1.1 EDA概述

伴随着计算机、集成电路和电子设计技术的发展，EDA技术在过去的几十年里取得了巨大的进步。EDA技术使得设计者的工作仅限于利用软件的方式，即利用硬件描述语言和EDA软件便可完成对系统硬件功能的实现。如今，EDA软件工具已经成为电子信息类产品的支柱产业。

1.1.1 EDA的含义

随着数字电子技术的飞速发展，信息化得到了有力的推动和促进，从与普通百姓生活息息相关的手机、计算机、数字电视，到关系到国家安定社会和谐的军用设备、航天技术，都采用了数字电子技术，它的应用已经渗透到人们生活的方方面面。现代电子设计技术的核心已逐步转向基于计算机的电子设计自动化技术，即EDA（Electronic Design Automation）。

所谓EDA技术，就是以功能强大的计算机为平台，以EDA软件为工具，对用硬件描述语言HDL（Hardware Description Language）的系统逻辑设计文件，自动地完成逻辑编译、简化、分割、综合、布局布线及逻辑优化和仿真测试的电子产品自动化设计过程。当然，随着EDA技术的逐渐成熟，也包括了如PSPICE、EWB、MATLAB等计算机辅助分析CAA技术，如PROTEL、ORCAD等印刷制版计算机辅助设计，等等。

利用EDA技术进行电子系统的设计，具有以下几个特点：

（1）用软件的方式设计硬件；

（2）用软件方式设计的系统到硬件系统的转换是由相关的开发软件自动完成的；

（3）设计过程中可用相关软件进行各种仿真；

（4）系统可现场编程，在线升级；

（5）整个系统可集成在一个芯片上，使之具有体积小、功耗低及可靠性高的特点。

1.1.2 EDA历史发展回顾

早在20世纪60年代中期，人们就开始着眼于开发出各种计算机辅助设计工具来帮助设计人员进行集成电路和电子系统的设计，集成电路技术的发展不断地对EDA技术提出新的要求，并促进了EDA技术的发展。在过去的三十多年里，计算机技术迅猛发展，也给EDA行业带来了巨大的变化。进入20世纪90年代后，电子系统已经从电路级系统集成发展成为包括ASIC、FPGA和嵌入式系统的多种模式，EDA产业已经成为电子信息类产品的支柱产业。EDA的蓬勃发展离不开设计方法学的进步，回顾过去几十年电子技术的发展历程，可大致将EDA技术的发展分为3个阶段。

20世纪70年代，是EDA技术发展初期，我们称之为计算机辅助设计CAD（Computer Aided Design）阶段。随着集成电路的出现和应用，硬件设计开始大量选用中小规模的标准集成电路，这也使得传统的手工布线方法很难满足产品复杂性和工作效率的要求。CAD的概念已见雏形，人们开始利用计算机替代产品设计过程中的高度重复性的复杂劳动，如利用二维图形编辑与分析工具，辅助进行集成电路版图编辑、PCB布局布线等工作。最具代表性的产品当属美国ACCEL公司的Tango布线软件。

20世纪80年代，随着集成电路设计进入COMS时代，EDA技术也进入到了计算机辅助工程设计CAE（Computer Assist Engineering Design）阶段。PAL、GAL和FPGA等一系列复杂可编程逻辑器件都为电子系统的设计提供新的平台。较之70年代的自动布局布线的CAD工具能够替代设计中绘图的重复劳动而言，80年代出现的具有自动综合能力的CAE工具则代替了设计师的部分工作，它在PCB设计方面的原理图输入、自动布局布线及PCB分析，以及逻辑设计、逻辑仿真、布尔方程综合和简化等方面都担任了重要角色。

20世纪90年代，以在设计前期将设计师从事的许多高层次设计交由工具来完成为目的，EDA技术开始从以单个电子产品开发为对象转向针对系统级电子产品的设计。EDA工具以系统级设计为核心，包括了系统行为级描述与结构综合、系统仿真与测试验证、系统划分与指标分配及系统决策与文件生成等一系列完整的功能。随着硬件描述语言标准的进一步确立，此时的EDA工具还具有高级抽象的设计构思手段，各EDA公司也致力于推出兼容各种硬件方案和支持标准硬件描述语言的EDA软件的研究。

进入21世纪以来，EDA技术得到了更大的发展。高速DSP、嵌入式处理器软核的成熟令EDA软件的功能日益强大。电子领域各学科全方位融入EDA技术，除了成熟的数字技术外，模拟电路系统硬件描述语言的表达和设计的标准化、系统可编程模拟器件的出现、数字信号处理和图像处理的全硬件实现方案等，使得EDA工具不论是在广度上还是深度上都取得了长足的发展。