【摘 要】隨著時(shí)代的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,我國(guó)的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)日趨成熟;通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在著諸多的問(wèn)題,容易出現(xiàn)錯(cuò)誤,不利于復(fù)雜電路的測(cè)試;針對(duì)這種情況,就可以將先進(jìn)的EDA技術(shù)應(yīng)用到電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,以此來(lái)提高設(shè)計(jì)質(zhì)量,增強(qiáng)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。本文簡(jiǎn)要分析了EDA技術(shù)在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的理論與應(yīng)用,希望可以提供一些有價(jià)值的參考意見(jiàn)。
【關(guān)鍵詞】EDA技術(shù) 電子系統(tǒng) 應(yīng)用
一、 前言
通過(guò)調(diào)查分析得知,過(guò)去那種傳統(tǒng)的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在著較多的弊端,一般情況下,電子系統(tǒng)的功能劃分需要緊密結(jié)合不同的要求來(lái)進(jìn)行,對(duì)所有子模塊進(jìn)行真值表的羅列,然后進(jìn)行簡(jiǎn)化,利用布爾表達(dá)式來(lái)對(duì)邏輯線路圖進(jìn)行繪制,然后對(duì)元器件以及電路板等進(jìn)行選擇和設(shè)計(jì),實(shí)測(cè)和調(diào)試放在最后進(jìn)行。在這個(gè)過(guò)程中,手工設(shè)計(jì)非常重要,那么對(duì)設(shè)計(jì)者就提出了很高的要求,如果有錯(cuò)誤出現(xiàn)于某一個(gè)環(huán)節(jié),就不利于查找和修改。如果設(shè)計(jì)的是集成電路,那么設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過(guò)程將會(huì)直接影響到具體生產(chǎn)工藝,不利于復(fù)雜電路的測(cè)試。針對(duì)這種情況,就可以采用EDA技術(shù),通過(guò)自頂?shù)较碌脑O(shè)計(jì),可以提高系統(tǒng)設(shè)計(jì)的自動(dòng)化和可移植性,系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)周期也得到較大的縮短。
二、現(xiàn)代電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法
一是EDA技術(shù):EDA技術(shù)采用的是電子計(jì)算機(jī)技術(shù),將設(shè)計(jì)語(yǔ)言定義為硬件描述語(yǔ)言,借助于可編程器件,進(jìn)行元件建模和系統(tǒng)仿真,以此來(lái)自動(dòng)化設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品。具體來(lái)講,EDA技術(shù)包括這些特征:
在硬件設(shè)計(jì)中,應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)方法:通過(guò)開(kāi)發(fā)軟件,可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)硬件系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換,可以采用VHDL語(yǔ)言來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)輸入,在這個(gè)過(guò)程中,幾乎不需要有任何硬件參與進(jìn)來(lái),并且有著較強(qiáng)的可操作性和產(chǎn)品互換性。
基于芯片的設(shè)計(jì)方法:有人也用基于芯片的設(shè)計(jì)方法來(lái)直接定義EDA設(shè)計(jì)方法,有著較高的集成化程度,可以實(shí)現(xiàn)片上系統(tǒng)集成,借助于EDA技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)專(zhuān)用集成電路,可以縮小產(chǎn)品體積,降低功耗,有著較高的可靠性。
二是EDA的設(shè)計(jì)流程:EDA技術(shù)的出現(xiàn),革新了電子電路的設(shè)計(jì),通過(guò)計(jì)算機(jī)就可以自動(dòng)完成以往那些復(fù)雜的設(shè)計(jì)工作,電子設(shè)計(jì)師借助于EDA工具,對(duì)電子系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)自動(dòng)進(jìn)行電路設(shè)計(jì),性能分析,并且生成相應(yīng)的版圖。EDA技術(shù)是我國(guó)電子設(shè)計(jì)技術(shù)方面比較先進(jìn)的技術(shù),設(shè)計(jì)人員借助于計(jì)算機(jī),從頂?shù)较逻M(jìn)行設(shè)計(jì),對(duì)系統(tǒng)方案進(jìn)行設(shè)計(jì),并且做好功能劃分,然后采取其他的開(kāi)發(fā)工具,來(lái)設(shè)計(jì)出具有較高競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。
三、EDA技術(shù)在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
一是電子系統(tǒng)電路級(jí)設(shè)計(jì):首先對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行科學(xué)確定,然后結(jié)合設(shè)計(jì)方案要求,對(duì)元器件等進(jìn)行合理選擇,然后結(jié)合這些元器件,對(duì)電路原理圖進(jìn)行設(shè)計(jì)。然后進(jìn)行系統(tǒng)仿真,邏輯模擬數(shù)字電路,分析出現(xiàn)的各種故障情況,對(duì)模擬電路進(jìn)行交直流分析和瞬態(tài)分析。在仿真系統(tǒng)時(shí),元件模型庫(kù)是非常重要的一個(gè)方面,利用計(jì)算機(jī)上的模擬輸入輸出波形來(lái)對(duì)實(shí)際電路調(diào)試中的信號(hào)源和示波器進(jìn)行替代,本次仿真,主要是從功能層面上來(lái)對(duì)設(shè)計(jì)方案的有效性進(jìn)行檢驗(yàn)。通過(guò)仿真之后,來(lái)自動(dòng)布局布線PCB板,依據(jù)的是結(jié)合原理圖生成的電氣連接網(wǎng)絡(luò)。在PCB板的制作前,也可以應(yīng)用原理圖生成的電氣連接網(wǎng)絡(luò),比如熱分析,噪聲及竄擾分析、可靠性分析以及電磁兼容分析等等,并且在電路圖上反標(biāo)分析后的結(jié)果參數(shù),然后進(jìn)行后仿真,簡(jiǎn)單來(lái)講,就是第二次仿真,第二次仿真主要是在實(shí)際工作環(huán)境中,對(duì)PCB的可行性進(jìn)行試驗(yàn)。通過(guò)上面的敘述我們可以得知,在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)用電路級(jí)的EDA技術(shù),可以對(duì)系統(tǒng)的功能特性和物理特性全面了解和把握,這樣在設(shè)計(jì)階段就可以有效解決開(kāi)發(fā)過(guò)程中出現(xiàn)的各種缺陷,從而促使開(kāi)發(fā)時(shí)間進(jìn)行縮短,并且也不需要很高的開(kāi)發(fā)成本,
二是系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì):我們也可以將系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)稱(chēng)之為概念驅(qū)動(dòng)式設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)人員在對(duì)電路進(jìn)行描述時(shí),不需要結(jié)合門(mén)級(jí)原理圖,只需要進(jìn)行功能描述即可,但是要充分結(jié)合設(shè)計(jì)目標(biāo)進(jìn)行。因?yàn)椴恍枰紤]電路細(xì)節(jié),那么設(shè)計(jì)人員就可以花費(fèi)更多的時(shí)間來(lái)構(gòu)思設(shè)計(jì)方案,在計(jì)算機(jī)中輸入概念構(gòu)思和高層次描述形式,EDA系統(tǒng)對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)進(jìn)行自動(dòng)完成。系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)步驟是這樣的,首先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行功能劃分,采用的是自頂向下的設(shè)計(jì)方法,將VHDL代碼輸入進(jìn)去,然后將圖形輸入方式應(yīng)用進(jìn)來(lái),通過(guò)大量的實(shí)踐研究表明,這種方式理解起來(lái)比較的簡(jiǎn)單。然后用VHDL文件來(lái)編譯以上的設(shè)計(jì)輸入,如果設(shè)計(jì)規(guī)模較大,需要進(jìn)行功能仿真,以此來(lái)對(duì)系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)進(jìn)行檢驗(yàn)。在大型設(shè)計(jì)過(guò)程中,綜合和適配往往需要花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間,但是如果在綜合前仿真源代碼,就不需要有過(guò)多的重復(fù)設(shè)計(jì),節(jié)約了大量的時(shí)間。通過(guò)綜合器來(lái)綜合處理VHDL源代碼,促使網(wǎng)表文件的生成;因?yàn)榫C合優(yōu)化的對(duì)象是ASIC芯片,不同的廠家供應(yīng)商有著不同的系列,那么就需要結(jié)合廠家的綜合庫(kù)來(lái)進(jìn)行綜合。
四、結(jié)語(yǔ)
通過(guò)上文的敘述分析我們可以得知,隨著時(shí)代的進(jìn)步和發(fā)展,EDA技術(shù)不斷成熟,已經(jīng)被應(yīng)用到很多的領(lǐng)域。目前電子系統(tǒng)有著更高的集成度,體積更小,并且對(duì)性能和可靠程度提出了更高的要求,針對(duì)這種情況,就可以在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)用EDA技術(shù),通過(guò)大量的時(shí)間研究表明,有著不錯(cuò)的效果,設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)可以得到減少,設(shè)計(jì)周期也可以得到縮短。
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