Electronic Design Automation

Electronic Design Automation

(EDA), bezeichnet Software für den Entwurf von Elektronik, insbesondere Mikroelektronik. Es ist ein Teilgebiet des

computer-aided design

(CAD) bzw. des

computer-aided engineering

(CAE). Anstelle von EDA wird auch von ECAD (

electronic CAD

) gesprochen.

Aufgaben

Die Aufgabe der EDA ist die Entwurfsautomatisierung auf unterschiedlichen Ebenen:

• Erstellung von Schaltplänen vor allem beim Entwurf von Leiterplatten, aber auch der Entwurf von Zustandsautomaten. In der Regel erstellen solche EDA-Anwendungen Netzlisten, die die für die Schaltung benötigten Elemente oder Bauteile enthalten sowie deren Verbindungen untereinander spezifizieren. Die so entstandenen Netzlisten werden dann in der Regel von Programmen auf anderen Ebenen weiterverarbeitet.
• Verifikation der korrekten Funktion von Schaltungen durch Simulation und formale Methoden.
• Leiterplattenentwurf und -entflechtung (Platinen-Layout, engl.
  PCB design
  ), d. h. Entwurf eines Schaltungträgers für die Bauelemente meist im Gerber-Dateiformat zur Leiterplattenproduktion. Dabei kann auch eine automatisierte Platzierung der Schaltungskomponenten (Autoplacer) und eine automatisierte Entflechtung der Verbindungen (Autorouter) verwendet werden.
• Chipentwurf, d. h. die automatisierte Entwicklung von integrierten Schaltungen (ICs), insbesondere von ASICs, von der Spezifikation und Umsetzung in einen Schaltplan und ein Layout bis zum gefertigten Schaltkreis.
• Umsetzung von logischen Schaltungen auf programmierbare Logikbausteine, vor allem FPGAs.
• Entwurf von Multi-Chip-Modulen (MCM) und Packaging- bzw. SiP-Design.

Anbieter von Software zum Entwurf von integrierten Schaltungen

Alphabetisch sortierte Auswahl von kommerziellen EDA-Anbietern für den Entwurf von ICs, ASICs, FPGAs und Leiterplatten. Aufgelistet sind nur universelle EDA-Werkzeughersteller, die nicht an einen Halbleiterhersteller gebunden sind:

• OrCAD Capture von Cadence Design Systems
• Dolphin Integration
• Forte Design Systems
• Synopsys: Magma Design Automation
• Mentor Graphics PADS
• Tanner EDA
• Zuken: CADSTAR und CR-8000

Hersteller von CPLDs und FPGAs bieten ihren Kunden oftmals eigene EDA-Tools zu sehr günstigen Konditionen an, da diese Firmen nicht von den Softwarelizenzen leben, sondern diese eher als Marketing nutzen, um ihre ICs besser verkaufen zu können. Wichtige Anbieter derartiger EDA-Tools sind alle namhaften Anbieter wie die Firmen Altera, Xilinx und Actel. In Teilen bestehen deren Tools auch aus eingeschränkten Tools der oben genannten Anbieter.

Programme für den Entwurf von Leiterplatten

Alphabetisch sortierte Auswahl von Programmen für das Leiterplatten-Design:

• Allegro PCB Design von Cadence
• Altium Designer
• CR-8000 von Zuken
• Bartels AutoEngineer (BAE)
• Board Station von Mentor Graphics
• DipTrace von Novarm Ltd
• Eagle von Autodesk Inc.
• EasyEDA, webbasiert und als Desktopprogramm
• Fritzing von der Fachhochschule Potsdam
• gEDA, Open Source
• KiCad, Open Source
• Multisim von National Instruments
• OrCAD PCB Designer von Cadence
• PCBCAD51 PCBCAD720 PCB Design von Murton-Pike Systems
• PCB-Investigator, von EasyLogix
• Proteus von Labcenter Electronics
• Pulsonix von Westdev Ltd.
• sPlan von Abacom
• TARGET 3001! von Ing.-Büro Friedrich
• Upverter von Altium

siehe auch: Leiterplattenentflechtung: Software

Literatur

• J. Lienig: Layoutsynthese elektronischer Schaltungen – Grundlegende Algorithmen für die Entwurfsautomatisierung. 2. Aufl., Springer, Berlin/Heidelberg/New York 2016, ISBN 978-3-662-49814-9.
• V. Meyer zu Bexten: User-Controlled Layout Synthesis for Analog Integrated Circuits. Shaker, Aachen 1994, ISBN 3-8265-0093-8.
• K. Mitzner, B. Doe, A. Akulin, A. Suponin, D. Müller: Complete PCB Design Using OrCAD Capture and PCB Editor, 2nd Edition. Elsevier/Academic Press 2019, ISBN 9780128176849