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集成电路辅助设计范文1
20世纪末，电子设计技术获得了飞速的发展，现代电子设计技术的核心已日趋转向基于计算机的电子设计自动化技术，即EDA（ElectronicDesignAutomation）技术。EDA技术就是依赖功能强大的计算机，在EDA工具软件平台上，对以硬件描述语言HDL（HardwareDescriptionLanguage）为系统逻辑描述手段完成的设计文件，自动地完成逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合、结构综合（布局布线），以及逻辑优化和仿真测试，直至实现既定的电子线路系统功能。EDA技术在硬件实现方面融合了大规模集成电路制造技术，IC版图设计技术、ASIC测试和封装技术、FPGA/CPLD编程下载技术、自动测试技术等；在计算机辅助工程方面融合了计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）、计算机辅助工程（CAE）技术以及多种计算机语言的设计概念；而在现代电子学方面则容纳了更多的内容，如电子线路设计理论、数字信号处理技术、数字系统建模和优化技术及长线技术理论等。
二、电子设计自动化技术的发展历程
EDA技术的发展经历了一个由浅到深的过程。20世纪70年代，随着中小规模集成电路的开发应用，传统的手工制图设计印刷电路板和集成电路的方法已无法满足设计精度和效率的要求，因此工程师们开始进行二维平面图形的计算机辅助设计，以便把人们从繁杂、机械的版图设计工作中解脱出来，这就产生了第一代EDA工具。到了80年代，为了适应电子产品在规模和制作上的需要，随之出现了以计算机仿真和自动布线为核心技术的第二代EDA技术。其特点是以软件工具为核心，通过这些软件完成产品开发的设计、分析、生产、测试等各项工作。90年代后，EDA技术继续发展，出现了以高级语言描述、系统级仿真和综合技术为特征的第三代EDA技术。它的出现，极大地提高了系统设计的效率，使广大的电子设计师开始实现“概念驱动工程”的梦想。设计师们摆脱了大量的辅助设计工作，而把精力集中于创造性的方案与概念构思上，从而极大地提高了设计效率，缩短了产品的研制周期。由此可见，EDA技术可以看做是电子CAD的高级阶段。EDA工具的出现，给电子系统设计带来了革命性的变化。随着Intel公司Pentium处理器的推出，Xilinx等公司几十万门规模的FPGA的上市，以及大规模的芯片组和高速、高密度印刷电路板的应用，EDA技术在仿真、时序分析、集成电路自动测试、高速印刷电路板设计及操作平台的扩展等方面都面临着新的巨大的挑战。这些问题实际上也是新一代EDA技术未来发展的趋势。
三、电子设计自动化技术的优势
在传统的数字电子系统或IC设计中，手工设计占了较大的比例。一般先按电子系统的具体功能要求进行功能划分，然后将每个电子模块画出真值表，用卡诺图进行手工逻辑简化，写出布尔表达式，画出相应的逻辑线路图，再据此选择元器件，设计电路板，最后进行实测与调试。手工设计方法主要有以下缺点：复杂电路的设计、调试十分困难；由于无法进行硬件系统功能仿真，如果某一过程存在错误，查找和修改十分不便；设计过程中产生大量文档，不易管理；对于IC设计而言，设计实现过程与具体生产工艺直接相关，因此可移植性差；只有在设计出样机或生产出芯片后才能进行实测。与之相比，EDA技术的优势则显而易见。
1.用HDL对数字电子系统进行抽象的行为与功能描述到具体的内部线路结构描述，从而可以在电子设计的各个阶段、各个层次进行计算机模拟验证，保证设计过程的正确性，可以大大降低设计成本，缩短设计周期。
2.EDA工具之所以能够完成各种自动设计过程，关键是有各类库的支持，如逻辑仿真时的模拟库、逻辑综合时的综合库、版图综合时的版图库、测试综合时的测试库等。
3.某些HDL语言也是文档型的语言(如VHDL)，极大地简化设计文档的管理。
4.EDA技术中最为令人瞩目的功能，即最具现代电子设计技术特征的功能是日益强大的逻辑设计仿真测试技术。这极大地提高了大规模系统电子设计的自动化程度。
5.传统的电子设计方法至今没有任何标准规范加以约束，因此，设计效率低，系统性能差，开发成本高，市场竞争能力小。EDA技术的设计语言是标准化的，不会由于设计对象的不同而改变；它的开发工具是规范化的，EDA软件平台支持任何标准化的设计语言；它的设计成果是通用性的，IP核具有规范的接口协议。良好的可移植与可测试性，为系统开发提供了可靠的保证。
6.EDA技术最大的优势就是能将所有设计环节纳入统一的自顶向下的设计方案中。
集成电路辅助设计范文2
关键词：CAA CAD；增益；增益带宽积；上限截止频率
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）03-0119-02
随着大规模集成电路和电子计算机的迅速发展，电子电路的分析与设计方法发生了重大改革，以计算机辅助分析与计算机辅助设计（简称CAA与CAD）为基础的电子设计自动化技术已广泛应用于集成电路与系统的设计之中。它改变了以定量估算和电路实验为基础的传统设计方法，成为现代电子系统设计的关键技术之一。因此，将电子线路课程内容与CAA、CAD紧密结合起来是教学改革的需要。
一、CAA、CAD工具
由于模拟电路在性能上的复杂性和电路结构的多样性，对仿真工具的精度、可靠性、收敛性以及速度等方面都有相当高的要求。Pspice是国内外公认的模拟电路通用仿真工具。它采用数学模型和仿真算法，利用计算机的计算、存储和图形处理的高速和高效率，以电路理论为依据，无需任何实际元器件，用事先设计出的各种功能的应用程序，取代大量的仪器仪表。学生可以通过逼真的特性曲线更全面地理解书本上很抽象的概念，使课堂教学收到事半功倍的效果。在电路设计时，可以通过这些应用程序对电路进行各种分析、计算和效验。它就相当于一个现代化的电子线路实验室，可以对电子系统及VLSI的整个设计过程进行逼真的模拟。这不仅使设计达到高质量、高可靠性，而且降低了成本，缩短了开发周期。
二、实例分析
图1为单管共发射极放大电路的原理图。设晶体管的参数为：βF=100，RBB'=80Ω，CJC0=2.5PF，fT=400MHZ，VA=∞。
①调解偏置电压VBB使ICQ≈1mA。②计算电路的上限截止频率fH和增益带宽积G・BW；③分别将RBB改为200Ω，将RS改为1KΩ，将CJC0改为9PF，其它参数不变，重复②中的计算；④设RS改为500Ω，AVS＞30，fH＞4MHZ。试设计电路元件参数。输入网单文件如下：
A CE AMP；VS 1 0 AC 1；RS 1 2 200；C1 2 3 10U；RB 3 4 20K；VBB 4 0 0.92；Q1 5 3 0 MQ；RC 6 5 2K；VCC 6 0 12；.MODEL MQ NPN IS=1E-15 RB=80 CJC=2.5P TF=3.7E-10 BF=100；.OP；.DC VBB 0 2 0.01；*.AC DEC 10 0.1 100MEG；.PROBE；.END
运行结果分析：
①ICQ-VBB曲线如图2所示。可以看出，当VBB=0.92V时，ICQ=1mA。VBB的数值可作为偏置电路设计的依据。
②电压增益AVS的幅频特性曲线如图3中以符号标示的曲线所示，可得出中频增益AVS≈70.4，fH≈6.21MHZ，因而G・BW=440.3MHZ。
③将RBB′由80Ω增加到200Ω，其它参数不变，其AVS的幅频特性曲线如图3中的符号■标示的曲线所示，AVS≈67.2，fH≈4.53MHZ，因而G・BW=304.3MHZ。中频增益略有下降，上限截止频率明显降低。
④将RS由200Ω改为1KΩ时，其AVS的幅频曲线如图3中的以符号标示的曲线所示。AVS≈53.4，fH≈2.17MHZ，G・BW≈115.9MHZ。中频增益、上限截止频率及G・BW都明显下降，可见RS对高频响应特性影响较大。
⑤将CJC0由2.5PF增大到9PF时，AVS的幅频特性曲线如图3中的以符号标示的曲线所示。AVS≈70.4，fH≈1.8MHZ，G・BW≈127.4MHZ。即增大CJC0对中频增益没有影响，但却使fH明显下降。
⑥当RS=500Ω时，可通过减小RC（=1.2KΩ），而其它参数不变来满足设计要求。AVS的幅频特性曲线如图4所示。可见，AVS≈38，fH≈5.13MHZ。
通过图形曲线的分析结果，验证了课本的基本理论，即，选择RBB′、Cb′c小的晶体管，尽量减小信号源内阻RS（恒压激励）可以获良好的高频响应特性。此外，减小负载电阻Rc、提高晶体管的fT，可提高高频特性。
可见，电子线路课程引进CAA、CAD技术，一方面可以使学生了解并掌握集成电路和电子系统计算机辅助分析与设计工具的功能，掌握现代电路设计技术与方法；另一方面，更深入地学习和理解电子线路课程中各章节内容的原理、特点及应用，提高分析问题和解决问题的能力，扩展知识面，为今后从事集成电路和系统设计时，能正确使用和设计模拟集成电路，更快地进入电子设计自动化领域，打下良好的基础。
参考文献：
[1][美]Donald A.Neamen.赵桂钦，卜艳萍，译.电子电路分析与设计[M].北京：电子工业出版社，2008.
[2]Connelly J A，Choi P.Macromodeling with SPICE，Prentice-Hall，2005.
[3]Fenical L H. Pspice：A Tutorlal> Prentice-Hall，2002.
集成电路辅助设计范文3
关键词：IP技术 模拟集成电路 流程
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）03（b）-00-02
1 模拟集成电路设计的意义
当前以信息技术为代表的高新技术突飞猛进。以信息产业发展水平为主要特征的综合国力竞争日趋激烈，集成电路（IC，Integrated circuit）作为当今信息时代的核心技术产品，其在国民经济建设、国防建设以及人类日常生活的重要性已经不言
而喻。
集成电路技术的发展经历了若干发展阶段。20世纪50年代末发展起来的属小规模集成电路（SSI），集成度仅100个元件；60年展的是中规模集成电路（MSI），集成度为1000个元件；70年代又发展了大规模集成电路，集成度大于1000个元件；70年代末进一步发展了超大规模集成电路（LSI），集成度在105个元件；80年代更进一步发展了特大规模集成电路，集成度比VLSI又提高了一个数量级，达到106个元件以上。这些飞跃主要集中在数字领域。
（1）自然界信号的处理：自然界的产生的信号，至少在宏观上是模拟量。高品质麦克风接收乐队声音时输出电压幅值从几微伏变化到几百微伏。视频照相机中的光电池的电流低达每毫秒几个电子。地震仪传感器产生的输出电压的范围从地球微小振动时的几微伏到强烈地震时的几百毫伏。由于所有这些信号都必须在数字领域进行多方面的处理，所以我们看到，每个这样的系统都要包含一个模一数转换器（AD，C）。
（2）数字通信：由于不同系统产生的二进制数据往往要传输很长的距离。一个高速的二进制数据流在通过一个很长的电缆后，信号会衰减和失真，为了改善通信质量，系统可以输入多电平信号，而不是二进制信号。现代通信系统中广泛采用多电平信号，这样，在发射器中需要数一模转换器（DAC）把组合的二进制数据转换为多电平信号，而在接收器中需要使用模一数转换器（ADC）以确定所传输的电平。
（3）磁盘驱动电子学计算机硬盘中的数据采用磁性原理以二进制形式存储。然而，当数据被磁头读取并转换为电信号时，为了进一步的处理，信号需要被放大、滤波和数字化。
（4）无线接收器：射频接收器的天线接收到的信号，其幅度只有几微伏，而中心频率达到几GHz。此外，信号伴随很大的干扰，因此接收器在放大低电平信号时必须具有极小噪声、工作在高频并能抑制大的有害分量。这些都对模拟设计有很大的挑战性。
（5）传感器：机械的、电的和光学的传感器在我们的生活中起着重要的作用。例如，视频照相机装有一个光敏二极管阵列，以将像点转换为电流；超声系统使用声音传感器产生一个与超声波形幅度成一定比例的电压。放大、滤波和A/D转换在这些应用中都是基本的功能。
（6）微处理器和存储器：大量模拟电路设计专家参与了现代的微处理器和存储器的设计。许多涉及到大规模芯片内部或不同芯片之间的数据和时钟的分布和时序的问题要求将高速信号作为模拟波形处理。而且芯片上信号间和电源间互连中的非理想性以及封装寄生参数要求对模拟电路设计有一个完整的理解。半导体存储器广泛使用的高速/读出放大器0也不可避免地要涉及到许多模拟技术。因此人们经常说高速数字电路设计实际上是模拟电路的
设计。
2 模拟集成电路设计流程概念
在集成电路工艺发展和市场需求的推动下，系统芯片SOC和IP技术越来越成为IC业界广泛关注的焦点。随着集成技术的不断发展和集成度的迅速提高，集成电路芯片的设计工作越来越复杂，因而急需在设计方法和设计工具这两方面有一个大的变革，这就是人们经常谈论的设计革命。各种计算机辅助工具及设计方法学的诞生正是为了适应这样的要求。
一方面，面市时间的压力和新的工艺技术的发展允许更高的集成度，使得设计向更高的抽象层次发展，只有这样才能解决设计复杂度越来越高的问题。数字集成电路的发展证明了这一点：它很快的从基于单元的设计发展到基于模块、IP和IP复用的
设计。
另一方面，工艺尺寸的缩短使得设计向相反的方向发展：由于物理效应对电路的影响越来越大，这就要求在设计中考虑更低层次的细节问题。器件数目的增多、信号完整性、电子迁移和功耗分析等问题的出现使得设计日益复杂。
3 模拟集成电路设计流程
3.1 模拟集成电路设计系统环境
集成电路的设计由于必须通过计算机辅助完成整个过程，所以对软件和硬件配置都有较高的要求。
（1）模拟集成电路设计EDA工具种类及其举例
设计资料库―Cadence Design Framework11
电路编辑软件―Text editor/Schematic editor
电路模拟软件―Spectre，HSPICE，Nanosim
版图编辑软件―Cadence virtuoso，Laker
物理验证软件―Diva，Dracula，Calibre，Hercules
（2）系统环境
工作站环境；Unix-Based作业系统；由于EDA软件的运行和数据的保存需要稳定的计算机环境，所以集成电路的设计通常采用Unix-Based的作业系统，如图1所示的工作站系统。现在的集成电路设计都是团队协作完成的，甚至工程师们在不同的地点进行远程协作设计。EDA软件、工作站系统的资源合理配置和数据库的有效管理将是集成电路设计得以完成的重要保障。
3.2 模拟集成电路设计流程概述
根据处理信号类型的不同，集成电路一般可以分为数字电路、模拟电路和数模混合集成电路，它们的设计方法和设计流程是不同的，在这部分和以后的章节中我们将着重讲述模拟集成电路的设计方法和流程。模拟集成电路设计是一种创造性的过程，它通过电路来实现设计目标，与电路分析刚好相反。电路的分析是一个由电路作为起点去发现其特性的过程。电路的综合或者设计则是从一套期望的性能参数开始去寻找一个令人满意的电路，对于一个设计问题，解决方案可能不是唯一的，这样就给予了设计者去创造的机会。
模拟集成电路设计包括若干个阶段，设计模拟集成电路一般的过程。
（l）系统规格定义；（2）电路设计；（3）电路模拟；（4）版图实现；（5）物理验证；（6）参数提取后仿真；（7）可靠性分析；（8）芯片制造；（9）测试。
除了制造阶段外，设计师应对其余各阶段负责。设计流程从一个设计构思开始，明确设计要求和进行综合设计。为了确认设计的正确性，设计师要应用模拟方法评估电路的性能。
这时可能要根据模拟结果对电路作进一步改进，反复进行综合和模拟。一旦电路性能的模拟结果能满足设计要求就进行另一个主要设计工作―电路的几何描述（版图设计）。版图完成并经过物理验证后需要将布局、布线形成的寄生效应考虑进去再次进行计算机模拟。如果模拟结果也满足设计要求就可以进行制造了。
3.3 模拟集成电路设计流程分述
（1）系统规格定义
这个阶段系统工程师把整个系统和其子系统看成是一个个只有输入输出关系的/黑盒子，不仅要对其中每一个进行功能定义，而且还要提出时序、功耗、面积、信噪比等性能参数的范围要求。
（2）电路设计
根据设计要求，首先要选择合适的工艺制程；然后合理的构架系统，例如并行的还是串行的，差分的还是单端的；依照架构来决定元件的组合，例如，电流镜类型还是补偿类型；根据交、直流参数决定晶体管工作偏置点和晶体管大小；依环境估计负载形态和负载值。由于模拟集成电路的复杂性和变化的多样性，目前还没有EDA厂商能够提供完全解决模拟集成电路设计自动化的工具，此环节基本上通过手工计算来完成的。
（3）电路模拟
设计工程师必须确认设计是正确的，为此要基于晶体管模型，借助EDA工具进行电路性能的评估，分析。在这个阶段要依据电路仿真结果来修改晶体管参数；依制程参数的变异来确定电路工作的区间和限制；验证环境因素的变化对电路性能的影响；最后还要通过仿真结果指导下一步的版图实现，例如，版图对称性要求，电源线的宽度。
（4）版图实现
电路的设计及模拟决定电路的组成及相关参数，但并不能直接送往晶圆代工厂进行制作。设计工程师需提供集成电路的物理几何描述称为版图。这个环节就是要把设计的电路转换为图形描述格式。模拟集成电路通常是以全定制方法进行手工的版图设计。在设计过程中需要考虑设计规则、匹配性、噪声、串扰、寄生效应、防门锁等对电路性能和可制造性的影响。虽然现在出现了许多高级的全定制辅助设计方法，仍然无法保证手工设计对版图布局和各种效应的考虑全面性。
（5）物理验证
版图的设计是否满足晶圆代工厂的制造可靠性需求？从电路转换到版图是否引入了新的错误？物理验证阶段将通过设计规则检查（DRC，Design Rule Cheek）和版图网表与电路原理图的比对（VLS，Layout Versus schematic）解决上述的两类验证问题。几何规则检查用于保证版图在工艺上的可实现性。它以给定的设计规则为标准，对最小线宽、最小图形间距、孔尺寸、栅和源漏区的最小交叠面积等工艺限制进行检查。版图网表与电路原理图的比对用来保证版图的设计与其电路设计的匹配。VLS工具从版图中提取包含电气连接属性和尺寸大小的电路网表，然后与原理图得到的网表进行比较，检查两者是否一致。
参考文献
集成电路辅助设计范文4
关键词：EDA技术；现代电子设计；应用
引言
EDA技术是上世纪90年代飞速发展起来的一项新型技术，是现代电子设计新的发展潮流，其是基于计算机工作平台，综合了计算机技术、电子技术、智能化技能等一系列技术达成电子产品的自动化设计。同时，EDA技术是当今信息化时展的必然趋势，其应用日趋广泛，涉及信息、通讯、半导体、电子零组件等多个行业，是现代电子设计的核心，在现代电子设计中发挥着至关重要的作用[1]。由此可见，对EDA技术在现代电子设计中的应用开展研究，有着十分重要的现实意义。
1 EDA技术概述
1.1 EDA技术
EDA（Electronics Design Automation），即电子设计自动化，EDA技术是现代电子技术的主要发展趋势，在电子技术、仿真模拟工作中扮演着十分重要的角色。在电子设计技术中，将可编程逻辑器件应用于系统中可很大程度提高电子设计工作灵活性，可编程逻辑期间在软件编程过程中重构器件的结构、运行方式，进一步使设计硬件灵活性得到显著改善。可编程逻辑器件应用结构原理、运行方式等的不断发展，使以往的数字系统设计理念、方法、过程等均实现了转变，一定水平上促进了现代电子技术的革新。在可编程逻辑器件相关技术越来越成熟及计算机技术飞速发展背景下，EDA技术逐渐在电子设计领域中得到广泛推广。EDA技术基于计算机上的EDA工具软件平台实现设计文件过程中依托硬件描述语言开展系统逻辑描述。EDA技术帮助设计人员通过硬件描述语言、电子设计自动化等实现对系统硬件功能的设计工作，其可自动实现逻辑分割、逻辑编译、布局布线等功能，进一步促进电子线路系统功能的全面达成[2]。
1.2 EDA技术发展
伴随计算机技术、电子系统设计技术以及集成电路技术的不断进步，为EDA技术发展创造了良好契机，EDA技术的发展、推广，不仅显著缩短了产品的开发周期，还极大水平改善了产品的性能及价格比。EDA技术发展，具体可划分成四个阶段：
（1）上世纪70年代――计算机辅助设计阶段，这一发展阶段主要体现于CAD技术方面，计算机辅助设计得到了一定的推广。人们逐步以计算机作为辅助开展IC版图编辑、PCB布局布线等工作，取代了过去的手工作业方式。于此阶段手工绘图方式得到了一定优化，进而在计算机辅助设计发展作用上得到了有效凸显。
（2）80年代――计算机辅助工程阶段，该阶段是在上一阶段基础上引入一系列新型应用功能，在具备图形绘制功能的同时，还增添了电路功能设计及结构设计，并且通过电气连接网络表实现了两者的有效结合。计算机辅助工程主要功能包括：原理图输入、逻辑仿真、自动布局布线以及电路分析等。在这一系列功能应用上，通过将原理图、逻辑图等用以重要应用内容，实现了设计功能的进一步丰富。
（3）90年代――电子系统设计自动化阶段，该阶段电子设计自动化目标得以实现，可经由高级描述语言及系统识别仿真等优势开展应用，极大水平改善了设计的效率。
（4）现代EAD技术即为将计算机作为工具，基于EDA软件平台，结合硬件描述语言实现的设计文件，可自动实现用软件方式描述的电子系统到硬件系统的逻辑仿真、布局布线、逻辑综合等，进而实现对相关目标芯片逻辑映射、适配编译等操作[3]。
2 EDA技术在现代电子设计中的应用作用及意义
2.1 EDA技术在现代电子设计中的应用作用
凭借EDA技术广泛的应用范围，将其应用于现代电子设计中，可起到一系列的作用。对于现代电子设计而言，相对流行的编程方式即为无线编程、在线编程，而EDA技术不仅能够充分适应电子设计的发展，还可促进达成无障碍编程，在编程过程中的保密性还能够得到有效保障。EDA技术还有着十分显著的可靠性，可有效解决电子设计中复位障碍、跑飞等问题。还可于集成、压缩功能应用情况下，完成对电子产品系统向某一芯片中的有效集成，如此可为设计管理实践带来极为便利，促进对电子设计风险控制工作的开展，还可使电子设计可靠性得到有效保障。除此之外，EDA技术在现代电子设计中的应用，还可收获极高的效率，可达成多任务同时运行的目的。在EDA技术应用实践中，可于多模块功能应用情况下，有效加快电子设计速度及改善子设计效率水平，推动电子设计工作进一步朝信息市场化方向发展。另外，EDA技术还具备一定的适应性，通过对其高速、高效及大容量等特点的有效成效，积极促进电子设计的创新升级。EDA技术的一系列特征优势的凸显可积极促进现代电子设计的有序发展。
2.2 EDA技术在现代电子设计中的应用意义
电子技术是一项有着极强专业性的技术，现阶段用于电子技术设计中的软件多种多样，经由选取适用的应用软件，便可有效改善电子技术设计效率。EDA技术在现代电子设计中的应用有着十分重要的意义，EDA技术是将计算机用以主要平台，然后将一系列相关技术开展综合应用。对于现代电子设计而言，EDA技术是发展的新潮流，具备各式各样优势作用发挥，将其应用于现代电子设计中可收获诸多便利。伴随EDA技术的逐步发展进步，无不为现代电子设计带来新的转变，可有效改善全面电子技术设计效率水平，因此将EDA技术应用于电子技术设计中十分重要。
3 EDA技术的要点内容
ESDA可算得上是现代电子设计的最新发展方向，可将其理解为：设计人员依据自顶向下设计方法，对全面电子系统开展方案规划及功能划分，系统的关键电路通过一片或者几片特定集成电路（ASIC）达成，然后依托硬件描述语言开展系统行为级设计，最后经由适配器、综合其得到最终目标器件。该种设计方法可称之为高层次电子设计方法。
3.1 自顶向下设计方法
对于自顶向下设计方法而言，第一步要从系统设计展开，于顶层开展功能方框图划分及结构制定。于方框图一级开展仿真、纠错，同时选取硬件描述语言对高层次系统行为开展描述，于系统一级开展验证。紧接着选取综合优化工具得出对应门电路网表，网表相关的物理实现级既可以是印刷电路板，又可以是专用集成电路。设计的主要仿真、调试过程是于高层次上实现的，如此不仅可为尽早觉察结构设计中的错误提供便利，提高设计工作效率，还可减轻逻辑功能仿真的工作量，提升系统设计一次成功率[4]。
3.2 硬件描述语言
硬件描述语言指的是一类开展电子系统硬件设计的计算机语言，其借助软件编程来对电子系统中各项内容开展有效描述，诸如电子系统的连接形式、电路结合以及逻辑功能等。近年来，在大型电子系统设计中硬件描述语言得到广泛应用。上世纪80年代美国国防部研发出高速集成电路硬件描述语言，以作用于对EDA产品不兼容问题进行解决，此外还可作用于开展多层次设计。IEEE利用高速集成电路硬件描述语言对过去硬件描述语言一系列功能予以了覆盖。IEEE作为一类全方位的硬件描述语言，其涵盖了多个设计层次，诸如逻辑门级、系统行为级以及寄存器传输等，并且还支持多种不同形式对全面项目开展混合描述。高速集成电路硬件描述语言一方面具备极佳的移植性，一方面其的设计还为工艺间转换提供了极大便利，同时高速集成电路硬件描述语言使得设计人员主要工作转变为开展实现与调试系统功能。
3.3 ASIC设计
面对电子系统集成电路中存在的各式各样问题，包括可靠性不足、功耗大以及体积大等，可于集成电路设计过程中引入ASIC芯片开展解决。伴随现代电子产品市场需求的逐步严苛，ASIC芯片可划分成全定制ASIC、半定制ASIC以及可编程ASIC。在对全定制ASIC芯片进行设计过程中，设计人员要对芯片上全面晶体管几何图形、工艺规则予以界定，然后把设计成果转交给IC生产商掩膜制造，如此可最大限度的确保ASIC芯片获取最理想的性能，进一步实现高效、高利用率以及低能耗的目的。
4 EDA技术电子设计流程
EDA技术是一项系统级的设计技术，是一类层次比较高的电子设计手段，该项应用技术基于概念驱动，确保电子设计工作人员在设计过程中无需对门级原理图开展利用，工作人员在确立设计目标后便可应用EDA技术对电路予以描述，如此一方面可有效缩减电路西决的制约，一方面可有效强化设计人员设计创造水平[5]。EDA系统支持设计人员把概念构思、高层次描述输入进计算机后，基于系统规则实现对电子产品的设计。就EDA技术电子设计流程而言，主要可划分为系y划分、图形或者VHDL输入、代码级功能仿真、适配前时序仿真及ASIC实现等，具体而言：（1）电子设计通过文本或图形编辑器对设计描述予以呈现，即为实现设计表述；（2）电子设计通过编译器对设计开展错排编译，也就是输入硬件描述语言程序；（3）设计人员对硬件、软件开展沟通，为达成功能仿真提供便利，也就是综合；（4）在仿真设计检测满意后，借助FPGA开展逻辑映射操作，即为编程下载，由此系统级设计便宣告结束。EDA技术电子设计流程，如图1所示。
5 EDA技术的应用
近年来，EDA技术得到飞速发展，在诸多领域的电子系统设计工作得到广泛推广，包括通讯、教学、医学、航天、国家计算机应用、工业生产等等，并发挥着十分重要的作用。
5.1 EDA技术在通讯中的应用
EDA技术在科研研究中的应用，主要借助电路仿真工具开展电路设计、仿真；借助虚拟设备开展产品调节试用；在仪器设备中应用FPGA器件开发。对于CDMA无线通信系统而言，全面无线基站、移动手机均于同一频谱下运行，为了对各种呼叫进行区分，各部手机均有着一个特有的码序列，CDMA基站唯有对多种观点码序列进行有效判定，方可对不同传呼进程开展分辨，而此处的判定是经由匹配滤波器输出呈现于输入数据流中探测到的特定码序列。FPGA可提供适用的滤波器设计，同时还具备DSP高级数据处理功能，所以FPGA在现代通讯领域中得到广泛推广。
5.2 EDA技术在生物医学工程中的应用
EDA技术是电子设计的重要工具，不管是芯片设计，还是系统设计，倘若未有得到EDA工具的支持，均将无法实现。近年来，生物医学工程领域对EDA技术进行了引入，该项技术一方面可促进对人体血压、心率等生理信号展开更为准确的检测，一方面可经由相关设计达成对生理信号的滤波、医学图像检测等处理，使得生理信号更具临床使用价值。所以，EDA技术在生物医学工程领域有着十分可观的发展前景。
5.3 EDA技术在产品设计、生产中的应用
无论是数字信号处理器、性能极佳的微处理器，还是电子电路、冰箱、电视机等，EDA技术不仅应用于前期计算机模拟仿真、产品调试，还应用于电子设备的研发、制造，电路板焊接等一系列环节，并在其中发挥着至关重要的作用。某种意义上而言，EDA技术已然转变成电子工业领域中必不可少的一部分。
6 结束语
总而言之，EDA技术是当今信息化时展的必然趋势，其应用日趋广泛，涉及信息、通讯、半导体、电子零组件等多个行业，是现代电子设计的核心，在现代电子设计中发挥着至关重要的作用。伴随EDA技术的日趋成熟，其将进一步推进电子产业及电子设计领域的技术变革，将进一步提升电子设计水平。鉴于此，相关人员务必要清楚认识EDA技术在现代电子设计中的应用作用及意义，强化EDA技术在现代电子设计中的科学合理应用，不断钻研研究、总结经验，积极促进电子技术设计有序发展。
参考文献
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集成电路辅助设计范文5
关键词：EDA技术 教学内容 教学方法 实践教学
EDA（Electronic Design Automation，即电子设计自动化）技术的产生和发展是和计算机技术的的发展紧密相连的，是一门综合了现代电子技术与计算机技术最新研究成果、以计算机为工作平台，对电子线路、系统或芯片进行自动化设计与应用的计算机辅助设计技术。
在西方发达国家，EDA技术已在电子工业界得到广泛应用，许多大学已将EDA融入教学并占有重要地位。目前在这方面的教学我们国家落后于发达国家十多年，电子课程体系及课程内容设置不够合理，课程的教学内容还未能适应当前电子技术特别是电子设计技术的发展，因此以开展EDA教学为契机、和国际先进水平接轨，深入进行面向21世纪电子类课程体系、课程内容、教学方法和实践教学的改革迫在眉睫。
一、EDA技术的发展概况
EDA技术随着计算机、集成电路、电子系统设计的发展，经历了一个由浅到深的过程。
二十世纪70年代，随着中小规模集成电路的开发应用，传统的手工制图设计印制电路板和集成电路的方法已无法满足设计精度和效率的要求，而计算机作为一种运算工具已在科研领域得到广泛应用，因此这一时期的工程师开始利用计算机取代手工劳动，辅助设计印制电路板，以便解脱繁杂、机械的版图设计工作，这就是EDA技术的雏形。
到了80年代，为了适应电子产品在规模和制作上的需要，随着计算机技术的高速发展，应运出现了以计算机仿真和自动布线为核心技术的第二代EDA技术，其特点是以软件工具为核心，通过这些软件完成产品开发的设计、分析、仿真、测试等各项工作。
90年代后，EDA技术继续发展，出现了以高级语言描述、系统级仿真和综合技术为特征的第三代EDA技术，通常也称为ESDA(Electronic System Design Automation)阶段。在这个阶段，人们开始追求贯彻整个设计过程的自动化，以从繁重的设计工作中彻底解放出来，把精力集中于创造性的方案与概念构思上，从而提高设计效率，缩短产品的研制周期。可以说这一阶段才真正称得上是EDA时期。
进入21世纪后，EDA技术得到了更大的发展，电子技术全方位进入EDA领域，软硬件技术进一步融合，除了日益成熟的数字技术外，模拟电路系统硬件描述语言的表达和设计标准化，可编程模拟器件出现，软件无线电技术正在崛起。
二、EDA技术发展促进电子专业教学内容的改革
传统的电子专业教学内容是专业基础课程（模拟电子技术、数字电子技术、高频电子技术等课程）加典型整机电路分析（电视机、音响、VCD等）。
随着计算机技术在各行各业的应用，电子专业正在经历着从传统的电子技术向现代电子技术的发展，现代电子技术的核心技术就是EDA技术。在电子专业的教学中，将EDA技术涉及的内容引入到教学过程中，改革电子专业的教学，是现代电子技术发展的需要。
目前国内外开展EDA教学内容一般有：
1．在模拟电子技术、数字电子技术等专业基础课程中，增加EDA仿真方面的内容，让学生掌握用EDA仿真软件，比如流行的Multisim通用电路分析设计软件，进行电路仿真测试、交直流分析、频率响应分析、电路参数扫描分析、电路容差分析等。
2．将计算机辅助设计印制电路板板内容加入到教学中，由于EDA技术发展迅速，很多企业都推出了自己优秀的EDA软件，如Protel、PowerPCB、Layout等，在教学中可以选择比较通用的软件开展教学，现在很多学校选择使用Protel软件辅助印制电路板设计。
3．增加一门课程讲解EDA技术及应用，使学生熟悉并掌握现代大规模可编程逻辑器件的设计、仿真及开发应用技术，以跟踪现代数字电子技术发展、应用潮流与趋势，为他们毕业后能迅速适应专业工作需求打好扎实的技术基础。世界上有许多公司如Altera公司、Xilinx公司、Lattice公司等致力于这方面的研究，生产出集成度越来越高的可编程逻辑芯片，同时推出了开发这些芯片所需要的EDA工具软件。至于在教学中选择哪家公司开发的EDA工具软件和相应的可编程逻辑器件，则属见仁见智的问题。但Altera公司作为世界上最大的CPLD/FPGA芯片生产厂家，其产品的类别是最多的，市场占有份额最大，一般可以选择Altera公司开发的EDA集成工具软件QuartusⅡ、芯片可采用10000门集成度的FLEX10K可编程芯片进行这门课程的教学。
三、EDA技术发展促进电子专业教学方法的改革
传统的电子专业教学工具是一块黑板加一支粉笔，教师在黑板上画图分析，往往是教师讲得口干舌燥，学生却是觉得抽象难懂，大大影响了学生对电子专业的兴趣和学习。
现在将EDA技术在仿真方面的成就应用到电子专业的教学中，采用多媒体加仿真的方式进行讲解和分析，可以大大提高课堂教学的效果。譬如讲解放大电路部分，教师可以采用EDA仿真软件如Multisim或其他的电路仿真软件连接放大电路，然后运行，可以调用虚拟仪器示波器观测电路的输入输出波形，在讲课的过程中，学生就可以很直观地看到输入信号被放大了，根据输入输出波形还可以直接计算电路的放大倍数，然后再和理论计算的放大倍数进行比较。还可以改变电路的参数如基极电阻的大小，使放大电路工作到饱和或截止状态，利用虚拟仪器观察输出信号的波形失真。再调用虚拟仪器万用表测量三极管的基极、集电极、发射极的电压，总结出电路工作在放大、截止、饱和时电路参数的变化情况。很显然这样的教学方法学生学起来直观，感兴趣，容易理解接受，教师教起来也得心应手。所以借助于多媒体技术运用EDA仿真软件改进电子专业教学方法，可以使课堂教学更加形象生动。
四、EDA技术发展促进电子专业实践教学的改革
在专业实践教学方面，主要包括实验和实训。EDA技术的发展对这些实践教学更是带来了全面革新和极大冲击。
传统的实验教学学生用分立元件在实验板上搭接电路进行测试，后来很多高校采用实验台，学生只需要搭接积木一般将电路搭好进行测试就算完成了实验。根据笔者多年的教学经验，这种实验方式由于元件、试验台本身等等问题，学生实验往往很难做成功，教师疲于解决实验中出现的低级故障如接触不良、元件损坏等。这样的实验教学很难达到提高学生在实验的过程中理解并掌握课堂上学过的理论知识、发现问题并解决问题的能力，很难让学生有一个充分发挥其思维的空间。
随着EDA技术的发展，特别是功能强大的EDA仿真软件的推出（如Multisim电子仿真软件），对于实验，特别是验证性实验完全有条件利用计算机来进行以前必须用硬件才能完成的实验，需要用硬件实现的实验也可以先进行计算机仿真、模拟调试后再用硬件来实现。在电子专业的实验教学中引入EDA仿真软件可以提高实验效率，增强实验的趣味性和新颖性，学生在实验过程中不用担心元件被损坏，可以大胆地做实验，充分发挥其思维空间。当然并不是说软件能完全代替硬件，完全离开硬件的软件仿真会让学生的思维停留在软件的阶层，无法和硬件联系起来，软件仿真只是辅助我们分析设计电路，通过仿真理解这个电路的工作原理，最后还要再硬件搭接调试该电路，这样在调试的过程中出现问题，就能自己思考、自己解决，从而提高学生的动手能力、分析问题解决问题的能力。
传统的实训都是附属于某门课程的实训，如模拟电子技术实训，数字电子技术实训、单片机实训等。随着EDA技术的发展，对于实训可以打破课程的局限，将EDA的内容用于实训教学中，采用设计―仿真―制版―安装―调试的方式完成电子技术实训，实训的内容根据前面几个学期所学的内容进行整合，从易到难。比如在电子专业第三个学期进行电子技术实训，设计的内容要求融合模拟电子技术、数字电子技术的知识，在设计的过程中学生可以在计算机上利用仿真软件（如Multisim）进行软件调试，一人一机，只有仿真调试成功电路才能进入下一个环节―制版。在这个环节学生可以利用EDA板级设计工具辅助印制电路板设计（如Protel软件），将仿真调试成功的原理图设计成印制电路板（PCB），PCB软件设计成功后，再将其制作成印制电路板。这时教师可以根据学生设计的电路发给元件，学生进行安装调试，由于已经用软件仿真调试过电路，印制电路板也是自己设计制作出来的，在硬件调试中出现的问题，学生可以自己分析直到解决，大大提高他们的实践能力，并且实训的过程中要用到多门课程所学的内容，这样经过实训，学生就能将这些知识融会贯通用于实践。
目前EDA技术发展已经能实现电子设计全自动化，设计者只需要采用硬件描述语言表述要设计的电子系统的功能，借助于功能强大的EDA工具（如QutersⅡ），将程序下载到可编程逻辑器件FPGA或CPLD中，就可以完成电子系统的硬件设计，实现用软件的方法设计硬件。单片机技术在电子专业的教学中比较成熟，单片机控制功能更强大一些，但在逻辑功能方面稍欠缺，将单片机和FPGA/CPLD结合起来能完成高性能要求的电子系统。分析历年历届全国电子设计竞赛赛题，基本上都是要求设计具有一定智能化的电子系统，如果不使用现代电子设计手段，不使用单片机技术、EDA技术等现代电子设计技术基本是不可能完成的。所以作为高校的实训要加强单片机、EDA技术的实训，制作调试基于芯片级的电子系统，让实训和现代电子技术接轨，大胆地改革以往实训的内容，这样培养的人才才是社会所需要的。
结束语
EDA技术是电子设计领域的一场革命，给电子系统的设计带来了革命性的变化，使得电子系统的设计方便高效。目前EDA技术正处于高速发展阶段，每年都有新的EDA工具问世。我国的EDA技术处在发展阶段，将EDA技术引入到高等学校的教学中，改革电子专业的教学，加强EDA的学习，提高学生使用EDA技术的能力，为我国的电子信息产业提供优秀的电子设计人才，是高等教育面临的迫切任务。
参考文献：
［1］郑步生，蒋旋.EDA技术的发展对电类专业教学的影响及应对策略［J］.南京航空航天大学学报(社会科学版)，2000.9.
［2］朱彩莲.EDA技术的发展与应用［J］.萍乡高等专科学校学报，2004.12.
［3］潘松，黄继业.EDA技术实用教程(第二版)［M］.科学出版社，2005.2.
集成电路辅助设计范文6
注意事项：
1. 用钢笔或圆珠笔将答案直接写在答题纸上，写在试题后面一律无效。
2. 试卷共10页。
3. 答卷前将答题纸上密封线内的项目填写清楚。
一、单项选择题(共70小题，每题1分，共70分。在给出的选项中，只有一项是最准确的，请将你选择的答案写在答题纸上相应位置处)
1.依据计算机采用的主要电子元器件，当前计算机发展处在_________阶段。
A.电子管 B.晶体管
C.大规模和超大规模集成电路 D.中小规模集成电路
2.计算机中表示信息的最小单位是______________
A.位 B.字节
C.字 D.字符
3.计算机的主要特点不包括__________________
A.运算速度快 B.计算精度高
C.显示器尺寸大 D.程序控制自动运行
4.计算机在企业管理中的应用属于_______________
A.科学计算 B.数据处理
C.计算机辅助设计 D.过程控制
5.“神舟七号”飞船应用计算机进行飞行状态调整属于_________
A.计算机辅助制造 B.计算机辅助设计
C.信息管理 D.实时控制
6.有关计算机程序的说法正确的是_____________
A.程序都在CPU中存储并执行 B.程序由外存读入内存后，在CPU中执行
C.程序在外存中存储并执行 D.程序在内存中存储，在外存中执行
7.计算机指令中的操作数部分指出的是_____________
A.数据的操作 B.数据的格式
C.数据或数据的地址 D.数据的编码
8.计算机中选择存储器单元的信号是通过________总线传输。
A.控制 B.地址 C.数据 D.USB
9.某微机内存1G，指该微机有1GB的________
A.RAM B.ROM
C.RAM和ROM D.高速缓存
10.在主存储器和CPU之间加高速缓存，目的是___________
A.解决CPU和主存之间的速度匹配问题
B.扩大主存储器的容量
C.增加CPU中通用寄存器的数量
D.扩大主存储器的容量和增加CPU中通用寄存器的数量
11.计算机系统由_________组成
A.计算机和外部设备 B.外部设备和程序
C.操作系统和应用程序 D.硬件系统和软件系统
12.裸机是指没有装入____________的计算机。
A.应用软件 B.CAD软件 C.任何软件 D.字处理软件
13.在计算机中，外设与CPU__________
A.直接相连 B.经过接口相连
C.无连接标准 D.在生产时集成在一起
14.操作系统的主要功能不包括________
A.处理机管理 B.存储器管理
C.设备管理 D.网站管理
15.提供用户与计算机之间接口的是__________
A.应用软件 B.操作系统
C.输入设备 D.输出设备
16.操作系统的英文缩写为________
A.AO B.OA
C.OS D.OP
17.二进制数1001110110转换成八进制数的结果为_________
A.4D6 B.1238
C.2326 D.4155
18.字符“A”、“a”、“2”、“9”中ASCH码值的是___________
A.A B.a
C.2 D.9
19.我国颁布的最新汉字编码标准是___________
A.GB1988 B.BG2312-80
C.BIG5 D.GB18030-2000
20.关于程序和软件，说法正确的是__________
A.程序仅指软件 B.软件包括程序
C.程序包括软件 D.软件仅有程序
21.资源管理器中不能按___________方式排列图标。
A.名称 B.大小 C.类型 D.内容
22.Windows XP中，通过“用户账户”组件不能进行________操作。
