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《电子设计自动化及应用》讲座?主讲人 黄乡生 教授?二OO二年四月七日 电子设计自动化及应用 ( Electronics Design Automation and Application) 一、电子设计自动化的产生背景与发展概况 二、电子设计自动化的系统软件与器件 三、电子设计自动化的主要应用 四、电子设计自动化软件产品使用介绍 五、热爱专业 立志成才 一、?? 电子设计自动化的产生背景与发展概况 产生背景 1．电子系统集成化需求迫切 电子系统的集成化可以使系统体积小、重量轻、功耗低，更主要的是可使系统的可靠性大大提高。集成电路(Integrated Circuit)问世以来，集成的规模便以10倍/6年的速度增长。20世纪90年代以来，电子系统日趋数字化、复杂化和大规模集成化。由于个人电脑、移动通信和高速数据传输设备的发展需求，电子厂商们越加迫切地追求电子产品的高性能、优品质、低成本、微功耗和微小封装尺寸。因此必须采用少量的IC器件和面积尽可能小的PCB板(Printed Circuit Board)研制高集成化的复杂系统，这些要求进一步促进了集成工艺的发展。 2．电子产品设计周期缩短 更新快速 市场份额 与利润驱使 电子产品从开始上市到其被市场淘汰为止，其销售情况是一个三角形。三角形面积是产品的总利润，上市越晚越远离销售高峰的总利润则越小。 快速推出新产品，对市场做出快速的反应，可以获得更大的市场份额和更大的利润。 ? 电子设计自动化，即用计算机帮助设计人员完成复杂、烦琐的设计工作，是解决以上两个问题的唯一途径 电子设计自动化发展概况 20世纪70年代 计算机辅助设计(CAD computer Aided Design)将电子设计中涉及的许多计算用计算机程序实现。 20世纪80年代 计算机辅助工程(CAE Computer Aided Engineering)计算机绘图软件出现，减轻了设计人员的劳动强度。 20世纪80年代末 设计的复杂程度越来越高EDA转向为电子系统设计自动化(ESDA Electronics System Design Automation) 目前数字化系统的EDA可以直接根据设计要求以自顶向下的方式设计，可以相应地完成系统描述、仿真、集成和验证等多个环节，直到最后生成所需器件。 设计人员借助开发软件的帮助，可以将设计过程中的许多细节问题抛开。将注意力集中在产品的总体开发上。这样大大减轻了工作人员的工作量，提高了设计效率，减少了复杂工序，缩短了开发周期，实现了真正意义上的电子设计自动化 由于电子设计自动化离不开计算机硬件和设计开发软件，故其实质上是由电子系统设计CAD 二、电子设计自动化系统软件与器件 目前电子设计自动化已形成两大主流： 1．由软件公司开发的设计、制版、仿真和测试系统软件。 此类系统软件一般可以有以下功能： 通用逻辑设计 （含系统设计、逻辑综合、逻辑模 拟、故障模拟） 通用模拟电路的模拟 印制版设计 电路图绘制 元件（模型、符号、参数）库的建立与修改 2．由器件公司研制、以PLD器件为主的数字电路系统设计开发软件 （一）由软件公司开发的几种软件 （1）PSPICE ( Personal Simulation Program With Integrated Circuit Emphasis) 用于模拟电路的设计与仿真分析 美国Microsim公司出版 （2）ORCAD 美国ORCAD System公司推出 用于印刷电路板设计和电路图绘制、数字 逻辑模拟和PLD设计 （3）PROTEL 是原Tango软件的升级产品， 由澳大利亚POTEL TECHNOLOGY公司推出， 主要用于电原理图设计、自动布线、制版及信号波形分析，是一种通用设计软件