电子EDA技术发展与应用
EDA技术发展与应用
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Ｅ ＤＡ 技 术 发 展 与 应 用
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EDA技术及其应用
在编程下载前必须利用EDA工具对适配生成的结果进行模拟测试
仿真
时序仿真
功能仿真
1.6 PLD
1.6.1 PLD的分类
集成度
低集成度芯片 高集成度芯片
可编程逻辑器件
乘积项结构器件 查找表结构器件
编程工艺
熔丝(Fuse)型器件 反熔丝(Anti-fuse)型器件 EPROM型 EEPROM型 SRAM型
逻辑综合
版图综合 结构综合
1.5 面向FPGA的EDA开发流程
1.5.3 适配（布线布局）
适配器也称结构综合器，它的功能是将由综合器产生的网表文件配置 于指定的目标器件中，使之产生最终的下载文件，如JEDEC、Jam格式的 文件。适配所选定的目标器件必须属于原综合器指定的目标器件系列。
1.5.4 仿真
●系统板设计结束后仍可利用计算机对 硬件系统进行完整的测试。
1.5 面向FPGA的EDA开发流程
1.5.1 设计输入
图1-1 FPGA的EDA开发流程
1.5 面向FPGA的EDA开发流程
1.5.1 设计输入 1. 图形输入
状态图输入 波形图输入 原理图输入
2. 硬件描述语言文本输入
将使用了某种硬件描述语言(HDL)的电路设计文本，如 VHDL或Verilog的源程序，进行编辑输入。
EDA技术为现代电子理论和设计的表达与实现提供了可能性。
1.1 EDA技术
EDA技术发展阶段
20世纪70年代 MOS工艺已得到广泛的应用 20世纪80年代 集成电路设计进入了CMOS(互补场效应管)时代 20世纪90年代 EDA技术推向成熟和实用
21世纪后
▲在FPGA上实现DSP应用 ▲在一片FPGA中实现一个完备的嵌入式系统 ▲ EDA软件不断推出 ▲ EDA使得电子领域各学科的界限更加模糊，更加互为包容 ▲基于EDA的用于ASIC设计的标准单元已涵盖大规模电子系统及复杂IP核模块 ▲软硬IP(Intellectual Property)核广泛应用 ▲ SoC高效低成本设计技术的成熟 ▲系统级、行为验证级硬件描述语言的出现，使复杂电子系统的设计和验证趋于简单
EDA技术的发展趋势与应采取的对策
EDA技术的发展趋势与应采取的对策
一、EDA技术发展趋势
1、深度学习和机器学习的发展催生了自动化电子设计自动化（EDA）技术的发展，使其能够利用复杂的算法在更大的数据量上进行大规模的设计服务。
2、为了解决EDA技术存在的复杂性和低效问题，越来越多的科学家和工程师正在开发新的解决方案，包括采用虚拟现实和增强现实技术，提高EDA设计的效率和准确性。
3、随着芯片技术的发展，EDA技术也逐步实现了芯片设计领域的深度结合，使EDA技术在芯片设计中更加准确、可靠、安全。
4、随着对EDA开发的不断需求，EDA技术在芯片设计与智能嵌入式设备领域的应用也日益增多，为企业提供了更多的智能化解决方案。
5、未来，EDA技术将在数字产品开发中发挥重要作用，同时也将会有更多新的技术和解决方案加入到EDA领域中，以满足不断增长的芯片设计需求。
1、应加强EDA技术在行业应用的推广，提升企业的产品质量，为企业带来更多额外的收益。
2、加强与芯片设计领域的技术研究与结合，改进传统的EDA模型，实现更高的设计效率和可靠性。
3、利用现有的增强现实和虚拟现实技术。
EDA现状及发展趋势
EDA现状及发展趋势
一、EDA现状
目前，EDA已成为成为智能分析平台的关键技术，它是基于数据挖掘
和关联规则技术的一种新兴体系，用于为企业提供更好的决策信息。
目前，EDA技术主要有以下应用：
（1）数据挖掘。
根据大数据，结合机器学习技术，运用EDA技术可
以实现数据挖掘，从中提取出与业务相关的规律和观察性结果，改善流程
和决策。
（2）关联规则。
关联规则是EDA技术的核心，它可以通过分析大量
记录，挖掘出隐藏的关联规则，为企业的决策提供更有效的指导。
（3）可视化分析。
利用EDA，企业可以对数据进行动态可视化分析，以更清晰的形式显示业务趋势，方便用户对数据进行更高级的分析。
（4）协同分析。
EDA可以根据数据模型、数据技术和数据分析工具等，来实现协同分析，使企业能够更有效地分析大数据。
二、EDA发展趋势
（1）深入挖掘结构数据。
随着人工智能技术的不断发展，EDA将以
更深入的方式挖掘结构数据，获取更多的决策性信息。
（2）实现数据质量管理。
随着大数据的不断发展，企业的数据质量
管理需求也在不断增加，EDA也可以通过质量管理来降低数据的潜在风险。
EDA技术及应用
4、属性 表示数值、信号、数据格式、数据范围及函数等属性的。 三、运算符（操作符）见表9、2 使用中注意数据类型要匹配，且注意优先级关系：
运算符
NOT，ABS，** *，/，MOD，REM +（正号），-（负号）
+，-，& SLL，SLA，SRL，SRA，ROL，ROR
=，/=，<，>，<=，>= AND，OR，NAND，NOR，XOR，XNOR
优先级
高
低
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9、2 VHDL语句
包括顺序处理语句和并行处理语句 并行语句作为一个整体运算，程序中被激活的语句都
执行。 顺序语句则按照程序书写顺序来执行。顺序语句只能
用于进程或子程序中，用来定义进程或子程序的算法。 顺序语句可以进行算术、逻辑运算，信号和变量的赋 值，子程序的调用，可以进行条件控制和迭代。 一、常用顺序处理语句 1、变量赋值语句
不能带出当前单元且赋值立即生效。其格式为： VARIABLE 变量名：数据类型：约束条件：=初始值； 例如： VARIABLE n：INTEGER RANGE 0 TO 15：=2； 也可以在语句后面紧跟变量赋值语句。格式为：
目标变量名：=表达式； 例如： VARIABLE a，b：=REAL； VARIABLE x，y：BIT_VECTOR（0 TO 7）； 则可以有以下合法赋值语句：
输出配置区
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4、输入输出单元IOC（I/O Cell） 5、巨型块（Megablock） 包括8个GLB，1个ORP，16个IOC和两个专用I/O 6、时钟分配单元 二、在系统编程 1、各种状态 2、实现方式 3、编程组态与接口
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电路与电子技术-电子设计自动化(eda)简介
HDL描述可以被EDA工具转换成可执行的硬件配置，从而在FPGA或ASIC上实现。
逻辑合成
01
逻辑合成是将HDL描述转换为门级网表的自动化过程
。
02
逻辑合成工具使用优化算法和库技术，将HDL代码转
换为低层次的逻辑门级描述，以便于物理实现。
成熟阶段
20世纪80年代以后，随着计算机技 术的飞速发展，EDA技术逐渐成熟， 出现了许多功能强大的EDA软件， 广泛应用于电子设计领域。
EDA技术的应用领域
集成电路设计
EDA技术广泛应用于集成电路 设计领域，包括逻辑设计、物 理设计、布线设计和可靠性分
析等环节。
电路板设计
EDA技术可以帮助设计师完成 电路板的设计、布局、布线和 仿真等任务，提高设计效率和 产品质量。
大数据分析
通过大数据技术，对电路设计过 程中的数据进行分析，挖掘设计 规律和优化方向，提高设计效率 和质量。
实时计算与仿真
利用云计算的强大计算能力，实 现电路设计的实时仿真和计算， 提高设计的实时性和准确性。
5G通信技术在EDA中的应用
远程协同设计
利用5G高速网络，实现 远程协同设计，让团队 成员在全球范围内进行 实时沟通和协作。
特点
EDA技术具有自动化、智能化、高精度和高效率等特点，能够大大提高电路和 电子系统的设计和生产效率，降低成本，缩短研发周期。
EDA技术的发展历程
初级阶段
20世纪60年代，人们开始使用计 算机辅助设计（CAD）软件进行 简单的电路原理图绘制和布局。
发展阶段
20世纪70年代，随着集成电路的 出现，EDA技术逐渐发展，出现了 电路仿真和版图自动布局布线等工 具。
EDA技术及发展趋势
EDA 技术及发展趋势EDA 技术的概念及范范畴：EDA 技术是在电子 CAD 技术基础上发展起来的计算机软件系统，是指以计算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果，进行电子产品的自动设计。
利用 EDA 工具，电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统，大量工作可以通过计算机完成，并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出 IC 版图或者 PCB 版图的整个过程在计算机上自动处理完成。
现在对 EDA 的概念或者范畴用得很宽。
包括在机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域，都有 EDA 的应用。
目前 EDA 技术已在各大公司、企事业单位和科研教学部门广泛使用。
例如在飞机创造过程中，从设计、性能测试及特性分析直到飞行摹拟，都可能涉及到 EDA 技术。
本文所指的 EDA 技术，主要针对电子电路设计、 PCB 设计和 IC 设计。
EDA 设计可分为系统级、电路级和物理实现级。
EDA 常用软件： EDA 工具层出不穷，目前进入我国并具有广泛影响的 EDA 软件有： EWB、PSPICE、OrCAD、PCAD、Protel、Viewlogic、Mentor、Graphics、Synopsys、LSIlogic、Cadence、MicroSim 等等。
这些工具都有较强的功能，一般可用于几个方面，例如不少软件都可以进行电路设计与仿真，同时以可以进行PCB 自动布局布线，可输出多种网表文件与第三方软件接口。
下面按主要功能或者主要应用场合，分为电路设计与仿真工具、 PCB 设计软件、 IC 设计软件、 PLD 设计工具及其它 EDA 软件，进行简单介绍。
1、电子电路设计与仿真工具电子电路设计与仿真工具包括 SPICE/PSPICE；EWB；Matlab；SystemView；MMICAD 等。
下面简单介绍前三个软件。
(1) SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)是由美国加州大学推出的电路分析仿真软件，是 20 世纪 80 年代世界上应用最广的电路设计软件， 1998 年被定为美国国家标准。
EDA技术应用及发展前景介绍
EDA技术应用及发展前景介绍EDA（Electronic Design Automation，电子设计自动化）是一种用于设计和开发电子系统的计算机辅助工具和技术。
它主要包括电路设计、逻辑设计、物理设计以及验证等方面的工作。
EDA技术的应用涵盖了各个领域，包括芯片设计、系统级设计、PCB设计等，具有广泛的应用前景。
首先，EDA技术在芯片设计方面发挥了重要的作用。
芯片设计是一项复杂而繁琐的工作，需要设计工程师进行大量的计算和仿真。
EDA技术通过提供一系列功能强大的工具，可以大大简化设计过程，提高设计效率。
例如，EDA技术可以提供先进的仿真工具，可以对电路进行各种性能指标的评估和验证。
此外，EDA技术还可以提供物理设计工具，帮助工程师进行最优的布局和布线。
通过这些工具的应用，可以大大减少设计错误，提高设计质量。
其次，EDA技术在系统级设计方面也有广泛的应用。
系统级设计是指在高层次上对整个系统进行设计和优化。
对于复杂的电子系统而言，系统级设计有助于降低设计风险，提高设计效率和可靠性。
EDA技术可以提供各种高级的建模和仿真工具，可以对系统进行深入的分析和评估。
此外，EDA技术还可以提供强大的优化工具，可以通过自动化的方式找到设计空间中的最佳解决方案。
最后，EDA技术在PCB设计方面也有重要的应用。
PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）设计是一项关键的任务，对于电子系统的性能和可靠性有着直接的影响。
EDA技术可以提供各种功能强大的PCB设计工具，可以对电路进行布局、布线、信号完整性分析等。
通过这些工具的应用，可以实现高密度、高性能和低成本的电路设计。
总的来说，EDA技术在电子设计方面有着广泛的应用前景。
随着电子系统的复杂性不断提高，传统的手工设计方法已经无法满足现代的需求。
EDA技术通过提供一系列功能强大的工具，可以显著提高设计效率和质量，减少设计风险。
未来，随着技术的不断发展，EDA技术将继续演进，提供更加先进和全面的工具和方法，助力电子设计的发展。