EDA技術發(fā)展至今已有30多年歷史。在EDA技術的輔助下，我國電子工程設計水平得到明顯提升，電子產(chǎn)品的應用性能也越來越理想化。本文圍繞電子工程設計的EDA技術展開深入探討，為進一步發(fā)揮EDA技術在電子工程設計中的應用價值略盡綿力。

1 EDA技術的誕生與演變歷程

1.1 EDA技術

EDA（Electronic Design Automation）是電子設計自動化的簡稱，是電子設計與制造技術發(fā)展中的核心。EDA技術是以計算機為工具，采用硬件描述語言的表達方式，對數(shù)據(jù)庫、計算數(shù)學、圖論、圖形學及拓撲邏輯、優(yōu)化理論等進行科學、有效的融合，從而形成一種電子系統(tǒng)專用的新技術，是計算機技術、信號處理技術、信號分析技術的最新成果。EDA技術的出現(xiàn)不僅更好地保證了電子工程設計各級別的仿真、調(diào)試和糾錯，為其發(fā)展帶來強有力的技術支持，并且在電子、通信、化工、航空航天、生物等各個領域占有越來越重要的地位，很大程度上減輕了相關從業(yè)者的工作強度。

1.2 EDA技術的演變歷程

EDA技術近幾年獲得飛速發(fā)展，應用領域越來越廣泛，其發(fā)展過程是現(xiàn)代電子設計技術的重要歷史進程，主要包括以下幾個階段。

1.2.1 早期階段，即CAD（Computer ssistDesign）階段。20世紀70年代左右的社會已經(jīng)存在中小規(guī)模的集成電路，當時人們采用傳統(tǒng)的方式進行制圖，設計印刷電路板和集成電路，不僅效率低、花費大，而且制作周期長。人們?yōu)榱烁纳七@一情況，開始運用計算機對電路板進行PCB設計，用CAD這一嶄新的圖形編輯工具代替電子產(chǎn)品設計中布圖布線這類重復性較強的勞動，其功能包括設計規(guī)則檢查、交互圖形編輯、PCB布局布線、門級電路模擬和測試等。

1.2.2 發(fā)展階段，即CAE（ComputerAssist Engineering Design）階段。20世紀80年代左右，EDA技術已經(jīng)到了一定的發(fā)展和完善階段。由于集成電路規(guī)模逐漸擴大，電子系統(tǒng)變得越發(fā)復雜，為了滿足市場需求，人們開始對相關軟件進行進一步的開發(fā)，在把不同CDA工具合成一種系統(tǒng)的基礎上，完善了電路功能設計和結構設計。EDA技術在此時期逐漸發(fā)展成半導體芯片的設計，已經(jīng)能生產(chǎn)出可編程半導體芯片。

1.2.3 成熟階段。在20世紀90年代以后，微電子技術獲得了突飛猛進的發(fā)展，集成幾千萬乃至上億的晶體管只需一個芯片。這給EDA技術帶來了極大的挑戰(zhàn)，促使各大公司對EDA軟件系統(tǒng)進行更大規(guī)模的研發(fā)，以高級語言描述、系統(tǒng)級仿真和綜合技術為特點的EDA就此出現(xiàn)，使得EDA技術獲得了極大的突破。

1.3 發(fā)展趨勢

21世紀以來，EDA技術已經(jīng)進入了電子技術的全方位領域。EDA技術讓電子領域的不同學科的界限變得模糊，相互包容，尤其表現(xiàn)在以下幾個方面：實現(xiàn)了以自主知識產(chǎn)權的方式表達和確認電子設計成果;進一步確認了電子行業(yè)產(chǎn)業(yè)領域中軟硬件IP核的地位;大規(guī)模電子系統(tǒng)和IP核模塊已被EDA工具的設計標準單元涵蓋;高效低成本設計技術SOC（Systern-on-Chip）等逐漸成熟。

2 EDA技術的特點

EDA技術是當今電子設計技術最新發(fā)展方向的代表，硬件描述語言HDL為其基本特點，相對于電原理圖，它更全面地展現(xiàn)了硬件電路的特性，具有系統(tǒng)仿真和綜合能力。其具體特點有以下幾點：一是具有現(xiàn)代化特點。為了保證設計方案整體的合理和優(yōu)化，“自頂向下（Top-Down）”是EDA主要采用的一種設計程序，由此可避免在“自底向上（Bottom-up）”設計過程中使局部優(yōu)化和整體結構出現(xiàn)缺陷。二是自動化程度高。在EDA設計過程中，能夠隨時進行不同級的仿真、糾錯和調(diào)試，可有效幫助設計者發(fā)現(xiàn)設計初期的錯誤，從而節(jié)省設計工作時間，讓設計者不需顧慮一些具體細節(jié)問題而集中精力在系統(tǒng)開發(fā)上，從而保證設計的低成本、高效率，讓產(chǎn)品的周期縮短，循環(huán)加快。三是設計中HDL存在的優(yōu)點。①寬廣的語言描述能力;②眾多廠商支持、移植性好;③不需要花費與工藝有關的時間和精力;④系統(tǒng)編程與現(xiàn)場編程方便了設計的保存、修改和再利用。四是操作并行。EDA技術的工作環(huán)境是工程框架結構相并行的，可多人一起進行電子系統(tǒng)的設計和開發(fā)。

3 EDA技術在電子工程設計中的應用

EDA技術是一門高速發(fā)展的新技術，在電子工程設計中發(fā)揮著重要作用，具體表現(xiàn)在以下幾個方面。

3.1 確定電路設計方案的可行性

為了保證設計方案的可行性，在設計方案確定后，需要通過系統(tǒng)仿真或結構模擬的方式來確定系統(tǒng)每個環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)（數(shù)學模型），從而實現(xiàn)驗證。仿真之后，為了有效判斷正確電路結構設計和性能指標的可行性，將會對構成系統(tǒng)的各電路結構進行模擬分析。在非電專業(yè)的系統(tǒng)設計或是某種新理論、新構思的設計方案中也可應用這種系統(tǒng)仿真技術。

3.2 電路特性的優(yōu)化設計

電子產(chǎn)品元器件的容差與其他同類產(chǎn)品相比要好很多，并且元器件工作環(huán)境溫度如果控制好了，那么電路運行的穩(wěn)定性和安全性就得到了保證。但若使用傳統(tǒng)的電子工程設計方案，對元器件的容差、工作的環(huán)境溫度就很難進行全面分析，而EDA技術所提供的統(tǒng)計分析功能和溫度分析功能就能有效地應用到此處，溫度分析以及統(tǒng)計分析功能能夠精確地確定元器件的最佳參數(shù)、電路結構，能使元器件自身性能提高，從而調(diào)整與工作環(huán)境溫度的相適應性，這樣就能夠有效地保證最佳的元器件容差和最好的工作環(huán)境溫度。因此，EDA技術能夠優(yōu)化電子工程設計方案，提高電子產(chǎn)品的使用質(zhì)量。

3.3 電路特性的有效分析

電路特性的有效分析是EDA技術中一項非常重要的內(nèi)容，在所有的電子工程設計中，數(shù)據(jù)測試和特性分析是所有理論分析建立的基礎。在實際設計的過程中，傳統(tǒng)方式受到技術和硬件方面的限制，測試結果和測試方法還存在諸多不足，電路測試的精確性也受到了影響，進而導致產(chǎn)品的應用性能大打折扣。而EDA技術的引進，能夠使這一系列問題迎刃而解。在電子工程設計中，設計人員完全可以利用EDA技術對產(chǎn)品進行更高精度和更全面的功能測試，還能通過自頂而下（Top-Down）的設計程序，有效避免設計方案的局部差距和結構性差異，從而保證設計方案的整體性與合理性。同時，在設計人員對電路進行設計時，會需要處理大量的多特性分析與數(shù)據(jù)測試工作，在EDA技術的幫助下，設計人員的工作內(nèi)容將明顯簡化，工作性效率也將得到提升。

4 結語

綜上所述，EDA技術的問世使電子工程設計提升到了新的高度。隨著科學技術的不斷發(fā)展，不斷進步，EDA作為高層次自動化設計技術的發(fā)展方向，其應用前景自然是不可估量的。因此，有關該課題的研究今后仍需繼續(xù)跟進，為充分發(fā)揮出EDA技術的應用價值，推動我國電子工程產(chǎn)業(yè)不斷進步做貢獻。