EDA技術(shù)在電子設(shè)計中的應(yīng)用分析

亓文卉

（萊蕪技師學(xué)院，山東濟南，271100）

0 引言

EDA技術(shù)在定義上來講屬于從網(wǎng)絡(luò)、計算、眾多科技中形成的新型電子設(shè)計技術(shù)，對于整個電子設(shè)計行業(yè)來說，EDA技術(shù)擁有更加深刻的系統(tǒng)性、基礎(chǔ)性的支持作用。在當下西方發(fā)達國家當中，EDA技術(shù)已經(jīng)成為了電子設(shè)計工作的主要支柱，這對于電子設(shè)計工作來說意味著效率、質(zhì)量、速度等等方面的提升。在未來發(fā)展的過程中，為了更好的發(fā)展我國電子設(shè)計行業(yè)水平，需要對EDA技術(shù)進行全方面的分析以及認知，未來研究人員需要站在EDA技術(shù)概念的角度進行出發(fā)，了解EDA技術(shù)的優(yōu)勢以及整體使用流程。這對于EDA技術(shù)來說，在使用的過程中可以提升整體技術(shù)價值，只有這樣才能夠在未來電子設(shè)計工作開展過程中實現(xiàn)追趕，從而更好的全方面提升整體工作水平。

1 EDA技術(shù)的概念

■1.1 EDA技術(shù)的涵義

EDA技術(shù)從定義上來講屬于電子設(shè)計自動化的英文簡稱，屬于未來電子設(shè)計行業(yè)以及仿真模擬工作發(fā)展的主要方向，是未來的行業(yè)潮流。EDA技術(shù)在發(fā)展的過程中對于整個電子設(shè)計行業(yè)帶來了巨大的沖擊，一方面來說對于行業(yè)的發(fā)展提供了相應(yīng)的技術(shù)依靠以及標準依靠，更成為了電子設(shè)計行業(yè)發(fā)展的主要潮流。在當下世界電子設(shè)計行業(yè)發(fā)展的過程中，我國更需要將之設(shè)定為未來發(fā)展過程中的主要方向。世界電子設(shè)計發(fā)達國家以及地區(qū)對于EDA技術(shù)的應(yīng)用越發(fā)普遍，我國更應(yīng)該將EDA技術(shù)作為發(fā)展過程中的主要突破口，使用這一技術(shù)來對EDA技術(shù)進行研究能夠更好的提升電子設(shè)計行業(yè)的水平以及質(zhì)量。未來EDA技術(shù)在發(fā)展的過程中，電子設(shè)計工作可以通過EDA技術(shù)來找到更加系統(tǒng)且更加科學(xué)的技術(shù)體系支撐，在普遍推廣EDA技術(shù)的過程中，需要將電子設(shè)計行業(yè)實現(xiàn)更加深刻的發(fā)展與提升。

■1.2 EDA技術(shù)的主要特點

EDA技術(shù)在發(fā)展的過程中主要的技術(shù)特征屬于在設(shè)計的過程中需要自上而下進行，而傳統(tǒng)電子設(shè)計行業(yè)則是自下而上進行設(shè)計。在傳統(tǒng)電子設(shè)計的過程中，需要確定集成電路的芯片，隨后根據(jù)各個模塊的功能進行具體化的設(shè)計，隨后才能夠進行系統(tǒng)化的整體設(shè)計。這種設(shè)計方法在根本上來說存在著嚴重的問題與缺陷，首先是這種設(shè)計方法效率過低，需要的器材數(shù)量較多，容易出現(xiàn)故障，消耗量較大。EDA技術(shù)的出現(xiàn)對于傳統(tǒng)電子設(shè)計工作來說屬于發(fā)展的主要方向以及優(yōu)化趨勢，EDA技術(shù)可以將系統(tǒng)設(shè)計過程中的整體進行優(yōu)化，在設(shè)計之初就需要完成整個部分的結(jié)構(gòu)與規(guī)劃。在EDA技術(shù)下，用戶在設(shè)計的過程中可以對任意硬件工作的系統(tǒng)進行描述，這對于設(shè)計的效率以及成功率非常重要。

2 EDA技術(shù)的優(yōu)勢

■2.1 EDA技術(shù)應(yīng)用范圍廣

在當下電子設(shè)計行業(yè)發(fā)展的過程中，比較流行的編程方式主要有兩種，一種是無線編程，另一種是在線編程。EDA技術(shù)在發(fā)展的過程中可以有效的適應(yīng)電子設(shè)計行業(yè)發(fā)展的主要潮流。未來為了實現(xiàn)無障礙編程，EDA技術(shù)的應(yīng)用可以幫助編程實現(xiàn)更高的保密性。

本文將分析EDA技術(shù)在電路性能優(yōu)化以及電路仿真分析當中的應(yīng)用，并且以此為案例來分析EDA技術(shù)的優(yōu)點以及實際特征。

首先是在電路性能優(yōu)化當中，由于電子產(chǎn)品的元器件容差較好，因此設(shè)計的過程中只需要控制溫度就能夠保持系統(tǒng)穩(wěn)定運行。在沒有EDA技術(shù)之前，設(shè)計師不僅僅無法對容差進行分析，同時也無法控制環(huán)境溫度，因此無法達到最佳的處理狀態(tài)。而使用了EDA技術(shù)之后，可以提供統(tǒng)計分析的功能，同時也帶有溫度分析的功能，詳細利用這兩大功能，就可以讓元器件在運行的過程中始終保持最佳狀態(tài)，進而達到優(yōu)化電路性能的目的。

其次是EDA技術(shù)在電路仿真分析當中的應(yīng)用。傳統(tǒng)設(shè)計的過程中主要是使用系統(tǒng)仿真的方法，或者結(jié)構(gòu)模擬的方法。而使用了EDA技術(shù)之后，設(shè)計人員可以更好的實行仿真模擬，這能夠有效的檢驗新理論是否具有充分的科學(xué)性。設(shè)計師可以通過模擬分析的方式來全方面掌控電路結(jié)構(gòu)，從而根據(jù)設(shè)計人員經(jīng)歷來判斷設(shè)計合理性，及時糾正問題。由此可見EDA技術(shù)的出現(xiàn)對于我國電子工程設(shè)計水平有著非常大的影響。

■2.2 EDA技術(shù)的可靠性高

EDA技術(shù)在使用的過程中能夠克服電子設(shè)計行業(yè)發(fā)展過程中的兩大障礙，分別是復(fù)位障礙和跑飛障礙，并且EDA技術(shù)的出現(xiàn)還將電子產(chǎn)品發(fā)展過程中的系統(tǒng)進行集成。使用EDA技術(shù)在發(fā)展的過程中有助于在電子設(shè)計行業(yè)當中進行管理，這對于電子設(shè)計行業(yè)來說有助于風(fēng)險控制，提升了電子設(shè)計的整體可靠性。

■2.3 EDA技術(shù)的普適性好

EDA技術(shù)在電子設(shè)計行業(yè)發(fā)展的過程中對于升級以及創(chuàng)新有著非常重要的意義，并且在電子設(shè)計行業(yè)當中，EDA技術(shù)的出現(xiàn)有助于發(fā)揮出容量大、速度快、效率高的特點。使用EDA技術(shù)對于電子設(shè)計行業(yè)來說意味著根本性的優(yōu)勢。

■2.4 EDA技術(shù)的效率高

EDA技術(shù)在發(fā)展的過程中可以實現(xiàn)多任務(wù)共同運行，通過多種模塊來說有助于實現(xiàn)功能化。未來電子設(shè)計的過程中EDA技術(shù)基礎(chǔ)的出現(xiàn)有助于提升電子設(shè)計行業(yè)中的速度與效率。未來在電子設(shè)計行業(yè)發(fā)展的過程中，EDA技術(shù)的應(yīng)用有助于超越原本的基礎(chǔ)，達到信息化以及市場化的需求。

■2.5 以八位加法器設(shè)計為案例進行分析

圖1

八位加法器設(shè)計的過程中，設(shè)計思路主要的構(gòu)成方式有兩種，分別是串行進位和并行進位兩種。這兩種構(gòu)成方法有著不同的好處，首先是串行進位，這一好處是占用資源少，而壞處則是速度慢。其次是并行進位，好處在于速度快，壞處在于占用資源多。首先是串行進位的加法器構(gòu)成，圖1為簡單的展示。

其次并行進位電路，圖2為并行進位電路。

圖2

如果需要在速度與資源占用方面進行折中選擇，那么可以將并行加法器與串行進位進行聯(lián)通。具體的聯(lián)通方式如圖3所示。

3 EDA技術(shù)的流程

■3.1 EDA技術(shù)的源程序

EDA技術(shù)在使用的過程中需要通過EDA技術(shù)工具來對需要進行編輯的圖形和文本進行編輯，就可以形成規(guī)范化的VHDL文件，這對于邏輯綜合之前的編輯控制有著非常重要的意義。在編輯之前，形成源程序的同時需要將之送入仿真器當中進行處理，處理的對象主要方向集中在檢驗圖形或者文字方面的錯誤。

■3.2 EDA技術(shù)的邏輯綜合

在電子設(shè)計的過程中，使用綜合器可以將電路設(shè)計過程中的高級語言描繪轉(zhuǎn)化成為低級的語言描述，這一過程也就是邏輯綜合。在進行邏輯綜合之后，能夠?qū)HDL文件送入仿真器當中進行仿真才做，這一功能與結(jié)果基本上保持著一致。

■3.3 EDA技術(shù)的目標器件

邏輯適配是指對上一步驟當中的文件來對具體的目標器件進行映射。這一過程總的來說包括器件配置、布線操作等等，在配置的過程中需要在指定的器件當中來進行配置。配置的過程中會產(chǎn)生下載文件，這一步驟之后需要進行時序仿真操作。VHDL仿真器在運行的過程中已經(jīng)對EDA器材的屬性進行了全方面的考慮，這能夠提升時序結(jié)果的整體準確性。

圖3

4 EDA技術(shù)的應(yīng)用

本次研究主要的案例設(shè)定為8255A芯片，本文將對其進行相應(yīng)的設(shè)計研究，同時本部分也將對EDA技術(shù)應(yīng)用的要點來進行分析。

■4.1 8255A端口及構(gòu)造體說明

在本次研究當中，這一設(shè)計模塊PPI端口一共定義了40個引腳，定義上來講與8255A芯片是相同的。端口的構(gòu)造體在很大程度上屬于輸入輸出的雙向引腳，這一端口與芯片端口處于相互對應(yīng)的位置，這一功能一般來說通過EDA技術(shù)的bus-in和bus-out總線得以實現(xiàn)。

■4.2 構(gòu)造體進程

構(gòu)造體進程一般來說包括兩方面。一方面是讀進程工作指在片選信號和讀信號都有效時，在各個端口都能夠保持對外部設(shè)備進行信息讀入。另一方面寫進程工作屬于在片選信號與寫信號有效時，將總線上的數(shù)據(jù)寫入bus-out總線上，對于日后使用來說有著一定的作用以及效果。在電子設(shè)計的過程中使用EDA技術(shù)可以成為整體行業(yè)的設(shè)計系統(tǒng)支撐。

5 結(jié)論

EDA技術(shù)在發(fā)展的過程中得到了更好的提升與進步，這屬于電子設(shè)計工作的前提。在電子設(shè)計市場發(fā)展的過程中，需要遵循這樣的發(fā)展潮流，而想要達到這樣的發(fā)展前景，就需要在電子設(shè)計行業(yè)發(fā)展過程中更全面的使用EDA技術(shù)，這能夠提升電子設(shè)計工作的效率以及質(zhì)量。未來為了保證電子設(shè)計系統(tǒng)性、集成性目標的實現(xiàn)，這對于電子設(shè)計工作的發(fā)展有著基礎(chǔ)性的作用，同時也能夠成為整體發(fā)展的出發(fā)點。