数字系统设计是指完成满足一定性能指标、逻辑功能或特定应用功能的电路设计过程。数字系统设计方法主要分为自下而上设计法以及自上而下设计法等。
在计算机辅助电子设计系统出现以前，人们一直采用传统的数字电路设计方法设计硬件电路。传统的数字系统设计有以下几个特点：
采用自下而上的一种系统设计思路。这种设计方法的特点是在逐层向上的每一级设计及测试中，首先关注并致力于解决的是系统底层硬件的诸多细节问题，然后才能根据设计要求进行电路功能设计。在这个过程中，任何一级的硬件条件或技术细节改变，都将使设计前功尽弃。
设计依赖于现有的通用元器件。设计者使用的元器件都是具有某一特定功能的器件或芯片，由于需要的元器件较多，使得系统硬件电路体积大，接线复杂，因此系统的可靠性受到影响。此外由于采用通用型器件设计电路，其电路保密性不强的设计特点不能满足当今重视知识产权的需求。
设计的仿真及测试都是在设计的后期。因为仿真和调试的仪器一般为分析仪和示波器等，传统的数字系统设计方法只有在系统设计完成后才能进行仿真及调试，因此系统出现的问题只有在后期才能被发现，其结果往往使系统需要重新设计。
设计实现的周期比较长，耗时耗力，灵活性差，设计成本高，效率低。由于其自下而上的设计方式，使得电路的设计很难实现并行工作，设计者只能逐层设计，设计需要的时间较长。设计完成后，一旦电路的要求发生变化，原有的设计基本无法修正再用，所有的设计就要从头再来。
设计主要依赖于设计师的经验。硬件电路的设计中，电路的布局、布线对电路的性能有很大的影响，但是这些经验的获得必须经过设计师长期的实践积累。这一特点使得硬件电路的设计因人而异，性能差异较大。
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