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【摘 要】 电子技术在信息化时代得到了高速发展，各类电子产品成为了人们生活中不可或缺的一部分，随着电子产品附带的功能逐渐增多以及性能方面的拓展，人们对电子技术提出了更高的要求。集成电路制造技术和电子设计是推动电子产品发展的主要动力，其中电子设计更是以前沿尖端的EDA技术为核心，在电子技术不断取得突破的今天，CPLD，FPGA可编程逻辑器件也越来越多的应用于电子设计，为电子设计带来了广阔发展空间和适应各项需求的灵活性。
【关键词】 电子设计技术;电子系统设计;应用
最近几年来，电子产品市场运作节奏、计算机技术和微电子的发展突飞猛进，很多相关领域的现代电子设计技术逐渐进入一个全新的阶段，其特点是通过HDL将软件和硬件设计技术得到了有机地统一。应用系统的设计从单纯的专用集成电路ASIC设计走向了单片系统SOC设计和系统设计。特别是90年代初ISP为电子产品的生产产生了本质性的变化。现场可编程模拟器件PAC和可编程逻辑器件/复杂可编程逻辑器件FPGA/CPLD在EDA基础上的普遍应用，为电子系统的设计带来了很大的灵活性，它们以软件编程对其硬件的工作方式进行重构，使得硬件设计可如同软件设计般快捷，这一切极大地改变了传统的设计过程和设计方法乃至设计观念。下面分别论述电子设计技术的基本特性、发展和具体应用。
一、现代电子设计的基本特征
现代电子设计的有以下基本特征：设计者在现场可按照系统要求定义和修改其功能，并以开发系统软件为支持。它是基于ISP技术和EDA技术，并以PAC器件和FPGA/CPLD为物质基础。ISP技术将使硬件一词变为不合时宜，EDA技术打破了软硬件之间的最后屏障，系统设计师将用新的思路来发掘硬件设备的潜力，而不受产品是否已交付使用的影响;PAC器件和FPGA/CPLD将VLSI的优点和可编程器件的设计灵活制作及上市快速的长处融合为一体。
二、现代电子设计的发展历程和趋势
电子设计技术的发展从应用分离元件，SSI，MSI到LSI，VLS的过程，经历了很多变革和飞跃。应用SSI通用电路芯片构成电子系统的时代已经过去。电子系统设计发展过程中，微控制器（MSU）的普遍应用成为了一座里程碑，它克服了纯数字电路系统中存在的很多难以避免的困难，只要配以一定程序及一些附属电路，原理上就能够达到满足复杂的逻辑功能，它使得电子系统的智能化水平在广度及深度上产生了质的飞跃。随着社会经济的快速发展，对各类新型电子产品的开发有了较高的要求，FPGA/CPLD是在EDA基础上的应用，换个角度来说，新的电子系统运转的物理机制又将回到以往的纯数字电路结构，然而它在更高层次上容纳了过去数字技术的优秀部分，这是一次更高层次的循环，对MCU系统将是一种扬弃，但在电子设计的系统构成和技术操作的整体上却发生了质的飞跃。假如说MCU在逻辑的实现上是无限的话，那么高速发展的FPGA/CPLD不仅包括了MCU这一特点，高速及宽口径实用性，并兼有并、串行工作方式等多个方面的特点。尤其是软/硬IP芯核产业的迅猛发展，嵌入式通用与FPGA和CPLD器件的出现，片上系统已近在咫尺。
三、EDA技术的基本特征
EDA技术经过30年的历史，基本上可分3个阶段：20世纪纪90年代为电子系统设计自动化（ESDA）阶段，20世纪80年代为计算机辅助工程（CAE）阶段，20世纪70年代为计算机辅助设计（CAD）阶段。EDA代表了现今电子设计技术的最新发展方向，其具有以下特点是：设计人员根据“自顶向下”的设计方法，对整个系统进行功能划分及方案设计，系统的关键电路用几片甚至一片专用集成电路实现，进而采用（HDL）完成系统行为级设计，最后通过适配器及综合器生成最终的目标器件。
“自顶向下”的设汁方法和并行工程电子产品的传统设计方法是采用“自底向上”（Bottomup）的，即首先确定可用的标准通用集成电路芯片，然后根据这些芯片和其他元器件进行模块设计，最后形成系统。这种设计方法效率低、易出错，设计出的电子系统所用元器件多，成本高，且功耗大，可靠性差。EDA技术采用一种“自顶向下”的全新设计方法，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（HDL）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，这一方面有利于早期发现结构设计上的错误，避免设计工作的浪费，同时也减少了逻辑功能仿真的工作量，提高了设计的一次成功率。
所谓并行工程是指“一种系统化的、集成化的、并行的产品及相关过程的开发模式。这一模式使开发者从一开始就要考虑到产品生存周期的诸多方面，包括质量、成本、开发时间及用户的需求等”。由于EDA技术采用的是结构化开发手段，可实现多人多任务的并行工作方式来提高设计规模和效率。
四、EDA技术的设计方法——系统级设计
EDA技术指的是电子设计自动化技术，最初由PLD技术发展演变而来，经历了传统数字系统理论的更新与可编程逻辑器件PLD的应用，数字系统的集成规模产生质变，灵活性高度提升，电子设计方法趋于多元化。EDA技术依托可编程器件，以计算机为运行主体，通过硬件系统语言HDL来完成表达，针对可编程逻辑的分割、优化、布局以及编译化简，EDA电子设计自动化技术，设计人员可以利用软件完成硬件功能描述，最后使用FPGA/CPLD得到设计结果。
EDA也称作系统级设计方法，属于一种高层次的电子设计方法。高层次设计是按照“概念驱动式”的方式进行设计的，设计人员只需针对设计目标进行功能描述，不必通过门级原理图描述电路，因为摆脱了电路细节的束缚，设计人员能够全神贯注于概念构思和创造性的方案上，如果以高层次描述的形式将这些概念构思输入计算机后，EDA系统就能可以依据规则驱动的方式自动完成整个设计。如此一来，大大缩短了产品的研制，周期新的概念也迅速的成为有效的产品。不仅如此，高层次设计只是定義系统的行为特性，可以不涉及实现工艺，在厂家综合库的支持下，利用综合优化工具可以将高层次描述转换成针对某种工艺优化的网表，工艺转化变得轻松容易。 五、EDA技术在电子设计中的具体应用
在各类电子设计方式当中，EDA技术的层次相对较高，它同时也被称之为“系统及设计方法”。电子设计人员无需依赖门级原理图，只要确定设计目标便能够实现电路和硬件描述，在降低电路细节限制的同时，设计中可发挥出更多的开放性与创造性，设计人员确定设计构思之后，只要将高层次描述通过软件输人到计算机当中，EDA系统便会遵循规则驱动来自动完成整体电子设计。
（一）EDA技术带来的变化
传统电子设计方法被称为自下而上，简单来讲便是在通用集成电路芯片确定后开始模块设计，最终完成整个系统的设计。传统设计方法长期伴随着弊病，故障频发，并且器件需求量大，效率难以提升，EDA技术为传统电子设计带来了活力与变革，其设计理念是“自顶向下”，也就是说从系统设计开始着手，设计之处便已做好方框图的划分以及结构细节制定，仿真和纠错工作也得以在方框图划分阶段完成，并且利用HDL来对高层次系统进行逻辑描述，验证无误后，由综合优化工具来完成电子设计。
现阶段，利用EDA技术，设计人员可通过软件来实现对硬件功能的全面描述，最后由FPGA/CPLD得出设计结果。由此不难发现，无论调试还是仿真都可以于初期阶段在高层次内完成，不但有益于及时发现结构设计中的错误，减少设计工作返工，还能有效提高电子设计的效率。所以，EDA技术为传统电子设计带来了根本性创新，当前的电子设计如果失去EDA技术支持，便很难完成大规模集成电路设计制造。
（二）EDA技术应用流程
想要让EDA技术将设计人员构思的概念变成产品雏形，需要遵循EDA技术专用的电子设计流程，具体工作流程包括ABEL-HDL代码图形输人、系统功能划分、代码级功能仿真测试、时序仿真以及编程下载和ASIC实现。EDA技术在电子设计的第一步应用是通过文本或图形编辑工具来展现设计，接下来由设计人员操作编译器展开错排编译，也就是HDL程序输人，根据不同产品来选择输人形式。原理图通常较为直观，设计中的各项细节得以准考量，而且在编辑器当中能够利用到得单元器件相当多，无形中为设计者人员提供了按需抉择和自由选取表达方式的空间条件。如果编译文件格式为VHDL，设计人員还需要执行仿真工作，将设计原程序导人到VHDL仿真器内，整个仿真过程能够为设计提供及时的预警，协助结症结构错误。第三个步骤在于综合，也就是沟通软件与硬件设计，综合完成以后，便能够生成出网表，再按照网表来进行功能仿真，确保设计描述能够严格符合设计意图。最后步骤是编程下载，设计过程通过了仿真确定无误后，再运用FPGA/CPLD来实现最后的逻辑映射操作和适配，并且使用JTAG编程器或者其他可用的编程器来讲设计项目下载到器件PFGA中，系统级设计就此完成。
六、结束语
本文介绍的采用现代点缀设计技术，不但使硬件的开发及制造过程得到了较大程度的简化，同时使系统的可靠性有所提高，并大幅度减小了其体积，更关键的是能够在不修改硬件电路的前提下，通过修改计数器的模块和更改设计软件，就可以实现各类用户的不同需要。通过本文可以清楚地看到系统的实现是如此快捷、简便和准确，现代电子设计技术已真正进入了一个全新的阶段。
参考文献：
[1]杨光宇.EDA新技术在现代电子系统设计中的应用[J].仪器仪表与分析监测，1999，01：5-9.
[2]谭敏.现代电子设计技术在电子系统设计中的应用[J].电视技术，2002，04：88-89.
[3]徐献灵.EDA技术在现代电子设计中的应用[J].现代电子技术，2003，17：103-105.
[4]林康红，汤琳宝，施惠昌.ISP技术在现代电子系统设计中的应用[J].电子工程师，2001，06：50-53.
【关键词】 电子设计技术;电子系统设计;应用
最近几年来，电子产品市场运作节奏、计算机技术和微电子的发展突飞猛进，很多相关领域的现代电子设计技术逐渐进入一个全新的阶段，其特点是通过HDL将软件和硬件设计技术得到了有机地统一。应用系统的设计从单纯的专用集成电路ASIC设计走向了单片系统SOC设计和系统设计。特别是90年代初ISP为电子产品的生产产生了本质性的变化。现场可编程模拟器件PAC和可编程逻辑器件/复杂可编程逻辑器件FPGA/CPLD在EDA基础上的普遍应用，为电子系统的设计带来了很大的灵活性，它们以软件编程对其硬件的工作方式进行重构，使得硬件设计可如同软件设计般快捷，这一切极大地改变了传统的设计过程和设计方法乃至设计观念。下面分别论述电子设计技术的基本特性、发展和具体应用。
一、现代电子设计的基本特征
现代电子设计的有以下基本特征：设计者在现场可按照系统要求定义和修改其功能，并以开发系统软件为支持。它是基于ISP技术和EDA技术，并以PAC器件和FPGA/CPLD为物质基础。ISP技术将使硬件一词变为不合时宜，EDA技术打破了软硬件之间的最后屏障，系统设计师将用新的思路来发掘硬件设备的潜力，而不受产品是否已交付使用的影响;PAC器件和FPGA/CPLD将VLSI的优点和可编程器件的设计灵活制作及上市快速的长处融合为一体。
二、现代电子设计的发展历程和趋势
电子设计技术的发展从应用分离元件，SSI，MSI到LSI，VLS的过程，经历了很多变革和飞跃。应用SSI通用电路芯片构成电子系统的时代已经过去。电子系统设计发展过程中，微控制器（MSU）的普遍应用成为了一座里程碑，它克服了纯数字电路系统中存在的很多难以避免的困难，只要配以一定程序及一些附属电路，原理上就能够达到满足复杂的逻辑功能，它使得电子系统的智能化水平在广度及深度上产生了质的飞跃。随着社会经济的快速发展，对各类新型电子产品的开发有了较高的要求，FPGA/CPLD是在EDA基础上的应用，换个角度来说，新的电子系统运转的物理机制又将回到以往的纯数字电路结构，然而它在更高层次上容纳了过去数字技术的优秀部分，这是一次更高层次的循环，对MCU系统将是一种扬弃，但在电子设计的系统构成和技术操作的整体上却发生了质的飞跃。假如说MCU在逻辑的实现上是无限的话，那么高速发展的FPGA/CPLD不仅包括了MCU这一特点，高速及宽口径实用性，并兼有并、串行工作方式等多个方面的特点。尤其是软/硬IP芯核产业的迅猛发展，嵌入式通用与FPGA和CPLD器件的出现，片上系统已近在咫尺。
三、EDA技术的基本特征
EDA技术经过30年的历史，基本上可分3个阶段：20世纪纪90年代为电子系统设计自动化（ESDA）阶段，20世纪80年代为计算机辅助工程（CAE）阶段，20世纪70年代为计算机辅助设计（CAD）阶段。EDA代表了现今电子设计技术的最新发展方向，其具有以下特点是：设计人员根据“自顶向下”的设计方法，对整个系统进行功能划分及方案设计，系统的关键电路用几片甚至一片专用集成电路实现，进而采用（HDL）完成系统行为级设计，最后通过适配器及综合器生成最终的目标器件。
“自顶向下”的设汁方法和并行工程电子产品的传统设计方法是采用“自底向上”（Bottomup）的，即首先确定可用的标准通用集成电路芯片，然后根据这些芯片和其他元器件进行模块设计，最后形成系统。这种设计方法效率低、易出错，设计出的电子系统所用元器件多，成本高，且功耗大，可靠性差。EDA技术采用一种“自顶向下”的全新设计方法，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（HDL）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，这一方面有利于早期发现结构设计上的错误，避免设计工作的浪费，同时也减少了逻辑功能仿真的工作量，提高了设计的一次成功率。
所谓并行工程是指“一种系统化的、集成化的、并行的产品及相关过程的开发模式。这一模式使开发者从一开始就要考虑到产品生存周期的诸多方面，包括质量、成本、开发时间及用户的需求等”。由于EDA技术采用的是结构化开发手段，可实现多人多任务的并行工作方式来提高设计规模和效率。
四、EDA技术的设计方法——系统级设计
EDA技术指的是电子设计自动化技术，最初由PLD技术发展演变而来，经历了传统数字系统理论的更新与可编程逻辑器件PLD的应用，数字系统的集成规模产生质变，灵活性高度提升，电子设计方法趋于多元化。EDA技术依托可编程器件，以计算机为运行主体，通过硬件系统语言HDL来完成表达，针对可编程逻辑的分割、优化、布局以及编译化简，EDA电子设计自动化技术，设计人员可以利用软件完成硬件功能描述，最后使用FPGA/CPLD得到设计结果。
EDA也称作系统级设计方法，属于一种高层次的电子设计方法。高层次设计是按照“概念驱动式”的方式进行设计的，设计人员只需针对设计目标进行功能描述，不必通过门级原理图描述电路，因为摆脱了电路细节的束缚，设计人员能够全神贯注于概念构思和创造性的方案上，如果以高层次描述的形式将这些概念构思输入计算机后，EDA系统就能可以依据规则驱动的方式自动完成整个设计。如此一来，大大缩短了产品的研制，周期新的概念也迅速的成为有效的产品。不仅如此，高层次设计只是定義系统的行为特性，可以不涉及实现工艺，在厂家综合库的支持下，利用综合优化工具可以将高层次描述转换成针对某种工艺优化的网表，工艺转化变得轻松容易。 五、EDA技术在电子设计中的具体应用
在各类电子设计方式当中，EDA技术的层次相对较高，它同时也被称之为“系统及设计方法”。电子设计人员无需依赖门级原理图，只要确定设计目标便能够实现电路和硬件描述，在降低电路细节限制的同时，设计中可发挥出更多的开放性与创造性，设计人员确定设计构思之后，只要将高层次描述通过软件输人到计算机当中，EDA系统便会遵循规则驱动来自动完成整体电子设计。
（一）EDA技术带来的变化
传统电子设计方法被称为自下而上，简单来讲便是在通用集成电路芯片确定后开始模块设计，最终完成整个系统的设计。传统设计方法长期伴随着弊病，故障频发，并且器件需求量大，效率难以提升，EDA技术为传统电子设计带来了活力与变革，其设计理念是“自顶向下”，也就是说从系统设计开始着手，设计之处便已做好方框图的划分以及结构细节制定，仿真和纠错工作也得以在方框图划分阶段完成，并且利用HDL来对高层次系统进行逻辑描述，验证无误后，由综合优化工具来完成电子设计。
现阶段，利用EDA技术，设计人员可通过软件来实现对硬件功能的全面描述，最后由FPGA/CPLD得出设计结果。由此不难发现，无论调试还是仿真都可以于初期阶段在高层次内完成，不但有益于及时发现结构设计中的错误，减少设计工作返工，还能有效提高电子设计的效率。所以，EDA技术为传统电子设计带来了根本性创新，当前的电子设计如果失去EDA技术支持，便很难完成大规模集成电路设计制造。
（二）EDA技术应用流程
想要让EDA技术将设计人员构思的概念变成产品雏形，需要遵循EDA技术专用的电子设计流程，具体工作流程包括ABEL-HDL代码图形输人、系统功能划分、代码级功能仿真测试、时序仿真以及编程下载和ASIC实现。EDA技术在电子设计的第一步应用是通过文本或图形编辑工具来展现设计，接下来由设计人员操作编译器展开错排编译，也就是HDL程序输人，根据不同产品来选择输人形式。原理图通常较为直观，设计中的各项细节得以准考量，而且在编辑器当中能够利用到得单元器件相当多，无形中为设计者人员提供了按需抉择和自由选取表达方式的空间条件。如果编译文件格式为VHDL，设计人員还需要执行仿真工作，将设计原程序导人到VHDL仿真器内，整个仿真过程能够为设计提供及时的预警，协助结症结构错误。第三个步骤在于综合，也就是沟通软件与硬件设计，综合完成以后，便能够生成出网表，再按照网表来进行功能仿真，确保设计描述能够严格符合设计意图。最后步骤是编程下载，设计过程通过了仿真确定无误后，再运用FPGA/CPLD来实现最后的逻辑映射操作和适配，并且使用JTAG编程器或者其他可用的编程器来讲设计项目下载到器件PFGA中，系统级设计就此完成。
六、结束语
本文介绍的采用现代点缀设计技术，不但使硬件的开发及制造过程得到了较大程度的简化，同时使系统的可靠性有所提高，并大幅度减小了其体积，更关键的是能够在不修改硬件电路的前提下，通过修改计数器的模块和更改设计软件，就可以实现各类用户的不同需要。通过本文可以清楚地看到系统的实现是如此快捷、简便和准确，现代电子设计技术已真正进入了一个全新的阶段。
参考文献：
[1]杨光宇.EDA新技术在现代电子系统设计中的应用[J].仪器仪表与分析监测，1999，01：5-9.
[2]谭敏.现代电子设计技术在电子系统设计中的应用[J].电视技术，2002，04：88-89.
[3]徐献灵.EDA技术在现代电子设计中的应用[J].现代电子技术，2003，17：103-105.
[4]林康红，汤琳宝，施惠昌.ISP技术在现代电子系统设计中的应用[J].电子工程师，2001，06：50-53.