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EDA技术综述
河北工业大学信息工程学院
曾成

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EDA的概念
什么是EDA?
EDA:Electronic Design Automation (电子设计自动化)
实质:计算机辅助下的电子系统设计。比传统的计算机辅助设计(CAD)自动化程度更高
广义EDA:所有在计算机辅助下的模拟和数字电子系统的设计(本讲座的EDA含义)
狭义EDA:以大规模可编程逻辑器件(CPLD、FPGA)为设计载体,以硬件描述语言(HDL)为系统逻辑描述的数字系统设计
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EDA的目的什么?
一些复杂设计工作的计算机辅助实现(如VLSI的设计,PCB设计),加快设计速度,减小新产品开发周期
在设计付诸实现前进行各种仿真和验证,提高设计的正确性,降低产品开发成本和系统开发调试难度
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EDA能做什么?
电路设计与布线:电路原理图、PCB图
电子系统功能仿真与验证
模拟系统仿真(基于Spice模型)
数字(逻辑)系统仿真(基于HDL模型)
模拟数字混合系统的仿真与验证
集成电路(IC)设计
专用集成电路(ASIC)设计
FPGA、CPLD设计开发
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系统实际运行状态的模拟和物理验证
电磁兼容性(EMI)分析
信号完整性(SI)分析
热分析
噪声分析
时序分析
射频分析
故障分析
辅助系统制造
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EDA技术的发展
EDA技术随着电子、信息与计算机技术的发展而快速发展
当前电子系统和IC的发展趋势
速度:低→高
复杂度:低→高
集成度:低→高
功耗:高→低
体积:大→小
开发周期:长→短
功能:弱→强
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相应的EDA技术发展趋势
EDA的在电子系统设计中的作用:弱→强
EDA工具(软件)的功能:简单→复杂
EDA工具的自动化和智能化程度:低→高
EDA工具的重点:系统的板级设计→芯片级设计(SOC)
EDA介入的设计和验证环节:少→多(由初期的主要着眼于电路布线、功能仿真发展到全面介入整个设计开发、验证与制造过程
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主要EDA软件供应商
世界三大EDA工具专业供应商
Cadence(收购了OrCAD)
Mentor Graphics(收购了Innoveda、Model Technology)
Synopsys
这几个公司的产品线(EDA软件)几乎覆盖整个EDA技术的各个领域,但由于它们的很多软件原来都不是基于Windows平台,国内知名度相对较低。而被它们收购的公司通常原本都有自己比较知名的Windows平台软件:如Orcad、Innoveda的PADS、Model Technology的ModelSim等。
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其它主要EDA工具专业供应商(特色产品)
Magma (第4大EDA商,IC设计工具)
Agilent Technologies(安捷伦科技,射频)
Altium(原Protel公司)
Synplicity (FPGA、CPLD)
EWB(被NI收购,电路仿真、布线)
Aldec(设计验证)
Zuken(日本公司,PCB设计等)
Ansoft(射频、电磁场)
Avanti(原Cadence的华人创立,IC设计)
以上这些公司原来一般都有自己的特色产品,当前其产品线也逐步扩展,主要在芯片级设计方面的产品开发较多
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国内常见的EDA软件
电路设计仿真工具
PSPICE (经典的模拟电路仿真软件)
OrCAD/PSpice(OrCAD与原PSPICE合作推出的模拟仿真软件)
EWB/Multisim(Electronics WorkBench公司推出的模拟(SPICE)/数字(HDL)综合仿真软件,主要面向教育行业)
ModelSim(Model Technology,数字集成电路仿真验证工具)
HFSS(Ansoft的射频仿真工具)
ADS(Agilen