隨著電子計算機技術的迅猛發(fā)展，計算機輔助設計技術深人人類經(jīng)濟生活的各個領域，電子cad就是應用計算機輔助設計技術來進行電子產(chǎn)品的設計、開發(fā)、制造。電子系統(tǒng)的設計，根據(jù)采用計算機輔助技術的介入程度，可以分為3類：
第一類是人工設計方法，這是一種傳統(tǒng)的設計方法，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。因此這種方法花費大、效率低，制造周期長。
第二類人和計算機共同完成電子系統(tǒng)的設計，這就是早期的電子cad方法。借助于計算機來完成數(shù)據(jù)處理、模擬評價、設計驗證等部分工作，即借助于計算機，人們可以設計規(guī)模稍大的電子系統(tǒng)，設計階段中的許多工作尚需人工來完成。
第三類設計方法稱為電子設計自動化（electronic design automation，簡稱 eda）。電子系統(tǒng)的整個設計過程或大部分設計均由計算機來完成。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)的設計就是采用eda技術進行設計。當然 ,這里的所謂 eda主要是指數(shù)字系統(tǒng)的自動化設計,因為這一領域的軟硬件方面的技術已比較成熟,應用的普及程度也已比較大。而模擬電子系統(tǒng)的eda正在進入實用。此外,由于電子信息領域的全面數(shù)字化,基于eda的數(shù)字系統(tǒng)的設計技術具有更大的應用市場和更緊迫的需求性。
現(xiàn)代電子系統(tǒng)設計領域中的eda是隨著計算機輔助設計技術的提高和可編程邏輯器件的出現(xiàn)應運而生并不斷完善?？删幊踢壿嬈骷貏e是目前cpld/fpga的廣泛應用，為數(shù)字系統(tǒng)的設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構和工作方式進行重構，使得硬件的設計可以如同軟件設計那樣方便快捷。這一切極大地改變了傳統(tǒng)的數(shù)字系統(tǒng)設計方法、設計過程，乃至設計觀念。
eda技術就是以計算機為工具進行電子設計?，F(xiàn)代的eda軟件平臺已突破了早期僅能進行pcb版圖設計，它集設計、仿真、測試于一體，配備了系統(tǒng)設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）和高效的設計軟件，用戶不僅可通過直接對芯片結構的設計實現(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計和電路板設計的工作量和難度；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、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)的設計。
目前大規(guī)模pld系統(tǒng)正朝著為設計者提供系統(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，就隨對其進行編程或再編程，這就為設計者進行電子系統(tǒng)設計和開發(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，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)的設計和產(chǎn)品性能的改進及擴充變得十分簡單。采用這種技術，對系統(tǒng)的設計、制造、測試和維護也產(chǎn)生了重大的影響，給樣機設計、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)這些器件進行邏輯設計，完成各模塊后進行連接，最后形成系統(tǒng)。而后經(jīng)調(diào)試、測量看整個系統(tǒng)是否達到規(guī)定的性能指標。
(1) 這種自下而上的設計方法常常受到設計者的經(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)硬件完成后進行。如果發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)設計需要修改，則需要重新制做電路板、重新購買器件，重新調(diào)試與修改設計。整個修改過程化費大量的時間與經(jīng)費。
(3) 電路設計是原理圖設計方式，而原理圖設計的電路對于復雜系統(tǒng)的設計、閱讀、交流、修改、更新、保存都十分困難，不利于復雜系統(tǒng)的任務分解與綜合。
基于eda技術的所謂自頂向下的設計方法正好相反，它首先從系統(tǒng)設計入手，在頂層進行功能劃分和結構設計，并在系統(tǒng)級采用仿真手段驗證設計的正確性，然后再逐級設計低層的結構，實現(xiàn)從設計、仿真、測試一體化。其方案的驗證與設計、電路與pcb設計、專用集成電路（application specific integrated circuit，簡稱asic）設計等都由電子系統(tǒng)設計師借助于eda工具完成。自頂向下設計方法的特點表現(xiàn)在：
（1） 基于pld硬件和eda工具支撐；
（2） 采用逐級仿真技術，以便及早發(fā)現(xiàn)問題修改設計方案；
（3） 基于網(wǎng)上設計技術使全球設計者設計成果共享,設計成果的再利用得到保證。 現(xiàn)代的電子應用系統(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計模塊，同時還可以以一種ip核的方式進行存檔。
（4） 由于采用的是結構化開發(fā)手段，可實現(xiàn)多人多任務的并行工作方式，使復雜系統(tǒng)的設計規(guī)模和效率大幅度提高。
（5） 在選擇器件的類型、規(guī)模、硬件結構等方面具有更大的自由度。所謂分層次設計，是將設計層次分成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，只要表達清楚系統(tǒng)的體系結構、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，重點在于表達信號的運算、傳輸和狀態(tài)的轉移過程；門級設計也就是邏輯設計，它以電路或觸發(fā)器作基本部件，表達各種邏輯關系；電路級設計則以可看作分立的基本元件，具體表達電路在時域的伏安特性或頻域的響應等性能；器件級又稱為板圖級，現(xiàn)代電路設計以板圖級設計作為最底層次。
eda軟件平臺的另一特點是日益強大的仿真測試技術，所謂仿真（simulate）就是設計的輸入、輸出（或中間變量）之間的信號關系由計算機根據(jù)設計提供的設計方案從各種不同層次的系統(tǒng)性能特點完成一系列準確邏輯和時序驗證。測試技術是在完成實際系統(tǒng)的安裝后，只需通過計算機就能對還能對系統(tǒng)上的目標器件進行所謂邊界掃描測試。eda仿真測試技術都極大地提高了大規(guī)模系統(tǒng)電子設計自動化程度。
現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)設計內(nèi)容非常廣泛，系統(tǒng)功能日趨完善和智能化?；诰W(wǎng)上設計的eda技術，具有標準化的設計方法和設計語言，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)設計的必然選擇。