探析EDA技术的优越性

EDA技术代表了当今电子设计技术的最新发展方向，利用EDA工具，电子设计人员可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统，大批工作可以通过计算机完成，并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计全部过程在计算机上处理完成。设计者采用的设计方法是一种高层次的“自上而下”的全新设计方法，这种设汁方法首先从系统设计人手，在顶层进行功能框图的划分和结构设计。在框图一级进行仿真、纠错并用硬件描述语言对高层次的系统行为进行描述，在系统一级进行验证。然后，用综合优化工具生成具体门电路的网络表，其对应的物理实现级可以是专用集成电路（ASIC）。

设计者的工作仅限于利用软件的方法，即利用硬件描述语言和EDA软件来完成对系统硬件功能的实现。由于设计的重要仿真和调试过程是在高层次上完成的，这既有利于早期发现结构设计上的毛病，避免设计工作过程的浪费，又减少了逻辑功能仿真的工作量，提高了设计的一次性成功率。由于现代电子产品的复杂度和集成度的日益进步，一般的中小规模集成电路组合已不能满足要求，电路设计逐步从中小规模芯片转为大规模、超大规模芯片，具有高速度、高集成度、低功耗的可编程IC器件已蓬勃发展起来。在EDA技术中所用的大规模、超大规模芯片被称为可编程ASIC芯片，这些可编程逻辑器件自20世纪70年代以来，经历了PROM、PLA、PAL、GAL、CPLD、FPGA几个发展阶段，其中CPLD（复杂可编程逻辑器件）/FPGA（现场可编程门阵列）的高密度可编程逻辑器件，目前集成度已高达200万门/片以上，它将掩模ASIC集成度高的优点和可编程逻辑器件设计生产方便的特点结合在一起，非常适于样品研制或小批量产品开发，使产品能以最快的速度上市，而当市场扩大时，它可以很轻易地转由掩模ASIC实现，因此开发风险也大为降低。可以说FPGA器件，已成为现代高层次电子设计方法的实现载体。

硬件描述语言（HDL）是EDA技术的重要组成部分，是EDA设计开发中的很重要的表达手段。VHDL是超高速集成电路硬件描述语言，作为电子设计主流硬件的描述语言，它具有很强的电路描述和建模能力，能从多个层次对数字系统进行建模和描述，从而大大简化了硬件设计任务，进一步提高了设计的可靠性。用VHDL进行电子系统设计的一个很大的优点是设计者可以专心致力于其功能的实现，而不需要对不影响功能的和工艺有关的因素耗费过多的时间和精力。(www.xing528.com)

在教学和科研方面，利用电路仿真工具进行电路设计和仿真；利用虚拟仪器进行产品调试；将FPGA器件的开发利用到仪器设备中。例如，在CDMA无线通信系统中，所有移动手机和无线基站都工作在相同的频谱，为区别不同的呼叫，每个手机有一个唯一的码序列，CDMA基站必须能判别这些不同的码序列才能分辨出不同的传呼进程，这一判别是通过匹配滤波器的输出显示在输入数据流中探调到特定的码序列。FPGA能提供良好的滤波器设计，而且能完成DSP高级数据处理功能，因而FPGA在现代通信领域方面获得广泛应用。在产品设计和制作方面，从高性能的微处理器、数字信号处理器直到各种电气电路等，EDA技术应用于前期的计算机模拟仿真、产品调试，可以说EDA技术已经成为电子工业领域不可缺少的技术支撑。

随着半导体技术、集成技术和计算机技术的迅猛发展，电子系统的设计方法和设计手段都产生了很大的变更。可以说EDA技术是电子设计领域的一场革命。传统的“固定功能集成块加连线”的设计方法正逐步地退出历史舞台，而基于芯片的设计方法正成为现代电子系统设计的主流。作为高等院校有关专业的学生和电子工程师了解和掌握这一先进技术势在必行，这不仅是提高设计效率的需要，更是时代发展的需求，只有掌握了EDA技术才有能力参与世界电子工业市场的竞争，才能生存和发展。随着科技的进步，电子产品的更新日新月异，EDA技术作为电子产品开发研制的源动力，已成为现代电子设计技术的核心。