隨著電子計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)深人人類經(jīng)濟(jì)生活的各個領(lǐng)域，電子cad就是應(yīng)用計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)來進(jìn)行電子產(chǎn)品的設(shè)計、開發(fā)、制造。電子系統(tǒng)的設(shè)計，根據(jù)采用計算機(jī)輔助技術(shù)的介入程度，可以分為3類：
第一類是人工設(shè)計方法，這是一種傳統(tǒng)的設(shè)計方法，從方案的提出到驗證和修改均采用人工手段完成，尤其是系統(tǒng)的驗證需要經(jīng)過實際搭試電路來完成。因此這種方法花費(fèi)大、效率低，制造周期長。
第二類人和計算機(jī)共同完成電子系統(tǒng)的設(shè)計，這就是早期的電子cad方法。借助于計算機(jī)來完成數(shù)據(jù)處理、模擬評價、設(shè)計驗證等部分工作，即借助于計算機(jī)，人們可以設(shè)計規(guī)模稍大的電子系統(tǒng)，設(shè)計階段中的許多工作尚需人工來完成。
第三類設(shè)計方法稱為電子設(shè)計自動化（electronic design automation，簡稱 eda）。電子系統(tǒng)的整個設(shè)計過程或大部分設(shè)計均由計算機(jī)來完成。因此可以說eda是電于cad發(fā)展的必然趨勢，是電子cad的高級階段。本書所介紹的現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計就是采用eda技術(shù)進(jìn)行設(shè)計。當(dāng)然 ,這里的所謂 eda主要是指數(shù)字系統(tǒng)的自動化設(shè)計,因為這一領(lǐng)域的軟硬件方面的技術(shù)已比較成熟,應(yīng)用的普及程度也已比較大。而模擬電子系統(tǒng)的eda正在進(jìn)入實用。此外,由于電子信息領(lǐng)域的全面數(shù)字化,基于eda的數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計技術(shù)具有更大的應(yīng)用市場和更緊迫的需求性。
現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計領(lǐng)域中的eda是隨著計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)的提高和可編程邏輯器件的出現(xiàn)應(yīng)運(yùn)而生并不斷完善?？删幊踢壿嬈骷?，特別是目前cpld/fpga的廣泛應(yīng)用，為數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計帶來極大的靈活性。由于該器件可以通過軟件編程而對其硬件的結(jié)構(gòu)和工作方式進(jìn)行重構(gòu)，使得硬件的設(shè)計可以如同軟件設(shè)計那樣方便快捷。這一切極大地改變了傳統(tǒng)的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計方法、設(shè)計過程，乃至設(shè)計觀念。
eda技術(shù)就是以計算機(jī)為工具進(jìn)行電子設(shè)計?，F(xiàn)代的eda軟件平臺已突破了早期僅能進(jìn)行pcb版圖設(shè)計，它集設(shè)計、仿真、測試于一體，配備了系統(tǒng)設(shè)計自動化的全部工具：配置了多種能兼用和混合使用的邏輯描述輸入工具；同時還配置了高性能的邏輯綜合、優(yōu)化和仿真模擬工具。eda技術(shù)借助于大規(guī)模集成的可編程邏輯器件pld（programmable logic device）和高效的設(shè)計軟件，用戶不僅可通過直接對芯片結(jié)構(gòu)的設(shè)計實現(xiàn)多種數(shù)字邏輯系統(tǒng)功能，而且由于管腳定義的靈活性，大大減輕了電路圖設(shè)計和電路板設(shè)計的工作量和難度；同時，這種基于可編程邏輯器件芯片的設(shè)計大大減少了系統(tǒng)芯片的數(shù)量，縮小了系統(tǒng)的體積，提高了系統(tǒng)的可靠性。如今只需一臺計算機(jī)、一套eda軟件和一片pld芯片，就能在家中完成大規(guī)模集成電路和數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計。
目前大規(guī)模pld系統(tǒng)正朝著為設(shè)計者提供系統(tǒng)內(nèi)可再編程(或可再配置)的能力方向發(fā)展，即只要把器件插在系統(tǒng)電路板上，就隨對其進(jìn)行編程或再編程，這就為設(shè)計者進(jìn)行電子系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)提供了可實現(xiàn)的最新手段。采用系統(tǒng)內(nèi)可再編程的技術(shù)，使得系統(tǒng)內(nèi)硬件的功能可以象軟件一樣地被編程來配置，從而可以使電子系統(tǒng)的設(shè)計和產(chǎn)品性能的改進(jìn)及擴(kuò)充變得十分簡單。采用這種技術(shù)，對系統(tǒng)的設(shè)計、制造、測試和維護(hù)也產(chǎn)生了重大的影響，給樣機(jī)設(shè)計、電路板調(diào)試、系統(tǒng)制造和系統(tǒng)升級帶來革命性的變化。
傳統(tǒng)的設(shè)計方法是都是自底向上的，即首先確定可用的元器件，然后根據(jù)這些器件進(jìn)行邏輯設(shè)計，完成各模塊后進(jìn)行連接，最后形成系統(tǒng)。而后經(jīng)調(diào)試、測量看整個系統(tǒng)是否達(dá)到規(guī)定的性能指標(biāo)。
(1) 這種自下而上的設(shè)計方法常常受到設(shè)計者的經(jīng)驗及市場器件情況等因素限制，且沒有明顯的規(guī)律可循。
(2) 系統(tǒng)測試在系統(tǒng)硬件完成后進(jìn)行。如果發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計需要修改，則需要重新制做電路板、重新購買器件，重新調(diào)試與修改設(shè)計。整個修改過程化費(fèi)大量的時間與經(jīng)費(fèi)。
(3) 電路設(shè)計是原理圖設(shè)計方式，而原理圖設(shè)計的電路對于復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計、閱讀、交流、修改、更新、保存都十分困難，不利于復(fù)雜系統(tǒng)的任務(wù)分解與綜合。
基于eda技術(shù)的所謂自頂向下的設(shè)計方法正好相反，它首先從系統(tǒng)設(shè)計入手，在頂層進(jìn)行功能劃分和結(jié)構(gòu)設(shè)計，并在系統(tǒng)級采用仿真手段驗證設(shè)計的正確性，然后再逐級設(shè)計低層的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)從設(shè)計、仿真、測試一體化。其方案的驗證與設(shè)計、電路與pcb設(shè)計、專用集成電路（application specific integrated circuit，簡稱asic）設(shè)計等都由電子系統(tǒng)設(shè)計師借助于eda工具完成。自頂向下設(shè)計方法的特點表現(xiàn)在：
（1） 基于pld硬件和eda工具支撐；
（2） 采用逐級仿真技術(shù)，以便及早發(fā)現(xiàn)問題修改設(shè)計方案；
（3） 基于網(wǎng)上設(shè)計技術(shù)使全球設(shè)計者設(shè)計成果共享,設(shè)計成果的再利用得到保證。 現(xiàn)代的電子應(yīng)用系統(tǒng)正向模塊化發(fā)展，或者說向軟硬核組合的方向發(fā)展。對于以往成功的設(shè)計成果稍作修改、組合就能投人再利用，從而產(chǎn)生全新的或派生的設(shè)計模塊，同時還可以以一種ip核的方式進(jìn)行存檔。
（4） 由于采用的是結(jié)構(gòu)化開發(fā)手段，可實現(xiàn)多人多任務(wù)的并行工作方式，使復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)模和效率大幅度提高。
（5） 在選擇器件的類型、規(guī)模、硬件結(jié)構(gòu)等方面具有更大的自由度。所謂分層次設(shè)計，是將設(shè)計層次分成5級，即印制系統(tǒng)級、寄存器傳輸級、門級、電路級和器件（板圖）級。其中，系統(tǒng)是最上一層，是最抽象的設(shè)計層次，它將電子系統(tǒng)看作由一些系統(tǒng)部件組成，而各部件之間的連接可以是抽象的，只要表達(dá)清楚系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)處理功能、算法等即可；寄存器傳輸級則以具有內(nèi)部狀態(tài)的寄存器以及連接寄存器之間的邏輯單元作為部件，重點在于表達(dá)信號的運(yùn)算、傳輸和狀態(tài)的轉(zhuǎn)移過程；門級設(shè)計也就是邏輯設(shè)計，它以電路或觸發(fā)器作基本部件，表達(dá)各種邏輯關(guān)系；電路級設(shè)計則以可看作分立的基本元件，具體表達(dá)電路在時域的伏安特性或頻域的響應(yīng)等性能；器件級又稱為板圖級，現(xiàn)代電路設(shè)計以板圖級設(shè)計作為最底層次。
eda軟件平臺的另一特點是日益強(qiáng)大的仿真測試技術(shù)，所謂仿真（simulate）就是設(shè)計的輸入、輸出（或中間變量）之間的信號關(guān)系由計算機(jī)根據(jù)設(shè)計提供的設(shè)計方案從各種不同層次的系統(tǒng)性能特點完成一系列準(zhǔn)確邏輯和時序驗證。測試技術(shù)是在完成實際系統(tǒng)的安裝后，只需通過計算機(jī)就能對還能對系統(tǒng)上的目標(biāo)器件進(jìn)行所謂邊界掃描測試。eda仿真測試技術(shù)都極大地提高了大規(guī)模系統(tǒng)電子設(shè)計自動化程度。
現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容非常廣泛，系統(tǒng)功能日趨完善和智能化?；诰W(wǎng)上設(shè)計的eda技術(shù)，具有標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計方法和設(shè)計語言，已經(jīng)成為信息產(chǎn)業(yè)界的共同平臺，成為數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的必然選擇。