模块化是指设计和构成电子系统或设备的一项有效技术措施。即是把系统中的硬件和软件按功能分解成若干彼此具有一定独立性同时又具有一定联系的模块。模块化制图是指把实物或设计的物体的形象、大小分成不同的功能模块在平面上按一定的比例描绘出来，来实现组合不同实物或物体的定制化设计。

制图是创建标准化工程图纸（technical drawing(s)）以描述对象的功能或结构的技术。在工业和工程中对表达设计师的设想有着重要的作用。为了使图纸便于沟通理解，人们采用了相似的符号、透视投影、单位、样式和版面设计等。这些要素共同构成了一套视觉语言，使图纸避免产生歧义，且相对容易理解。模块化制图是指在计算机辅助设计中，将要设计的对象分为一个个独立功能模块，然后按照一定比例画出来，最后在生产中，过功能模块的不同组合实现产品的用户化和定制化设计，已广泛应用于机床、减速器、计算机、家电等行业。

随着可编程技术的不断发展，FPGA 被广泛应用于电子设计的各个领域。新的设计思想和设计方法也被不断的提出和应用，如 FPGA 模块化设计技术。所谓的 FPGA 模块化设计就是将系统按照一定规则划分成若干模块，然后对每个模块分别进行设计、综合，并将实现结果约束在预先设置好的区域内，最后将所有模块的实现结果有机的组织起来完成整个系统的设计。其划分模块的基本原则为: 子模块功能相对独立，模块内部联系尽量紧密，模块间的连接尽量简单。FPGA 模块化设计的优点在于: 团队式并行工作从而加速整个项目的开发进度；每个子模块都能够灵活使用综合和实现工具独立进行优化，从而达到更好的优化结果；调试、更改某个子模块时，不会影响其他模块的实现结果，保证了整个设计的稳定性与可靠性。进行模块化、标准化设计的最终目的只有一个: 提高设计的通用性; 减少不同项目中同一功能设计、验证引入的工作量。为了达到这一目的，就需要建立起以模块库为基础的 FPGA设计体系。我们把这个设计体系的构建分为以下 3 个阶段。规范的制定。完善从各功能的原始描述规格) 到产品数字逻辑设计的相应规范。只有各功能的定义统一，对应的功能设计才有可能相同。模块库的建立。根据制定的相关规范，设计模块库文件夹提交格式，建立模块库。模块库中的模块不是以核心逻辑的实现为主，而是以具体功能的实现为主，具体包括外部接口说明、设计方案、寄存器说明、逻辑代码、仿真文件和使用说明。改进。在新的设计中，优先使用模块库中的逻辑代码，如果在使用过程中发现设计规范、模块存在隐患，不断改进、更新1。

模块化设计的概念在 20 世纪 50 年代由欧美一些国家正式提出，随后得到越来越广泛的关注和研究。在模块化设计的概念定义、实现过程，模块的划分与综合，以及基于模块化设计的产品族规划与设计等方面都有诸多研究。ULRICH 等从设计学角度指出了影响模块化设计的基本因素：①设计中功能域与物理结构域之间的对应程度影响模块化的程度。②产品物理结构间相互影响程度的最小化。SUH从功能－设计参数映射的角度定义了模块化设计：模块化设计是一种分析结果的产生，以产品、过程和系统的形式表现，并满足预定的需求，其方法是选择适当的设计参数，完成从功能需求域到设计参数域的映射。PAHL 等认为模块化设计是完成从功能需求域到模块功能域的映射，然后在考虑模块性能(如尺寸、重量等)基础上完成从模块功能域到模块结构域的映射，并按照模块功能的不同，在模块功能域和结构域进行了相应的模块分类定义。

广义模块化设计：是以传统模块化设计基本理论为基础，引入参数化设计和变量化分析方法，通过对一系列产品进行功能分析并结合其在设计、制造、维护中的特点，划分并构造具有更大适应性的广义模块和广义产品平台，通过广义模块的组合或广义产品平台的衍生实现产品的快速设计。广义模块：广义模块是具有特定功能的结构体，具有参数化的结构模型和接口特征。广义模块是功能、几何拓扑结构、结构参数、激励和响应等工程约束的函数。广义模块是具有固定拓扑结构的参数化模块，包括柔性模块、虚拟柔性模块和柔性元结构。柔性模块：参数化的广义模块，称为柔性模块。其相应的接口也是参数化的，称为柔性接口。一组确定的结构参数值可将柔性模块定制成刚性模块。柔性模块参数的取值受一定尺寸范围的约束，既不能破坏模块结构模型的拓扑结构，也不能超出模块规格的应用范围。与柔性模块相对应，拓扑结构和尺寸定制后的模块称为刚性模块。柔性元结构：从一复杂结构上分离出来的，具有固定拓扑结构及接口形式的最简单的基本单元，称为元结构。若将此基本结构单元用参数化模型表达，能为不同尺寸系列的结构设计所选用，则称为柔性元结构2。

利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。简称CAD。 在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案；各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索；设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成；利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。

本词条内容贡献者为: