電子技術(shù)中EDA技術(shù)的運(yùn)用

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摘要：本文首先分析電子技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀及背景，并結(jié)合人才培養(yǎng)目標(biāo)對(duì)電子技術(shù)領(lǐng)域和eda技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化探討，同時(shí)簡(jiǎn)介EDA技術(shù)在電子技術(shù)中的理論與實(shí)踐運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：EDA技術(shù)；電子技術(shù)；應(yīng)用研究

1引言

電子技術(shù)是電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程之一，通常包括數(shù)電、模電和高配電三個(gè)部分。電子技術(shù)的學(xué)習(xí)對(duì)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生是非常重要的，將直接影響到學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平和實(shí)踐能力，應(yīng)該引起教師和學(xué)生的重視。

2傳統(tǒng)電子技術(shù)教學(xué)的弊端

傳統(tǒng)電子技術(shù)課程在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中存在諸多弊端。例如：電子技術(shù)教材已無(wú)法適應(yīng)當(dāng)前快速發(fā)展的電子技術(shù)，不能與最新技術(shù)接軌，如果繼續(xù)采用傳統(tǒng)教材和培養(yǎng)模式，將對(duì)教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生實(shí)踐能力產(chǎn)生重要影響；滿(mǎn)足學(xué)生實(shí)際訓(xùn)練需求的輔助設(shè)備存在不足，導(dǎo)致學(xué)生進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)多是基于“電路模塊化”的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，而傳統(tǒng)電路所使用的設(shè)計(jì)方法無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代化的大型項(xiàng)目的設(shè)計(jì)需求；傳統(tǒng)電子技術(shù)教學(xué)中，內(nèi)容抽象，實(shí)踐不足，缺乏創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面的教學(xué)課程。

3EDA技術(shù)的含義和EDA技術(shù)課程特征

EDA，是ElectronicsDesignAutomation的縮寫(xiě)，意為電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化，是基于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、輔助制造、輔助測(cè)試、輔助工程的概念發(fā)展而來(lái)的。EDA技術(shù)也被稱(chēng)為電子設(shè)計(jì)機(jī)動(dòng)化技術(shù)，是在計(jì)算機(jī)為載體的EDA軟件平臺(tái)上，融合應(yīng)用電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和智能化技術(shù)，采用硬件描述語(yǔ)言進(jìn)行設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)將自動(dòng)完成設(shè)計(jì)語(yǔ)言邏輯編譯、化簡(jiǎn)、分割、布局、仿真等步驟。

4EDA技術(shù)在電子技術(shù)中的設(shè)計(jì)流程

就EDA技術(shù)電子技術(shù)流程而言，主要可劃分為系統(tǒng)劃分、圖形或者VHDL輸入、代碼級(jí)功能仿真、適配前時(shí)序仿真及AS1C實(shí)現(xiàn)等。

5EDA技術(shù)在電子技術(shù)中的實(shí)踐運(yùn)用

5.1運(yùn)用仿真軟件代替硬件

隨著EDA技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的仿真軟件開(kāi)始出現(xiàn)，并逐步運(yùn)用到實(shí)際的電路設(shè)計(jì)中，例如，SPICE/PSPICE，KELI，WEB，ANSMS，SIMULINK等。通過(guò)這些仿真軟件，可以構(gòu)建兼具科學(xué)化與規(guī)模化的實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)平臺(tái)，而在這些實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，電路仿真實(shí)驗(yàn)、交直流分析、影響頻率監(jiān)測(cè)、電路參數(shù)掃描分析等實(shí)驗(yàn)均可以進(jìn)行。以仿真軟件代替硬件的形式有效彌補(bǔ)了電路設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)中設(shè)備不足的問(wèn)題。EDA技術(shù)運(yùn)用到電子技術(shù)中，以科學(xué)化、現(xiàn)代化的教學(xué)手段，降低了實(shí)訓(xùn)過(guò)程對(duì)硬件設(shè)施的依賴(lài)性，使得學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中不再受到實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足及教學(xué)硬件缺乏的影響。

5.2將硬件設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為軟件設(shè)計(jì)

EDA技術(shù)在電子技術(shù)中的運(yùn)用，降低了實(shí)訓(xùn)過(guò)程對(duì)硬件設(shè)施的依賴(lài)性，學(xué)生可以轉(zhuǎn)化設(shè)計(jì)思路和載體，直接在EDA技術(shù)所搭建的軟件平臺(tái)上，進(jìn)行電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)。例如，Layout、PowerPCB等。通過(guò)EDA軟件將硬件設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為軟件設(shè)計(jì)，不僅提高了學(xué)生的電子技術(shù)中的綜合技能水平，而且極大程度上調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

5.3驗(yàn)證設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和電路設(shè)計(jì)方案的正確性

在EDA技術(shù)平臺(tái)中，計(jì)算機(jī)可自動(dòng)完成編譯、分析、仿真、優(yōu)化等步驟。因此，利用EDA技術(shù)時(shí)，可采用系統(tǒng)仿真和結(jié)構(gòu)模擬方法，在確保系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的子項(xiàng)目和子模塊能夠運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，對(duì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和電路設(shè)計(jì)方案的準(zhǔn)確性和可行性進(jìn)行驗(yàn)證。仿真完成后，對(duì)各個(gè)子電路的結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)和分析，獲取必要的技術(shù)參數(shù)，并以此為依據(jù)判斷電路設(shè)計(jì)是否科學(xué)合理，各項(xiàng)性能指標(biāo)是否可靠有效。EDA技術(shù)中的系統(tǒng)仿真和量化分析，在有效提高電子技術(shù)設(shè)計(jì)水平和相對(duì)應(yīng)的電子產(chǎn)品質(zhì)量方面具有積極影響，對(duì)于整個(gè)電子產(chǎn)品行業(yè)的發(fā)展也具有重要作用。

5.4優(yōu)化所設(shè)計(jì)電路的特性

在EDA技術(shù)條件下，借助其自身所具有的溫度分析、統(tǒng)計(jì)分析功能，能夠有效分析出電路在各種不同條件下所具有的特征，從而確定電子元器件的最佳技術(shù)參數(shù)、系統(tǒng)穩(wěn)定程度以及合適的電路結(jié)構(gòu)，以全面優(yōu)化電路設(shè)計(jì)。

5.5科學(xué)模擬測(cè)試電路特性

由于受到測(cè)試方法、儀表精度等因素的限制，在電路設(shè)計(jì)過(guò)程中，進(jìn)行大量數(shù)據(jù)測(cè)試和特性分析時(shí)，會(huì)出現(xiàn)較大的誤差，并給電子產(chǎn)品制作和產(chǎn)品質(zhì)量帶來(lái)一些問(wèn)題。而在EDA技術(shù)條件下，模擬測(cè)試的工作量將大幅下降，大部分測(cè)試工作將直接由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成，既減輕了測(cè)試的工作量，又提高了測(cè)試的精確性，從而實(shí)現(xiàn)全方位、全功能測(cè)試。

5.6EDA技術(shù)條件下，可多人同時(shí)操作

在EDA技術(shù)條件下進(jìn)行電路框架構(gòu)建和設(shè)計(jì)，能夠保證設(shè)計(jì)方案的整體性和合理性。當(dāng)設(shè)計(jì)過(guò)程中任意子環(huán)節(jié)或子模塊出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，設(shè)計(jì)人員都能夠從問(wèn)題自身開(kāi)始逐步解決。基于這一優(yōu)勢(shì)，電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)可由多人同時(shí)進(jìn)行。在電子設(shè)計(jì)類(lèi)競(jìng)賽培訓(xùn)時(shí)，在電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作過(guò)程中運(yùn)用EDA技術(shù)，能夠?yàn)閳F(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)奠定良好的技術(shù)基礎(chǔ)。

5.7降低設(shè)備損耗和實(shí)訓(xùn)成本

傳統(tǒng)教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)或設(shè)計(jì)課程中，檢查試驗(yàn)箱和面包板鏈接插件是否松動(dòng)、檢查數(shù)據(jù)處理器是否存在灼燒、焊接設(shè)備、連接電路、調(diào)試電路等步驟都需要學(xué)生花費(fèi)大量的時(shí)間去操作。而在EDA技術(shù)條件下，學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)正式開(kāi)始前，依照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案和步驟進(jìn)行仿真測(cè)試，減少了大量繁瑣的步驟。既節(jié)省了大量實(shí)訓(xùn)時(shí)間，又有效降低實(shí)驗(yàn)設(shè)備的耗材和損耗；既節(jié)約實(shí)訓(xùn)成本，又提高實(shí)訓(xùn)效率。

6結(jié)束語(yǔ)

在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中，采用以軟件替代硬件的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)搭建、仿真調(diào)試和產(chǎn)品制作，既提高學(xué)生的開(kāi)發(fā)能力和創(chuàng)新能力，又極大的降低了設(shè)備損害和培訓(xùn)成本，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容、學(xué)生創(chuàng)新思維、設(shè)計(jì)能力都將得到進(jìn)一步的豐富和提高，電子技術(shù)也將得到進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]鄧藹仙．電子工程設(shè)計(jì)中EDA技術(shù)的作用及應(yīng)用探討[J]．電子世界，2016(09)

作者:李俊 單位:武漢軟件工程職業(yè)學(xué)院