EDA大作业

eda技术应用总结报告。

2023年 11 月 13 日。

目录。1 eda发展最新动态 3

1.1功能验证 3

1.2混合信号验证 3

1.3可制造性设计 3

2 eda技术的概念 3

3 基于ｅｄａ技术的８位十进制数字频率计 4

3.1引言 5

3.2软件开发环境 4

3.3设计方案 5

3.4、数字频率计模块电路设计 5

3.4.1分频计设计 6

3.4.2测频控制信号发生器设计 6

3.4.3 ８位十进制计数器ｃｎｔ的设计 6

3.4.4锁存器ｒｅｇ设计 7

3.4.5动态扫描译码驱动器ｄｅｃ设计 7

3.4.6数字频率计顶层电路图 8

3.5硬件测试及验证 8

4 分析 9

5 参考文献 12

1 eda发展最新动态。

1）、功能验证(functionalverification)：随着制造工艺的进步，单位面积上所能容纳的器件数暴增。设计师可以有足够的空间设计出前所未有的复杂电路，但是要如何验证这么庞大电路功能的正确性却仍是一项棘手的挑战。

明显地，设计能力以及验证能力中间存在着难以跨越的鸿沟。研究指出，在整个产品研发周期中，有趋近于80%左右的时间都是花在功能验证上。因此若要大幅提前产品上市的时间，首要必须解决验证的瓶颈。

传统的**工具已经无法应付百万门级以上的设计验证需求，举例来说，单就1分钟的mpeg编码进行verilog**可能要花费数个月的时间；但若是采硬件方针，只需要5分钟。mentor持续的在最新的验证技术上进行投资，对于最新的验证方法学也不断推陈出新。mentor能帮助客户轻松转化到下一代系统设计和设计方法，以应对设计周期并最大程度减少设计复杂度。

2）、混合信号验证(mixedsignal)：传统的设计流程是把模拟和数字系**立开发，常带来设计速度慢、昂贵，甚至不适当的***，而mentor的adms混合设计工具所提供的自动化功能可帮助去除这道数模隔阂，能够支持模拟、数字和混合信号设计方法中自上而下(top-down)和由下而上(bottom-up)的验证手段──eldo工具用于模拟**，modelsim用于数字**，让混合信号的soc设计者能通过与数字电路“硬件描述语言与行为级模型”相仿的工具轻松自动转换。

3）、dfm(designformanufacturing，可制造性设计)：过去，设计和制造往往也是独立的，在工作上并无太多交集；但对于深亚微米、纳米级时代的到来，给出高良品率的设计的能力是很关键的，对微影和良率分析工具的需求也就跟着风生水起。这也是为何近年来dfm每年能以15%的速度增长，远高于eda2%～3%的年增长率的原因。

整合能提供统计资料的软件工具，以协助改善设计、加强良率是根本之道，此外和晶圆代工厂保持良好的合作关系，以适应工艺的差异也是不可或缺的一环。为此，mentor和国内多家晶圆代工厂皆往来密切，以确保国内能使用先进工艺。dfm是一种评估制造工艺可变性的设计方法，从而更容易地控制集成电路的制造，达到提高良率并降低生产成本的目的。

其中又以与微影相关的环节影响最大。opc(光学接近校正)是让现有光刻设备能够不断向下挑战微影尺寸极限的一种技术。随着制程工艺的微缩、微影掩膜技术的盛行，用opc来修正掩膜板，是近来在制造端所兴起的一种热门工艺。

然而这种利用光学邻近效应来进行补偿的opc做法，也带来了一些问题：使掩膜板的复杂性倍增，尤其在芯片的线宽进入90nm以下的工艺后。一旦流片遭遇失败，动辄以数百万美金计的高昂掩模成本，迫使业者努力在设计与制造之间搭起一座桥梁，以串起ip**商、eda工具**商、设计公司、晶圆厂和掩模厂之间的联系，于是对于dfm的呼声便日益高涨。

dfm对于采晶圆委外代工的fabless厂家更是迫切，因为以往必须直到产品测试完成，设计公司才能知道产品的良率好坏。如果没有借助eda厂商之力在设计早期**产品可能在生产中遭遇的瓶颈，等到产品生产后才发现成品率低落，这样的幡然省悟，恐怕为时已晚！光是想想那些报废的亮晃晃芯片和额外的掩膜费用，就足以让肩负项目成败的主事者嘶声痛悔、捶胸顿足一番。

2 eda技术的概念。

eda是电子设计自动化(e1echonics des5p am·tom60n)的缩写。由于它是一门刚刚发展起来的新技术，涉及面广，内容丰富，理解各异，所以目前尚无一个确切的定义。但从eda技术的几个主要方面的内容来看，可以理解为：

eda技术是以大规模可编程逻辑器件为设计载体，以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式，以计算机、大规模可编程逻辑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，自动完成用软件的方式设计电子系统到硬件系统的一门新技术。可以实现逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化，逻辑布局布线、逻辑**。完成对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射、编程**等工作，最终形成集成电子系统或专用集成芯片。

eda技术是伴随着计算机、集成电路、电子系统的设计发展起来的，至今已有30多年的历程。大致可以分为三个发展阶段。20世纪70年代的cad(计算机辅助设计)阶段：

这一阶段的主要特征是利用计算机辅助进行电路原理图编辑，pcb布同布线，使得设计师从传统高度重复繁杂的绘图劳动中解脱出来。20世纪80年代的qte(计算机辅助工程设计)阶段：这一阶段的主要特征是以逻辑摸拟、定时分析、故障**、自动布局布线为核心，重点解决电路设计的功能检测等问题，使设计而能在产品制作之前预知产品的功能与性能。

20吐纪如年代是eda(电子设计自动化)阶段：这一阶段的主要特征是以高级描述语言，系统级**和综合技术为特点，采用“自顶向下”的设计理念，将设计前期的许多高层次设计由eda工具来完成。eda是电子技术设计自动化，也就是能够帮助人们设计电子电路或系统的软件工具。

该工具可以在电子产品的各个设计阶段发挥作用，使设计更复杂的电路和系统成为可能。在原理图设计阶段，可以使用eda中的**工具论证设计的正确性；在芯片设计阶段，可以使用eda中的芯片设计工具设计制作芯片的版图：在电路板设计阶段，可以使用eda中电路板设计工具设计多层电路板。

特别是支持硬件描述语言的eda工具的出现，使复杂数字系统设计自动化成为可能，只要用硬件描述语言将数字系统的行为描述正确，就可以进行该数字系统的芯片设计与制造。有专家认为，21世纪将是四a技术的高速发展期，eda技术将是对21世纪产生重大影响的十大技术之一。

3 基于ｅｄａ技术的复杂数字电路设计。

引言。随着计算机技术和集成电路技术的快速发展，电子技术设计面临着复杂度不断提高而设计周期不断缩短的矛盾。为了解决这个问题，就必须采用新的设计方法和使用高层次的设计工具，ｅｄ技术应运而生。

高密度可编程逻辑器件ｆｐｇ是ｅｄａ设计所必需的一种编程**技术，具有易失性，每次重新加电，都要重新装入配置数据；突出优点是可反复编程，系统上电时，给ｆｐｇ加载不同的配置数据，即可令其完成不同的硬件功能，这种配置的改变甚至可以在系统的运行中进行，实现系统功能的动态重构。" 在系统可编程" （是指对器件、电路或整个电子系统的逻辑功能可随时进行修改或重构的能力，支持ｉｓｐ技术的可编程逻辑器件称为在系统可编程逻辑器件，它不需要专门的编程器，利用计算机接口和一根**电缆就可以对器件编程了。

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