电子线路可分为数字电路、模拟电路和数模混合电路，并且经历了从分立元件到集成电路的发展阶段，其中尤以数字集成电路的发展更为引人注目。如果不特别指明的话，当人们提到大规模集成电路（Large Scale Integrated Circuit, LSI ）和超大规模集成电路（Very Large Scale Integrated Circuit, VLSI）时，通常是指数字集成电路。本书着重介绍数字集成电路自动设计的理论和方法。
VLSI的集成度目前已高达每片含几百万至几千万门，并且还在迅速提高。一个微处理器、甚至一个数字计算机系统完全可以集成在一片或数片VLSI之中。如果在小规模集成电路（Small Scale Integrated Circuit, SSI）时期，依靠手工设计还可勉强支撑的话，时至今日，手工设计无论如何也行不通了。可以断言，如果某人有了一个关于新型计算机的奇妙构想，但如果单纯依靠人力进行研制，那就很可能在它问世之前因落后而夭折。
集成电路技术与其计算机辅助设计（Computer Aided Design, CAD）技术的发展是相伴而行的，相辅相成，相互促进。集成电路CAD技术在其发展过程中，同时还形成了计算机辅助制造（Computer Aided Manufacturing, CAM）、计算机辅助测试（Computer Aided Test, CAT）和计算机辅助工程（Computer Aided Engineering, CAE）等概念。经过发展融合，形成了电子设计自动化（Electronic Design Automation, EDA）这一概念。
从历史发展的过程来看，数字集成电路的复杂度及EDA工具的水平是同步提高的。初期阶段，数字系统的设计是分阶段进行的。在不同的阶段，由掌握不同专业知识的技术人员使用相应的EDA工具进行设计，前一阶段的成果（输出）就是后一阶段的工作依据（输入）。不同阶段的衔接，往往要靠人的介入。这一时期的EDA工具多数只能适应某一阶段的工作，并且首先从抽象级别较低的层次（接近物理实现）开始。最近几年的潮流是：从抽象级别较高（例如行为级）的层次开始，对电路作功能描述，自顶向下地跨越各个层次完成整个设计。
集成电路技术和EDA技术同步增长的原因是：当集成电路生产技术的提高使得一个芯片中可容纳更多元件时，就需要水平更高的设计工具，即所谓需求驱动。反过来，设计工具的进步，将帮助设计人员设计出规模更大、水平更高的电路，从而刺激集成电路的生产。但总体来说，EDA工具的提高还满足不了集成电路集成度增长的需求，因而面临着巨大的机遇和挑战。
以美国为例，60年代至70年代出现了第一代CAD设备，其硬件以16 位小型计算机为基础，软件功能主要是交互式图形编辑和设计规则检查，成为集成电路设计和版图设计的不可缺少的工具。80年代出现了第二代CAD系统。由于竞争的激烈，IC CAD公司不再制造硬件，选用高性能的市场占有率高的32位工作站为工作平台，自己集中精力开发软件。第二代CAD系统的功能大体上包括：原理图输入，模拟验证，逻辑综合，测试码生成、芯片布图和印制电路板布图等。这一时期的CAD系统，大都提供单元库的支持。由于单元库是经过精心设计和生产检验，因而能保证设计质量和提高设计效率。80年代末至90年代初出现的EDA工具可视作第三代，其主要特点是：设计可以从高层次开始，使用标准化的硬件描述语言（例如VHDL）描述目标电路的行为特性，自顶向下地跨越各个层次完成整个设计。除此之外，第三代EDA工具还特别强调设计的可交流性、可再利用性和支持大规模电路设计。
二十世纪末期，集成电路工艺技术进入深亚微米阶段（特征尺寸的典型值为0.18微米），单个芯片中已经可以容纳包括硬件和软件整个系统，即所谓系统级芯片（System On a Chip, SOC）。图1.1是一个系统级芯片结构的示意图，该图表明SOC中包含了复杂的内容。SOC技术的研究包括制造工艺和相应EDA技术的研究。从EDA技术的角度来看，它所面对的问题规模更大、更难于处理。例如，过去曾经把CPU、DSP以及 I / O控制器等当作一项工程来作，而现在他们仅仅是工程中的一个模块；过去把系统软件当作一项重大工程，现在也只是SOC中的一个模块。如何把这样大的模块作出恰当的配置和实现，确实是一件十分艰巨的任务，图1.2是面对SOC的EDA综合环境的一个示例。尽管SOC技术的研究还处于起步阶段，已经有商家在出售图1.1中所示模块，该模块是含知识产权（Intelegent Property, IP）的模块，简称IP模块，可被设计者作为嵌入式模块调用。IP模块可分为两类：
· 软模块：该模块仅含功能描述，不含布图信息。
· 硬模块：该模块已经完成布图，形状已经固定。
二者相比，前者灵活度较大，但给总体布图带来较大困难。
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我国EDA工具的代表是"七、五"期间开发的熊猫系统。它以32位工作站为硬件工作平台，以UNIX操作系统和X-Window为软件开发的基础，其功能大体上相当于国外的第二代CAD系统。熊猫系统经过"八、五"期间的进一步完善和提高，已在国内广泛使用，用它已成功地设计了数百种电路；并且已进入国际市场。
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图1.2 SOC综合的环境
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