电子设计自动化(EDA)

1、电子设计自动化(EDA)一、我学习这门课程有如下两个目的：1、熟悉并掌握当今电子设计系统中常用的一些软件。2、为从事相关的科学技术工作打好基础。从刚开始的课程中，我初步了解到电子技术的发展动态。电子产品智能化日益完善电路的集成度越来越高电子产品的更新周期越来越短电子技术计算机技术 电子产品和 计算机紧密相联自动化程度更高；功能更完善；运行速度更快；操作界面友好；有良好的数据开放性和互换性； EDA技术EDA技术 而我现在所了解到的电子设计自动化（EDA）能使得电子线路的设计人员能在计算机上完成电路的功能设计、逻辑设计、性能分析、时序测试直至印刷电路板的自动设计。 目前，我们常用的EDA软件有：

2、电子工作台EWB、印制电路板设计软件Protel99、电路硬件描述语言VHDL及设计平台。二、首先，让我讲一下我所学到的我所了解的电子工作平台（EWB）：电子工作平台Electronics Workbench (EWB)(现称为MultiSim) 软件是加拿大Interactive Image Technologies公司于八十年代末、九十年代初推出的电子电路仿真的虚拟电子工作台软件。它有如下特点：v 采用直观的图形界面创建电路：在计算机屏幕上模仿真实实验室的工作台，绘制电路图需要的元器件、电路仿真需要的测试仪器均可直接从屏幕上选取。v 软件仪器的控制面板外形和操作方式都与实物相似，可以实时显

3、示测量结果。v EWB软件带有丰富的电路元件库，提供多种电路分析方法。v 作为设计工具，它可以同其它流行的电路分析、设计和制板软件交换数据。v EWB还是一个优秀的电子技术训练工具，利用它提供的虚拟仪器可以用比实验室中更灵活的方式进行电路实验，仿真电路的实际运行情况，熟悉常用电子仪器测量方法。 而在教学中的电子工作平台（EWB）有着非常重要的作用：v 用EWB进行仿真模拟实验，实验过程非常接近实际操作的效果。各元器件选择范围广，参数修改方便，不会象实际操作那样多次地把元件焊下而损坏器件和印刷电路板。使电路调试变得快捷方便。对模拟电子技术课程中的绝大部分电路都能应用，不仅能用于对单个电路特性和原

4、理进行验证，也能就用于多级的组合电路。软件仪器的控制面板外形和操作方式都与实物相似，可以实时显示测量结果。v 软件不但提供了各种丰富的分立元件和集成电路等元器件, 还提供了各种丰富的调试测量工具：各种电压表、电流表、示波器、指示器、分析仪等。是一个全开放性的仿真实验和课件制作平台,为教学提供了一个实验器具完备的综合性电子技术实验室。可以在任意组合的实验环境中，搭建实验。可用常规的调试方法如测量各点电压、电流，波形等来调试和测量电路。对于较大规模的电路，可分级接线和调试。通过元件复制或单级电路的复制来完成整个电路的组装。因此也适用于较大型的设计性实验。v EWB（电子学工作平台）为教学提供了一个

5、很好的实用工具，使教师能够在教学过程中随时提供实验、演示和电路分析。教师可以在多媒体教室中深入浅出地分析各种电路的特性，讲解各种参数改变对电路的影响。学生可结合学习内容，进行接近于实际电路的调试分析，有利于对加深对理论理解。特别是一些实验条件不足的学校，通过这样的计算机模拟仿真实验，把电子技术的理论教学和实验教学有机地结合了起来。为电子电路实际制作打下一个良好的基础。 v 为开放及远程教育提供了一个很好的学习课件。学生可在网 上进行电子技术的仿真实验甚至可进行大型的专题作业和课程设计，应用这样的仿真实验课件进行网上电子技术理论学习、仿真实验、网上习题、和网上答疑 。三、接下来，是关于EWB的启

6、动方法以及软件界面的介绍：直接双击WEWB32.EXE快捷方法图标，即可进入EWB5.0用户工作界面。四、EWB软件的基本操作方法：创建电路、使用仪器、常用元件、元件库和元器件的创建和删除、子电路的生成和使用、帮助功能的使用、基本分析方法。老师讲述了以上几种软件的基本操作方法，并在课堂上演示给我们看，让我们对EWB有了进一步的了解和认识。五、下面是对RC 高通电路和RC低通电路的分析例：RC 高通电路令：则有：例、 RC 低通电路令：则：共发射极单级放大电路的仿真 固定偏置电路说明：1. Re 愈大，同样的 DIEQ 产生的 DUEQ 愈大，则温度稳定性愈好。但 Re 增大，UEQ 增大，要保

7、持输出量不变，必须增大 VCC。2. 接入 Re ，电压放大倍数将大大降低。在 Re 两端并联大电容 Ce ，交流电压降可以忽略，则 Au 基本无影响。 Ce 称旁路电容3. 要保证 UBQ 基本稳定，IR >> IBQ，则需要 Rb1、Rb2 小一些，但这会使电阻消耗功率增大，且电路的输入电阻降低。实际选用 Rb1、Rb2 值，取 IR = (5 10)IBQ，UBQ = (5 10)UBEQ。以上是我这么多节课以来所了解所知道的EWB，为了能熟悉并掌握当今电子设计系统中常用的一些软件，为从事相关的科学技术工作打好基础，我想我不会止步于此，我会让自己对EWB的认识更深，让自己更熟

8、练的运用它，并且会去学习使用各种各样的软件来充实自己来开阔自己的眼界。接下来，我会简要的说一下我学到的Protel99和硬件描述语言。一、关于硬件描述语言硬件描述语言(HDL)是一种用于进行电子系统硬件设计的计算机高级语言，它采用软件的设计方法来描述电子系统的逻辑功能、电路结构和连接形式。 硬件描述语言可以在三个层次上进行电路描述，其层次由高到低分为行为级、R，几级和门电路级。常用硬件描述语言有WDL、Velllq和AHDL语言。WDL语言是一种高级描述语言，适用于行为级和R，几级的描述；Vedlq语言和ABEL语言属于一种较低级的描述语言，适用于R，几级和门电路级的描述。现在WDL

9、和Velllq作为工业标准硬件描述语言，已得到众多EDA公司的支持，在电子工程领域，它们已成为事实上的通用硬件描述语言，承担几乎全部的数字系统的设计任务。应用Vf进行电子系统设计有以下优点：(1)与其他硬件描述语言相比，WDL具有更强的行为描述能力，强大的行为描述能力是避开具体的器件结构，从逻辑行为上描述和设计大规模电子系统的重要保证。(2)VHDL具有丰富的仿真语句和库函数，使得在任何大系统的设计早期就能检查设计系统的功能可行性，并可以随时对系统进行仿真。(3)Vf语句的行为描述能力和程序结构，决定了它具有支持大规模设计的分解和对已有设计的再利用功能。(4)用Vf完成的设计，可以利用EDA工

10、具进行逻辑综合和优化，并可根据不同的目标芯片自动把Vf描述设计转变成门级网表，这种设计方式极大地减少了电路设计的时间及可能发生的错误，从而降低了开发成本。(5)Vf0L对设计的描述具有相对独立性，可以在设计者不僵硬件结构的情况下，也不必管最终设计的目标器件是什么，而进行独立的设计。(6)由于VI具有类属描述语句和子程序调用等功能，所以对于已完成的设计，可以在不改变源程序的情况厂，只需改变类属参量或函数，就能很容易地改变及计的规模和结构。硬件描述语言(HDL)是EDA技术的重要组成部分，是EDA设计开发中的很重要的软件工具，VHDL即：超高速集成电路硬件描述语言，仍量凡是作为电子设计主流硬件的描

11、述语言。它具有很强的电路描述和建模能力，能从多个层次对数字系统进行建模和描述，从而大大简化了硬件设计任务，提高了设计较串和可靠性，用V佃L进行电子系统设计的一个很大的优点是设计者可以专心致力于其功能的实现，而不需要对不影响功能的与工艺有关的因素花费过多的时间和精力。例如一个32位的加法器，利用图形输入软件需要输入500至1删个门，而利用VHDL语言只需要书写一行“AB十C”即可。使用硬件描述语言(HDL)可以用模拟仿真的方式完成以前必须设计和制作好的样机上才能进行的电子电路特性的说明和调试。能在系统行为级就发现可能出现的错误、问题，并加以多次反复修改论证，避免了物理级器件的损伤和多次制作，节约

12、了时间和开发成本，缩短了电子系统开发的周期。二、Protel99SE按照系统功能来划分，Protel99se主要包含以下俩大部分和6个功能模块。 1、电路工程设计部分(1)电路原理设计部分（Advanced Schematic 99）：电路原理图设计部分包括电路图编辑器（简称SCH编辑器）、电路图零件库编辑器（简称Schlib编辑器）和各种文本编辑器。本系统的主要功能是：绘制、修改和编辑电路原理图；更新和修改电路图零件库；查看和编辑有关电路图和零件库的各种报表。 （2）印刷电路板设计系统（Advanced PCB 99）：印刷电路板设计系统包括印刷电路板编辑器（简称PCB编辑器）、零件封装编辑

13、器（简称PCBLib编辑器）和电路板组件管理器。本系统的主要功能是：绘制、修改和编辑电路板；更新和修改零件封装；管理电路板组件。 （3）自动布线系统（Advanced Route 99）：本系统包含一个基于形状（Shape-based）的无栅格自动布线器，用于印刷电路板的自动布线，以实现PCB设计的自动化。 2、电路仿真与PLD部分（1）电路模拟仿真系统（Advanced SIM 99）：电路模拟仿真系统包含一个数字/模拟信号仿真器，可提供连续的数字信号和模拟信号，以便对电路原理图进行信号模拟仿真，从而验证其正确性和可行性。 （2）可编程逻辑设计系统（Advanced PLD 99）：可编程逻辑设计系统包含一个有语法功能的文本编辑器和一个波形编辑器（Waveform）。本系统的主要功能是；对逻辑电路进行分析、综合；观察信号的波形。利用PLD系统可以最大限度的精简逻辑部件，使数字电路设计达到最简化。 （3）高级信号完整性分析系统（Advanced Integrity 99）：信号完整性分析系统提供了一个精确的信号完整性模拟器