EDA技术主要概念

时间:2022-03-11 12:15:02 EDA技术培训 我要投稿

EDA技术主要概念

  EDA(电子线路设计座自动化)是以计算机为工作平台、以硬件描述语言(VHDL)为设计语言、以可编程器件(CPLD/FPGA)为实验载体、以ASIC/SOC芯片为目标器件、进行必要元件建模和系统仿真电子产品自动化设计过程。下面是小编整理的EDA技术主要概念相关内容。

  EDA软件简介

  “EDA”就是Electronic Design AutomaTIon(电子设计自动化),也就是能够帮助人们设计电子电路或系统软件工具,该工具可以使设计更复杂电路和系统成为可能。目前进入我国并具有广泛影响EDA软件有:muhisim7、OW_AD、Protel、Viewlogio、Mentor、Synopsys、PCBW Id、Cadence、MicmSim等等,这些软件各具特色,大体分为芯片级设计工具、电路板级设计工具、可编程逻辑器件开发工具和电路仿真工具等几类;其中Protel是国内最流行、使用最广泛一种印制电路板设计首选软件,由澳大利亚protd Technology公司出品,过去只是用来进行原理图输入和PCB版图设计,从Protel 98开始,加入了模拟数字混合电路仿真模块和可编程逻辑器件设计模块,1999年Protel推出了功能更加强大EDA综合设计环境Protel 99,它将EDA全部内容整合为一体,成为完整EDA软件,因而该软件发展潜力很大,但它最具特色和最强大功能仍是原理图输人和PCB版图设计。

  EDA技术主要内容

  EDA技术涉及面很广,内容丰富,从教学和实用角度看,主要应掌握如下4个方面内容:一是大规模可编程逻辑器件;二是硬件描述语言;三是软件开发工具;四是实验开发系统。其中,大规模可编程逻辑器件是利用EDA技术进行电子系统设计载体,硬件描述语言是利用EDA技术进行电子系统设计主要表达手段,软件开发工具是利用EDA技术进行电子系统设计智能化自动设计工具,实验开发系统则是利用EDA技术进行电子系统设计下载工具及硬件验证工具。

  EDA技术主要特征

  1、用软件设计方法来设计硬件

  硬件系统转换是由有关开发软件自动完成,设计输入可以是原理图VHDL语言,通过软件设计方式测试,实现对特定功能硬件电路设计,而硬件设计修改工作也如同修改软件程序一样快捷方便,设计整个过程几乎不涉及任何硬件,可操作性、产品互换性强。

  2、基于芯片设计方法

  EDA设计方法又称为基于芯片设计方法,集成化程度更高,可实现片上系统集成,进行更加复杂电路芯片化设计和专用集成电路设计,使产品体积小、功耗低、可靠性高;可在系统编程或现场编程,使器件编程、重构、修改简单便利,可实现在线升级;可进行各种仿真,开发周期短,设计成本低,设计灵活性高。

  3、自动化程度高

  EDA技术根据设计输入文件,将电子产品从电路功能仿真、性能分析、优化设计到结果测试全过程在计算机上自动处理完成,自动生成目标系统,使设计人员不必学习许多深入专业知识,也可免除许多推导运算即可获得优化设计成果,设计自动化程度高,减轻了设计人员工作量,开发效率高。

  4、自动进行产品直面设计

  EDA技术根据设计输入文件(HDL或电路原理图),自动地进行逻辑编译、化简、综合、仿真、优化、布局、布线、适配以及下载编程以生成目标系统,即将电子产品从电路功能仿真、性能分析、优化设计到结果测试全过程在计算机上自动处理完成;

  EDA技术要点

  1、可编程逻辑器件-PLD

  数字逻辑器件发展直接反映了从分立元件、中小规模标准芯片过渡到可编程逻辑器件过程。ISP技术和HDPLD器件使设计人员能够在实验室中方便地开发专用集成数字电路芯片ASIC.当前,国内外许多著名厂商均已开发出新一代ISP器件以及相应开发软件(如Synario、EXPERT、FundaTIon、MAX Plus2等)。

  2、“自顶而下”设计方法

  10年前,电子设计基本思路还是选择标准集成电路“自底向上”(Bottom-Up)地构造出一个新系统。这样设计方法如同一砖一瓦建造楼房,不仅效率低、成本高而且容易出错,高层次设计给我们提供了一种“自顶向下”(Top-Down)全新设计方法,这种方法首先从系统入手,在顶层进行功能方框图划分和结构设计,在方框图一级进行仿真、纠错,并用硬件描述语言对高层系统进行描述,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网表,其对应物理实现级可以是印刷电路板或专用集成电路,由于设计主要仿真和调试过程是在高层次上完成,这既有利于早期发现结构设计上错误,避免设计工时浪费,同时也减少了逻辑功能仿真工作量,提高了设计一次成功率。

  扩展:EDA技术布局常用规则

  1.我们要注意贴片器件(电阻电容)与芯片和其余器件的最小距离芯片:一般我们定义分立器件和IC芯片的距离0.5~0.7mm,特殊的地方可能因为夹具配置的不同而改变

  2.对于分立直插的器件

  一般的`电阻如果为分立直插的比贴片的距离略大一般在1~3mm之间。注意保持足够的间距(因为加工的麻烦,所以直插的基本不会用)

  3.对于IC的去耦电容的摆放

  每个IC的电源端口附近都需要摆放去耦电容,且位置尽可能靠近IC的电源口,当一个芯片有多个电源口的时候,每个口都要布置去耦电容。

  4.在边沿附近的分立器件

  由于一般都是用拼板来做PCB,因此在边沿附近的器件需要符合两个条件,第一就是与切割方向平行(使器件的应力均匀),第二就是在一定距离之内不能布置器件(防止板子切割的时候损坏元器件)

  5.如果相邻的焊盘需要相连,首先确认在外面进行连接,防止连成一团造成桥接,同时注意此时的铜线的宽度。

  6.焊盘如果在铺通区域内需要考虑热焊盘(必须能够承载足够的电流),如果引线比直插器件的焊盘小的话需要加泪滴(角度小于45度),同样适用于直插连接器的引脚。

  7.元件焊盘两边的引线宽度要一致,如果时间焊盘和电极大小有差距,要注意是否会出现短路的现象,最后要注意保留未使用引脚的焊盘,并且正确接地或者接电源。

  8. 注意通孔最好不要打在焊盘上。

  9.另外就是要注意的是引线不能和板边过近,也不允许在板边铺铜(包括定位孔附近区域)

  10.大电容:首先要考虑电容的环境温度是否符合要求,其次要使电容尽可能的远离发热区域

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