电路芯片化

A. EDA技术主要概念

EDA技术主要概念

EDA(电子线路设计座自动化)是以计算机为工作平台、以硬件描述语言(VHDL)为设计语言、以可编程器件(CPLD/FPGA)为实验载体、以ASIC/SOC芯片为目标器件、进行必要元件建模和系统仿真电子产品自动化设计过程。下面是我整理的EDA技术主要概念相关内容。

EDA软件简介

“EDA”就是Electronic Design AutomaTIon(电子设计自动化)，也就是能够帮助人们设计电子电路或系统软件工具，该工具可以使设计更复杂电路和系统成为可能。目前进入我国并具有广泛影响EDA软件有：muhisim7、OW_AD、Protel、Viewlogio、Mentor、Synopsys、PCBW Id、Cadence、MicmSim等等，这些软件各具特色，大体分为芯片级设计工具、电路板级设计工具、可编程逻辑器件开发工具和电路仿真工具等几类;其中Protel是国内最流行、使用最广泛一种印制电路板设计首选软件，由澳大利亚protd Technology公司出品，过去只是用来进行原理图输入和PCB版图设计，从Protel 98开始，加入了模拟数字混合电路仿真模块和可编程逻辑器件设计模块，1999年Protel推出了功能更加强大EDA综合设计环境Protel 99，它将EDA全部内容整合为一体，成为完整EDA软件，因而该软件发展潜力很大，但它最具特色和最强大功能仍是原理图输人和PCB版图设计。

EDA技术主要内容

EDA技术涉及面很广，内容丰富，从教学和实用角度看，主要应掌握如下4个方面内容：一是大规模可编程逻辑器件;二是硬件描述语言;三是软件开发工具;四是实验开发系统。其中，大规模可含铅编程逻辑器件是利用EDA技术进行电子系统设计载体，硬件描述语言是利用EDA技术进行电子系统设计主要表达手段，软件开发工具是利用EDA技术进行电子系统设计智能化自动设计工具，实验开发系统则是利用EDA技术进行电子系统设计下载工具及硬件验证工具。

EDA技术主要特征

1、用软件设计方法来设计硬件

硬件系统转换是由有关开发软件自动完成，设计输入可以是原理图VHDL语言，通过软件设计方式测试，实现对特定功能硬件电路设计，而硬件设计修改工作也如同修改软件程序一样快捷方便，设计整个过程几乎不涉及任何硬件，可操作性、产品互换性强。

2、基于芯片设计方法

EDA设计方法又称为基于芯片设计方法，集成化程度更高，可实现片上系统集成，进行更加复杂电路芯片化设计和专用集成电路设计，使产品体积小、功耗低、可靠性高;可在系统编程或现场编程，使器件编程、重构、修改简单便利，可实现在线升级;可进行大老历各种仿真，开发周期短，设计成本低，设计灵活性高。

3、自动化程度高

EDA技术根据设计输入文件，将电子产品从电路功能仿真、性能分析、优化设计到结果测试全过程在计滚搜算机上自动处理完成，自动生成目标系统，使设计人员不必学习许多深入专业知识，也可免除许多推导运算即可获得优化设计成果，设计自动化程度高，减轻了设计人员工作量，开发效率高。

4、自动进行产品直面设计

EDA技术根据设计输入文件(HDL或电路原理图)，自动地进行逻辑编译、化简、综合、仿真、优化、布局、布线、适配以及下载编程以生成目标系统，即将电子产品从电路功能仿真、性能分析、优化设计到结果测试全过程在计算机上自动处理完成;

EDA技术要点

1、可编程逻辑器件-PLD

数字逻辑器件发展直接反映了从分立元件、中小规模标准芯片过渡到可编程逻辑器件过程。ISP技术和HDPLD器件使设计人员能够在实验室中方便地开发专用集成数字电路芯片ASIC.当前，国内外许多著名厂商均已开发出新一代ISP器件以及相应开发软件(如Synario、EXPERT、FundaTIon、MAX Plus2等)。

2、“自顶而下”设计方法

10年前，电子设计基本思路还是选择标准集成电路“自底向上”(Bottom-Up)地构造出一个新系统。这样设计方法如同一砖一瓦建造楼房，不仅效率低、成本高而且容易出错，高层次设计给我们提供了一种“自顶向下”(Top-Down)全新设计方法，这种方法首先从系统入手，在顶层进行功能方框图划分和结构设计，在方框图一级进行仿真、纠错，并用硬件描述语言对高层系统进行描述，在系统一级进行验证，然后用综合优化工具生成具体门电路网表，其对应物理实现级可以是印刷电路板或专用集成电路，由于设计主要仿真和调试过程是在高层次上完成，这既有利于早期发现结构设计上错误，避免设计工时浪费，同时也减少了逻辑功能仿真工作量，提高了设计一次成功率。

扩展： EDA技术布局常用规则

1.我们要注意贴片器件(电阻电容)与芯片和其余器件的最小距离芯片：一般我们定义分立器件和IC芯片的距离0.5～0.7mm，特殊的地方可能因为夹具配置的不同而改变

2.对于分立直插的器件

一般的`电阻如果为分立直插的比贴片的距离略大一般在1～3mm之间。注意保持足够的间距(因为加工的麻烦，所以直插的基本不会用)

3.对于IC的去耦电容的摆放

每个IC的电源端口附近都需要摆放去耦电容，且位置尽可能靠近IC的电源口，当一个芯片有多个电源口的时候，每个口都要布置去耦电容。

4.在边沿附近的分立器件

由于一般都是用拼板来做PCB，因此在边沿附近的器件需要符合两个条件，第一就是与切割方向平行(使器件的应力均匀)，第二就是在一定距离之内不能布置器件(防止板子切割的时候损坏元器件)

5.如果相邻的焊盘需要相连，首先确认在外面进行连接，防止连成一团造成桥接，同时注意此时的铜线的宽度。

6.焊盘如果在铺通区域内需要考虑热焊盘(必须能够承载足够的电流)，如果引线比直插器件的焊盘小的话需要加泪滴(角度小于45度)，同样适用于直插连接器的引脚。

7.元件焊盘两边的引线宽度要一致，如果时间焊盘和电极大小有差距，要注意是否会出现短路的现象，最后要注意保留未使用引脚的焊盘，并且正确接地或者接电源。

8. 注意通孔最好不要打在焊盘上。

9.另外就是要注意的是引线不能和板边过近，也不允许在板边铺铜(包括定位孔附近区域)

10.大电容：首先要考虑电容的环境温度是否符合要求，其次要使电容尽可能的远离发热区域

B. 电路芯片产品谱系化的原因

主要有以下几点。
1、满足市场需求：电路芯片应用罩耐领域广泛，不同的应用场景需要不同的芯片产品。通过谱系化的产品线，可以满足市场不同层次、不同需求的客户。
2、提物埋春高生产效率：电路芯片生产过程中，不同型号的芯片需要不同的生产工艺和生产线，谱系化的产品线可以提高生产效率，降低生产成本。
3、降低研发成本液盯：谱系化的产品线可以共享一些通用的设计和技术，降低研发成本，提高研发效率。

C. 几种集成电路芯片及作用

1、BIOS芯片：
是一块方块状的存储器，里面存有与该主板搭配的基本输入输出系统程序。能够让主板识别各种硬件，还可以设置引导系统的设备，调整CPU外频等。BIOS芯片是可以写入的，这一方面会让主板遭受诸如CIH病毒的袭击。另一方面也方便用户们不断从Internet上更新BIOS的版本，来获取更好的性能及对电脑最新硬件的支持。
2、南北桥芯片：
横跨AGP插槽左右两边的两块芯片就是南北桥芯片。南桥多位于PCI插槽的上面；而CPU插槽旁边，被散热片盖住的就是北桥芯片。北桥芯片主要负责处理CPU、内存、显卡三者间的“交通”，由于发热量较大，因而需要散热片散热。南桥芯片则负责硬盘等存储设备和PCI之间的数据流通。南桥和北桥合称芯片组。芯片组在很大程度上决定了主板的功能和性能。
3、RAID控制芯片：
相当于一块RAID卡的作用，可支持多个硬盘组成各种RAID模式。目前主板上集成的RAID控制芯片主要有两种：HPT372 RAID控制芯片和Promise RAID控制芯片

D. 芯片的作用 芯片的主要作用是什么

芯片也叫集成电路，可以理解为把电路小型化微型化的意思。芯片一般分为数字芯片，模拟芯片和数指盯模混合芯片三类，按照用途的分类就更广了。所有的高科技电子设备都离不开芯片，现代化的生活也离不开芯片。

集成电路仔闭，或称微电路、微芯片、晶片/芯片在电子学中是一种把电路（主要包括半导体设备，也包括被动组件等）小型化的方式，并时常制造在半导体晶圆表面上。晶体管发明并大量生产之后，各式固态半导体组件如二极念逗裂管、晶体管等大量使用，取代了真空管在电路中的功能与角色。
芯片的作用是完成运算，处理任务。如果把中央处理器CPU比喻为整个电脑系统的心脏，那么主板上的芯片组就是整个身体的躯干。对于主板而言，芯片组几乎决定了这块主板的功能，进而影响到整个电脑系统性能的发挥，芯片组是主板的灵魂。
一块好的芯片可以最大化的让这个主板发挥出他最好的功能，就跟一名运动员一样，在一个合适的场合你给他—套适合他的装备他就可以发挥出他的能力。
芯片的的作用其实可以很广泛，它不止可以被安装到我们平常使用的电脑里，它的作用其实是非常广阔的，在我们平常的生活里其实到处都有芯片，它在我们的手机里存在着;在电视机里；在空调里;在热水器里；遥控器这个小东西也是离不开它的。芯片在我们的生活里处处可见，没了芯片的生活里可以说是没了科技，它是一个电器里面的灵魂。

E. 请教集成电路和芯片的关系

1、分类不同

芯片在电子学中是一种把电路小型化的方式，并时常制造在半导体晶圆表面上。

半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体在消费电子、通信系统、医疗仪器等领域有广泛应用。

集成电路是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起。

2、特点不同

芯片将电路制造在半导体芯片表面上的集成电路又称薄膜集成电路。另有一种厚膜集成电路是由独立半导体设备和被动组件，集成到衬底或线路板所构成的小型化电路。

物质存在的形式多种多样，固体、液体、气体、等离子体等等。通常把导电性差的材料，如煤、人工晶体、琥珀、陶瓷等称为绝缘体。

集成电路技术包括芯片制造技术与设计技术，主要体现在加工设备，加工工艺，封装测试，批量生产及设计创新的能力上。

3、功能不同

芯片晶体管发明并大量生产之后，各式固态半导体组件如二极管、晶体管等大量使用，取代了真空管在电路中的功能与角色。

半导体是指在常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。半导体主要运用在收音机、电视机和测温上。半导体是指一种导电性可控，范围从绝缘体到导体之间的材料。从

集成电路具有体积小，重量轻，引出线和焊接点少，寿命长，可靠性高，性能好等优点，同时成本低，便于大规模生产。