第一章 EDA 技术简介
EDA（Electronic Design Automation），即电子设计自动化，是指利
用计算机完成电子系统的设计。EDA 技术是以计算机和微电子技术为先导的，
汇集了计算机图形学、拓扑学、逻辑学、微电子工艺与结构学和计算数学等多
种计算机应用学科最新成果的先进技术。EDA 技术以计算机为工具，代替人完
成数字系统的逻辑综合、布局布线和设计仿真等工作。设计人员只需要完成对
系统功能的描述，就可以由计算机软件进行处理，得到设计结果，而且修改设
计如同修改软件一样方便，可以极大地提高设计效率。
1.1 EDA 技术的发展概况
从 20 世纪 60 年代中期开始，人们就不断开发出各种计算机辅助设计工具
来帮助设计人员进行电子系统的设计。电路理论和半导体工艺水平的提高，对
EDA 技术的发展起到了巨大的作用，使 EDA 作用 X 围从 PCB 板设计延伸到电
子线路和集成电路设计，直至整个系统的设计，也使 IC 芯片系统应用、电路制
作和整个电子生产过程都集成在一个环境之中。根据电子设计技术的发展特征，
EDA 技术发展大致分为三个阶段。
1.2 EDA 技术的基本特征
EDA 技术代表了当今电子设计技术的最新发展方向，它的基本特征是：设
计人员按照“自顶向下”的设计方法，对整个系统进行方案设计和功能划分，系
统的关键电路用一片或几片专用集成电路（ASIC）实现，然后采用硬件描述语
言（HDL）完成系统行为级设计，最后通过综合器和适配器生成最终的目标器
件。这样的设计方法被称为高层次的电子设计方法。下面介绍与 EDA 基本特征
有关的几个概念。
1.2.1“自顶向下”的设计方法
10 年 前 ， 电 子 设 计 的 基 本 思 路 还 是 选 择 标 准 集 成 电 路 “ 自 底 向 上 ”
（Bottom-Up）地构 造出一个新的系统，这样的设计方法就如同一砖一瓦地
建造金字塔，不仅效率低、成本高而且还容易出错。
1.2.2 高层次设计
高层次设计提供了一种“自顶向下”（Top-Down）的全新的设计方法，这种
设计方法首先从系统设计入手，在顶层进行功能方框图的划分和结构设计。在
方框图一级进行仿真、纠错，并用硬件描述语言对高层次的系统行为进行描述，
在系统一级进行验证。然后用综合优化工具生成具体门电路的网表，其对应的
物理实现级可以是印刷电路板或专用集成电路。由于设计的主要仿真和调试过
程是在高层次上完成的，这不仅有利于早期发现结构设计上的错误，避免设计
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2021-09-28
18:27:40
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