因為加工的麻煩，所以直插的基本不會用)

　　3.對于IC的去耦電容的擺放

　　每個IC的電源端口附近都需要擺放去耦電容，且位置盡可能靠近IC的電源口，當一個芯片有多個電源口的時候，每個口都要布置去耦電容。

　　4.在邊沿附近的分立器件

　　由于一般都是用拼板來做PCB，因此在邊沿附近的器件需要符合兩個條件，第一就是與切割方向平行(使器件的應力均勻)，第二就是在一定距離之內不能布置器件(防止板子切割的時候損壞元器件)

　　5.如果相鄰的焊盤需要相連，首先確認在外面進行連接，防止連成一團造成橋接，同時注意此時的銅線的寬度。

　　6.焊盤如果在鋪通區域內需要考慮熱焊盤(必須能夠承載足夠的電流)，如果引線比直插器件的焊盤小的話需要加淚滴(角度小于45度)，同樣適用于直插連接器的引腳。

　　7.元件焊盤兩邊的引線寬度要一致，如果時間焊盤和電極大小有差距，要注意是否會出現短路的現象，最后要注意保留未使用引腳的焊盤，并且正確接地或者接電源。

　　8. 注意通孔最好不要打在焊盤上。