2、软件、IC设计软件、PLD设计工具及其它EDA软件，进行简单介绍。1、电子电路设计与仿真工具电子电路设计与仿真工具包括SPICE/PSPICE；EWB；Matlab；SystemView；MMICAD等。下面简单介绍前三个软件。SPICE(SimulationProgramwithIntegratedCircuitEmphasis)是由美国加州大学推出的电路分析仿真软件，是20世纪80年代世界上应用最广的电路设计软件，1998年被定为美国国家标准。1984年，美国MicroSim公司推出了基于SPICE的微机版PSPICE(Personal—SPICE)。现在用得较多的是PSPICE6
3、.2，可以说在同类产品中，它是功能最为强大的模拟和数字电路混合仿真EDA软件，在国内普遍使用。最新推出了PSPICE91版本。它可以进行各种各样的电路仿真、激励建立、温度与噪声分析、模拟控制、波形输出、数据输出、并在同一窗口内同时显示模拟与数字的仿真结果。无论对哪种器件哪些电路进行仿真，都可以得到精确的仿真结果，并可以自行建立元器件及元器件库。(1)EWB(ElectronicWorkbench)软件是InteractiveImageTechnologiesLtd在20世纪90年代初推出的电路仿真软件。目前普遍使用的是EWB5.2,相对于其它EDA软件，它是较小巧的软件(只有16M)。
4、但它对模数电路的混合仿真功能却十分强大，几乎100%地仿真出真实电路的结果，并且它在桌面上提供了万用表、示波器、信号发生器、扫频仪、逻辑分析仪、数字信号发生器、逻辑转换器和电压表、电流表等仪器仪表。它的界面直观，易学易用。它的很多功能模仿了SPICE的设计，但分析功能比PSPICE稍少一些。(2)MATLAB产品族它们的一大特性是有众多的面向具体应用的工具箱和仿真块，包含了完整的函数集用来对图像信号处理、控制系统设计、神经网络等特殊应用进行分析和设计。它具有数据采集、报告生成和MATLAB语言编程产生独立C/C++代码等功能。MATLAB产品族具有下列功能：数据分析；数值和符号计算；工程
5、与科学绘图；控制系统设计；数字图像信号处理；财务工程；建模、仿真、原型开发；应用开发；图形用户界面设计等°MATLAB产品族被广泛地应用于信号与图像处理、控制系统设计、通讯系统仿真等诸多领域。开放式的结构使MATLAB产品族很容易针对特定的需求进行扩充，从而在不断深化对问题的认识同时，提高自身的竞争力。2、PCB设计软件PCB（Printed—CircuitBoard）设计软件种类很多，如Protel；OrCAD；Viewlogic；PowerPCB；CadencePSD；MentorGraphices的ExpeditionPCB；ZukenCadStart；Winboard/Windra
6、ft/Ivex-SPICE；PCBStudio；TANGO等等。目前在我国用得最多应属Protel,下面仅对此软件作一介绍。Protel是PROTEL公司在20世纪80年代末推出的CAD工具，是PCB设计者的首选软件。它较早在国内使用，普及率最高，有些高校的电路专业还专门开设Protel课程，几乎所在的电路公司都要用到它。早期的Protel主要作为印刷板自动布线工具使用，现在普遍使用的是Protel99SE，它是个完整的全方位电路设计系统，包含了电原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印刷电路板设计（包含印刷电路板自动布局布线），可编程逻辑器件设计、图表生成、电路表格生成、支持宏
7、操作等功能，并具有Client/Server（客户/服务器体系结构，同时还兼容一些其它设计软件的文件格式，如ORCAD、PSPICE、EXCEL等。使用多层印制线路板的自动布线，可实现高密度PCB的100%布通率。Protel软件功能强大、界面友好、使用方便，但它最具代表性的是电路设计和PCB设计。3、IC设计软件IC设计工具很多，其中按市场所占份额排行为Cadence、MentorGraphics和Synopsys。这三家都是ASIC设计领域相当有名的软件供应商。其它公司的软件相对来说使用者较少。中国华大公司也提供ASIC设计软件（熊猫2000）；另外近来出名的Avanti公司，是原来在
8、Cadence的几个华人工程师创立的，他们的设计工具可以全面和Cadence公司的工具相抗衡，非常适用于深亚微米的IC设计。下出按用途对IC设计软件作一些介绍。（1）设计输入工具这是任何一种EDA软件必须具备的基本功能。像Cadence的composer,viewlogic的viewdraw,硬件描述语言VHDL、VerilogHDL是主要设计语言，许多设计输入工具都支持HDL。另外像Active—HDL和其它的设计输入方法，包括原理和状态机输入方法，设计FPGA/CPLD的工具大都可作为IC设计的输入手段，如Xilinx、Altera等公司提供的开发工具，ModelsimFPGA等。
9、（2）设计仿真工作我们使用EDA工具的一个最大好处是可以验证设计是否正确，几乎每个公司的EDA产品都有仿真工具。Verilog一XL、NC一verilog用于Verilog仿真，Leapfrog用于VHDL仿真，AnalogArtist用于模拟电路仿真oViewlogic的仿真器有:viewsim门级电路仿真器，speedwaveVHDL仿真器，VCS—verilog仿真器。MentorGraphics有其子公司ModelTech出品的VHDL和Verilog双仿真器：ModelSim。Cadence、Synopsys用的是VSS（VHDL仿真器）。现在的趋势是各大EDA公司都逐渐用HDL仿真
10、器作为电路验证的工具。（3）综合工具综合工具可以把HDL变成门级网表。这方面Synopsys工具占有较大的优势，它的DesignCompile是作综合的工业标准，它还有另外一个产品叫BehaviorCompiler，可以提供更高级的综合。另外最近美国又出了一家软件叫Ambit，说是比Synopsys的软件更有效，可以综合50万门的电路，速度更快。今年初Ambit被Cadence公司收购，为此Cadence放弃了它原来的综合软件Synergy。随着FPGA设计的规模越来越大，各EDA公司又开发了用于FPGA设计的综合软件，比较有名的有：Synopsys的FPGAExpress,Cadence
11、的Synplity，Mentor的Leonardo，这三家的FPGA综合软件占了市场的绝大部分。（4）布局和布线在IC设计的布局布线工具中，Cadence软件是比较强的，它有很多产品，用于标准单元、门阵列已可实现交互布线。最有名的是Cadencespectra，它原来是用于PCB布线的，后来Cadence把它用来作IC的布线。其主要工具有：Cell3，SiliconEnsemble一标准单元布线器；GateEnsemble一门阵列布线器；DesignPlanner一布局工具。其它各EDA软件开发公司也提供各自的布局布线工具。（5）物理验证工具物理验证工具包括版图设计工具、版图验证工具、
12、版图提取工具等等。这方面Cadence也是很强的，其Dracula、Virtuso、Vampire等物理工具有很多的使用者。(6)模拟电路仿真器前面讲的仿真器主要是针对数字电路的，对于模拟电路的仿真工具，普遍使用SPICE,这是唯一的选择。只不过是选择不同公司的SPICE，像MiceoSim的PSPICE、MetaSoft的HSPICE等等。HSPICE现在被Avanti公司收购了。在众多的SPICE中，最好最准的当数HSPICE，作为IC设计，它的模型最多，仿真的精度也最高。4、PLD设计工具PLD(ProgrammableLogicDevice)是一种由用户根据需要而自行构造逻辑
13、功能的数字集成电路。目前主要有两大类型：CPLD(ComplexPLD)和FPGA(FieldProgrammableGateArray)。它们的基本设计方法是借助于EDA软件，用原理图、状态机、布尔表达式、硬件描述语言等方法，生成相应的目标文件，最后用编程器或下载电缆，由目标器件实现。生产PLD的厂家很多，但最有代表性的PLD厂家为Altera、Xilinx和Lattice公司。PLD的开发工具一般由器件生产厂家提供，但随着器件规模的不断增加，软件的复杂性也随之提高，目前由专门的软件公司与器件生产厂家合作，推出功能强大的设计软件。下面介绍主要器件生产厂家和开发工具。(1)ALTER
14、A20世纪90年代以后发展很快。主要产品有:MAX3000/7000、FELX6K/10K、APEX20K、ACEX1K、Stratix等。其开发工具一MAX+PLUSII是较成功的PLD开发平台，最新又推出了QuartusII开发软件。Altera公司提供较多形式的设计输入手段，绑定第三方VHDL综合工具，如：综合软件FPGAExpress、LeonardSpectrum，仿真软件ModelSim。(2)ILINXFPGA的发明者。产品种类较全，主要有；XC9500/4000、Coolrunner(XPLA3)、Spartan、Vertex等系列，其最大的Vertex—IIPro器件已
15、达到800万门。开发软件为Foundation和ISE。通常来说，在欧洲用Xilinx的人多，在***和亚太地区用ALTERA的人多，在美国则是平分秋色。全球PLD/FPGA产品60%以上是由Altera和Xilinx提供的。可以讲Altera和Xilinx共同决定了PLD技术的发展方向。(3)Lattice—VantisLattice是ISP(In一SystemProgrammability)技术的发明者，ISP技术极大地促进了PLD产品的发展，与ALTERA和XILINX相比，其开发工具比Altera和Xilinx略逊一筹。中小规模PLD比较有特色，大规模PLD的竞争力还不够强(La
16、ttice没有基于查找表技术的大规模FPGA),1999年推出可编程模拟器件，1999年收购Vantis(原AMD子公司)，成为第三大可编程逻辑器件供应商。2001年12月收购Agere公司(原Lucent微电子部)的FPGA部门。主要产品有ispLSI2000/5000/8000，MACH4/5。(4)ACTEL反熔丝(一次性烧写)PLD的领导得，由于反熔丝PLD抗辐射、耐高低温、功耗低、速度快，所以在军品和宇航级上有较大优势。ALTERA和XILINX则一般不涉足军品和宇航级市场。(5)Quicklogic专业PLD/FPGA公司，以一次性反熔丝工艺为主，在中国地区销售量不大。
17、(6)Lucent主要特点是有不少用于通讯领域的专用IP核，但PLD/FPGA不是Lucent的主要业务，在中国地区使用的人很少。(7)ATMEL中小规模PLD做得不错。ATMEL也做了一些与Altera和Xilinx兼容的片子，但在品质上与原厂家还是有一些差距，在高可*性产品中使用较少，多用在低端产品上。(8)ClearLogic生产与一些著名PLD/FPGA大公司兼容的芯片，这种芯片可将用户的设计一次性固化，不可编程，批量生产时的成本较低。(9)WSI生产PSD(单片机可编程外围芯片)产品。这是一种特殊的PLD，如最新的PSD8xx、PSD9xx集成了PLD、EPR
18、OM、Flash，并支持ISP(在线编程)，集成度高，主要用于配合单片机工作。PLD(可编程逻辑器件)是一种可以完全替代74系列及GAL、PLA的新型电路，只要有数字电路基础，会使用计算机，就可以进行PLD的开发。PLD的在线编程能力和强大的开发软件，使工程师可以在几天，甚至几分钟内就可完成以往几周才能完成的工作，并可将数百万门的复杂设计集成在一颗芯片内。pld技术在发达国家已成为电子工程师必备的技术。5、其它EDA软件(1)VHDL语言超高速集成电路硬件描述语言(VHSICHardwareDeseriptionLanguagt,简称VHDL),是IEEE的一项标准设计语言。它源
20、的戶规则驱动『谕计环境』符合在线的和批处理的设计规则检査,智能覆铜功龜覆铀可以自动重铺，放置溟字功能等protelDKP2C02第一套完整的扳卡级谟计系统，能蜒提供从櫥念到完成板卡设计项目的所有功能要求，包彳舌：林皴线路團述祐加据合电路圍氐；完全支持线路圈基础上的FPG卫设计二谡计前那谏计后的信号线伎输放应待析，规则驱动的板卡谕计和编辑s宜动布'(ALitorontingJj完整匚脚输出能力protel2004■2C04引入了集成库的槪念附帶了迢叩谆示元件的设计库x包括原理團FFG也设计的即调即用及预综合元件集成阵:不牧提供了部分电路的泯台镇机仿直「而且提供了P征和原
21、理国上的信号完整性处析;还和A班era设备族提供完全的目集和基元库：支持頁完美的MD功能AltiumDesign6.0;2005除了全面维承包括10161995￡,101612004在内的先前一系列敞本的功能和优点咲外，还増加了许多改进和很劣高端功蝕根大地増强了对高密板谡计的支持，可用千高速数宇信号设计，提供大量新功能和改进点善了对复杂劣层板棗的管理和导航■可將器件放置在PCE板的正反蘭面亠处理高密度封装拽术f如高密度引脚数量的球型网格阵列CBGA^oAltim匸g営igh6.62006.11Alti；unD注时匸的版图设计和制造输出功能带来很大改进，包括圆形悍盘的
22、扩展控制、装配变量新的直观支持以及扩展的IPC封装向导功能*AltiuikDesigner6.82C07新増三维FEB可视化引辇更參板卡级新功能和増强功能；统电路圈电线、总线和信号线束：基本连揆性得臥简化：统一嵌北式智能和可编程硬件的板卡级设计不帶HDL的C2H编译AltiumDesigner6.32ClCl呂年初在PCE的3D口］视化，可编程技术及系统设计方面有了巨丈的增强AltiuiiLDesignerSununer2000.6新増汇强血口龍roFCB^brd)的转文件功能。AltiuuiBeEigner'Winter2008.12三维F6可视引華性能大提升-更加進确和快速;増强兀睦憧功能-直实表面症理和其他可视化功能增强:新的交互式帝线功能-高遠绕过走线和环绕功能；设计新概惫"一姦计管理延伸到制造管理；应用控制面板-测OJFPGA的新工具