eda技术的概念及范畴 eda是电子设计自动化（electronic design automatic）的简称。 eda技术是在电子cad技术基础上发展起来的计算机软件系统，是指以计算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果，进行电子产品的自动设计。
利用eda工具，电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统，大量工作可以通过计算机完成，并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出ic版图或pcb版图的整个过程在计算机上自动处理完成。
现在对eda的概念或范畴用得很宽。包括在机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域，都有eda的应用。目前eda 技术已在各大公司、企事业单位和科研教学部门广泛使用。例如在飞机制造过程中，从设计、性能测试及特性分析直到飞行模拟，都可能涉及到eda技术。通常所指的eda技术，主要针对电子电路设计、pcb设计和ic设计。eda 设计可分为系统级、电路级和物理实现级。
eda常用软件
eda工具层出不穷，目前进入我国并具有广泛影响的eda软件有：ewb、pspice、orcad、pcad、protel、viewlogic、mentor、graphics、synopsys、lsilogic、cadence、microsim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，同时以可以进行pcb自动布局布线，可输出多种网表文件与第三方软件接口。下面按主要功能或主要应用场合，分为电路设计与仿真工具、pcb设计软件、ic设计软件、pld设计工具及其它eda软件，进行简单介绍。
1、电子电路设计与仿真工具
电子电路设计与仿真工具包括spice/pspice；ewb；matlab；systemview；mmicad等。下面简单介绍前三个软件。
（1）spice（simulation program with integrated circuit emphasis）是由美国加州大学推出的电路分析仿真软件，是20世纪80年代世界上应用最广的电路设计软件，1998年被定为美国国家标准。1984年，美国microsim公司推出了基于spice的微机版pspice（personal—spice）。现在用得较多的是pspice6.2，可以说在同类产品中，它是功能最为强大的模拟和数字电路混合仿真eda软件，在国内普遍使用。最新推出了pspice9.1版本。它可以进行各种各样的电路仿真、激励建立、温度与噪声分析、模拟控制、波形输出、数据输出、并在同一窗口内同时显示模拟与数字的仿真结果。无论对哪种器件哪些电路进行仿真，都可以得到精确的仿真结果，并可以自行建立元器件及元器件库。
（2）ewb(electronic workbench)软件 是interactive imagetechnologies ltd 在20世纪90年代初推出的电路仿真软件。目前普遍使用的是ewb5.2，相对于其它eda软件，它是较小巧的软件（只有16m）。但它对模数电路的混合仿真功能却十分强大，几乎100%地仿真出真实电路的结果，并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、逻辑转换器和电压表、电流表等仪器仪表。它的界面直观，易学易用。它的很多功能模仿了spice的设计，但分析功能比pspice稍少一些。
（3）matlab产品族 它们的一大特性是有众多的面向具体应用的工具箱和仿真块，包含了完整的函数集用来对图像信号处理、控制系统设计、神经网络等特殊应用进行分析和设计。它具有数据采集、报告生成和matlab语言编程产生独立c/c++代码等功能。matlab产品族具有下列功能：数据分析；数值和符号计算；工程与科学绘图；控制系统设计；数字图像信号处理；财务工程；建模、仿真、原型开发；应用开发；图形用户界面设计等。matlab产品族被广泛地应用于信号与图像处理、控制系统设计、通讯系统仿真等诸多领域。开放式的结构使matlab产品族很容易针对特定的需求进行扩充，从而在不断深化对问题的认识同时，提高自身的竞争力。
2、pcb设计软件
pcb(printed—circuit board)设计软件种类很多，如：protel； orcad；viewlogic； powerpcb； cadence psd；mentorgraphices的expedition pcb；zuken cadstart； winboard/windraft/ivex-spice；pcb studio； tango等等。目前在我国用得最多应属protel，下面仅对此软件作一介绍。
protel是protel公司在20世纪80年代末推出的cad工具，是pcb设计者的首选软件。它较早在国内使用，普及率最高，有些高校的电路专业还专门开设protel课程，几乎所在的电路公司都要用到它。早期的protel主要作为印刷板自动布线工具使用，现在普遍使用的是protel99se，它是个完整的全方位电路设计系统，包含了电原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印刷电路板设计（包含印刷电路板自动布局布线），可编程逻辑器件设计、图表生成、电路表格生成、支持宏操作等功能，并具有client/server（客户/服务器体系结构，同时还兼容一些其它设计软件的文件格式，如orcad、pspice、excel等。使用多层印制线路板的自动布线，可实现高密度pcb的100%布通率。protel软件功能强大、界面友好、使用方便，但它最具代表性的是电路设计和pcb设计。
3、ic设计软件
ic设计工具很多，其中按市场所占份额排行为cadence、mentor graphics和synopsys。这三家都是asic设计领域相当有名的软件供应商。其它公司的软件相对来说使用者较少。中国华大公司也提供asic设计软件（熊猫2000）；另外近来出名的avanti公司，是原来在cadence的几个华人工程师创立的，他们的设计工具可以全面和cadence公司的工具相抗衡，非常适用于深亚微米的ic设计。下出按用途对ic设计软件作一些介绍。
（1）设计输入工具 这是任何一种eda软件必须具备的基本功能。像cadence的composer,viewlogic的viewdraw,硬件描述语言vhdl、verilog hdl是主要设计语言，许多设计输 入工具都支持hdl。另外像active—hdl和其它的设计输入方法，包括原理和状态机输入方法，设计fpga/cpld的工具大都可作为ic设计的输入手段，如xilinx、altera等公司提供的开发工具，modelsim fpga等。
（2）设计仿真工作 我们使用eda工具的一个最大好处是可以验证设计是否正确，几乎每个公司的eda 产品都有仿真工具。verilog—xl、nc—verilog用于verilog仿真，leapfrog用于vhdl仿真，analog artist用于模拟电路仿真。viewlogic的仿真器有：viewsim门级电路仿真器，speedwavevhdl仿真器，vcs—verilog仿真器。mentor graphics有其子公司model tech 出品的vhdl和verilog双仿真器：model sim。cadence、synopsys用的是vss（vhdl仿真器）。现在的趋势是各大eda公司都逐渐用hdl仿真器作为电路验证的工具。
（3）综合工具 综合工具可以把hdl变成门级网表。这方面synopsys工具占有较大的优势，它的design compile是作综合的工业标准，它还有另外一个产品叫behavior compiler，可以提供更高级的综合。另外最近美国又出了一家软件叫ambit，说是比synopsys的软件更有效，可以综合50万门的电路，速度更快。今年初ambit被cadence公司收购，为此cadence放弃了它原来的综合软件synergy。随着fpga设计的规模越来越大，各eda公司又开发了用于fpga设计的综合软件，比较有名的有：synopsys的fpga express,cadence的synplity，mentor的leonardo，这三家的fpga综合软件占了市场的绝大部分。
（4）布局和布线 在ic设计的布局布线工具中，cadence软件是比较强的，它有很多产品，用于标准单元、门阵列已可实现交互布线。最有名的是cadence spectra，它原来是用于pcb布线的，后来cadence把它用来作ic的布线。其主要工具有：cell3，silicon ensemble—标准单元布线器；gate ensemble—门阵列布线器；design planner—布局工具。其它各eda软件开发公司也提供各自的布局布线工具。
（5）物理验证工具 物理验证工具包括版图设计工具、版图验证工具、版图提取工具等等。这方面cadence也是很强的，其dracula、virtuso、vampire等物理工具有很多的使用者。
（6）模拟电路仿真器 前面讲的仿真器主要是针对数字电路的，对于模拟电路的仿真工具，普遍使用spice，这是唯一的选择。只不过是选择不同公司的spice，像miceosim的pspice、meta soft的hspice等等。hspice现在被avanti公司收购了。在众多的spice中，最好最准的当数hspice，作为ic设计，它的模型最多，仿真的精度也最高。
4、pld设计工具
pld（programmable logic device）是一种由用户根据需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。目前主要有两大类型：cpld(complex pld)和fpga(field programmable gate array)。它们的基本设计方法是借助于eda软件，用原理图、状态机、布尔表达式、硬件描述语言等方法，生成相应的目标文件，最后用编程器或下载电缆，由目标器件实现。生产pld的厂家很多，但最有代表性的pld厂家为altera、xilinx和lattice 公司。
pld的开发工具一般由器件生产厂家提供，但随着器件规模的不断增加，软件的复杂性也随之提高，目前由专门的软件公司与器件生产厂家合作，推出功能强大的设计软件。下面介绍主要器件生产厂家和开发工具。
（1）altera 20世纪90年代以后发展很快。主要产品有：max3000/7000、felx6k/10k、apex20k、acex1k、stratix等。其开发工具—max+plus ii是较成功的pld开发平台，最新又推出了quartus ii开发软件。altera公司提供较多形式的设计输入手段，绑定第三方vhdl综合工具，如：综合软件fpga express、leonard spectrum，仿真软件modelsim。
（2）ilinx fpga的发明者。产品种类较全，主要有；xc9500/4000、coolrunner(xpla3)、spartan、vertex等系列，其最大的vertex—ii pro器件已达到800万门。开发软件为foundation和ise。通常来说，在欧洲用xilinx的人多，在日本和亚太地区用altera的人多，在美国则是平分秋色。全球pld/fpga产品60%以上是由altera和xilinx提供的。可以讲altera和xilinx共同决定了pld技术的发展方向。
（3）lattice—vantis lattice是isp（in—system programmability）技术的发明者，isp技术极大地促进了pld产品的发展，与altera和xilinx相比，其开发工具比altera和xilinx略逊一筹。中小规模pld比较有特色，大规模pld的竞争力还不够强（lattice没有基于查找表技术的大规模fpga），1999年推出可编程模拟器件，1999年收购vantis（原amd子公司），成为第三大可编程逻辑器件供应商。2001年12月收购agere公司（原lucent微电子部）的fpga部门。主要产品有isplsi2000/5000/8000，mach4/5。
（4）actel 反熔丝（一次性烧写）pld的领导得，由于反熔丝pld抗辐射、耐高低温、功耗低、速度快，所以在军品和宇航级上有较大优势。altera和xilinx则一般不涉足军品和宇航级市场。
（5）quicklogic专业pld/fpga公司，以一次性反熔丝工艺为主，在中国地区销售量不大。
（6）lucent 主要特点是有不少用于通讯领域的专用ip核，但pld/fpga不是lucent的主要业务，在中国地区使用的人很少。
（7）atmel 中小规模pld做得不错。atmel也做了一些与altera和xilinx兼容的片子，但在品质上与原厂家还是有一些差距，在高可靠性产品中使用较少，多用在低端产品上。
（8）clear logic 生产与一些著名pld/fpga大公司兼容的芯片，这种芯片可将用户的设计一次性固化，不可编程，批量生产时的成本较低。
（9）wsi 生产psd（单片机可编程外围芯片）产品。这是一种特殊的pld，如最新的psd8xx、psd9xx集成了pld、eprom、flash，并支持isp（在线编程），集成度高，主要用于配合单片机工作。
pld（可编程逻辑器件）是一种可以完全替代74系列及gal、pla的新型电路 ，只要有数字电路基础，会使用计算机，就可以进行pld的开发。pld的在线编程能力和强大的开发软件，使工程师可以在几天，甚至几分钟内就可完成以往几周才能完成的工作，并可将数百万门的复杂设计集成在一颗 芯片内。pld技术在发达国家已成为电子工程师必备的技术。
5、其它eda软件
（1）vhdl语言 超高速集成电路硬件描述语言（vhsic hardware description language ，简称vhdl），是ieee的一项标准设计语言。它源于美国国防部提出的超高速集成电路（very high speed integrated circuit，简称vhsic）计划，是asic设计和pld设计的一种主要输入工具。
（2）verilog hdl 是verilog公司推出的硬件描述语言，在asic设计方面与vhdl语言平分秋色。
（3）其它eda软件如专门用于微波电路设计和电力载波工具、pcb制作和工艺流程控制等领域的工具，在此就不作介绍了。
eda的应用
eda在教学、科研、产品设计与制造等各方面都发挥着巨大的作用。
在教学方面，几乎所有理工科（特别是电子信息）类的高校都开设了eda课程。主要是让学生了解eda的基本概念和基本原理、掌握用hdl语言编写规范、掌握逻辑综合的理论和算法、使用eda工具进行电子电路课程的实验并从事简单系统的设计。一般学习电路仿真工具（如ewb、pspice）和pld开发工具（如altera/xilinx的器件结构及开发系统），为今后工作打下基础。
科研方面主要利用电路仿真工具（ewb或pspice）进行电路设计与仿真；利用虚拟仪器进行产品测试；将cpld/fpga器件实际应用到仪器设备中；从事pcb设计和asic设计等。
在产品设计与制造方面，包括前期的计算机仿真，产品开发中的eda工具应用、系统级模拟及测试环境的仿真，生产流水线的eda技术应用、产品测试等各个环节。如pcb的制作、电子设备的研制与生产、电路板的焊接、asic的流片过程等。
从应用领域来看，eda技术已经渗透到各行各业，如上文所说，包括在机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域，都有eda有应用。另外，eda软件的功能日益强大，原来功能比较单一的软件，现在增加了很多新用途。如autocad软件可用于机械及建筑设计，也扩展到建筑装璜及各类效果图，汽车和飞机的模型、电影特技等领域。