常見硬件設(shè)計(jì)5種EDA工具分享

EDA簡(jiǎn)介

EDA是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（Electronics Design AutomaTIon）的縮寫，在20世紀(jì)60年代中期從計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試（CAT）和計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）的概念發(fā)展而來的。

20世紀(jì)90年代，國(guó)際上電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)較為先進(jìn)的國(guó)家，一直在積極探索新的電子電路設(shè)計(jì)方法，并在設(shè)計(jì)方法、工具等方面進(jìn)行了徹底的變革，取得了巨大成功。在電子技術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，可編程邏輯器件（如CPLD、FPGA）的應(yīng)用，已得到廣泛的普及，這些器件為數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶來了極大的靈活性。

EDA工具軟件可大致可分為芯片設(shè)計(jì)輔助軟件、可編程芯片輔助設(shè)計(jì)軟件、系統(tǒng)設(shè)計(jì)輔助軟件等三類。

目前進(jìn)入我國(guó)并具有廣泛影響的EDA軟件是系統(tǒng)設(shè)計(jì)輔助類軟件和可編程芯片輔助設(shè)計(jì)軟件：Protel、AlTIum Designer、PSPICE、mulTIsim12（原EWB的最新版本）、OrCAD、PCAD、LSIIogic、MicroSim、ISE、modelsim、Matlab等等。這些工具都有較強(qiáng)的功能，一般可用于幾個(gè)方面，例如很多軟件都可以進(jìn)行電路設(shè)計(jì)與仿真，同時(shí)還可以進(jìn)行PCB自動(dòng)布局布線，可輸出多種網(wǎng)表文件與第三方軟件接口。

PROTEL是AlTIum公司在80年代末推出的EDA軟件，在電子行業(yè)的CAD軟件中，它當(dāng)之無愧地排在眾多EDA軟件的前面，是電子設(shè)計(jì)者的首選軟件，它較早就在國(guó)內(nèi)開始使用，在國(guó)內(nèi)的普及率也最高，有些高校的電子專業(yè)還專門開設(shè)了課程來學(xué)習(xí)它，幾乎所有的電子公司都要用到它，許多大公司在招聘電子設(shè)計(jì)人才時(shí)在其條件欄上常會(huì)寫著要求會(huì)使用PROTEL。

Protel主要功能

功能一：

畫出相對(duì)比較工整漂亮的原理圖，比如下面的這個(gè)樣例：

功能二：

生成可以用于工廠生產(chǎn)的PCB制板文件。

得到PCB的方法主要有三種，

第1種：利用通過畫原理圖時(shí)同時(shí)產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)表文件進(jìn)行自動(dòng)布線，產(chǎn)生PCB文件。

第2種：利用通過畫原理圖時(shí)同時(shí)產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)表文件在PEOTELPCB利用預(yù)拉線手工布線。

第3種：是效率比較低的方式，即純手工布線。

比如下面的這個(gè)就是通過自動(dòng)布線產(chǎn)生PCB文件的布線效果：

功能三：

雜類功能，比如：

生成元件清單，生成數(shù)控鉆床用的鉆孔定位文件，生成阻焊層文件，生成印刷字符層文件，等等等等。你想要的它幾乎全有。另外，它內(nèi)部還整合了硬件仿真的功能！

Protel優(yōu)點(diǎn)

◆可生成30多種格式的電氣連接網(wǎng)絡(luò)表；

◆強(qiáng)大的全局編輯功能；

◆在原理圖中選擇一級(jí)器件，PCB中同樣的器件也將被選中；

◆同時(shí)運(yùn)行原理圖和PCB，在打開的原理圖和PCB圖間允許雙向交叉查找元器件、引腳、網(wǎng)絡(luò)

◆既可以進(jìn)行正向注釋元器件標(biāo)號(hào)（由原理圖到PCB），也可以進(jìn)行反向注釋（由PCB到原理圖），以保持電氣原理圖和PCB在設(shè)計(jì)上的一致性；

◆滿足國(guó)際化設(shè)計(jì)要求（包括國(guó)標(biāo)標(biāo)題欄輸出，GB4728國(guó)標(biāo)庫）； * 方便易用的數(shù)?；旌戏抡妫嫒軸PICE 3f5）；

◆支持用CUPL語言和原理圖設(shè)計(jì)PLD，生成標(biāo)準(zhǔn)的JED下載文件； * PCB可設(shè)計(jì)32個(gè)信號(hào)層，16個(gè)電源-地層和16個(gè)機(jī)加工層；

◆強(qiáng)大的“規(guī)則驅(qū)動(dòng)”設(shè)計(jì)環(huán)境，符合在線的和批處理的設(shè)計(jì)規(guī)則檢查；

◆智能覆銅功能，覆鈾可以自動(dòng)重鋪；

◆提供大量的工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)電路板做為設(shè)計(jì)模版；

◆放置漢字功能；

EWB軟件，全稱為ELECTRONICS WORKBENCH EDA，是交互圖像技術(shù)有限公司在九十年代初推出的EDA軟件，用于模擬電路和數(shù)字電路的混合仿真，利用它可以直接從屏幕上看到各種電路的輸出波形。EWB是一款小巧，但是仿真功能十分強(qiáng)大的軟件。

EWB功能

相對(duì)其它EDA軟件而言，它是個(gè)較小巧的軟件，只有16M，功能也比較單一，就是進(jìn)行模擬電路和數(shù)字電路的混合仿真，但你絕對(duì)不可小瞧它，它的仿真功能十分強(qiáng)大，可以幾乎100%地仿真出真實(shí)電路的結(jié)果，而且它在桌面上提供了萬用表、示波器、信號(hào)發(fā)生器、掃頻儀、邏輯分析儀、數(shù)字信號(hào)發(fā)生器、邏輯轉(zhuǎn)換器等工具，它的器件庫中則包含了許多大公司的晶體管元器件、集成電路和數(shù)字門電路芯片，器件庫中沒有的元器件，還可以由外部模塊導(dǎo)入，在眾多的電路仿真軟件中，EWB是最容易上手的，它的工作界面非常直觀，原理圖和各種工具都在同一個(gè)窗口內(nèi)，未接觸過它的人稍加學(xué)習(xí)就可以很熟練地使用該軟件，對(duì)于電子設(shè)計(jì)工作者來說，它是個(gè)極好的EDA工具，許多電路你無需動(dòng)用烙鐵就可得知它的結(jié)果，而且若想更換元器件或改變?cè)骷?shù)，只需點(diǎn)點(diǎn)鼠標(biāo)即可，它也可以作為電學(xué)知識(shí)的輔助教學(xué)軟件使用。

EWB特點(diǎn)

（1）采用直觀的圖形界面創(chuàng)建電路：在計(jì)算機(jī)屏幕上模仿真實(shí)實(shí)驗(yàn)室的工作臺(tái)，繪制電路圖需要的元器件、電路仿真需要的測(cè)試儀器均可直接從屏幕上選??；

（2）軟件儀器的控制面板外形和操作方式都與實(shí)物相似，可以實(shí)時(shí)顯示測(cè)量結(jié)果。

（3）EWB軟件帶有豐富的電路元件庫，提供多種電路分析方法。

（4）作為設(shè)計(jì)工具，它可以同其它流行的電路分析、設(shè)計(jì)和制板軟件交換數(shù)據(jù)。

（5）EWB還是一個(gè)優(yōu)秀的電子技術(shù)訓(xùn)練工具，利用它提供的虛擬儀器可以用比實(shí)驗(yàn)室中更靈活的方式進(jìn)行電路實(shí)驗(yàn)，仿真電路的實(shí)際運(yùn)行情況，熟悉常用電子儀器測(cè)量方法。

Altium Designer 是原Protel軟件開發(fā)商Altium公司推出的一體化的電子產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)，主要運(yùn)行在Windows操作系統(tǒng)。這套軟件通過把原理圖設(shè)計(jì)、電路仿真、PCB繪制編輯、拓?fù)溥壿嬜詣?dòng)布線、信號(hào)完整性分析和設(shè)計(jì)輸出等技術(shù)的完美融合，為設(shè)計(jì)者提供了全新的設(shè)計(jì)解決方案，使設(shè)計(jì)者可以輕松進(jìn)行設(shè)計(jì)，熟練使用這一軟件必將使電路設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率大大提高。

Altium Designer 功能

1、原理圖設(shè)計(jì)

2、印刷電路板設(shè)計(jì)

3、FPGA的開發(fā)

4、嵌入式開發(fā)

5、3D PCB設(shè)計(jì)

OrCAD 是一套在個(gè)人電腦的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化套裝軟件，專門用來讓電子工程師設(shè)計(jì)電路圖及相關(guān)圖表，設(shè)計(jì)印刷電路板所用的印刷圖，及電路的模擬之用。

OrCAD功能

早在工作于DOS環(huán)境的ORCAD4.0，它就集成了電路原理圖繪制、印制電路板設(shè)計(jì)、數(shù)字電路仿真、可編程邏輯器件設(shè)計(jì)等功能，而且它的界面友好且直觀，它的元器件庫也是所有EDA軟件中最豐富的，在世界上它一直是EDA軟件中的首選。ORCAD公司在2000年七月與CADENCE公司合并后，更成為世界上最強(qiáng)大的開發(fā)EDA軟件的公司，它的產(chǎn)品ORCAD世紀(jì)集成版工作于WINDOWS95與WINDOWSNT環(huán)境下，集成了電原理圖繪制，印制電路板設(shè)計(jì)、模擬與數(shù)字電路混合仿真等功能，它的電路仿真的元器件庫更達(dá)到了8500個(gè)，收入了幾乎所有的通用型電子元器件模塊，它的強(qiáng)大功能導(dǎo)致了它的售價(jià)不菲，在北美地區(qū)它的世紀(jì)加強(qiáng)版就賣到了$7995。

OrCAD優(yōu)點(diǎn)

1、圖形化、平面化和層次化設(shè)計(jì)能力提高了原理圖設(shè)計(jì)效率；

2、與強(qiáng)大的元件信息系統(tǒng)（CIS）高度集成，促進(jìn)優(yōu)選器件和已有器件庫的重用，可以加快原理圖設(shè)計(jì)進(jìn)程，降低項(xiàng)目成本；

3、便于查找元件，并與MRP、ERP、PDM數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)高度集成；

4、為用戶提供超過200萬的免費(fèi)元件庫，便于靈活選擇設(shè)計(jì)元件；

5、集中管理物料編號(hào)和器件信息；

6、可進(jìn)行數(shù)據(jù)流程、封裝以及互聯(lián)的在線設(shè)計(jì)規(guī)則檢查；

7、用戶可以對(duì)元件、連線、網(wǎng)絡(luò)、引腳和標(biāo)題框進(jìn)行靈活的編輯和定義；

8、可以導(dǎo)入和導(dǎo)出所有常用的設(shè)計(jì)文件格式；

9、宏記錄器可用于復(fù)雜的原理圖編輯和定制過程的錄制。

MATLAB是美國(guó)MathWorks公司出品的商業(yè)數(shù)學(xué)軟件，用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計(jì)算的高級(jí)技術(shù)計(jì)算語言和交互式環(huán)境，主要包括MATLAB和Simulink兩大部分。

它將數(shù)值分析、矩陣計(jì)算、科學(xué)數(shù)據(jù)可視化以及非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等諸多強(qiáng)大功能集成在一個(gè)易于使用的視窗環(huán)境中，為科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)以及必須進(jìn)行有效數(shù)值計(jì)算的眾多科學(xué)領(lǐng)域提供了一種全面的解決方案，并在很大程度上擺脫了傳統(tǒng)非交互式程序設(shè)計(jì)語言（如C、Fortran）的編輯模式，代表了當(dāng)今國(guó)際科學(xué)計(jì)算軟件的先進(jìn)水平。

MATLAB的主要功能

MATLAB的優(yōu)點(diǎn)

1） 高效的數(shù)值計(jì)算及符號(hào)計(jì)算功能，能使用戶從繁雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算分析中解脫出來；

2） 具有完備的圖形處理功能，實(shí)現(xiàn)計(jì)算結(jié)果和編程的可視化；

3） 友好的用戶界面及接近數(shù)學(xué)表達(dá)式的自然化語言，使學(xué)者易于學(xué)習(xí)和掌握；

4） 功能豐富的應(yīng)用工具箱（如信號(hào)處理工具箱、通信工具箱等） ，為用戶提供了大量方便實(shí)用的處理工具。