常用電子CAD軟件

1、電子設(shè)計CAD軟件及介紹電子設(shè)計工具層出不窮，目前進(jìn)入我國并具有廣泛影響的EDA軟件有：ultiumdersigner、EWB、PSPICE、OrCAD、PCAD、Protel、Viewlogic、Mentor、Graphics、Synopsys、LSIlogic、Cadence、MicroSim、Protel、OrCAD、Viewlogic、PowerPCB、CadencePS、MentorGraphices的ExpeditionPC、ZukenCadStar、Winboard/Windraft/Ivex-SPIC、PCBStudio、TANGO等等。這些工具都有較強(qiáng)的功能，一般可用于幾個方

2、面，例如很多軟件都可以進(jìn)行電路設(shè)計與仿真，同時以可以進(jìn)行PCB自動布局布線，可輸出多種網(wǎng)表文件與第三方軟件接口。工具較多，無法介紹，下面按主要功能或主要應(yīng)用場合，在我國影響較大，使用范圍較廣，功能強(qiáng)大的CAD軟件進(jìn)行分類介紹，按功能可分為電路設(shè)計與仿真工具、PCB設(shè)計軟件、IC設(shè)計軟件。電路設(shè)計及仿真軟件：主要軟件有：SPICE/PSPICE、EWB、Matlab、SystemView、MMICAD。1SPICESimulationProgramwithIntegratedCircuitEmphasis是由美國加州大學(xué)推出的電路分析仿真軟件，是20世紀(jì)80年代世界上應(yīng)用最廣的電路設(shè)計軟件，19

3、98年被定為美國國家標(biāo)準(zhǔn)。1984年，美國MicroSim公司推出了基于SPICE的微機(jī)版PSPICE:PersonalSPICE?，F(xiàn)在用得較多的是PSPICE6.2,可以說在同類產(chǎn)品中，它是功能最為強(qiáng)大的模擬和數(shù)字電路混合仿真EDA軟件，在國內(nèi)普遍使用。最新推出了PSPICE9.1版本。它可以進(jìn)行各種各樣的電路仿真、激勵建立、溫度與噪聲分析、模擬控制、波形輸出、數(shù)據(jù)輸出、并在同一窗口內(nèi)同時顯示模擬與數(shù)字的仿真結(jié)果。無論對哪種器件哪些電路進(jìn)行仿真，都可以得到精確的仿真結(jié)果，并可以自行建立元器件及元器件庫。2EWB(ElectronicWorkbench)軟件是InteractiveImageT

4、echnologiesLtd在20世紀(jì)90年代初推出的電路仿真軟件。目前普遍使用的是EWB5.2，相對于其它EDA軟件，它是較小巧的軟件只有16M。但它對模數(shù)電路的混合仿真功能卻十分強(qiáng)大，幾乎100%地仿真出真實(shí)電路的結(jié)果，并且它在桌面上提供了萬用表、示波器、信號發(fā)生器、掃頻儀、邏輯分析儀、數(shù)字信號發(fā)生器、邏輯轉(zhuǎn)換器和電壓表、電流表等儀器儀表。它的界面直觀，易學(xué)易用。它的很多功能模仿了SPICE的設(shè)計，但分析功能比PSPICE稍少一些。3MATLAB產(chǎn)品族它們的一大特性是有眾多的面向具體應(yīng)用的工具箱和仿真塊，包含了完整的函數(shù)集用來對圖像信號處理、控制系統(tǒng)設(shè)計、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等特殊應(yīng)用進(jìn)行分析和設(shè)計。

5、它具有數(shù)據(jù)采集、報告生成和MATLAB語言編程產(chǎn)生獨(dú)立C/C+代碼等功能。MATLAB產(chǎn)品族具有以下功能：數(shù)據(jù)分析；數(shù)值和符號計算；工程與科學(xué)繪圖；控制系統(tǒng)設(shè)計；數(shù)字圖像信號處理；財務(wù)工程；建模、仿真、原型開發(fā)；應(yīng)用開發(fā)；圖形用戶界面設(shè)計等。MATLAB產(chǎn)品族被廣泛地應(yīng)用于信號與圖像處理、控制系統(tǒng)設(shè)計、通訊系統(tǒng)仿真等諸多領(lǐng)域。開放式的結(jié)構(gòu)使MATLAB產(chǎn)品族很容易針對特定的需求進(jìn)行擴(kuò)充，從而在不斷深化對問題的認(rèn)識同時，提高自身的競爭力。(4)Multisim:Multisim軟件是一個專門用于電子電路仿真與設(shè)計的EDA工具軟件。作為Windows下運(yùn)行的個人桌面電子設(shè)計工具，NIMultisi

6、m是一個完整的集成化設(shè)計環(huán)境。NIMultisim電腦仿真與虛擬儀器技術(shù)可以很好地解決理論教學(xué)與實(shí)際動手實(shí)驗(yàn)相脫節(jié)的這一問題。學(xué)員可以很方便地把剛剛學(xué)到的理論知識用電腦仿真真實(shí)地再現(xiàn)出來，并且可以用虛擬儀器技術(shù)創(chuàng)造出真正屬于自己的儀表。NIMultisim軟件絕對是電子學(xué)教學(xué)的首選軟件工具。直觀的圖形界面：整個操作界面就像一個電子實(shí)驗(yàn)工作臺，繪制電路所需的元器件和仿真所需的測試儀器均可直接拖放到屏幕上，輕點(diǎn)鼠標(biāo)可用導(dǎo)線將它們連接起來，軟件儀器的控制面板和操作方式都與實(shí)物相似，測量數(shù)據(jù)、波形和特性曲線如同在真實(shí)儀器上看到的；豐富的元器件：提供了世界主流元件提供商的超過17000多種元件，同時能方

7、便的對元件各種參數(shù)進(jìn)行編輯修改，能利用模型生成器以及代碼模式創(chuàng)建模型等功能，創(chuàng)建自己的元器件。強(qiáng)大的仿真能力：以SPICE3F5和Xspice的內(nèi)核作為仿真的引擎，通過Electronicworkbench帶有的增強(qiáng)設(shè)計功能將數(shù)字和混合模式的仿真性能進(jìn)行優(yōu)化。包括SPICE仿真、RF仿真、MCU仿真、VHDL仿真、電路向?qū)У裙δ堋ultisim軟件是一個專門用于電子電路仿真與設(shè)計的EDA工具軟件。作為Windows下運(yùn)行的個人桌面電子設(shè)計工具，NIMultisim是一個完整的集成化設(shè)計環(huán)境。NIMultisim電腦仿真與虛擬儀器技術(shù)可以很好地解決理論教學(xué)與實(shí)際動手實(shí)驗(yàn)相脫節(jié)的這一問題。學(xué)員可

8、以很方便地把剛剛學(xué)到的理論知識用電腦仿真真實(shí)地再現(xiàn)出來，并且可以用虛擬儀器技術(shù)創(chuàng)造出真正屬于自己的儀表。NIMultisim軟件絕對是電子學(xué)教學(xué)的首選軟件工具。直觀的圖形界面：整個操作界面就像一個電子實(shí)驗(yàn)工作臺，繪制電路所需的元器件和仿真所需的測試儀器均可直接拖放到屏幕上，輕點(diǎn)鼠標(biāo)可用導(dǎo)線將它們連接起來，軟件儀器的控制面板和操作方式都與實(shí)物相似，測量數(shù)據(jù)、波形和特性曲線如同在真實(shí)儀器上看到的；豐富的元器件提供了世界主流元件提供商的超過17000多種元件，同時能方便的對元件各種參數(shù)進(jìn)行編輯修改，能利用模型生成器以及代碼模式創(chuàng)建模型等功能，創(chuàng)建自己的元器件。強(qiáng)大的仿真能力以SPICE3F5和Xsp

9、ice的內(nèi)核作為仿真的弓I擎，通過Electronicworkbench帶有的增強(qiáng)設(shè)計功能將數(shù)字和混合模式的仿真性能進(jìn)行優(yōu)化。包括SPICE仿真、RF仿真、MCU仿真、VHDL仿真、電路向?qū)У裙δ?。PCB設(shè)計軟件主要軟件有：Protel、AltiumdersiOrCAD、Viewlogic、PowerPCB、CadencePS、MentorGraphices的ExpeditionPC、ZukenCadStar、Winboard/Windraft/Ivex-SPIC、PCBStudio、TANGO。Protel軟件的原廠商Altium公司推出了Protel系列的最新高端版本AltiumDesig

10、ner6.0。AltiumDesigner6.0,它是完全一體化電子產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)的一個新版本，也是業(yè)界第一款也是唯一一種完整的板級設(shè)計解決方案。AltiumDesigner是業(yè)界首例將設(shè)計流程、集成化PCB設(shè)計、可編程器件如FPGA設(shè)計和基于處理器設(shè)計的嵌入式軟件開發(fā)功能整合在一起的產(chǎn)品，一種同時進(jìn)行PCB和FPGA設(shè)計以及嵌入式設(shè)計的解決方案，具有將設(shè)計方案從概念轉(zhuǎn)變?yōu)樽罱K成品所需的全部功能。這款最新高端版本AltiumDesigner6.除了全面繼承包括99SE,Protel2004在內(nèi)的先前一系列版本的功能和優(yōu)點(diǎn)以外，還增加了許多改良和很多高端功能。AltiumDesigner6.0拓寬

11、了板級設(shè)計的傳統(tǒng)界限，全面集成了FPGA設(shè)計功能和SOPC設(shè)計實(shí)現(xiàn)功能，從而允許工程師能將系統(tǒng)設(shè)計中的FPGA與PCB設(shè)計以及嵌入式設(shè)計集成在一起。首先：在PCB部分，除了Protel2004中的多通道復(fù)制；實(shí)時的、阻抗控制布線功能；SitusTM自動布線器等新功能以外，AltiumDesigner6.0還著重在：差分對布線，F(xiàn)PGA器件差分對管腳的動態(tài)分配，PCB和FPGA之間的全面集成，從而實(shí)現(xiàn)了自動引腳優(yōu)化和非凡的布線效果。還有PCB文件切片，PCB多個器件集體操作，在PCB文件中支持多國語言中文、英文、德文、法文、日文，任意字體和大小的漢字字符輸入，光標(biāo)跟隨在線信息顯示功能，光標(biāo)點(diǎn)可選

12、器件列表，復(fù)雜BGA器件的多層自動扇出，提供了對高密度封裝如BGA的交互布線功能，總線布線功能，器件精確移動，快速鋪銅等功能。交互式編輯、出錯查詢、布線和可視化功能，從而能更快地實(shí)現(xiàn)電路板布局，支持高速電路設(shè)計，具有成熟的布線后信號完整性分析工具.AltiumDesigner6.0對差分信號提供系統(tǒng)范圍內(nèi)的支持，可對高速內(nèi)連的差分信號對進(jìn)行充分定義、管理和交互式布線。支持包括對在FPGA項(xiàng)目內(nèi)部定義的LVDS信號的物理設(shè)計進(jìn)行自動映射。LVDS是差分信號最通用的標(biāo)準(zhǔn)，廣泛應(yīng)用于可編程器件。AltiumDesigner可充分利用當(dāng)今FPGA器件上的擴(kuò)展I/O管腳。其次，在原理圖部分，新增加“靈巧

13、粘帖”可以將一些不同的對象拷貝到原理圖當(dāng)中，比方一些網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號，一頁圖紙的BOM表，都可以拷貝粘帖到原理圖當(dāng)中。原理圖文件切片，多個器件集體操作，文本筐的直接編輯，箭頭的添加，器件精確移動，總線走線，自動網(wǎng)標(biāo)選擇等！強(qiáng)大的前端將多層次、多通道的原理圖輸入、VHDL開發(fā)和功能仿真、布線前后的信號完整性分析功能。在信號仿真部分，提供完善的混合信號仿真，在對XSPICE標(biāo)準(zhǔn)的支持之外，還支持對Pspice模型和電路的仿真。對FPGA設(shè)計提供了豐富的IP內(nèi)核，包括各種處理器、存儲器、外設(shè)、接口、以及虛擬儀器。第三在嵌入式設(shè)計部分，增強(qiáng)了JTAG器件的實(shí)時顯示功能，增強(qiáng)型基于FPGA的邏輯分析儀，可以支持

14、32位或64位的信號輸入。除了現(xiàn)有的多種處理器內(nèi)核夕卜，還增強(qiáng)了對更多的32位微處理器的支持，可以使嵌入式軟件設(shè)計在軟處理器，F(xiàn)PGA內(nèi)部嵌入的硬處理器，分立處理器之間無縫的遷移。使用了Wishbone開放總線連接器允許在FPGA上實(shí)現(xiàn)的邏輯模塊可以透明的連接到各種處理器上。AltiumDesigner6.0支持XilinxMicroBlaze,TSK3000等32位軟處理器，PowerPC405硬核，并且支持AMCC405和SharpBlueStreakARM7系列分立的處理器。對每一種處理器都提供完備的開發(fā)調(diào)試工具。(2)Potel:Protel是PROTEL公司在20世紀(jì)80年代末推出的

15、CAD工具，是PCB設(shè)計者的首選軟件。它較早在國內(nèi)使用，普及率最高，有些高校的電路專業(yè)還專門開設(shè)Protel課程，幾乎所在的電路公司都要用到它。早期的Protel主要作為印刷板自動布線工具使用，現(xiàn)在普遍使用的是Protel99SE,它是個完整的全方位電路設(shè)計系統(tǒng)，包含了電原理圖繪制、模擬電路與數(shù)字電路混合信號仿真、多層印刷電路板設(shè)計包含印刷電路板自動布局布線，可編程邏輯器件設(shè)計、圖表生成、電路表格生成、支持宏操作等功能，并具有Client/Server客戶服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)，同時還兼容一些其它設(shè)計軟件的文件格式，如ORCAD、PSPICE、EXCEL等。使用多層印制線路板的自動布線，可實(shí)現(xiàn)高密度P

16、CB的100%布通率。Protel軟件功能強(qiáng)大、界面友好、使用方便，但它最具代表性的是電路設(shè)計和PCB設(shè)計。3、IC設(shè)計軟件主要軟件有：Cadence、MentorGraphics和SynopsysIC軟件的功能特性差不多，我們總體說一下：1設(shè)計輸入工具這是任何一種EDA軟件必須具備的基本功能。像Cadence的composer,viewlogic的viewdraw,硬件描述語言VHDL、VerilogHDL是主要設(shè)計語言，許多設(shè)計輸入工具都支持HDL。另外像ActiveHDL和其它的設(shè)計輸入方法，包括原理和狀態(tài)機(jī)輸入方法，設(shè)計FPGA/CPLD的工具大都可作為IC設(shè)計的輸入手段，如Xilin

17、x、Altera等公司提供的開發(fā)工具，ModelsimFPGA等。2設(shè)計仿真工作我們使用EDA工具的一個最大好處是可以驗(yàn)證設(shè)計是否正確，幾乎每個公司的EDA產(chǎn)品都有仿真工具。VerilogXL、NCverilog用于Verilog仿真,Leapfrog用于VHDL仿真，AnalogArtist用于模擬電路仿真。Viewlogic的仿真器有：viewsim門級電路仿真器，speedwaveVHDL仿真器，VCSverilog仿真器。MentorGraphics有其子公司ModelTech出品的VHDL和Verilog雙仿真器：ModelSim。Cadence、Synopsys用的是VSSVHDL

18、仿真器?，F(xiàn)在的趨勢是各大EDA公司都逐漸用HDL仿真器作為電路驗(yàn)證的工具。3綜合工具綜合工具可以把HDL變成門級網(wǎng)表。這方面Synopsys工具占有較大的優(yōu)勢，它的DesignCompile是作綜合的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，它還有另外一個產(chǎn)品叫BehaviorCompiler,可以提供更高級的綜合。另外最近美國又出了一家軟件叫Ambit,說是比Synopsys的軟件更有效，可以綜合50萬門的電路，速度更快。今年初Ambit被Cadence公司收購，為此Cadence放棄了它原來的綜合軟件Synergy。隨著FPGA設(shè)計的規(guī)模越來越大，各EDA公司又開發(fā)了用于FPGA設(shè)計的綜合軟件，比較有名的有:Synopsys的FPGAExpress,Cadence的Synplity,Mentor的Leonardo,這三家的FPGA綜合軟件占了市場的絕大部分。4布局和布線在IC設(shè)計的布局布線工具中，Cadence軟件是比較強(qiáng)的，它有很多產(chǎn)品，用于標(biāo)準(zhǔn)單元、門陣列已可實(shí)現(xiàn)交互布線。最有名的是Cadencespectra,它原來是用于PCB布線的，后來Cadence把它用來作IC的布線。其主要工具有：Cell3,SiliconEnsemble標(biāo)準(zhǔn)單元布線器；GateEnsemble一門陣列布線器；DesignPlanner一布