EDA技术从何而来？EDA技术发展历程

  EDA是电子设计自动化(electrondesignautomation)的缩写,是在20世纪90年代初,从CAD(计算机辅助设计)、CAM(计算机辅助制造)、CAT(计算机辅助测试)和CAE(计算机辅助工程)的概念发展起来的。EDA技术就是以计算机科学和微电子技术发展为先导,汇集了计算机图形学、拓扑逻辑学、微电子工艺与结构学和计算数学等多种计算机应用学科最新成果的先进技术,在先进的计算机上开发出来的一整套电子系统设计的软件工具。
  
  在利用大规模可编程逻辑设计数字系统的应用中,具体地讲EDA技术就是以计算机为工具,在EDA软件平台上,利用硬件描述语言描述设计系统,然后由EDA工具完成逻辑编译、逻辑分割、逻辑综合及优化、逻辑布线、逻辑仿真、适配编译、逻辑映射和下载等一系列工作。目前,EDA主要辅助进行三方面的设计工作,即集成电路(IC)设计、电子电路设计和PCB设计。EDA技术已有30年的发展历程,大致可分为三个阶段。
  
  20世纪70年代,出现CAD(计算机辅助设计)工具。人们开始用计算机辅助进行PCB布线设计、电路模拟、逻辑模拟及IC版图的绘制等,主要解决绘图和计算问题,如用于PCB布线的TANGO、用于电路仿真的PSPICE软件,但不能提供系统级的仿真与综合。
  
  20世纪80年代,由于集成电路与电子系统设计方法学以及设计工具集成化方面取得了许多成果,出现了CAE(计算机辅助工程)系统。与CAD相比,CAE除了有纯粹的图形绘制功能外,还增加了电路功能设计和结构设计,并且通过电气连接网络表将两者结合在一起,实现了工程设计。CAE的主要功能是:原理图输入、逻辑仿真、电路分析、自动布局布线和PCB后分析。CAE系统可以实现由RT级开始,从设计输入到版图输出的全程设计自动化。主要采用基于单元库的半定制设计方法。采用门阵列和标准单元法设计的各种ASIC(applicationspecificintegratedcircuit)得到了极大的发展,将集成电路工业推入了ASIC时代。
  
  20世纪90年代以来,由于微电子技术的迅猛发展,出现了以高级语言描述、系统仿真和综合技术为特征的第三代EDA技术。EDA代表了当今电子设计技术的最新发展方向,设计人员按照“自顶向下”(Top唱down)的设计方法,对整个系统进行方案设计和功能划分,系统的关键电路用一片或几片专用集成电路(ASIC)实现,然后采用硬件描述语言(HDL)完成系统行为级设计,最后通过综合器和适配器生成最终的目标器件,这样的设计方法被称为高层次的电子设计方法。这个阶段EDA技术的主要特征:
  
  (1)高层综合的理论与方法取得进展,将RT级提高到了系统级(又称行为级)。
  
  (2)采用硬件描述语言描述电子系统的设计,如ABEL唱HDL、VHDL和VerilogHDL。
  
  (3)用平面规划(floorplaning)技术对逻辑综合和物理版图进行联合管理。
  
  (4)可测试性综合设计。
  
  (5)为带有嵌入μP核的ASIC设计提供软、硬协同设计工具。
  
  (6)建立并行设计工程(concurrentengineering,CE)框架结构的集成化设计环境,以适应当今ASIC的设计。
  
  在Internet迅速普及的今天,电子设计工程师可以利用Internet,在网上下载EDA设计工具和IP核,使ASIC的设计变得迅速、经济和高效。因此,随着EDA技术的日益普及,EDA必成为每一个电子工程师的主要设计工具。