基于EDA技术的电子设计要点

　　数字化是电子设计发展的必然趋势，EDA 技术综合了计算机技术、集成电路等在不断向前发展，给电子设计领域带来了一种全新的理念。本文笔者首先简单对EDA 技术的概念做了一个介绍，接着详细阐述了EDA 技术的几种典型特点，讨论了EDA技术在电子设计中的应用及一般流程，最后从细谨态度出发，根据经验，提出了几点注意事项。

　　0 引言

　　21 世纪是信息的时代，各种电子技术都迅雷不及掩耳的速度更新发展，电脑、手机、DV 等已成为当代生活不可缺少的一部分，这些电子产品的功能日渐增多，性能越来越好，价格却有减无增，探究其原因，集成电路制造技术的发展和电子设计技术的提高是两大主流因素，集成电路制造技术以微细加工为主，电子设计技术以EDA 技术为核心。EDA 技术已成为当今电子技术发展的前沿之一，这是在各技术较先进的国家的共同努力下取得的成果，CPLD、FPGA 可编程逻辑器件的应用，无疑为电子设计带来了极大的灵活性和适用性。

　　1 EDA 技术的概念与特征

　　1.1 概念

　　EDA 技术即是电子设计自动化技术，它由PLD 技术发展而来，可编程逻辑器件PLD 的应用与集成规模的扩大为数字系统的设计带来了极大的方便和灵活性，变革了传统的数字系统设计理念、过程、方法。通过对PLD 技术不断地改进提高，EDA 技术应运而生。

　　EDA 技术就是基于大规模可编程器件的，以计算机为工具，根据硬件描述语言HDL 完成表达，实现对逻辑的编译化简、分割、布局、优化等目标的一门新技术，借助EDA 技术，操作者可以通过利用软件来实现对硬件功能的一个描述，之后利用FPGA/CPLD 才可得到最终设计结果。

　　1.2 特征

　　1.2.1 全新的设计方法：自顶向下

　　传统的电子设计方法一般多是"自底向上"的，通俗来说就是在确定标准的通用的集成电路芯片之后，再行模块设计，最终完成系统设计。这种设计长期以来存在着难以克服的缺陷，效率不高，容易出故障，所需元器件太多，消耗大……EDA 技术是对传统电子设计方法的一种突破与变革，它的设计是"自顶向下"的，也即以系统设计为切入点，在设计之时就做好功能方框图的划分并完成各部分结构的规划，在方框图划分阶段完成仿真、纠错工作，同时借助HDL 完成对高层次系统的逻辑描述，经验证后，借助综合的优化工具完成电子设计，借助EDA 技术，操作者可以通过利用软件来实现对硬件功能的一个描述，之后利用FPGA/CPLD 才可得到最终设计结果。

　　这样，我们可以发现，不论是仿真还是调试都是在初期在一个高层次上就完成了的，如此，既有助于及时发现结构设计上可能出现的错误，减少设计工作中的失误，同时有效地提高了电子设计工作效率和成功率。

　　1.3 独特的描述语言：硬件描述语言

　　EDA 技术以硬件描述语言HDL 为系统逻辑描述的主要表达方式，那么什么是硬件描述语言？它是相对于一般的计算机语言如C、Pascsl 来说的，多应用于设计硬件电子系统，也属计算机语言，它描述电子系统的逻辑功能、电路功能和连接方式。ABEL-HDL 和VHDL 是现今应用比较广泛的两种硬件描述语言，后者较前者应用更多。

　　ABEL 可以支持各种方式的输入，所谓的输入方式就是指电路系统设计的表达方式，包括真值表、状态图。它的描述具有很强的独立性，与此同时，从宽口径到系统它都能完成描述，因而可以适应不同规模的编程设计，利用标准格式设计还 可以转换设计环境，对比VHDL 来说，它的适用面要宽许多，使用操作灵活简单，要求也要宽松，易于速成。

　　1.4 典型的设计：ASIC

　　现在电子产品更新极快，复杂度也在不断提高，有时候一个看起来比较简单电子系统它的组成也许是数万的中小规模集成电路，这样就使电子系统经常遭遇耗能高、可靠性低等问题的挑战。ASIC 芯片是对此问题进行改善的一个有效途径。

　　它包涵了FPGA 和CPLD 器件，FPGA/CPLD 是实现EDA 的基础，也是EDA 思想的最终表述手段，属于高密度的可编程逻辑器件，一般像样品的研制或者是批量不大的产品开发它们都能适用，并且极大的缩短设计周期，削减开销，避免风险，使产品能够尽快上市。

　　FPGA 和CPLD 的结构有所不同，前者是标准的门阵列，而后者是与或阵列，但是二者的集成度及易用性都颇为相似，因而可以并驾齐驱。当然二者也有各自的特点，其差异表现在以下几个方面：

　　（1）颗粒粗细不同。与CPLD 相比，FPGA 的颗粒相对细一些，它的一个颗粒只是逻辑宏单元，而CPLD 的则是逻辑宏块。

（2）适用结构不同。FPGA 更适合应用于触发器相对丰富的结构之中，CPLD 比较适合应用于触发器