软件设计和硬件设计的区别硬件设计软件的比较.docx

1、软件设计和硬件设计的区别硬件设计软件的比较软件设计和硬件设计的区别【硬件设计软件的比较】 电子电路仿真设计与制版软件概述及对比 美国Cadence公司的OrCAD、 _Interactive Image Technologies公司的EWB、澳大利亚Altium公司的PROTEL、美国Mentor Graphics公司的PADS等EDA软件对比 提到电子设计自动化，还得从上世纪80年代，世界上许多公司相继推出用于微机系统的电子CAD(Computer Aided Design，计算机辅助设计)软件说起。世界上许多公司为了自己的CAD软件能在激烈的市场竞争中占有一席之地，纷纷推出具有自己公司特色

2、的CAD软件，经过多年的实践检验、不断修改和完善，或优存劣汰，或收购兼并，或强强联合，CAD技术已日臻成熟。CAD是一种通用技术，除了在机械、建筑等其它许多行业得到广泛应用之外，借助美国加洲大学伯克利分校的SPICE3.5/XSPICE作为仿真引擎，世界上许多公司还推出各种用于电子行业的优秀EDA 软件；从另一个角度讲，CAD(计算机辅助设计)是电子设计的物理级初级阶段；CAE(计算机辅助工程)是电路级设计阶段；EDA(电子设计自动化)是高级的电子系统设计阶段。衡量一个软件的优劣，其中一个很现实的标准就是看它的市场占有率，也就是它的普及和流行程度。正如鲁迅先生所说：“其实地上本没有路，走的人多

3、了，也便成了路。” 说到EDA软件，美国Cadence公司的OrCAD、 _Interactive Image Technologies公司的EWB、澳大利亚Altium公司的PROTEL、美国Mentor Graphics公司的PADS都是其中有代表性的佼佼者。 一 美国Cadence公司的OrCAD软件 Cadence公司的OrCAD 软件，是世界上应用最广的EDA软件之一，是EDA软件中一个比较突出的代表。OrCAD软件功能强大，而且它的界面友好、直观，在国外使用广泛，欧美地区有相当数量的电子工程师都在使用它。由于OrCAD软件进入我国时间比较晚，但随着我国电子行业飞速发展，使用OrCA

4、D软件的用户呈逐年增长的趋势。从早期版本工作于DOS环境的OrCAD 4.0，发展到现在的OrCAD 10.5，OrCAD软件集成了电原理图绘制、印制电路板设计、数字/模拟电路仿真、可编程逻辑器件设计等等功能，它的元器件库也是所有EDA软件中最丰富的，在世界上它一直是EDA软件的首选。Cadence公司已成为世界上最强大的开发EDA软件的公司之一。 OrCAD软件系统中主要包括：OrCAD /Capture CIS（电路图设计）；OrCAD /PspiceA/D（数/模混合模拟）；OrCAD /Layout Plus(PCB设计)等，其中每一个部分可以根据需要单独使用，又可以共同组成完整的ED

5、A系统。 OrCAD软件系统的几个主要软件的功能及特点： OrCAD /Capture CIS：它是OrCAD软件包中的共用软件，也是其它两个软件的基础。它是一个功能强大的电路原理图设计软件。除了可以生成各类电路原理图外，与其它电路图绘制软件相比，Capture CIS软件中还有明显特点的元器件信息系统模块CIS(Component Information System)。该信息系统模块除了可以对元件库中4万多种元器件实施高效的管理以外，还具有ICA(Inter Component Assistant)功能，可以在设计电路图的过程中，通过Inter网上其它元器件数据库中查阅到百万多种元器件，并

6、可以根据绘图需要将它们调入电路图或添加到自己的库文件中；用Capture软件绘制的电路图完成成后，还可以直接调用OrCAD /Pspice软件进行仿真，也可以进入OrCAD /Layout Plus软件进行制板设计；OrCAD /Capture CIS操作界面友好、直观形象、使用方便；操作功能强大、灵活，项目管理科学有效，适应性很强，支持国际上多种标准。 OrCAD / PspiceA/D：这是一个通用电路模拟软件，除了对数字电路和数/模混合电路模拟外，还具有优化设计的功能。该软件中的Probe模块，相当于一台 “虚拟示波 器”不但可以在模拟结束后显示结果信号波形，而且可以对波形进行各种运算处

7、理，包括提取电路特性参数、分析电路参数与元器件参数的关系，使分析过程更加方便直观。 OrCAD /Layout Plus：这是一个印制电路版PCB设计软件，可以直接将生成的电路图通过手工或自动布局布线方式转为PCB设计。OrCAD /Capture软件具有高水平的设计指标：可设计的最大电路板尺寸为68(英寸)2；层次可达30层；布线最高分辨率为1微米；放置元器件时旋转角度可精确到1分。另外还有自动推挤、矩阵布局、智能化敷铜、与多种PCB设计软件可进行数据交换，包括与多种机械 CAD软件交换数据，生成3维轮廓图形等功能。它的元器件封装库非常丰富，并且可以通过库管理器(Lipary Manager

8、)对封装库进行、修改和添加新的封装，OrCAD /Layout Plus软件在PCB制板界以其功能强大著称，是一款名副其实的高档、专业PCB设计EDA软件。 二 _Interactive Image Technologies公司的EWB软件 EWB(Electronics Workbench)是 _Interactive Image Technologies(IIT)公司于1988年推出的颇具特色的EDA软件。它以其界面形象直观、操作方便、分析功能强大、易学易用等突出优点，早在上世纪90年代就在我国得到迅速推广，许多大专院校把EWB5.0编入教材，作为电子类专业课程教学和实验的一种辅助手段。跨

9、入21世纪初，将 EWB5.0版本更新换代推出EWB6.0，并更名为Multisimxx，xx年升级为Multisim7，xx年发布 Multisim8.0，其功能已十分强大，能胜任电路分析、模拟电路、数字电路、高频电路、RF电路、电力电子及自控原理等各方面的虚拟仿真；并提供多达18种基本分析方法。目前， _IIT公司官方网站还在不断发布Multisim10，已求尽善尽美。 电子仿真软件Multisim7的主要特色功能有以下一些： 基本界面左侧有两列共23个元件箱，分门别类地集中了各种仿真元件可供调用；右侧有17种虚拟仪器可不受数量限制调用；中间是电路的搭建和仿真操作平台。 Multisim9

10、软件提供的15种电路基本分析方法。 Multisim软件有几款其它任何仿真软件所没有的虚拟仪器，如“4踪示波器”、“实时测量探极”可以在线动态测量电路各节点的电压、世界顶尖跨国公司安捷伦公司测量仪器：“安捷伦函数信号发生器”、“安捷伦6位半数字万用表”、“安捷伦示波器” ，这三台仪器的面板、旋钮操作和实际安捷伦仪器完全一样。 三 制版软件Ultiboard7简介 作为MultiSIM技术的另一方面， _IIT公司还向用户提供配套制版软件Ultiboard7。用Multisim7进行仿真设计后的电子电路内容可以直接无缝链接到Ultiboard7进行印制电路板的设计。制版软件Ultiboard7的

11、一个明显优点就是它的元件封装库十分丰富，针插式元件封装有4000多种，是Protel元件封装文件PCB Footprints.lib中的10多倍，一般情况下总能从其大量的封装形式中直接找到合适的元件封装，免去修改和创建元件封装之苦。但要娴熟掌握它的 PCB设计规则、自动布线等操作是要下一番功夫的，加上软件的获取、的匮乏在一定程度上限制了它的推广。但业余条件下用Ultiboard7进行制作简单电路印制板，可以不受它的设计规则约束，用直接手工元件布局和绘线，因其元件封装库丰富，仍不失为一种简捷方便的制版选项。 四 澳大利亚Altium公司的PROTEL软件 Protel集电路原理图绘制、模拟电路与

12、数字电路混合信号仿真、多层电路板设计、可编程逻辑器件设计、图表生成等功能于一身。它具有丰富多样的功能、强大便捷的自动化设计能力、有丰富的原理图元件库、极其全面的工具、文档及设计项目的组织能力， Protel软件的良好信誉以及它的卓越表现，很快成为了众多EDA用户的首选和喜爱软件，Protel软件资源丰富，而且学习和入门比较容易，非常适合初学者设计一些相对简单的电路和制版。 rotel公司后来又推出Protel 99 SE(Second Edition)，主要是在PCB制版方面增加了一些更实用的功能。现在Protel公司已经改名为Altium公司，跨入新世纪后，Altium公司推出Protel

13、DXP。Protel DXP是新一代的板级电路设计系统，与Protel 99 SE相比，除功能更加完备以外，其界面风格更加成熟、更加灵活，尤其在仿真和PLD电路设计方面进行了改进。由于它的功能强大、设计严谨、对操作系统有要求，给初学者入门带来了一定的难度，另外还可以仿真电路。 五 美国Mentor Graphics公司的PADS软件 PADS(Personal Automated Design Systems个人自动设计系统)软件是美国Mentor Graphics公司的产品。PowerLogic5.0是一个功能强大、多页的原理图设计输入工具，具有在每页进行快速存取、在线元件、库管理方便简洁等

14、特点，所有这些都为PowerPCB提供了高效的电路板设计环境，提高了由原理图设计链接到PCB制版的转化效率。 owerPCB5.0是一个复杂的、高速印制电路板设计软件。它具有快速交互布线器(FIRE)，它的这一功能在众多的交互布线模式中独树一帜，由于FIRE采用强大功能的算法，布线完成后很少需要用户修改调整，可以使用户在布线时节省大量时间，提高效率。对表贴元件等细小焊盘间距、对高速布线的约束条件设定、对图形用户界面的定制等方面功能，PowerPCB5.0软件都是无可挑剔的。由于PowerLogic5.0和PowerPCB5.0两软件运行速度快，加之功能强大，有些简单的操作可以实现复杂的功能、快

15、捷键方便、视窗宽等优点。 六 关于EDA软件的选用和业余制版注意事项 每个EDA软件，都有自己的特色。在具体选择用哪个EDA软件最好，就要看你的用途。就从事专业PCB设计而言，你不妨选择PowerPCB和 OrCAD，PowerPCB更适合设计专业的、高级复杂的电路，OrCAD仿真和制版功能都很强，是高端电路设计和制版的主流工具之一，但它的元件封装比较麻烦；如果你是初学者，不妨建议你选择Protel DXP。由于Protel进入我国市场早，普及率高，尤其是书籍参考资料多，特别适合初学者。目前国内相当数量群体在使用Protel 从事电路设计和制版，国外的图纸则大都用OrCAD设计。 EDA软件选

16、用还有地域因素影响，比如台湾省的电子工程师设计PCB一般用PowerPCB和OrCAD，台商在江浙、上海一带有许多合资企业，广东、深圳一带南方用PowerPCB和OrCAD设计PCB就普及，北方可能比较喜欢使用Protel设计PCB，但随着时间推移，PowerPCB和 OrCAD设计PCB将会越来越流行普及起来。 EDA软件选用还跟个人喜好、兴趣、习惯有关，其实任何一款的EDA软件只要用习惯了，精通了，你就是某方面的人才、高手。当然有志将来到广东、深圳、上海等南方地区去发展的学子，就要优先选学OrCAD或PowerPCB，或多学几种，以满足企业厂家的需求。 EDA软件选用还要考虑本地区制版厂家

17、所能支持加工的PCB文件格式，用Protel设计的PCB文件，只要是制版厂家，那怕规模再小，一般都能加工用Protel设计的电路板。关于选用电子电路的仿真软件，除了OrCAD仿真功能非常强大和理想以外，Multisim9也是一款非常优秀的EDA软件。了解和掌握这款最新的优秀EDA软件用法。 七 电子线路的设计过程 EDA就是“Electronic Design Automation”的缩写技术已经在电子设计领域得到 广泛应用。发达国家目前已经基本上不存在电子产品的手工设计。一台电子产品的设计过程，从概念的确立，到包括电路原理、PCB版图、单片机程序、机内结构、FPGA的构建及仿真、外观界面、热稳定分析、电磁兼容分析在内的物理级设计，再到PCB钻孔图、自动贴片、焊膏漏印、元器件清单、总装配图等生产所需等等全部在计算机上完成。 EDA借助计算机存储量大、运行速度快的特点，可对设计方案进行人工难以完成的模拟评估、设计检验、设计优化和数据处理等。EDA已经成为集成电路、印制电路板、电子整机系统设计的主要技术手段。美国NI公司（美国国家仪器公司）的Multisim 9软件就是这方面很好的一个工具。而且Multisim 9计算机仿真与虚拟仪器技术（LABVIEW 8）（也是美国NI公司的）可以很好的解决理论与实际动手实验相脱节的这一老大难问题 内容仅供参考