工程師離不開的EDA電路設計工具
EDA工具層出不窮，目前進入我國並具有廣泛影響的EDA軟體有：EWB、PSPICE、OrCAD、PCAD、Protel、ViewLogic、 Mentor、Graphics、Synopsys、LSIlogic、Cadence、MicroSim等等。按主要功能或主要應用場合，可分為電路設計與仿真工具、PCB設計軟體、IC設計軟體、PLD設計工具及其它EDA軟體。
PCB設計軟體
PCB(Printed—Circuit Board)設計軟體種類很多，如Protel;OrCAD;Viewlogic;PowerPCB; Cadence PSD;MentorGraphices的Expedition PCB;Zuken CadStart;Winboard/Windraft/Ivex-SPICE;PCB Studio; TANGO等等。其中Protel是個完整的全方位電路設計系統，包含了電原理圖繪製、模擬電路與數字電路混合信號仿真、多層印刷電路板設計(包含印刷電路板自動布局布線)，可編程邏輯器件設計、圖表生成、電路表格生成、支持宏操作等功能，並具有Client/Server(客戶/伺服器體系結構，同時還兼容一些其它設計軟體的文件格式，如ORCAD、PSPICE、EXCEL等。
IC設計軟體
IC設計工具很多，其中按市場所占份額排行為Cadence、Mentor Graphics和Synopsys。
(1)設計輸入工具：像Cadence的composer，viewlogic的viewdraw，硬體描述語言VHDL、Verilog HDL是主要設計語言，許多設計輸入工具都支持HDL。另外像Active—HDL和其它的設計輸入方法，包括原理和狀態機輸入方法，設計 FPGA/CPLD的工具大都可作為IC設計的輸入手段，如Xilinx、Altera等公司提供的開發工具，Modelsim FPGA等。
(2)設計仿真工作：EDA工具的一個最大好處是可以驗證設計是否正確，幾乎每個公司的EDA 產品都有仿真工具。Verilog—XL、NC—verilog用於Verilog仿真，Leapfrog 用於VHDL仿真，Analog Artist用於模擬電路仿真。Viewlogic的仿真器有：viewsim門級電路仿真器，speedwaveVHDL仿真器，VCS— verilog仿真器。Mentor Graphics有其子公司Model Tech 出品的VHDL和Verilog雙仿真器：Model Sim。Cadence、Synopsys用的是VSS(VHDL仿真器)。現在的趨勢是各大EDA公司都逐漸用HDL仿真器作為電路驗證的工具。
(3)綜合工具
綜合工具可以把HDL變成門級網表。這方面Synopsys工具占有較大的優勢，它的Design Compile是作綜合的工業標準，它還有另外一個產品叫Behavior Compiler，可以提供更高級的綜合。另外最近美國又出了一家軟體叫Ambit，說是比Synopsys的軟體更有效，可以綜合50萬門的電路，速度更快。今年初Ambit被Cadence公司收購，為此Cadence放棄了它原來的綜合軟體Synergy。隨著FPGA設計的規模越來越大，各EDA 公司又開發了用於FPGA設計的綜合軟體，比較有名的有：Synopsys的FPGA Express，Cadence的Synplity，Mentor的Leonardo，這三家的FPGA綜合軟體占了市場的絕大部分。
(4)布局和布線
在IC設計的布局布線工具中，Cadence軟體是比較強的，它有很多產品，用於標準單元、門陣列已可實現交互布線。最有名的是Cadence spectra，它原來是用於PCB布線的，後來Cadence把它用來作IC的布線。其主要工具有：Cell3，Silicon Ensemble—標準單元布線器;Gate Ensemble—門陣列布線器;Design Planner—布局工具。其它各EDA軟體開發公司也提供各自的布局布線工具。
(5)物理驗證工具
物理驗證工具包括版圖設計工具、版圖驗證工具、版圖提取工具等等。這方面Cadence也是很強的，其Dracula、Virtuso、Vampire等物理工具有很多的使用者。
(6)模擬電路仿真器
前面講的仿真器主要是針對數字電路的，對於模擬電路的仿真工具，普遍使用SPICE，這是唯一的選擇。只不過是選擇不同公司的. SPICE，像MiceoSim的PSPICE、Meta Soft的HSPICE等等。HSPICE現在被Avanti公司收購了。在眾多的SPICE中，最好最準的當數HSPICE，作為IC設計，它的模型最多，仿真的精度也最高。
PLD設計工具
PLD(Programmable Logic Device)是一種由用戶根據需要而自行構造邏輯功能的數字集成電路。目前主要有兩大類型：CPLD(Complex PLD)和FPGA(Field Programmable Gate Array)。它們的基本設計方法是藉助於EDA軟體，用原理圖、狀態機、布爾表達式、硬體描述語言等方法，生成相應的目標文件，最後用編程器或下載電纜，由目標器件實現。生產PLD的廠家很多，但最有代表性的PLD廠家為ALTERA、Xilinx和Lattice公司。
PLD的開發工具一般由器件生產廠家提供，但隨著器件規模的不斷增加，軟體的複雜性也隨之提高，目前由專門的軟體公司與器件生產廠家合作，推出功能強大的設計軟體。
PLD(可編程邏輯器件)是一種可以完全替代74系列及GAL、PLA的新型電路，只要有數字電路基礎，會使用計算機，就可以進行PLD的開發。PLD的在線編程能力和強大的開發軟體，使工程師可以在幾天，甚至幾分鐘內就可完成以往幾周才能完成的工作，並可將數百萬門的複雜設計集成在一顆晶片內。PLD技術在已開發國家已成為電子工程師必備的技術。
PLD生產及開發工具：
(1)ALTERA 20世紀90年代以後發展很快。主要產品有：MAX3000/7000、FELX6K/10K、APEX20K、ACEX1K、Stratix等。其開發工具—MAX+PLUS II是較成功的PLD開發平台，最新又推出了Quartus II開發軟體。Altera公司提供較多形式的設計輸入手段，綁定第三方VHDL綜合工具，如：綜合軟體FPGA Express、Leonard Spectrum，仿真軟體ModelSim。
(2)ILINX FPGA的發明者。產品種類較全，主要有;XC9500/4000、Coolrunner(XPLA3)、Spartan、Vertex等系列，其最大的 Vertex—II Pro器件已達到800萬門。開發軟體為Foundation和ISE。通常來說，在歐洲用Xilinx的人多，在***和亞太地區用ALTERA的人多，在美國則是平分秋色。全球PLD/FPGA產品60%以上是由Altera和Xilinx提供的。可以講Altera和Xilinx共同決定了PLD 技術的發展方向。
(3)Lattice—Vantis Lattice是ISP(In—System Programmability)技術的發明者，ISP技術極大地促進了PLD產品的發展，與ALTERA和XILINX相比，其開發工具比Altera 和Xilinx略遜一籌。中小規模PLD比較有特色，大規模PLD的競爭力還不夠強(Lattice沒有基於查找表技術的大規模FPGA)，1999年推出可編程模擬器件，1999年收購Vantis(原AMD子公司)，成為第三大可編程邏輯器件供應商。2001年12月收購Agere公司(原 Lucent微電子部)的FPGA部門。主要產品有ispLSI2000/5000/8000，MACH4/5。
(4)ACTEL 反熔絲(一次性燒寫)PLD的領導得，由於反熔絲PLD抗輻射、耐高低溫、功耗低、速度快，所以在軍品和宇航級上有較大優勢。ALTERA和XILINX則一般不涉足軍品和宇航級市場。
(5)Quicklogic專業PLD/FPGA公司，以一次性反熔絲工藝為主，在中國地區銷售量不大。
(6)Lucent 主要特點是有不少用於通訊領域的專用地址核，但PLD/FPGA不是Lucent的主要業務，在中國地區使用的人很少。
(7)ATMEL 中小規模PLD做得不錯。ATMEL也做了一些與Altera和Xilinx兼容的片子，但在品質上與原廠家還是有一些差距，在高可*性產品中使用較少，多用在低端產品上。
(8)Clear Logic 生產與一些著名PLD/FPGA大公司兼容的晶片，這種晶片可將用戶的設計一次性固化，不可編程，批量生產時的成本較低。
(9)WSI 生產PSD(單片機可編程外圍晶片)產品。這是一種特殊的PLD，如最新的PSD8xx、PSD9xx集成了PLD、EPROM、Flash，並支持ISP(在線編程)，集成度高，主要用於配合單片機工作。
其它EDA軟體
(1)VHDL語言超高速集成電路硬體描述語言(VHSIC Hardware DeseriptionLanguagt，簡稱VHDL)，是IEEE的一項標準設計語言。它源於美國國防部提出的超高速集成電路(Very High Speed Integrated Circuit，簡稱VHSIC)計劃，是ASIC設計和PLD設計的一種主要輸入工具。
(2)Veriolg HDL 是Verilog公司推出的硬體描述語言，在ASIC設計方面與VHDL語言平分秋色。
(3)其它EDA軟體如專門用於微波電路設計和電力載波工具、PCB製作和工藝流程控制等領域的工具，在此就不作介紹了。
EDA工具層出不窮，目前進入我國並具有廣泛影響的EDA軟體有：EWB、PSPICE、OrCAD、PCAD、Protel、ViewLogic、 Mentor、Graphics、Synopsys、LSIlogic、Cadence、MicroSim等等。按主要功能或主要應用場合，可分為電路設計與仿真工具、PCB設計軟體、IC設計軟體、PLD設計工具及其它EDA軟體。
PCB設計軟體
PCB(Printed—Circuit Board)設計軟體種類很多，如Protel;OrCAD;Viewlogic;PowerPCB; Cadence PSD;MentorGraphices的Expedition PCB;Zuken CadStart;Winboard/Windraft/Ivex-SPICE;PCB Studio; TANGO等等。其中Protel是個完整的全方位電路設計系統，包含了電原理圖繪製、模擬電路與數字電路混合信號仿真、多層印刷電路板設計(包含印刷電路板自動布局布線)，可編程邏輯器件設計、圖表生成、電路表格生成、支持宏操作等功能，並具有Client/Server(客戶/伺服器體系結構，同時還兼容一些其它設計軟體的文件格式，如ORCAD、PSPICE、EXCEL等。
IC設計軟體
IC設計工具很多，其中按市場所占份額排行為Cadence、Mentor Graphics和Synopsys。
(1)設計輸入工具：像Cadence的composer，viewlogic的viewdraw，硬體描述語言VHDL、Verilog HDL是主要設計語言，許多設計輸入工具都支持HDL。另外像Active—HDL和其它的設計輸入方法，包括原理和狀態機輸入方法，設計 FPGA/CPLD的工具大都可作為IC設計的輸入手段，如Xilinx、Altera等公司提供的開發工具，Modelsim FPGA等。
(2)設計仿真工作：EDA工具的一個最大好處是可以驗證設計是否正確，幾乎每個公司的EDA 產品都有仿真工具。Verilog—XL、NC—verilog用於Verilog仿真，Leapfrog 用於VHDL仿真，Analog Artist用於模擬電路仿真。Viewlogic的仿真器有：viewsim門級電路仿真器，speedwaveVHDL仿真器，VCS— verilog仿真器。Mentor Graphics有其子公司Model Tech 出品的VHDL和Verilog雙仿真器：Model Sim。Cadence、Synopsys用的是VSS(VHDL仿真器)。現在的趨勢是各大EDA公司都逐漸用HDL仿真器作為電路驗證的工具。
(3)綜合工具
綜合工具可以把HDL變成門級網表。這方面Synopsys工具占有較大的優勢，它的Design Compile是作綜合的工業標準，它還有另外一個產品叫Behavior Compiler，可以提供更高級的綜合。另外最近美國又出了一家軟體叫Ambit，說是比Synopsys的軟體更有效，可以綜合50萬門的電路，速度更快。今年初Ambit被Cadence公司收購，為此Cadence放棄了它原來的綜合軟體Synergy。隨著FPGA設計的規模越來越大，各EDA 公司又開發了用於FPGA設計的綜合軟體，比較有名的有：Synopsys的FPGA Express，Cadence的Synplity，Mentor的Leonardo，這三家的FPGA綜合軟體占了市場的絕大部分。
(4)布局和布線
在IC設計的布局布線工具中，Cadence軟體是比較強的，它有很多產品，用於標準單元、門陣列已可實現交互布線。最有名的是Cadence spectra，它原來是用於PCB布線的，後來Cadence把它用來作IC的布線。其主要工具有：Cell3，Silicon Ensemble—標準單元布線器;Gate Ensemble—門陣列布線器;Design Planner—布局工具。其它各EDA軟體開發公司也提供各自的布局布線工具。
(5)物理驗證工具
物理驗證工具包括版圖設計工具、版圖驗證工具、版圖提取工具等等。這方面Cadence也是很強的，其Dracula、Virtuso、Vampire等物理工具有很多的使用者。
(6)模擬電路仿真器
前面講的仿真器主要是針對數字電路的，對於模擬電路的仿真工具，普遍使用SPICE，這是唯一的選擇。只不過是選擇不同公司的. SPICE，像MiceoSim的PSPICE、Meta Soft的HSPICE等等。HSPICE現在被Avanti公司收購了。在眾多的SPICE中，最好最準的當數HSPICE，作為IC設計，它的模型最多，仿真的精度也最高。
PLD設計工具
PLD(Programmable Logic Device)是一種由用戶根據需要而自行構造邏輯功能的數字集成電路。目前主要有兩大類型：CPLD(Complex PLD)和FPGA(Field Programmable Gate Array)。它們的基本設計方法是藉助於EDA軟體，用原理圖、狀態機、布爾表達式、硬體描述語言等方法，生成相應的目標文件，最後用編程器或下載電纜，由目標器件實現。生產PLD的廠家很多，但最有代表性的PLD廠家為ALTERA、Xilinx和Lattice公司。
PLD的開發工具一般由器件生產廠家提供，但隨著器件規模的不斷增加，軟體的複雜性也隨之提高，目前由專門的軟體公司與器件生產廠家合作，推出功能強大的設計軟體。
PLD(可編程邏輯器件)是一種可以完全替代74系列及GAL、PLA的新型電路，只要有數字電路基礎，會使用計算機，就可以進行PLD的開發。PLD的在線編程能力和強大的開發軟體，使工程師可以在幾天，甚至幾分鐘內就可完成以往幾周才能完成的工作，並可將數百萬門的複雜設計集成在一顆晶片內。PLD技術在已開發國家已成為電子工程師必備的技術。
PLD生產及開發工具：
(1)ALTERA 20世紀90年代以後發展很快。主要產品有：MAX3000/7000、FELX6K/10K、APEX20K、ACEX1K、Stratix等。其開發工具—MAX+PLUS II是較成功的PLD開發平台，最新又推出了Quartus II開發軟體。Altera公司提供較多形式的設計輸入手段，綁定第三方VHDL綜合工具，如：綜合軟體FPGA Express、Leonard Spectrum，仿真軟體ModelSim。
(2)ILINX FPGA的發明者。產品種類較全，主要有;XC9500/4000、Coolrunner(XPLA3)、Spartan、Vertex等系列，其最大的 Vertex—II Pro器件已達到800萬門。開發軟體為Foundation和ISE。通常來說，在歐洲用Xilinx的人多，在***和亞太地區用ALTERA的人多，在美國則是平分秋色。全球PLD/FPGA產品60%以上是由Altera和Xilinx提供的。可以講Altera和Xilinx共同決定了PLD 技術的發展方向。
(3)Lattice—Vantis Lattice是ISP(In—System Programmability)技術的發明者，ISP技術極大地促進了PLD產品的發展，與ALTERA和XILINX相比，其開發工具比Altera 和Xilinx略遜一籌。中小規模PLD比較有特色，大規模PLD的競爭力還不夠強(Lattice沒有基於查找表技術的大規模FPGA)，1999年推出可編程模擬器件，1999年收購Vantis(原AMD子公司)，成為第三大可編程邏輯器件供應商。2001年12月收購Agere公司(原 Lucent微電子部)的FPGA部門。主要產品有ispLSI2000/5000/8000，MACH4/5。
(4)ACTEL 反熔絲(一次性燒寫)PLD的領導得，由於反熔絲PLD抗輻射、耐高低溫、功耗低、速度快，所以在軍品和宇航級上有較大優勢。ALTERA和XILINX則一般不涉足軍品和宇航級市場。
(5)Quicklogic專業PLD/FPGA公司，以一次性反熔絲工藝為主，在中國地區銷售量不大。
(6)Lucent 主要特點是有不少用於通訊領域的專用地址核，但PLD/FPGA不是Lucent的主要業務，在中國地區使用的人很少。
(7)ATMEL 中小規模PLD做得不錯。ATMEL也做了一些與Altera和Xilinx兼容的片子，但在品質上與原廠家還是有一些差距，在高可*性產品中使用較少，多用在低端產品上。
(8)Clear Logic 生產與一些著名PLD/FPGA大公司兼容的晶片，這種晶片可將用戶的設計一次性固化，不可編程，批量生產時的成本較低。
(9)WSI 生產PSD(單片機可編程外圍晶片)產品。這是一種特殊的PLD，如最新的PSD8xx、PSD9xx集成了PLD、EPROM、Flash，並支持ISP(在線編程)，集成度高，主要用於配合單片機工作。
其它EDA軟體
(1)VHDL語言超高速集成電路硬體描述語言(VHSIC Hardware DeseriptionLanguagt，簡稱VHDL)，是IEEE的一項標準設計語言。它源於美國國防部提出的超高速集成電路(Very High Speed Integrated Circuit，簡稱VHSIC)計劃，是ASIC設計和PLD設計的一種主要輸入工具。
(2)Veriolg HDL 是Verilog公司推出的硬體描述語言，在ASIC設計方面與VHDL語言平分秋色。
(3)其它EDA軟體如專門用於微波電路設計和電力載波工具、PCB製作和工藝流程控制等領域的工具，在此就不作介紹了。
收藏