EDA技術(shù)在電子線路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

欒寶亮

【摘要】：計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展帶動(dòng)了電子技術(shù)的發(fā)展更新、也推進(jìn)了EDA技術(shù)的發(fā)展，EDA技術(shù)為電子產(chǎn)品研發(fā)中的一種重要技術(shù)手段此技術(shù)內(nèi)容豐富、涉及范圍廣泛、可對(duì)電子產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)計(jì)、最大限度提高電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)效率、實(shí)現(xiàn)電子線路在設(shè)計(jì)上的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。EDA技術(shù)在現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)中的應(yīng)用作用凸顯，與EDA技術(shù)特征優(yōu)勢(shì)有養(yǎng)密切的聯(lián)系。

【關(guān)鍵詞】：EDA技術(shù)；電子線路設(shè)計(jì)；應(yīng)用

1.EDA技術(shù)概述

EDA技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了電子工業(yè)的變革，在電子工業(yè)中具有不可替代的作用，已經(jīng)成為電子工業(yè)中的主要技術(shù)。EDA技術(shù)主要有以下幾方面特點(diǎn)，EDA技術(shù)的設(shè)計(jì)載體是可編程、規(guī)模大的邏輯器件，系統(tǒng)的邏輯能力較強(qiáng)，系統(tǒng)的智能化水平較高，在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中具有重要作用。其次，EDA技術(shù)的主要表達(dá)方式是系統(tǒng)邏輯描述以及系統(tǒng)邏輯語言，通過此兩種方式進(jìn)行內(nèi)容呈現(xiàn)，能夠增強(qiáng)系統(tǒng)性能與表現(xiàn)力。EDA技術(shù)通過軟件開發(fā)，能夠?qū)崿F(xiàn)電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的自動(dòng)化，設(shè)計(jì)形成專用芯片以及電子系統(tǒng)。EDA技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛，在通信、電子、航天、機(jī)械等多個(gè)領(lǐng)域中應(yīng)用，為人們生活提供了優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，提高人們生活質(zhì)量。

2. EDA技術(shù)的發(fā)展歷程

EDA技術(shù)的發(fā)展歷程可分為三個(gè)階段，第一階段，70年代的CAD階段，這個(gè)階段是人們開始利用計(jì)算機(jī)來輔助進(jìn)行版圖設(shè)計(jì)和布局布線的階段，取代了原始的手工操作力一式；第二階段，80年代的CAE階段，新增了電路功能設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并且還能夠通過電氣連接網(wǎng)絡(luò)表將圖形繪制功能與新增功能有機(jī)的結(jié)合在一起，從而完成工程設(shè)計(jì)。CAE能夠?qū)崿F(xiàn)原理圖輸入、電路分析、邏輯仿真、自動(dòng)布局布線和PCB后分析，計(jì)算機(jī)輔助工程的概念就是在這一階段產(chǎn)生的；第二階段，90年代的ESDA階段，這一階段使設(shè)計(jì)者的勞動(dòng)強(qiáng)度大大的減輕了，電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)自動(dòng)化的產(chǎn)生對(duì)此做出了重要貢獻(xiàn)，使工程設(shè)計(jì)的自動(dòng)化和智能化程度不斷提高，相互之間能夠兼容，學(xué)習(xí)和使用起來也更加的力一便易行。目前，EDA技術(shù)己經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全新的突破，中國(guó)的EDA市場(chǎng)也己經(jīng)漸趨成熟，政府力一而也對(duì)這一技術(shù)十分支持，越來越多的領(lǐng)域開始接觸或應(yīng)用EDA技術(shù)。

3.EDA技術(shù)的應(yīng)用

EDA在教學(xué)、科研、產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(jìn)行電子電路課程的實(shí)驗(yàn)并從事簡(jiǎn)單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。一般學(xué)習(xí)電路仿真工具（如EWB、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)?？蒲蟹矫嬷饕秒娐贩抡婀ぞ撸‥WB或PSPICE）進(jìn)行電路設(shè)計(jì)與仿真；利用虛擬儀器進(jìn)行產(chǎn)品測(cè)試；將CPLD/FPGA器件實(shí)際應(yīng)用到儀器設(shè)備中；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(jī)械、電子、通信、航空航天、化工、礦產(chǎn)、生物、醫(yī)學(xué)、軍事等各個(gè)領(lǐng)域，都有EDA有應(yīng)用。另外，EDA軟件的功能日益強(qiáng)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(jī)械及建筑設(shè)計(jì)，也擴(kuò)展到建筑裝璜及各類效果圖，汽車和飛機(jī)的模型、電影特技等領(lǐng)域。

4.EDA技術(shù)在通信電子線路的具體應(yīng)用

4.1應(yīng)用于射頻電子線路設(shè)計(jì)中

射頻電子線路的設(shè)計(jì)需要EDA技術(shù)提供支持，設(shè)計(jì)射頻電子線路時(shí)，工具包中包含了三種軟件，一是可編程芯片設(shè)計(jì)軟件，二是芯片輔助設(shè)計(jì)軟件，三是系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件，在這些軟件的協(xié)助下就可以完成設(shè)計(jì)文件的編制工作，這一過程需要使用VHDL，其屬于硬件描述語言中的一種。邏輯編譯工作完成以后，系統(tǒng)會(huì)白動(dòng)對(duì)編譯結(jié)果進(jìn)行分割和化簡(jiǎn)及仿真，最終需要對(duì)日標(biāo)芯片完成以下工作：一是完成邏輯映射，二是完成適配編譯，三是完成編程下載。

EDA技術(shù)中還包含兩類重要的軟件包，一是綜合器，二是適配器，后者需要前者的支持才能形成文件配置，這些文件被放到日標(biāo)器件中以后，就生成了諸如JED一類的下載文件。在選擇日標(biāo)器件時(shí)，需要考慮適配器的適應(yīng)性，同時(shí)需要考慮適配器與綜合器之間的關(guān)系。而綜合器在正式工作之前，首先要了解硬件結(jié)構(gòu)參數(shù)，將電路中的高級(jí)語言轉(zhuǎn)換為低級(jí)描述，然后才能進(jìn)行一系列的編譯和轉(zhuǎn)換工作。

4.2應(yīng)用于分頻器的設(shè)計(jì)中

分頻器屬于電子線路的基礎(chǔ)，不同通信電子線路要選擇不同類型的分頻器，設(shè)計(jì)線路時(shí)一般有兩個(gè)選擇，一是選擇半整數(shù)分頻，二是選擇整數(shù)分頻。有時(shí)候一個(gè)電子線路中可能會(huì)使用多種分頻形式，具體怎樣選擇還要根據(jù)設(shè)計(jì)要求來決定。EDA技術(shù)出現(xiàn)以后，分頻器的設(shè)計(jì)方式發(fā)生了重要改變，這里主要研究將基準(zhǔn)信號(hào)整數(shù)分頻作為日標(biāo)的分頻器設(shè)計(jì)。

電子系統(tǒng)接收到信號(hào)以后，可以將其假設(shè)為時(shí)鐘信號(hào)，并設(shè)置其周期和頻率，之后將這些信號(hào)當(dāng)做成敏感信號(hào)，對(duì)其進(jìn)行四分頻處理，得到對(duì)應(yīng)輸出信號(hào)。同時(shí)還需要在相關(guān)系統(tǒng)中設(shè)置復(fù)位信號(hào)，并配置相應(yīng)的計(jì)數(shù)器，這樣就可以在信號(hào)轉(zhuǎn)換的過程實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)。

5.EDA技術(shù)在處理信號(hào)方面的應(yīng)用

通過EDA技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)信號(hào)的有效處理，是EDA技術(shù)在電子線路中的主要應(yīng)用形式，通過EDA技術(shù)進(jìn)行操作，能夠降低信號(hào)處理的難度與強(qiáng)度，為電子技術(shù)信號(hào)處理的創(chuàng)新發(fā)展提供便利。EDA技術(shù)在處理信號(hào)方面的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾方面，第一，EDA技術(shù)能夠增強(qiáng)信號(hào)處理的完整性，不僅如此，還能在此基礎(chǔ)上對(duì)工藝與結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。

第二，EDA技術(shù)能夠設(shè)計(jì)出合理的PCB圖，提高設(shè)計(jì)的有效性，增強(qiáng)信號(hào)處理能力。

6.結(jié)語

計(jì)算機(jī)技術(shù)的蘋新為通訊電子領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展提供了技術(shù)支持，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。EDA技術(shù)在通信電子線路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用就是典型實(shí)例，其對(duì)線路設(shè)計(jì)工藝進(jìn)行優(yōu)化，有效提升了設(shè)計(jì)效率，降低了實(shí)際運(yùn)用中的故障率，對(duì)于通信領(lǐng)域的健康發(fā)展具有重要意義。

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