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上實現電路設計模塊化與設計重利用的設計方法。
關鍵詞：Cadence Concept—HDL；原理圖；子電路；模塊化；層次化

隨著電路設計復雜程度的增加，設計規模的增大，以及產品完成周期的壓力。傳統的以一個原理圖設計工程師加一個PCB設計工程師的串行硬件設計方式，已經成為電子產品研發進度難以逾越的瓶頸。并行的團隊式硬件(包括PCB)設計方式，已經越來越顯出其價值。隨著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已經日益成熟。本文能夠對掌握Cadence軟件進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的劃分，功能復雜的電路常常采用層次化沒計方法。層次化設計中子電路(Sub-Design)，有時也稱模塊(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一步，即：將子電路的原理圖與其物理設計(PCB)對應起來做成物理模塊(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。
可以這樣比喻，層次化設計中的子電路，相當于軟件沒計中的子程序。模塊化電路則相當于軟件設計中的函數。

2 模塊化電路的優點
簡化設計過程將復雜的電路分解成可重復利用的模塊，對模塊進行獨立的測試。提高電路設計質量；
實現團隊協同設計口將大的電路劃分為較小的模塊，各個部分的設計者可以根據策劃，并行原理圖設計、PCB的布局布線設計。最后整合到一個PCB上。縮短單板的設計周期；
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，同時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行修改利用，如更換器件、改變連線關系。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中進行電路模塊化和重利用的簡化流程如圖1：

在圖1流程的基礎上，可以實現已經設計完成的電路及其PCB中的電路單元的模塊化；可以實現電路原理圖和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，盡可能的定義一個端口的全集，以便于其它設計的調用。注意子電路設計名稱的定義，根據子電路定義的設計名稱將自動產生模塊的名稱。