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CAD für Moduln und Systeme in der Elektronik: Entwurf und by Dr. rer. nat. Werner Sammer, Dipl.-Math. Hartmut Raffler

By Dr. rer. nat. Werner Sammer, Dipl.-Math. Hartmut Raffler (auth.)

Die hohe Komplexität elektronischer Moduln und Systeme, aber auch die immer kürzer werdenden Innovationszyklen machen den Einsatz rechnerunterstützter Entwurfsverfahren (CAD) unentbehrlich. Lagen die Entwicklungsschwerpunkte in früheren Jahren noch in der Technologie und in der Fertigung elektronischer Komponenten, so rücken heute die Entwurfsmethoden und -verfahren mit in den Vordergrund. Dies liegt auch darin begründet, daß die Wertschöpfung primär in der Verwendung elektronischer Komponenten geschieht. Gerade für die Erschließung neuer Anwendungen darf der Entwurf von elektronischen Moduln und Systemen nicht nur den auf dem Gebiet der Elektronik spezialisierten Ingenieuren vorbehalten bleiben. Ingenieure jeder Disziplin müssen durch entsprechende Entwurfssysteme in die Lage versetzt werden, elektronische Komponenten für ihren Anwendungsbereich entwickeln zu können. Diese Entwurfssysteme müssen den Anwender durch problemorientierte Darstellungsmittel, leistungsfähige layout- und Verifikationswerkzeuge und durch Werkzeuge zur Generierung von Schnittstellen zum Produktionsprozeß und zum Prüffeld unterstützen. Ziel dieses Buches ist es, einerseits Prinzipien, Methoden und Werkzeuge, die einem CAD-System für elektronische Moduln und Systeme zugrundeliegen, aufzuzeigen, andererseits aber auch Entwurfsverfahren zu diskutieren.

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3) Auf der Geometrieebene wird in erster Linie der physikalische Modulentwurf ausgefuhrt. Es stehen ausgereifte, weitgehend automatisch arbeitende Werkzeuge zur Verfugung. Die Moglichkeiten einer Zieldefinition und Berucksichtigung der spezifizierten Vorgaben durch die Werkzeuge sind heute noch sehr eingeschrankt (KapiteI4). 4) Auf der Schaltkreisebene erfolgen in erster Linie Analysen, ob der physikalische Entwurf das korrekte elektrische Verhalten gewahrleistet CObersprechen, Storungen durch Reflexionen, Signalformen).

1m allgemeinen aber mull eine gewisse Festlegung der physikalischen Struktur und der zugrundeliegenden Technologie getrofTen werden, bevor die unterste Hierarchiestufe des funktionalen Entwurfs erreicht ist. Der Grund: im funktionalen Entwurfwerden Basiselemente verwendet, die eine Entsprechung in physikalischen Elementen besitzen mussen. E. auf einem hochintegrierten Baustein oder durch niederintegrierte Standardbausteine realisiert wird. Von den Anforderungen an eine Entwurfsmethodik erfullt die hierarchische Modularisierung insbesonders die Bewaltigung der Komplexitat, die Sicherheit des Entwurfsprozesses durch fruhzeitige Spezifikation von Funktionen und Schnittstellen einschlieBlich ihrer Verifikation und die Beschleunigung des Entwurfsprozesses durch Parallelisierung.

Die Funktionalitat eines CAD-Systems allein ist jedoch nicht ausreichend fur die Akzeptanz und den effizienten Einsatz im Hardware-EntwicklungsprozeB. Die Gestaltung der Benutzungsschnittstelle (KapiteI5) des CAD-Systems ist von nicht zu unterschatzender Bedeutung. Nicht die DV-technische, sondern die problemorientierte Sicht muB sich in der Benutzungsschnittstelle widerspiegeln. Den Hard- 3 Logikentwurf 48 ware-Entwickler interessieren weniger die CAD-Funktionen, mit denen er arbeiten kann, sondern vielmehr die Ergebnisse, die er zur Unterstiitzung seiner Arbeit benotigt.

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