常见硬件设计5种EDA工具分享

EDA简介

  EDA是电子设计自动化（Electronics Design AutomaTIon）的缩写，在20世纪60年代中期从计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）的概念发展而来的。

  20世纪90年代，国际上电子和计算机技术较为先进的国家，一直在积极探索新的电子电路设计方法，并在设计方法、工具等方面进行了彻底的变革，取得了巨大成功。在电子技术设计领域，可编程逻辑器件（如CPLD、FPGA）的应用，已得到广泛的普及，这些器件为数字系统的设计带来了极大的灵活性。

  EDA工具的应用

  EDA工具软件可大致可分为芯片设计辅助软件、可编程芯片辅助设计软件、系统设计辅助软件等三类。

  目前进入我国并具有广泛影响的EDA软件是系统设计辅助类软件和可编程芯片辅助设计软件：Protel、AlTIum Designer、PSPICE、mulTIsim12（原EWB的最新版本）、OrCAD、PCAD、LSIIogic、MicroSim、ISE、modelsim、Matlab等等。这些工具都有较强的功能，一般可用于几个方面，例如很多软件都可以进行电路设计与仿真，同时还可以进行PCB自动布局布线，可输出多种网表文件与第三方软件接口。

  常见硬件设计5种EDA工具——Protel

  PROTEL是AlTIum公司在80年代末推出的EDA软件，在电子行业的CAD软件中，它当之无愧地排在众多EDA软件的前面，是电子设计者的首选软件，它较早就在国内开始使用，在国内的普及率也最高，有些高校的电子专业还专门开设了课程来学习它，几乎所有的电子公司都要用到它，许多大公司在招聘电子设计人才时在其条件栏上常会写着要求会使用PROTEL。

  Protel主要功能

  功能一：

  画出相对比较工整漂亮的原理图，比如下面的这个样例：

  功能二：

  生成可以用于工厂生产的PCB制板文件。

  得到PCB的方法主要有三种，

  第1种：利用通过画原理图时同时产生的网络表文件进行自动布线，产生PCB文件。

  第2种：利用通过画原理图时同时产生的网络表文件在PEOTELPCB利用预拉线手工布线。

  第3种：是效率比较低的方式，即纯手工布线。

  比如下面的这个就是通过自动布线产生PCB文件的布线效果：

  功能三：

  杂类功能，比如：

  生成元件清单，生成数控钻床用的钻孔定位文件，生成阻焊层文件，生成印刷字符层文件，等等等等。你想要的它几乎全有。另外，它内部还整合了硬件仿真的功能！

  Protel优点

  ◆可生成30多种格式的电气连接网络表；

  ◆强大的全局编辑功能；

  ◆在原理图中选择一级器件，PCB中同样的器件也将被选中；

  ◆同时运行原理图和PCB，在打开的原理图和PCB图间允许双向交叉查找元器件、引脚、网络

  ◆既可以进行正向注释元器件标号（由原理图到PCB），也可以进行反向注释（由PCB到原理图），以保持电气原理图和PCB在设计上的一致性；

  ◆满足国际化设计要求（包括国标标题栏输出，GB4728国标库）； * 方便易用的数模混合仿真（兼容SPICE 3f5）；

  ◆支持用CUPL语言和原理图设计PLD，生成标准的JED下载文件； * PCB可设计32个信号层，16个电源-地层和16个机加工层；

  ◆强大的“规则驱动”设计环境，符合在线的和批处理的设计规则检查；

  ◆智能覆铜功能，覆铀可以自动重铺；

  ◆提供大量的工业化标准电路板做为设计模版；

  ◆放置汉字功能；

  常见硬件设计5种EDA工具——EWB

  EWB软件，全称为ELECTRONICS WORKBENCH EDA，是交互图像技术有限公司在九十年代初推出的EDA软件，用于模拟电路和数字电路的混合仿真，利用它可以直接从屏幕上看到各种电路的输出波形。EWB是一款小巧，但是仿真功能十分强大的软件。

  EWB功能

  相对其它EDA软件而言，它是个较小巧的软件，只有16M，功能也比较单一，就是进行模拟电路和数字电路的混合仿真，但你绝对不可小瞧它，它的仿真功能十分强大，可以几乎100%地仿真出真实电路的结果，而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、逻辑转换器等工具，它的器件库中则包含了许多大公司的晶体管元器件、集成电路和数字门电路芯片，器件库中没有的元器件，还可以由外部模块导入，在众多的电路仿真软件中，EWB是最容易上手的，它的工作界面非常直观，原理图和各种工具都在同一个窗口内，未接触过它的人稍加学习就可以很熟练地使用该软件，对于电子设计工作者来说，它是个极好的EDA工具，许多电路你无需动用烙铁就可得知它的结果，而且若想更换元器件或改变元器件参数，只需点点鼠标即可，它也可以作为电学知识的辅助教学软件使用。

  EWB特点

  （1）采用直观的图形界面创建电路：在计算机屏幕上模仿真实实验室的工作台，绘制电路图需要的元器件、电路仿真需要的测试仪器均可直接从屏幕上选取；

  （2）软件仪器的控制面板外形和操作方式都与实物相似，可以实时显示测量结果。

  （3）EWB软件带有丰富的电路元件库，提供多种电路分析方法。

  （4）作为设计工具，它可以同其它流行的电路分析、设计和制板软件交换数据。

  （5）EWB还是一个优秀的电子技术训练工具，利用它提供的虚拟仪器可以用比实验室中更灵活的方式进行电路实验，仿真电路的实际运行情况，熟悉常用电子仪器测量方法。

  常见硬件设计5种EDA工具——Altium Designer

  Altium Designer 是原Protel软件开发商Altium公司推出的一体化的电子产品开发系统，主要运行在Windows操作系统。这套软件通过把原理图设计、电路仿真、PCB绘制编辑、拓扑逻辑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术的完美融合，为设计者提供了全新的设计解决方案，使设计者可以轻松进行设计，熟练使用这一软件必将使电路设计的质量和效率大大提高。

  Altium Designer 功能

  1、原理图设计

  2、印刷电路板设计

  3、FPGA的开发

  4、嵌入式开发

  5、3D PCB设计

  常见硬件设计5种EDA工具——OrCAD

  OrCAD 是一套在个人电脑的电子设计自动化套装软件，专门用来让电子工程师设计电路图及相关图表，设计印刷电路板所用的印刷图，及电路的模拟之用。

  OrCAD功能

  早在工作于DOS环境的ORCAD4.0，它就集成了电路原理图绘制、印制电路板设计、数字电路仿真、可编程逻辑器件设计等功能，而且它的界面友好且直观，它的元器件库也是所有EDA软件中最丰富的，在世界上它一直是EDA软件中的首选。ORCAD公司在2000年七月与CADENCE公司合并后，更成为世界上最强大的开发EDA软件的公司，它的产品ORCAD世纪集成版工作于WINDOWS95与WINDOWSNT环境下，集成了电原理图绘制，印制电路板设计、模拟与数字电路混合仿真等功能，它的电路仿真的元器件库更达到了8500个，收入了几乎所有的通用型电子元器件模块，它的强大功能导致了它的售价不菲，在北美地区它的世纪加强版就卖到了$7995。

  OrCAD优点

  1、图形化、平面化和层次化设计能力提高了原理图设计效率；

  2、与强大的元件信息系统（CIS）高度集成，促进优选器件和已有器件库的重用，可以加快原理图设计进程，降低项目成本；

  3、便于查找元件，并与MRP、ERP、PDM数据库实现高度集成；

  4、为用户提供超过200万的免费元件库，便于灵活选择设计元件；

  5、集中管理物料编号和器件信息；

  6、可进行数据流程、封装以及互联的在线设计规则检查；

  7、用户可以对元件、连线、网络、引脚和标题框进行灵活的编辑和定义；

  8、可以导入和导出所有常用的设计文件格式；

  9、宏记录器可用于复杂的原理图编辑和定制过程的录制。

  常见硬件设计5种EDA工具——MATLAB

  MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。

  它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。

  MATLAB的主要功能

  MATLAB的优点

  1） 高效的数值计算及符号计算功能，能使用户从繁杂的数学运算分析中解脱出来；

  2） 具有完备的图形处理功能，实现计算结果和编程的可视化；

  3） 友好的用户界面及接近数学表达式的自然化语言，使学者易于学习和掌握；

  4） 功能丰富的应用工具箱（如信号处理工具箱、通信工具箱等） ，为用户提供了大量方便实用的处理工具。