電路設計模塊化與設計重利用

摘要：本文主要介紹了在Cadence Board Design System上實(shí)現電路設計模塊化與設計重利用的設計方法。
關(guān)鍵詞：Cadence Concept—HDL；原理圖；子電路；模塊化；層次化

隨著(zhù)電路設計復雜程度的增加，設計規模的增大，以及產(chǎn)品完成周期的壓力。傳統的以一個(gè)原理圖設計工程師加一個(gè)PCB設計工程師的串行硬件設計方式，已經(jīng)成為電子產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)度難以逾越的瓶頸。并行的團隊式硬件(包括PCB)設計方式，已經(jīng)越來(lái)越顯出其價(jià)值。隨著(zhù)EDA軟件的并行設計功能的增強，以模塊化方式的硬件團隊設計技術(shù)已經(jīng)日益成熟。本文能夠對掌握Cadence軟件進(jìn)行電路模塊化設計與重利用起到積極的參考作用。

1 層次化設計中的子電路與模塊化電路的區別
大家對電路的層次化設計并不陌生。為了使讀圖方便和電路設計任務(wù)的劃分，功能復雜的電路常常采用層次化沒(méi)計方法。層次化設計中子電路(Sub-Design)，有時(shí)也稱(chēng)模塊(Block)，在原理圖設計中可以方便地重復利用。
模塊化電路設計則在層次化設計的基礎上更進(jìn)一步，即：將子電路的原理圖與其物理設計(PCB)對應起來(lái)做成物理模塊(Module)。模塊不僅在原理圖設計中可以方便地被其它設計重復利用；而且在PCB設計中，模塊電路可以像調用器件封裝一樣方便，模塊電路不需要重新布局布線(xiàn)。
可以這樣比喻，層次化設計中的子電路，相當于軟件沒(méi)計中的子程序。模塊化電路則相當于軟件設計中的函數。

2 模塊化電路的優(yōu)點(diǎn)
簡(jiǎn)化設計過(guò)程將復雜的電路分解成可重復利用的模塊，對模塊進(jìn)行獨立的測試。提高電路設計質(zhì)量；
實(shí)現團隊協(xié)同設計口將大的電路劃分為較小的模塊，各個(gè)部分的設計者可以根據策劃，并行原理圖設計、PCB的布局布線(xiàn)設計。最后整合到一個(gè)PCB上?？s短單板的設計周期；
便于設計的重利用口模塊化的電路，其原理圖和PCB可以方便地用于其它設計中，不僅省時(shí)，同時(shí)可以避免重新設計可能引入的差錯。
Cadence的模塊化電路設計，小僅可以對模塊直接利用，還可以很方便的對模塊部分進(jìn)行修改利用，如更換器件、改變連線(xiàn)關(guān)系。模塊電路還可以嵌套。

3 Cadence Board Design中的模塊化設計與重利用流程
Cadence Boar Design中進(jìn)行電路模塊化和重利用的簡(jiǎn)化流程如圖1：

在圖1流程的基礎上，可以實(shí)現已經(jīng)設計完成的電路及其PCB中的電路單元的模塊化；可以實(shí)現電路原理圖和PCB的并行設計，借助于良好的規劃和設計方法，PCB的并行設計可以不受規則的幾何邊界限制。

4 在Cadence Board Design中電路模塊化和重利用的具體實(shí)現及其注意事項
1)設計子電路原理圖基本上和設計電路原理圖是一樣的，區別在于子電路原理圖需要定義端口(Port)如圖2，根據子電路原理的各種需要，盡可能的定義一個(gè)端口的全集，以便于其它設計的調用。注意子電路設計名稱(chēng)的定義，根據子電路定義的設計名稱(chēng)將自動(dòng)產(chǎn)生模塊的名稱(chēng)。