电子系统设计工具

    系统设计的基本内容包括分析方案中的技术关键, 初步确定设计方案,落实各环节的具体电路的实现方法,计算出它们的参数,画出总体等。对于技术难点的解决常常需要经过系统模型的建立、理论分析、算法设计、计算机仿真分析、芯片设计、关键单元的典型试验、电路设计、试验样机的制作与调试等多个技术环节来解决。如果进行产品设计还应该同时包括结构与工艺设计,即整机组装结构设计、热设计、结构的静力与动力计算、电磁兼容性结构设计、连接设计、人机工程学设计等内容。 因此,电子系统设计是一个非常复杂的过程。相对而言,EDA技术的设计内容要具体一些。

    对于EDA技术而言,电子系统设计的内容可以概括为:算法设计、芯片设计和电路设计三个部分。

    算法设计的任务是建立系统的数学模型和算法模型,并应用相应的设计工具对建立的数学模型进行分析和论证,并对系统模型的相关参数及技术指标进行分析、修正和仿真验证,以保证使用的数学模型和算法的正确性和有效性。

    芯片设计的任务是实现所设计的系统中需要的运算、控制和数据处理等功能模块,在没有合适的芯片可以选择,或者出于知识产权保护的要求需要自行设计,以及其它特殊需求的场合都要求进行芯片设计。目前比较普遍做法是,在产品研制和小批量生产的阶段,选用可编程ASIC,当生产的批量比较大的情况下,可以将原来系统里已经调试好并且已经被验证为成熟的芯片转换为ASIC器件。这个设计的转换过程一般由专业芯片设计人员完成。

    电路设计的任务有两个,即电原理图设计与印刷电路板的设计。电原理图的设计是根据算法设计与芯片设计的成果,再根据系统的完整要求,设计出整个系统的原理图,包括系统芯片的供电和与外部世界的接口。印刷电路板的设计是将设计好的电原理图转换为可以加工的PCB文件,制作成PCB板后安装上系统芯片等器件,设计的电子系统就可以在实际环境中运行,通过测试验证设计的正确性。

    在常用的算法级EDA工具软件包括Matlab、System View等;芯片设计的PLD设计工具软件包括QuartusII、Xilinx ISE、Fpga Advantage等;电原理图和板级的设计工具包括MultiSim、Protel、OrCAD、等。,    系统设计的基本内容包括分析方案中的技术关键, 初步确定设计方案,落实各环节的具体电路的实现方法,计算出它们的参数,画出总体等。对于技术难点的解决常常需要经过系统模型的建立、理论分析、算法设计、计算机仿真分析、芯片设计、关键单元的典型试验、电路设计、试验样机的制作与调试等多个技术环节来解决。如果进行产品设计还应该同时包括结构与工艺设计,即整机组装结构设计、热设计、结构的静力与动力计算、电磁兼容性结构设计、连接设计、人机工程学设计等内容。 因此,电子系统设计是一个非常复杂的过程。相对而言,EDA技术的设计内容要具体一些。

    对于EDA技术而言,电子系统设计的内容可以概括为:算法设计、芯片设计和电路设计三个部分。

    算法设计的任务是建立系统的数学模型和算法模型,并应用相应的设计工具对建立的数学模型进行分析和论证,并对系统模型的相关参数及技术指标进行分析、修正和仿真验证,以保证使用的数学模型和算法的正确性和有效性。

    芯片设计的任务是实现所设计的系统中需要的运算、控制和数据处理等功能模块,在没有合适的芯片可以选择,或者出于知识产权保护的要求需要自行设计,以及其它特殊需求的场合都要求进行芯片设计。目前比较普遍做法是,在产品研制和小批量生产的阶段,选用可编程ASIC,当生产的批量比较大的情况下,可以将原来系统里已经调试好并且已经被验证为成熟的芯片转换为ASIC器件。这个设计的转换过程一般由专业芯片设计人员完成。

    电路设计的任务有两个,即电原理图设计与印刷电路板的设计。电原理图的设计是根据算法设计与芯片设计的成果,再根据系统的完整要求,设计出整个系统的原理图,包括系统芯片的供电和与外部世界的接口。印刷电路板的设计是将设计好的电原理图转换为可以加工的PCB文件,制作成PCB板后安装上系统芯片等器件,设计的电子系统就可以在实际环境中运行,通过测试验证设计的正确性。

    在常用的算法级EDA工具软件包括Matlab、System View等;芯片设计的PLD设计工具软件包括QuartusII、Xilinx ISE、Fpga Advantage等;电原理图和板级的设计工具包括MultiSim、Protel、OrCAD、等。

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