电子系统设计与系统仿真技术

对于设计开发整机电子产品的工程师来说，新产品的开发总是从系统设计入手。系统设计的主体工作是将设计任务要求转换成明确的、可实现的功能和技术指标要求，确定可行的技术方案，在系统一级描述系统的功能和技术指标要求。一般通过系统功能的模块划分来落实系统功能和技术指标的分配，同时确定各功能模块之间的接口关系。它运用框图与层次的方法自顶向下进行设计。系统设计通常把系统功能逐步细分，然后从器件、电路和工艺等方面确定技术方案。随着系统变得复杂和庞大，工程师在系统设计时应该使用EDA工具。多种系统级设计EDA工具的出现为系统设计师们提供了优越的环境和有力的保障。

自上而下的正向设计是综合和优化的过程，以概念和设想为驱动，经过反复的综合和优化，从而给出可行的设计方案及合适的性能指标。借助EDA工具，采用“自顶向下”的设计方法，使开发者从一开始就要考虑到产品生产周期的诸多方面,包括质量成本、开发周期等因素。

系统设计与仿真包括这样几个步骤：第一步，从系统方案设计入手，在顶层进行系统功能划分和结构设计；第二步，用VHDL、Verilog-HDL等硬件描述语言对高层次的系统行为进行描述；第三步，通过编译器形成标准的VHDL文件，并在系统级验证系统功能的设计正确性；第四步，用逻辑综合优化工具生成具体的门级逻辑电路的网络表,这是将高层次的描述转化为硬件电路的关键；第五步，将利用产生的网络表进行适配前的时序仿真;最后系统的物理实现级，它可以是CPLD、FPGA或ASIC。

广义的系统仿真（System Simulation），它是通过系统模型的实验去研究一个已经存在的或正在设计中的系统的过程。是根据被研究的真实系统数学模型，结合所用的计算机建立仿真模型，然后，依据仿真模型在计算机上计算、分析、研究，获得真实系统的定量关系，加深对真实系统的认识和理解，为系统设计、调试或管理提供所需的信息、数据或资料。

系统仿真技术是在数学模型基础上，利用计算机进行实验研究的一种方法。是建立在系统科学、系统辨识、控制理论与计算机技术上的一门综合性很强的实验科学技术，是分析、综合各类系统的一种研究方法和有力工具。

在常用的EDA软件中Matlab、System View、Pspice等适合做信号级的系统仿真，Pspice、Electronic Workbench、Protel及各种FPGA开发工具适合做电路级的系统仿真。

所示。