EDA技術進行系統(tǒng)的設計,具有以下幾個特點:
1. 軟件硬化,硬件軟化
軟件硬化是指所有的軟件設計最后轉化成硬件來實現,用軟件方式設計的系統(tǒng)到硬件系統(tǒng)的轉換是由eda開發(fā)軟件自動完成的;硬件軟化是指硬件的設計使用軟件的方式來進行,盡管目標系統(tǒng)是硬件,但整個設計和修改過程如同完成軟件設計一樣方便和高效。
2. 自頂向下(top-down)的設計方法
傳統(tǒng)的電路設計方法基本上都自向上的,即首先確定可用的,然后根據這些器件進行邏輯設計,完成各模塊后進行連接,最后形成系統(tǒng)。而后經調試、測量看整個系統(tǒng)是否達到規(guī)定的性能指標。整個設計過程將花費大量的時間與經費,且很多外在因素與設計者自身經驗的制約,已經不適宜于現代數字系統(tǒng)設計。
基于eda技術的設計方法正好相反,它主要采用并行工程和“自頂向下”的設計方法,使開發(fā)者從一開始就要考慮到產品生成周期的諸多方面,包括質量、成本、開發(fā)時間及用戶的需求等。首先從系統(tǒng)設計入手,在頂層進行功能劃分和結構設計,由于采用高級語言描述,能在系統(tǒng)級采用仿真手段驗證設計的正確性。然后再逐級設計低層的結構,用vhdl、verilog hdl等硬件描述語言對高層次的系統(tǒng)行為進行電路描述,最后再用邏輯綜合優(yōu)化工具生成具體的門級邏輯電路的網表,其對應的物理實現級可以是印刷電路板或專用。
3. 集設計、仿真和測試于一體
現代的eda軟件平臺集設計、仿真、測試于一體,配備了系統(tǒng)設計自動化的全部工具:配置了多種能兼用和混合使用的邏輯描述輸入工具;配置了高性能的邏輯綜合、優(yōu)化和仿真測試工具。電子設計師可以從概念、算法、協(xié)議等開始設計電子系統(tǒng),可以將電子產品從電路設計、性能分析到設計出ic版圖或pcb版圖的整個過程在計算機上自動處理完成。較以往的設計方法,大大提高了設計效率,降低了設計者的工作負擔。
4. 在系統(tǒng)可現場編程,在線升級
編程是把系統(tǒng)設計的程序化數據,按一定的格式裝入一個或多個可編程邏輯器件的編程存儲單元,定義內部模塊的邏輯功能以及它們的相互連接關系。早期的可編程邏輯器件的編程需要將芯片從印制板上拆下,然后把它插在專用的編程器上進行的。目前eda技術廣泛采用的在系統(tǒng)可編程技術就是為克服這一缺點而產生的。
所謂系統(tǒng)內可配置是指可編程邏輯器件除了具有為設計者提供系統(tǒng)內可編程的能力,還具有將器件插在系統(tǒng)內或電路板仍然可以對其進行編程和再編程的能力。目前fpga/cpld器件為設計者提供系統(tǒng)內可再編程或可再配置能力,即只要把器件安裝在系統(tǒng)電路板上,就可對其進行編程或再編程,使得系統(tǒng)內硬件的功能可以像軟件一樣地被編程來配置,這就為設計者進行電子系統(tǒng)設計和開發(fā)提供了可實現的最新手段。采用這種技術,對系統(tǒng)的設計、制造、測試和維護也產生了重大的影響,給樣機設計、電路板調試、系統(tǒng)制造和系統(tǒng)升級帶來革命性的變化。
5. 設計工作標準化,模塊可移置共享
近幾年來,芯片復雜程度越高,對eda的依賴也越高。設計語言、eda的底層技術及其接口的標準化,能很好地對涉及結果進行交換、共享及重用。
eda設計工作的重要設計語言——硬件描述語言hdl已經逐步標準化。vhdl在1987年被ieee采納為硬件描述語言標準(ieee 1076—1987),vhdl同時也是軍事標準(454)和ansi標準。verilog hdl在1995年成為ieee標準(ieee 1364—1995),2001年發(fā)布了ieee 1364—2001。作為兩大被國際ieee組織認定的工業(yè)標準硬件描述語言, vhdl和verilog hdl為眾多的eda廠商支持,且移植性好。
數據格式的一致性通過標準保證。對eda的底層技術、eda軟件之間的接口等采用標準數據格式,如edif網表文件是一種用于設計數據交換和交流的工業(yè)標準文件格式文件。這樣,不同設計風格和應用的要求導致各具特色的eda工具都能被集成在易于管理的統(tǒng)一環(huán)境之下,支持任務之間、項目之間、設計工程師之間的信息傳輸和工程數據共享,從而使eda框架日趨標準化。并行設計工作和自頂向下設計方法也是構建電子系統(tǒng)集成設計環(huán)境或集成設計平臺的基本規(guī)范。目前,主要的eda系統(tǒng)都建立了框架結構,并且它們都遵循國際計算機輔助設計框架結構組織cfi(cad framework international)的統(tǒng)一技術標準。
因此,eda技術代表了當今數字系統(tǒng)設計技術的最新發(fā)展方向。
責任編輯:haq
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原文標題:EDA技術特點
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