蔡驍
摘 要:Electronic Design Automation即EDA技術,其是指電子設計自動化。EDA技術作為一種新型技術,具備較快的發(fā)展速度,其設計載體是可編程大規(guī)模邏輯器件,其主導的描述系統(tǒng)邏輯的語言是硬件表述語言,其設計工具是可編程大規(guī)模邏輯器件的實驗開發(fā)系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)、計算機,結合相關的開發(fā)軟件,自動以軟件的形式在硬件系統(tǒng)中設計電子系統(tǒng)的一種新型技術。EDA技術能夠進行邏輯優(yōu)化、邏輯分割、邏輯化簡、邏輯綜合、邏輯編譯、邏輯仿真、邏輯布局布線等,進行相應目標芯片的編程下載、邏輯映射、適配編譯等工作,從而使專用集成芯片或者是集成電子系統(tǒng)最終形成。
關鍵詞:EDA技術;現(xiàn)代電子設計;應用
EDA技術是于20世紀90年代發(fā)展起來的新型技術,已成為現(xiàn)代電子設計發(fā)展的新潮流,該項技術是以計算機的工作平臺為基礎的,對職能化技術、計算機的相關技術與電子技術等一系列的科技技術進行了綜合,實現(xiàn)電子產品自動化的設計。技術作為現(xiàn)代電子設計當中的重要手段,其應用的作用日漸凸顯,應用的領域非常廣泛,電子組件、通訊、信息等行業(yè)都要依靠技術。在現(xiàn)代電子設計當中,技術具有核心性的作用,是不可替代的。
1.EDA技術的主要內容
1.1大規(guī)??删幊踢壿嬈骷≒LD)
大規(guī)模可編程邏輯器件(PLD)是近年來發(fā)展起來的一種新型集成電路,其利用EDA技術為設計載體。當前應用最廣泛的有以下兩種:現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA);復雜可編程邏輯器件(CPLD),這兩者的出現(xiàn)在很大程度上加快了電子產品更新?lián)Q代的步伐。下一代CPLD將呈現(xiàn)出以下四大發(fā)展趨勢:最先進的ASIC生產工藝將被廣泛用于以FDGA為代表的可編程邏輯器件上;越來越多的高端FPGA產品將包含DSP或CPU等處理器內核,從而FPGA將由傳統(tǒng)的硬件設計手段逐步過渡為系統(tǒng)級設計平臺;FPGA將包含功能越來越豐富的硬核(Hard IP Core),與傳統(tǒng)的ASIC進一步融合,并通過結構化ASIC技術加快占領部分ASIC市場;低成本FPGA的密度越來越高,價格越來越合理,將成為FPGA發(fā)展的中堅力量。這四個發(fā)展趨勢可簡稱為先進工藝、處理器內核、硬核與結構化ASIC、低成本器件。
1.2硬件描述語言(HDL)
HDL是以PLD為物理實現(xiàn)工具,對電子系統(tǒng)硬件的功能、特性進行描述的一類語言。目前,任何一種EDA工具都需要HDL,而較有影響力的HDL有:ABEL-HDL語言,VHDL語言等。ABEL-HDL語言:這是一種早期硬件描述語言。它可以在硬件設計中,方便準確的描述該硬件的邏輯功能,但ABEL-HDL語言特性受支持程度不高。VHDL語言:全稱為超高速集成電路硬件描述語言(Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language),是當今世界EDA技術的主用語言,由美國國防部于上世紀八十年代末研發(fā)成型。VHDL語言具有齊全的設計功能且易于共享,已成為標準的硬件描述語言。
1.3軟件開發(fā)工具
EDA軟件在EDA領域占有很重要的位置,按其工作領域與主要功能可分為電子電路設計工具、仿真工具、PCB設計軟件、IC設計軟件、PLD設計工具等,其中IC設計工具與PLD設計工具代表了當今電子設計的發(fā)展水平。IC設計工具自問世以來,發(fā)展迅速,其本身已發(fā)展到ASIC芯片設計階段。PLD是一種由用戶以自身需要為起點構造邏輯功能的電路。目前小型簡單的PLD工具,一般由生產廠家提供,而大型復雜的,則需要軟件設計公司聯(lián)合推出。
2.EDA技術在現(xiàn)代電子設計中的應用價值
目前,EDA技術應用十分廣泛,其在電子設計領域中的實踐應用,發(fā)揮著關鍵性的作用?,F(xiàn)代電子設計的編程方式一般以在線編程和無線編程為主,而EDA技術不僅能夠滿足設計工作的實際需求,同時還可真正實現(xiàn)無障礙編程。實踐過程中,具有良好的保密性和可靠性,可從根本上解決復位障礙問題。在壓縮和集成功能的應用環(huán)境下,能夠對產品系統(tǒng)中的芯片進行有效集成,以此為后續(xù)的管理工作提供便利條件,更加有助于風險防控工作的順利開展,保證了電子設計的可靠性。另外EDA技術在電子設計中的應用效率也比較高,其可實現(xiàn)多種任務的同步運行。在多模塊功能的應用環(huán)境中,可提升設計水平,加快設計進度,以此推動電子設計工作朝著市場化、信息化的方向發(fā)展。
3.EDA技術在現(xiàn)代電子設計當中的應用
EDA技術應用范圍廣泛,在現(xiàn)代電子設計當中發(fā)揮著一系列作用?,F(xiàn)代電子設計技術當中,在線編程和無線編程是應用較廣的方式,EDA技術不但可以充分滿足電子設計發(fā)展的需要,還能促進無障礙的編程的達成,編程的過程當中可以有效保障保密性。EDA技術可靠性十分顯著,當電子設計出現(xiàn)跑飛、障礙等問題時,該技術能夠有效地解決。還能在應用壓縮功能與集成功能的情況下,實現(xiàn)對電子設計的產品系統(tǒng)朝某一芯片有效的集成,這樣為設計管理的實踐帶來了極大的便利,有利于控制電子設計的風險,有效保證設計的可靠性。此外,該技術在電子設計當中的應用也有很高效率,可以實現(xiàn)多個任務同時運行。
EDA技術應用當中,能夠用于多模塊功能,使電子設計的速度得到又下的較快,同時改善了電子設計的水平及效率,推動了電子設計向市場化的發(fā)展。此外,EDA技術還有很強適應性,利用對該技術高效、高速和大容量的特點的有效性,在促進電子的設計創(chuàng)新和升級方面發(fā)揮著巨大作用。EDA技術所具有的優(yōu)勢和特征,極大的促進了現(xiàn)代電子設計與相關行業(yè)的發(fā)展。
4.結語
總而言之,在電子設計行業(yè)中,EDA技術屬于一個偉大的變革,當今恰恰處在迅速發(fā)展的時期,每一年都會出現(xiàn)一些新型的EDA工具,而國內應用EDA技術的能力還遠遠不如一些發(fā)達國家。為此無論是作為高校電子類的學生、還是電子硬件工程師,都務必學習和掌握EDA技術,從而能夠開發(fā)CPLD/FPGA。只有如此,才可以在未來的社會發(fā)展和競爭中占據優(yōu)勢地位。
參考文獻:
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