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数字系统设计论文数字系统计论文

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中 国 地 质 大 学研究生课程论文

课程名称 数字系统设计 教师姓名 叶敦范 研究生姓名 刘刈 研究生学号 研究生领域 电子与通信工程 所在院系 机械与电子信息学院 类别: 工程硕士 日期: 2014 年 6 月 15 日 数字系统设计课程论文 PAGE 9

EDA技术的现状及发展趋势

【摘　要】: 随着微电子技术和计算机技术的不断发展,在涉及通信、国防、航天、工业自动化、仪器仪表等领域的电子系统设计工作中,EDA技术的含量正以惊人的速度上升,它已成为当今电子技术发展的前沿之一。本文首先介绍了EDA 技术的基本概念和发展历程, 然后从软件设计和硬件实现方面阐述了现代EDA技术的基本特征, 最后分析了EDA 技术在应用中的基本设计方法。指出EDA技术已成为当今电子技术发展的重要领域之一,较系统地介绍了EDA技术的发展历史、发展趋势与特征,分析了EDA技术的应用现状。EDA技术已经成为电子设计领域中的极其重要的组成部分。本文介绍了EDA 技术发展的基本现状,论述了EDA技术的用。EDA 技术是通过有关的开发软件,自动完成用软件的方式设计电子系统到硬件系统的一门新技术,最终形成集成电子系统或专用集成芯片。除了介绍EDA技术,以及该技术在实际生活生产中地位之外,还说明了EDA 技术与传统电子设计方法的差异,和硬件描述语言。

【关键词】： EDA技术；应用；发展趋势；设计工具

1 EDA概述

EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写。由于它是一门刚刚发展起来的新技术，涉及面广，内容丰富，理解各异，所以目前尚无一个确切的定义[1]。但从EDA技术的几个主要方面的内容来看，可以理解为：EDA技术是以大规模可编程逻辑器件为设计载体，以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式，以计算机大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发系统为设计工具，通过有关的开发软件，自动完成用软件的方式设计电子系统到硬件系统的一门新技术。可以实现逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化，逻辑布局布线、逻辑??真。完成对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射、编程下载等工作，最终形成集成电子系统或专用集成芯片[2]。EDA技术是伴随着计算机、集成电路、电子系统的设计发展起来的，至今已有30多年的历程。大致可以分为三个发展阶段。20世纪70年代的CAD(计算机辅助设计)阶段：这一阶段的主要特征是利用计算机辅助进行电路原理图编辑，PCB布同布线，使得设计师从传统高度重复繁杂的绘图劳动中解脱出来。20世纪80年代的QAE(计算机辅助工程设计)阶段：这一阶段的主要特征是以逻辑摸拟、定时分析、故障仿真、自动布局布线为核心，重点解决电路设计的功能检测等问题，使设计能在产品制作之前预知产品的功能与性能[3]。20世纪90年代是EDA(电子设计自动化)阶段：这一阶段的主要特征是以高级描述语言，系统级仿真和综合技术为特点，采用“自顶向下”的设计理念，将设计前期的许多高层次设计由EDA工具来完成[4]。EDA是电子技术设计自动化，也就是能够帮助人们设计电子电路或系统的软件工具。该工具可以在电子产品的各个设计阶段发挥作用，使设计更复杂的电路和系统成为可能。在原理图设计阶段，可以使用EDA中的仿真工具论证设计的正确性；在芯片设计阶段，可以使用EDA中的芯片设计工具设计制作芯片的版图；在电路板设计阶段，可以使用EDA中电路板设计工具设计多层电路板。特别是支持硬件描述语言的EDA工具的出现，使复杂数字系统设计自动化成为可能，只要用硬件描述语言将数字系统的行为描述正确，就可以进行该数字系统的芯片设计与制造[5]。21世纪将是EDA技术的高速发展期，EDA技术将是对21世纪产生重大影响的十大技术之一。 ? 　　硬件描述语言?:?硬件描述语言(HDL)是一种用于进行电子系统硬件设计的计算机高级语言，它采用软件的设计方法来描述电子系统的逻辑功能、电路结构和连接形式。?常用硬件描述语言有HDL、verilog和VHDL语言。

2 EDA技术的现状

现在EDA 技术发展迅猛, 应用比较广泛, 包括在机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域都有EDA 的应用。目前, EDA 技术已在产品设计与制造、教学和科研部门广泛使用, 发挥着巨大的作用。在产品设计与制造方面, EDA 技术可实现前期的计算机仿真、系统级模拟及测试环境的仿