早期的电子系统硬件设计采用的是分立元件，随着集成电路的出现和应用，硬件设计进入到发展的初级阶段。初级阶段的硬件设计大量选用中小规模集成电路，人们将这些器件焊接在电路板上，做成板级电子系统，对电子系统的调试是在组装好的印制电路板(PrintedCircuitBoard，简称PCB)上进行的。与以分立元件为基础的早期设计阶段不同，初级阶段硬件设计的器件选择是各种逻辑门、触发器、寄存器和编码译码器等集成电路，设计师只要熟悉各种集成电路制造厂商提供的标准电路产品说明书，并掌握PCB布图工具和一些辅助性的设计分析工具，就可从事设计活动。
传统的手工布线无法满足产品复杂性的要求，更不能满足工作效率的要求。这时，人们开始将产品设计过程中高重复性的繁杂劳动，如布图布线工作用二维图形编辑与分析的CAD工具替代，最具代表性的产品就是美国ACCEL公司开发的Tango布线软件。EDA技术发展初期，PCB布图布线工具受到计算机工作平台的制约(计算机性能的限制)，能支持的设计工作有限且性能比较差，效率较低。
2.20世纪80年代的计算机辅助工程设计(CAE)阶段
初级阶段的硬件设计是用大量不同型号的标准芯片实现电子系统设计，随着微电子工艺的发展，相继出现了集成上万只晶体管的微处理器、集成几十万直到上百万存储单元的随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。此外，支持定制单元电路的半导体设计、掩膜编程的门阵列，如标准单元的半定制设计方法及可编程逻辑器件等一系列微结构和微电子学的研究成果都为电子系统的设计提供了新天地。20世纪80年代初的EDA工具主要以逻辑模拟、定时分析、故障仿真、自动布局和布线为核心，重点解决电路设计完成之前的功能检验等问题。到了后期，EDA工具已经可以进行设计描述、综合与优化和设计结果验证。
如果说20世纪70年代的自动布局布线的CAD工具代替了设计工作中绘图的重复劳动，那么20世纪80年代出现的具有自动综合能力的CAE工具则代替了设计师的部分设计工作，为成功开发电子产品创造了有利条件。但是，大部分从原理图出发的EDA工具仍然不能适应复杂电子系统设计的要求，而且具体化的元件图形制约着优化设计。
3.20世纪90年代电子系统设计自动化(EDA)阶段
为了满足不同的系统用户提出的设计要求，最好的办法是由用户自己设计芯片，让他们把想设计的电路直接设计在自己的专用芯片上。微电子技术的发展，特别是可编程逻辑器件的发展，微电子厂家可以为用户提供各种规模的可编程逻辑器件，使设计者通过设计芯片实现电子系统功能。EDA工具的发展，又为设计师提供了全线的电子系统设计自动化工具。
这个阶段发展起来的EDA工具，目的是在设计前期将设计师从事的许多高层次设计由工具完成，如可以将用户要求转换为设计技术规范，有效地处理可用的设计资源与理想的设计目标之间的矛盾，按具体的硬件、软件和算法分解设计等。由于微电子技术和EDA工具的发展，设计师可以在不太长的时间内使用EDA工具，通过一些简单标准化的设计过程，利用微电子厂家提供的设计库，完成数万门专用集成电路(ASIC)系统的设计与验证。
20世纪90年代设计师逐步从使用硬件转向设计硬件，从电路级电子产品开发转向系统级电子产品开发(即片上系统集成——SystemOnaChip)，因此EDA工具是以系统级设计为核心，包括系统行为级描述与结构级综合、系统仿真与测试验证、系统划分与指标分配、系统决策与文件生成等一整套的电子系统设计自动化工具。EDA工具不仅具有电子系统设计的能力，而且能提供独立于工艺和厂家的系统级设计能力，具有高级抽象的设计构思手段。例如提供方框图、状态图和流程图的编辑能力，具有适合层次描述和混合信号描述的硬件描述语言(如VHDL、AHDL或Verilog-HDL)，同时含有各种工艺标准元件库。只有具有上述功能的EDA工具，才有可能使电子系统工程师在不熟悉各种半导体厂家和各种半导体工艺的情况下，完成电子系统的设计。
随着人们面对的电子系统的规模越来越大，EDA技术中采用的自上而下(Top-Down)的设计方法给电子设计注入了新的活力。但是就EDA发展的现状来说，数字系统的设计基本实现了设计自动化的要求，模拟电路因其复杂性，完全自动化设计还需从事EDA技术的研究人员和从事集成电路工艺制造设计师继续不懈地努力。
1.3本书EDA软件的简介
当今EDA技术在国内电子设计行业中的应用越来越普遍，可供选择的EDA软件也很多。国内最常用的有OrCAD、PSPICE、EDA2000、PADS2000、AutoBord、Protel、ElectronicsWorkbench、Multisim等多种。在众多的软件中，如何选择一款既适合自己又适合行业的EDA系统，是国内很多电子工程技术人员所关心的。作为EDA技术的入门教材，本书不可能面面俱到。本书以EDA软件使用的普遍性、技术的先进性、操作的易用性、文档资料的兼容性为出发点，同时兼顾国内印制电路板制造业的情况，从众多的EDA软件中选择了Protel99SE和ElectronicsWorkbench5.0两款EDA软件作为主要内容。
Protel99SE是澳大利亚ProtelTechnology公司推出的电子线路设计和布线的软件，专门用于在Windows9X/2000/NT操作系统下进行印制电路板设计，其中集成了一系列的电路设计工具，如高级设计技巧、智能布局和自动布线、全新的文件管理方式和网络设计机制，可以实现电路的真正高效并行设计。掌握Protel99SE的使用，设计者可以轻松实现从原理图设计到最终电路板输出的所有工作。使用户可以轻松地驾驭电子线路设计的全过程。
同时Protel系列软件的良好信誉、兼容性及Protel99SE的卓越表现使之成为国内EDA用户的首选软件。
ElectronicsWorkbench5.0是加拿大InteractiveImageTechnologies公司的产品，它的中文名称为“虚拟电子工作台”。ElectronicsWorkbench可将不同类型电路组成的混合电路4EDA技术——Protel99SEEWB5.0
进行仿真。与Protel99SE的仿真不同，ElectronicsWorkbench的仿真体现了“电子工作台”的操作特征及风格。在ElectronicsWorkbench中，创建电路方便直观如同在实验台上实际接线，与实物相仿的虚拟测试仪器可显示出电路的特性参数，一切都非常自然。虽然ElectronicsWorkbench5.0与Protel99SE相比功能较为单一，但是其方便简洁的仿真操作过程、优秀的实训特征、与Protel99SE文档资料的兼容性，使我们将ElectronicsWorkbench5.0作为本书的仿真部分的内容，希望能用较少的篇幅使初学者了解并初步掌握这两种风格与侧重点不同的优秀EDA软件。
本章小结
本章主要介绍了以下内容：
(1)电子设计自动化(ElectronicsDesignAutomation)，简称EDA技术：(2)EDA技术经历了计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工程设计(CAE)和电子设计自动化(EDA)3个发展阶段：(3)本书所介绍的Protel99SE和ElectronicsWorkbench5.0两款EDA软件的简介。
习题
1.什么叫EDA技术它有什么特点？
2.EDA技术的发展经过了哪几个阶段？
3.简述Protel99SE和ElectronicsWorkbench5.0两款EDA软件。
