第1章 EDA技术与数字系统设计

我们已经进入了数字化和信息化的时代，其特点是各种数字产品的广泛应用。现代数字产品在性能提高、复杂度增大的同时，其更新换代的步伐也越来越快，实现这种进步的因素在于芯片制造技术和设计技术的进步。

芯片制造技术以微细加工技术为代表，目前已进展到深亚微米阶段，可以在几平方厘米的芯片上集成数千万个晶体管。摩尔曾经对半导体集成技术的发展作出预言：大约每18个月，芯片的集成度提高1倍，功耗下降1倍，他的预言被人们称为摩尔定律（Moore's law）。几十年来，集成电路的发展与这个预言非常吻合，数字器件经历了从SSI、MSI、LSI到VLSI，直到现在的SoC（System on Chip，系统芯片），我们已经能够把一个完整的电子系统集成在一个芯片上。还有一种器件的出现极大改变了设计制作电子系统的方式与方法，这就是可编程逻辑器件（Programmable Logic Device，PLD）。PLD器件是20世纪70年代后发展起来的一种器件，它经历了可编程逻辑阵列（Programmable Logic Array，PLA）、通用阵列逻辑（Generic Array Logic，GAL）等简单形式到现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array， FPGA）和复杂可编程逻辑器件（Complex Programmable Logic Device，CPLD）的高级形式的发展，它的广泛使用不仅简化了电路设计，降低了研制成本，提高了系统可靠性，而且给数字系统的整个设计和实现过程带来了革命性的变化。

电子系统的设计理念和设计方法也发生了深刻的变化，从电子 CAD（Computer Aided Design）、电子 CAE（Computer Aided Engineering）到电子设计自动化（Electronic Design Automation，EDA），设计的自动化程度越来越高，设计的复杂性也越来越强。

EDA技术已成为现代电子设计技术的有力工具，没有EDA技术的支持，要完成超大规模集成电路的设计和制造是不可想象的，反过来，生产制造技术的进步又不断对 EDA 技术提出新的要求，促使其不断向前发展。