八种硬件设计EDA工具对比分析(价格、难度、功能)

eda简介 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工具厂商介绍 mentor公司
一)pads系列是收购原powerpcb后的升级产品。其中原理图工具是pads logic,pcb工具是pads layout,自动布线工具是pads router,封装库制作工具是lp wizard.pads系列工具的特点就是简单易用,上手快,设计灵活,用户的自由度非常高。在国内中低端客户中有很高的市场占有率。最贴心的是新版本的pads系列工具推出了官方中文版,这在eda工具中并不多见,充分看出了对中国市场的重视程度。其中要单独强调的是封装库制作工具lp wizard,只要是标准的封装,都能用这个工具自动生成封装库,不仅支持mentor自己的工具,其他家的工具都支持的很好。强烈推荐,减少我们建库错误的风险。
二)hyperlynx系列是mentor公司知名的仿真工具系列。hyperlynx本身包含很多部分,可以分别完成信号完整性,电源完整性,drc检查,热仿真,和模拟仿真等不同的仿真需求。虽然可能和专业的仿真工具相比还有差距,但是运行速度快,使用简单,结果也可以接受,在一般的使用条件下还是不错的。
三)expedition enterprise系列是mentor公司的明星产品,简称ee.主要面对的是中高端客户的需求。在多层板,推挤,自动布线等等方面都有业内领先的技术水准。其中原理图工具主推dxdesigner,pcb工具是expedition pcb(很多人喜欢称作wg,及workgroup)。mentor还有一个boardstation(en)系列工具,现在很多功能都整合到了expedition当中。感觉boardstation(en)系列会慢慢退出历史舞台,被ee系列完全替代。另外在国内使用的人数也很有限,参考资料和软件都相当难找。
cadence公司
cadence公司的layout工具allegro在业内有很高的知名度,据说世界上百分之六十的电脑主板和百分之四十的手机主板都是用allegro完成的。从一个侧面能够看出allegro在高速pcb板设计中有很高的占有率。原来cadence公司的原理图设计工具design entry hdl广被诟病,但自从收购了orcad后,在原理图方面的弱项得到了很好的弥补。现在cadence主推的设计流程就是orcad 进行原理图设计,allegro(pcb editor)进行pcb layout.由于都是一家,两个工具之间可以实现无缝链接,使用起来非常方便。cadence的自动布线工具pcb router功能也很强大,在规则设置完善的情况下,布通率很高。
曾经看到过一块由4颗xilinx公司的高端fpga芯片组成的复杂pcb板,就利用cadence自身的自动布线工具完全布通,仅需要做少量的修改,深深震撼。针对不同的客户cadence公司通过不同的license授权,把软件划分为l,xl,gxl等不同的版本,包含不同的高级功能。要使用软件的高级功能,就要有gxl版的授权。allegro近几年的势头很猛,很多大公司都纷纷转向用allegro进行pcb设计。一定程度上说allegro成了事实上的工业标准。除了pcb设计工具以外,cadence还配套有很强大的仿真工具,可以实现设计与仿真的同步。
altium公司
altium公司的前身就是在国内知名度非常高的protel.很多学校里的学生都还有protel 99se这门基础课。protel最大的特点就是灵活,给了用户最大的自由度,几乎可以为所欲为。很多从dos版本一直用过来的老工程师对protel情有独钟。一些老工程师使用protel都是直接画pcb,因为原理图都已经烂熟于心了。这种不重视设计流程的设计方式虽然灵活,但是给后续工作交接,设计交流会带来困难。从protel 99se以后altium公司对软件进行了多次大规模的升级改进,目前的最新版本应该是altium designer 13(ad 13)。
ad软件最大的特点就是整合,它把所有的功能整合到一个工具当中,随着软件的更新,功能越来越强大,同时软件的体积也越来越大的让人难以接受了。不过一些功能很贴心,考虑到了用户使用的方便。比如在网络上实时的显示网络名称,这个功能在其他工具的新版本软件中都有借鉴。可以说ad依然是容易上手的好用的pcb设计工具。
zuken和cadsoft公司
zuken和cadsoft公司的产品在国内市场占有率较小,在这里简单介绍一下。zuken是日本公司的产品,所以受到很多日企或者和日本有业务往来公司的欢迎。zuken公司高端的设计工具是cr8000和cr5000.低端设计工具是cadstar.cadsoft公司的设计工具是eagle.进入国内市场较晚,在欧美有一定市场。虽然比较少见,但是eagle有自身的一些特色。专注pcb设计,没有花俏的功能。标准版支持6层板设计,专业版也只支持到16层板的设计。工具本身很小巧,运行速度快,价格也便宜。
eda工具的比较
通过比较几家公司的工具,我们能清楚的看出各种工具的特点,给我们的学习做一个参考。如果你是一个电子爱好者或者初学设计的学生,那么无所谓哪种工具,首要的一点肯定是上手简单,使用方便。如果你的目标是把电路设计作为自身后续的职业发展方向,那么选择一种市场占有率高,功能强大的工具是很有必要的。毕竟学习工具的另一个目的还有交流,如果你使用的工具大家都不会用,那交流起来也会存在困难。
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。

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