eda是什么技術(shù)
EDA是電子設(shè)計自動化(ElectronicsDesignAutomation)的縮寫,在20世紀60年代中期從計算機輔助設(shè)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。
EDA技術(shù)是指以計算機為工作平臺,融合了應(yīng)用電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信息處理及智能化技術(shù)的最新成果,進行電子產(chǎn)品的自動設(shè)計。用硬件描述語言VerilogHDL完成設(shè)計文件,然后由計算機自動地完成邏輯編譯、化簡、分割、綜合、優(yōu)化、布局、布線和仿真,直至對于特定目標芯片的適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作。EDA技術(shù)的出現(xiàn),極大地提高了電路設(shè)計的效率和可操作性,減輕了設(shè)計者的勞動強度。
利用EDA工具,電子設(shè)計師可以從概念、算法、協(xié)議等開始設(shè)計電子系統(tǒng),大量工作可以通過計算機完成,并可以將電子產(chǎn)品從電路設(shè)計、性能分析到設(shè)計出IC版圖或PCB版圖的整個過程的計算機上自動處理完成。
eda的設(shè)計方法
(1)前端設(shè)計(系統(tǒng)建模RTL級描述)后端設(shè)計(FPGAASIC)系統(tǒng)建模。
(2)IP復(fù)用。
(3)前端設(shè)計。
(4)系統(tǒng)描述:建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。
(5)功能描述:描述系統(tǒng)的行為或各子模塊之間的數(shù)據(jù)流圖。
(6)邏輯設(shè)計:將系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)化,通常以文本、原理圖、邏輯圖、布爾表達式來表示設(shè)計結(jié)果。
(7)仿真:包括功能仿真和時序仿真,主要驗證系統(tǒng)功能的正確性及時序特性。
eda的設(shè)計技巧
(1)密碼鎖輸入電路KEYB0ARD.VHD中對各種分頻信號/信號序列的設(shè)計有獨到之處。該設(shè)計中,利用一個自由計數(shù)器來產(chǎn)生各種需要的頻率,也就是先建立一個N位計數(shù)器,N的大小根據(jù)電路的需求來決定。N的值越大,電路可以除頻的次數(shù)就越多,這樣就可以獲得更大的頻率變化,以便提供多種不同頻率的時鐘信號。若輸入時鐘為CLK,N位計數(shù)器的輸出為Q[N-1,0],則Q(0)為CLK的2分頻脈沖信號,Q(1)為CLK的4分頻脈沖信號,Q(2)為CLK的6分頻脈沖信號,……Q(N-1)為CLK的2N分頻脈沖信號;Q(5DOWNT04)取得的是一個脈沖波形序列,其值是依00、01、10、11、00、01周期性變化的,其變化頻率為CLK的25分頻,也就是32分頻。我們利用以上規(guī)律即可得到各種我們所需要頻率的信號或信號序列。
(2)鍵盤輸入去抖電路的設(shè)計程序DEBOUNCING.VHD在實際系統(tǒng)的開發(fā)中有較好的參考價值。
(3)密碼鎖控制電路CTRL,VHD中對于數(shù)據(jù)的更新及移位方法比較好。程序中使用語句“ACC《=ACC(11DOWNT00)&DATA_N”非常簡潔地同時實現(xiàn)了ACC中的低4位用DATA_N進行更新,而高12位用ACC中的原來的低12位左移而來的處理。
(4)在密碼鎖輸入電路等模塊的程序的設(shè)計和仿真中,為了便于觀察一些中間結(jié)果,在程序中增加了一些觀測輸出點。這一設(shè)計技巧,對于較大的程序或多進程程序的設(shè)計非常重要。同時在仿真時,為了便于觀測全局結(jié)果,降低了分頻常數(shù)。同理,在進行程序仿真時,對于程序中數(shù)目較大的分頻/計數(shù)/計時常數(shù)的修改是非常必要的。
eda為什么又叫單片機
EDA是電子設(shè)計自動化。一般大學(xué)的EDA課講的都是FPGA,有的略帶CPLD。FPGA是現(xiàn)場可編程門陣列,是一種可編程的芯片,你把它編成單片機那它就是單片機;你編成其他的它就是其他的。設(shè)計FPGA要用EDA(電子設(shè)計自動化)輔助工具,說白了,這些工具就是芯片開發(fā)廠商提供的開發(fā)芯片設(shè)計的工具軟件,還有就是第三方提供的編譯仿真軟件。
EDA的應(yīng)用
EDA在教學(xué)、科研、產(chǎn)品設(shè)計與制造等各方面都發(fā)揮著巨大的作用。在教學(xué)方面,幾乎所有理工科(特別是電子信息)類的高校都開設(shè)了EDA課程。主要是讓學(xué)生了解EDA的基本概念和基本原理、掌握用HDL語言編寫規(guī)范、掌握邏輯綜合的理論和算法、使用EDA工具進行電子電路課程的實驗驗證并從事簡單系統(tǒng)的設(shè)計。一般學(xué)習(xí)電路仿真工具(如multiSIM、PSPICE)和PLD開發(fā)工具(如Altera/Xilinx的器件結(jié)構(gòu)及開發(fā)系統(tǒng)),為今后工作打下基礎(chǔ)。
科研方面主要利用電路仿真工具(multiSIM或PSPICE)進行電路設(shè)計與仿真;利用虛擬儀器進行產(chǎn)品測試;將CPLD/FPGA器件實際應(yīng)用到儀器設(shè)備中;從事PCB設(shè)計和ASIC設(shè)計等。
在產(chǎn)品設(shè)計與制造方面,包括計算機仿真,產(chǎn)品開發(fā)中的EDA工具應(yīng)用、系統(tǒng)級模擬及測試環(huán)境的仿真,生產(chǎn)流水線的EDA技術(shù)應(yīng)用、產(chǎn)品測試等各個環(huán)節(jié)。如PCB的制作、電子設(shè)備的研制與生產(chǎn)、電路板的焊接、ASIC的制作過程等。
從應(yīng)用領(lǐng)域來看,EDA技術(shù)已經(jīng)滲透到各行各業(yè),如上文所說,包括在機械、電子、通信、航空航航天、化工、礦產(chǎn)、生物、醫(yī)學(xué)、軍事等各個領(lǐng)域,都有EDA應(yīng)用。另外,EDA軟件的功能日益強大,原來功能比較單一的軟件,現(xiàn)在增加了很多新用途。如AutoCAD軟件可用于機械及建筑設(shè)計,也擴展到建筑裝璜及各類效果圖、汽車和飛機的模型、電影特技等領(lǐng)域。
EDA技術(shù)的發(fā)展趨勢
從目前的EDA技術(shù)來看,其發(fā)展趨勢是政府重視、使用普及、應(yīng)用廣泛、工具多樣、軟件功能強大。
中國EDA市場已漸趨成熟,不過大部分設(shè)計工程師面向的是PCB制板和小型ASIC領(lǐng)域,僅有小部分(約11%)的設(shè)計人員開發(fā)復(fù)雜的片上系統(tǒng)器件。為了與***和美國的設(shè)計工程師形成更有力的競爭,中國的設(shè)計隊伍有必要引進和學(xué)習(xí)一些最新的EDA技術(shù)。
在信息通信領(lǐng)域,要優(yōu)先發(fā)展高速寬帶信息網(wǎng)、深亞微米集成電路、新型元器件、計算機及軟件技術(shù)、第三代移動通信技術(shù)、信息管理、信息安全技術(shù),積極開拓以數(shù)字技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的新一代信息產(chǎn)品,發(fā)展新興產(chǎn)業(yè),培育新的經(jīng)濟增長點。要大力推進制造業(yè)信息化,積極開展計算機輔助設(shè)計(CAD)、計算機輔助工程(CAE)、計算機輔助工藝(CAPP)、計算機機輔助制造(CAM)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)、制造資源計劃(MRPII)及企業(yè)資源管理(ERP)等。有條件的企業(yè)可開展“網(wǎng)絡(luò)制造”,便于合作設(shè)計、合作制造,參與國內(nèi)和國際競爭。開展“數(shù)控化”工程和“數(shù)字化”工程。自動化儀表的技術(shù)發(fā)展趨勢的測試技術(shù)、控制技術(shù)與計算機技術(shù)、通信技術(shù)進一步融合,形成測量、控制、通信與計算機(M3C)結(jié)構(gòu)。在ASIC和PLD設(shè)計方面,向超高速、高密度、低功耗、低電壓方面發(fā)展。
外設(shè)技術(shù)與EDA工程相結(jié)合的市場前景看好,如組合超大屏幕的相關(guān)連接,多屏幕技術(shù)也有所發(fā)展。
中國自1995年以來加速開發(fā)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè),先后建立了幾所設(shè)計中心,推動系列設(shè)計活動以應(yīng)對亞太地區(qū)其它EDA市場的競爭。
在EDA軟件開發(fā)方面,目前主要集中在美國。但各國也正在努力開發(fā)相應(yīng)的工具。日本、韓國都有ASIC設(shè)計工具,但不對外開放。中國華大集成電路設(shè)計中心,也提供IC設(shè)計軟件,但性能不是很強。相信在不久的將來會有更多更好的設(shè)計工具在各地開花并結(jié)果。據(jù)最新統(tǒng)計顯示,中國和印度正在成為電子設(shè)計自動化領(lǐng)域發(fā)展最快的兩個市場,年復(fù)合增長率分別達到了50%和30%。
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