《EDA软件介绍几种电路连接方式.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《EDA软件介绍几种电路连接方式.doc（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、EDA半解模拟集成电路CAD：特点：电路种类繁多、性能参数不确定等结论：目前主要仿真验证。数字系统自动化设计： EDA特点：基本单元：逻辑门；性能电平明确；结论：可大规模集成自动化设计。目标：在一个IC上集成整个系统所需要的数字部分。如：CPLD/FPGA, SOPC:逻辑门+CPU+RAM等。EDA是电子设计自动化（Electronic Design Automation）的缩写EDA的核心是指设计者利用计算机等硬件及相关应用软件完成电子系统设计等任务EDA特点：以复杂电路设计可编程器件设计为代表；FPGA/CPLD器件取代部分ASIC器件；使用硬件描述语言HDL进行设计；EDA技术的终极目
2、标是完成ASIC （专用集成电路）的设计和实现；系统设计者或者线路板设计者 成为 芯片设计者。可编程逻辑器件PLD（Programmable Logic Device）应用最广泛的当属：CPLD（Complex Programmable Logic Device，复杂可编程逻辑器件）；FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）：半定制设计（FPGA）-设计成本低、周期短、设计复杂；适合于小批量ASIC产品。现代电子产品与传统电子产品在设计上的显著区别：一、大量使用大规模可编程逻辑器件：以提高产品性能；缩小产品体积；降低产品消耗；二、广泛运用现代计算
3、机技术：以提高电子设计自动化程度；缩短开发周期；提高产品的竞争力。狭义的EDA概念：以大规模可编程逻辑器件PLD为设计载体；以硬件描述语言HDL为系统逻辑描述的主要表达方式；以计算机、大规模可编程器件的开发软件及实验开发系统为设计工具；通过有关的开发软件，自动完成用软件方式描述的电子系统到硬件系统的逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化、布局布线、逻辑仿真；直至完成对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射、编程下载等工作；最终形成集成电子系统或专用集成芯片的一门多学科融合新技术。常用的HDL（硬件描述语言）有：VHDL（Very-High-Speed Integrated Circuit H
4、ardware Description Language）和Verilog HDL。FPGA的编程配置模式：JTAG模式；PS模式： Passive Serial Mode 被动串行；AS模式：Active Serial Mode 主动串行。EDA的FPGA/CPLD设计流程：1、设计输入(原理图HDL文本编辑) 2、综合 3、适配 4、时序仿真与功能仿真 5、编程下载 6、硬件测试。ASIC（Application Specific Integrated Circuit)即专用集成电路。是指专门为某一应用领域或为专门用户需要而设计、制造的LSI或VLSI电路，它可以将某些专用电路或电子系统设
5、计在一个芯片上，构成单片集成系统。 相对于传统的通用器件设计方法，ASIC被称为用户专用集成电路（Customer Speclific IC)。ASIC代表了当前集成电路设计的主要形式。ASIC的设计方法：系统规格说明系 统 划 分逻辑设计与综合综合后仿真版 图 设 计版 图 验 证参数提取与后仿真制版、流片芯 片 测 试全定制ASIC：基于晶体管级的设计方法。优点：最佳的设计结果。缺点：设计周期长、成本高。半定制ASIC：约束性的设计方法。主要类型：门阵列、标准单元、PLD。在基于FPGA/CPLD的EDA设计流程中所涉及的EDA工具，及其在整个流程中的作用：设计输入编辑器、HDL综合器 、
6、仿真器 、适配器、下载器。FPGA（FieldProgrammable Gate Array）现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。有三类连线资源：单线，双线，长线。PLD: 从编程工艺上划分:1熔丝(Fuse)型器件2反熔丝(Anti-fuse)型器件 3EPROM型。称为紫外线擦除电可编程逻辑器件 4EEPROM型 5SRAM型 6Flash型 。一阶有源滤波器：简单二阶低通有源滤波器：通带截止频率：二阶压控型低通
7、滤波器：品质因数：对称条件:二阶反相型低通有源滤波器:PROTEL99SE 软件使用原理图的绘制:原理图包括：元件标志（Symbol）、导线、电源、输入输出端口原理图输入步骤：1、查找所需原理图库文件并加载； 2、绘制所需元件；3、绘制原理图；4、注释原理图。网络报表是电路原理图设计和印制板设计之间的桥梁和纽带。网络报表包含原理图中的元件封装信息。此外，由已经设计好的PCB文件中可以提取网络报表。PCB设计：PCB包括：元件封装、导线、电源插座、输入输出端口、安装孔PCB设计步骤：1、设置PCB模板；2、检查网络报表，并导入；3、对所有元件进行布局；4、按照元件的电气连接进行布线；5、敷铜，放
8、置安装孔；6、对整个PCB检错；7、导出PCB文件，准备制作。Protel是Protel Technology公司开发的功能强大的电路CAD系列软件，基本上可以分为5个组件：原理图设计组件、PCB设计组件、自动布线组件、可编程逻辑器件组件、 电路仿真组件。Protel文件类型：.ddb 设计数据库文件.lib 元件库文件.sch原理图文件 .pcb 印制电路板文件。电路板设计基本流程：电路原理图设计产生网络表印刷电路板PCB设计 报表输出。元件布局原则：功能模块化、元件就近。提取元件按Tab键修改属性后再单击放置封装和序号是元件的关键属性，必须设置；并且序号在整个工程中是唯一的，不能重复。原理
9、图三要素：电源、负载、电气连接关系。复原与取消只能在所有改动没有存盘的条件下进行。接点表电气连接交叉无电气连接，而圆点代表电气连接，网络标号也表电气连接。网络标号和导线连接异同点：一个网络标号表示一个电气结点，相同的网络标号引脚上就建立了电气连接关系。网络标号作用和导线的作用一样，表示电气连接，导线表达形式更直观但布线繁多易发生短路或连线错误；网络标号可代替两个元件的连线，净化图面。总线是电路中一组具有相关性的信号线，不具有实际的电气连接意义。自动编号前应先将原理图中的所有元件编号重置为？网络表是sch和pcb的接口。使用同步器生成PCB。 一般操作是在sch画好部分电路后进行一次PCB更新，
10、这样当sch画好后，PCB也基本完成。 在原理图编辑过程中，由于下列原因之一，可能需要修改已有元件的电气图形符号或创建新元件的电气图形符号： (1) 在Protel99元件电气图形符号库文件中找不到所需元件的电气图形符号。 (2) 元件图形符号不符合要求，例如分立元件电气图形库Miscellaneous.lib中二极管、三极管的电气图形符号与GB 472885标准不一致。 (3) 元件电气图形符号库内引脚编号与PCB封装库内元件引脚编号不一致。 (4) 元件电气图形符号尺寸偏大，如引脚太长，占用图纸面积多，不利于绘制元件数目多的原理图。 在Protel99中修改、创建元件电气图形符号非常容易、
11、 方便，在元件电气图形符号编辑器SchLib窗口内，通过“画图”工具即可绘制出元件电气图形符号的外形，添加引脚后即可获得元件的电气图形符号。既可以在原有元件库内增加新元件的电气图形符号，也可以创建新元件库。 画图工具没有电气特性。对于连续放置的同一类元器件、网络标号、引脚等，选择放置第一个时，按下Tab键，对其属性进行修改并放置后，连续放置后面的同类部件时，属性同上并会自动为后面的部件标识加1。带有上划线的引脚名称输入方法：每输入一个字母后，紧随一个电气结点表示芯片的引脚与外导线发生电气连接，故一定要在引脚外端点1.印刷电路板结构分类 单面板、双面板、多层板2. 元件封装分类 针脚式、贴片式4
12、.导线与预拉线(飞线) 飞线指示导线的实际布置，导线实现飞线的意图。 6.过孔形式 穿透式过孔、半盲孔、盲孔。1mil=0.0254mm焊盘外直径的尺寸取为内孔直径的2倍，而内孔直径要稍大于引脚尺寸2.54mm是DIP封装管脚之间的标准间距创建元件首先要用精密测量工具确定实际元件的尺寸或查看元件的Datasheet。注意：焊盘的名称要和sch管脚名称对应，焊盘间距必须与元件管脚的实际间距相符。注意：元件封装的起始位置必须定位成绝对中心，否则无法正常调用。元件封装遗漏原因：1.在PCB编辑器中没有添加含有所需封装元件的元件库。2.在电路图中没有指定封装形式。3.在已有的PCB元件库中，找不到所需
13、的封装。引脚遗漏原因：原理图元件与指定的封装二者之间的引脚编号存在差异。手工布局的基本原则 ：A. 遵循先难后易、先大后小的原则。 B. 布局可以参考硬件工程师提供的原理图和大致的布局，根据信号流向规律放置主要原器件。 C. 总的连线尽可能的短，关键信号线最短。 D. 强信号与弱信号、模拟信号与数字信号要完全分开。 E. 高频元件间隔要充分。 F. 发热元件应有足够的空间以利于散热，热敏元件应远离发热元件。G. 集成电路的去耦电容应尽量靠近芯片的电源脚，高频最靠近为原则。使之与电源和地之间形成回路最短。旁路电容应均匀分布在集成电路周围。 H. 元件布局时候，使用同一种电源的元件应考虑尽量放在一
14、起，以便于将来的电源分割。I. 双列直插元件相互的距离要大于2毫米，阻容等贴片小元件元件相互距离大于0.7毫米。J.所有字符不可以上盘，要保证装配以后还可以清晰看到字符信息。所有字符在X或Y方向上应一致。字符、丝引大小要统一。K.按照均匀分布、重心平衡、版面美观的标准来优化布局。1.布线优先次序 A. 先信号后电源原则：先将数据信号线布通，后布电源线，最后地线。 B. 核心优先原则：例如CPU、RAM等核心部分应优先布线，类似信号传输线应提供专层、电源、地回路。其他次要信号要顾全整体，不可以和关键信号想抵触。 C. 关键信号线优先：电源、模拟小信号、高速信号、时钟信号和同步信号等关键信号优先布
15、线。 2.走线方向控制规则相邻层的走线方向成正交结构，避免将不同的信号线在相邻层走成同一方向，以减少不必要的层间窜扰；同层数据线、电源线、地线走向一致，在布线工作最后，用地线将电路板的底层没有走线的地方铺满，以增强抗干扰能力。3.走线长度控制规则即短线规则，在设计时应该尽量让布线长度尽量短，以减少走线长度带来的干扰问题，特别是一些重要信号线，如时钟线，务必将其振荡器放在离器件很近的地方。4. 倒角规则 PCB设计中应避免产生锐角和直角，产生不必要的辐射，同时工艺性能也不好。所有线与线的夹角应135。5.地线回路规则环路最小规则，即信号线与其回路构成的环面积要尽可能小，环面积要尽可能小，环面积越小，对外的辐射越少，接收外界的干扰也越小。6.窜扰控制窜扰（CrossTalk）是指PCB上不同网络之间因较长的平行布线引起的相互干
