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硬件开发设计工具推荐

EDA是电子设计自动化(Electronics Design AutomaTIon)的缩写,在20世纪60年代中期从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)和计算机辅助工程(CAE)的概念发展而来的。

20世纪90年代,国际上电子和计算机技术较为先进的国家,一直在积极探索新的电子电路设计方法,并在设计方法、工具等方面进行了彻底的变革,取得了巨大成功。在电子技术设计领域,可编程逻辑器件(如CPLD、FPGA)的应用,已得到广泛的普及,这些器件为数字系统的设计带来了极大的灵活性。

EDA工具的应用

EDA工具软件可大致可分为芯片设计辅助软件、可编程芯片辅助设计软件、系统设计辅助软件等三类。

目前进入我国并具有广泛影响的EDA软件是系统设计辅助类软件和可编程芯片辅助设计软件:Protel、AlTIum Designer、、OrCAD、PCAD、LSIIogic、MicroSim、ISE、modelsim、Matlab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,同时还可以进行PCB自动布局布线,可输出多种网表文件与第三方软件接口。

1.Protel
PROTEL是AlTIum公司在80年代末推出的EDA软件,在电子行业的CAD软件中,它当之无愧地排在众多EDA软件的前面,是电子设计者的首选软件,它较早就在国内开始使用,在国内的普及率也最高,有些高校的电子专业还专门开设了课程来学习它,几乎所有的电子公司都要用到它,许多大公司在招聘电子设计人才时在其条件栏上常会写着要求会使用PROTEL。

2.Altium Designer
Altium Designer 是原Protel软件开发商Altium公司推出的一体化的电子产品开发系统,主要运行在Windows操作系统。这套软件通过把原理图设计、电路仿真、PCB绘制编辑、拓扑逻辑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术的完美融合,为设计者提供了全新的设计解决方案,使设计者可以轻松进行设计,熟练使用这一软件必将使电路设计的质量和效率大大提高。

3.Cadence
铿腾电子科技有限公司(Cadence Design Systems, Inc;NASDAQ:CDNS)是一个专门从事电子设计自动化(EDA)的软件公司。
Cadence Allegro系统互连平台能够跨集成电路、封装和PCB协同设计高性能互连。

4.Kicad
KiCad 是一个GPL的EDA(Electronic Design Automation – 电子设计自动化)软件包,可以当做protel的linux下的替代版本。
KiCad 包括一个工程管理器和四个主要程序:kicad:工程管理器。eeschema:原理图编辑器。cvpcb:元件封装关联选择器。pcbnew:PCB布线程序。

5.OrCADOrCAD 是一套在个人电脑的电子设计自动化套装软件,专门用来让电子工程师设计电路图及相关图表,设计印刷电路板所用的印刷图,及电路的模拟之用。

6.MATLABMATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括MATLAB和Simulink两大部分。

它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中,为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案,并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言(如C、Fortran)的编辑模式,代表了当今国际科学计算软件的先进水平。

7.EWBEWB软件,全称为ELECTRONICS WORKBENCH EDA,是交互图像技术有限公司在九十年代初推出的EDA软件,用于模拟电路和数字电路的混合仿真,利用它可以直接从屏幕上看到各种电路的输出波形。EWB是一款小巧,但是仿真功能十分强大的软件。

个人做硬件设计经常使用的软件工具分享:

EDA软件

作为硬件设计的核心就是原理图和Layout设计,笔者常用的是Cadence(OrCAD+Allegro),当然还有其他设计软件比如PADS、AD等。有时候需要不同软件之间相互转换,所以三款设计软件一般都会安装。

原理图仿真软件

笔者只使用过Tina,原理图仿真是为了保证硬件设计正确性。

原理框图设计

一般使用Visio 进行原理图框图绘制。

封装库软件

一般大的芯片制造厂商(比如TI,ADI,ST)都会提供器件原理图和PCB封装,节省了很多时间。而大厂提供的一般都是bxl文件,bxl需要Ultra Librarian来打开。

有时Ultra Librarian没有器件库,可以使用SnapEDA进行搜索查看。

每当看到所有器件还手动画库的工程师,都会默默觉得好累啊。推荐安利这两个工具:)

阻抗设计软件

Polar SI9000用来计算符合阻抗设计线宽线距。

CAM软件

PCB设计完成要通过制板厂进行加工,板厂使用的工具基本为CAM350。作为硬件设计师需要把生成的Gerber文件导入到CAM350里进行反向检查每验证。

结构软件

硬件设计师前期需要和结构工程师打交道,不能所有的事都询问结构工程师,所以需要安装结构软件。

2D结构:AutoCAD,用于查看结构输出的DXF文件,必要时可以测量尺寸。
3D结构:Creo(前身是Pro/E),3D视角查看起来更加方便。做一些器件PCB封装的时候可以查看3D图辅助设计。

串口工具

嵌入式端一般使用安信可串口工具AiThinker Serial Tool,简单易用基本功能齐全。串口打印log对于调试是不可或缺的工具。
对于跑Linux系统的来说,一般使用MobaXterm工具。该工具支持SSH,Shell,Serial功能十分强大!

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