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【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī) 電路設(shè)計(jì) 輔助 方法

之前在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)的時(shí)候，主要就是靠人工將一些電子元件通過導(dǎo)線然后連接起來，對于一些比較簡單的電路，這樣的方法還是可行的，但是現(xiàn)在的電路設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜，在進(jìn)行人工連接電路的時(shí)候就顯得無從下手。所以人們才開始采用印制電路板的方式來進(jìn)行電路的連接，傳統(tǒng)的手工方式制作的話，工作量是比較的大，而且制作的周期也比較的長，往往很小的電路板也需要很長的時(shí)間才能夠經(jīng)過很多人制作出來，而且在后期如果要進(jìn)行修改的話也比較的麻煩。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，就能夠很好的去解決這些問題。在通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助電路設(shè)計(jì)的時(shí)候，往往之前需要很多人才能完成的工作，現(xiàn)在也只需要一個(gè)人就可以完成，而且在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)的時(shí)候，時(shí)間的周期也縮短了很多。

一、計(jì)算機(jī)輔助電路設(shè)計(jì)的一些優(yōu)點(diǎn)

在采用計(jì)算機(jī)輔助電路設(shè)計(jì)的時(shí)候，主要就是利用了計(jì)算機(jī)模擬代替了之前的通過搭接來對電路進(jìn)行試驗(yàn)的方法，這樣的話在電路的設(shè)計(jì)階段，就可以減少很多去驗(yàn)證電路的工作量，使得在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，進(jìn)程會(huì)比之間快了很多?，F(xiàn)在很多的專業(yè)軟件上面都有很多的參數(shù)數(shù)據(jù)庫和圖形數(shù)據(jù)庫，在設(shè)計(jì)當(dāng)中需要用到的電子元件基本上這些數(shù)據(jù)庫當(dāng)中都能夠提供，如果有些電子元件在數(shù)據(jù)庫當(dāng)中沒有的話，那么也可以在設(shè)計(jì)之間先設(shè)計(jì)好這樣一個(gè)電子元件的模型放入到相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，在設(shè)計(jì)當(dāng)中如果需要的話那么也就可以很方便的直接拿出來用。同時(shí)在進(jìn)行印刷電路板設(shè)計(jì)的時(shí)候，也可以采用相應(yīng)的印刷電路板設(shè)計(jì)的專業(yè)軟件，而這些專業(yè)的軟件是可以進(jìn)行自動(dòng)布線布局以及后期處理的作用。而在進(jìn)行圖紙的繪制時(shí)，也可以采用相應(yīng)的軟件來進(jìn)行制版。這樣的話對于電路設(shè)計(jì)的周期就可以縮短很多，而且成本的費(fèi)用也可以節(jié)約不少。

二、計(jì)算機(jī)輔助電路設(shè)計(jì)的具體方法

（一）設(shè)計(jì)電路圖。在設(shè)計(jì)一個(gè)電路，要想使得它能夠去完成一定的作用和功能，就應(yīng)該先要設(shè)計(jì)好一個(gè)比較完整是電路原理圖。在使用計(jì)算機(jī)復(fù)制電路設(shè)計(jì)的時(shí)候，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)來設(shè)計(jì)電路的原理圖是非常方便的，而且在設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中對于一些不合理需要修改的地方進(jìn)行修改的時(shí)候也非常的方便，同時(shí)在設(shè)計(jì)好了電路的原理圖之后，在通過相關(guān)的專業(yè)軟件進(jìn)行自動(dòng)的布線布局，對于最后制作成線路板的版圖也非常的方便。首先就是要在計(jì)算機(jī)當(dāng)中打開進(jìn)行原理圖設(shè)計(jì)的專業(yè)軟件，在打開了專業(yè)的設(shè)計(jì)軟件之后就應(yīng)該要新建一個(gè)文件，然后還要加載一些原理圖設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫。如果在這些電子元件庫當(dāng)中沒有設(shè)計(jì)所需要的電子元件，那么就需要使用電子元件的生產(chǎn)軟件，制作出相應(yīng)的電子元件，然后就可以按照之前的電路設(shè)計(jì)的構(gòu)思，調(diào)用數(shù)據(jù)庫當(dāng)中的電子元件來進(jìn)行電路原理圖的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的當(dāng)中，對于那些有電氣性能連接的電子元件，就應(yīng)該要用線把這些電子元件的管腳連上，而對于設(shè)計(jì)當(dāng)中的總線電路，則可以才有一個(gè)總線來進(jìn)行連接，這樣的話就減少在設(shè)計(jì)當(dāng)中連接的線條比較多的麻煩。但是如果需要在總線的兩端分出很多的線條，那么就需要對這些線條進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)注。而有些的線路上如果是有節(jié)點(diǎn)的話，那么就必須要把這些節(jié)點(diǎn)連接起來，不然的話計(jì)算機(jī)系統(tǒng)就會(huì)認(rèn)為這些線路是沒有連接在一起的。

在原理圖的設(shè)計(jì)完成了之后，就應(yīng)該要建立相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)表。在原理圖和印制線路版圖的之間，是需要靠網(wǎng)絡(luò)表來進(jìn)行連接的，要想將原理圖最終變成相應(yīng)的線路板版圖就需要通過網(wǎng)絡(luò)表來完成。首先要打開印制線路版圖的相關(guān)軟件，然后加載成功相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫。在禁止布線層當(dāng)中畫好相應(yīng)的印制線路版圖的基本外形，然后就對自動(dòng)布線的設(shè)置進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，使得印制線路版圖能夠很好的達(dá)到設(shè)計(jì)的相關(guān)要求。在通過相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)表，通過自動(dòng)布局的命令來擺好那些相應(yīng)的組件，還應(yīng)該要通過自動(dòng)布線的命令來進(jìn)行布線，這個(gè)過程是需要一定的時(shí)間才能夠完成的。在完成了上述過程之后，在通過人工來對電路圖當(dāng)中一些不合理的地方進(jìn)行調(diào)整，是電路圖的設(shè)計(jì)能夠合理。在全部完成電路設(shè)計(jì)之后，就可以生產(chǎn)電路板。

（二）設(shè)計(jì)電路板的版圖?，F(xiàn)在很多電路板廠在生產(chǎn)電路板的時(shí)候，基本上都是根據(jù)用戶自己設(shè)計(jì)的印制線路版圖來進(jìn)行生產(chǎn)的。如果是那些已經(jīng)成型了的電路板，還想要多生產(chǎn)一塊或者是很多塊的話，就可以直接利用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行輔助的設(shè)計(jì)，在生成了印制線路版圖之后在進(jìn)行電路板的生產(chǎn)。針對一些線路比較簡單的電路，可以采用刻度尺度量的方法來將印制線路版圖輸入到計(jì)算機(jī)當(dāng)中，首先要在線路當(dāng)中的某一角設(shè)置一個(gè)原點(diǎn)，然后其他的點(diǎn)則是可以用這點(diǎn)來進(jìn)行參照，然后來用刻度尺進(jìn)行度量。針對一些線路比較復(fù)雜，電子元件比較多的電路，如果還是采用刻度尺來進(jìn)行度量輸入的話，那么就需要很多的時(shí)間，而且精確度也不是很高。這種情況下，就可以采用掃描儀將印制線路版圖輸入到計(jì)算機(jī)當(dāng)中。通過這種方法，就可以省去很多的麻煩，而且還可以減少一些差錯(cuò)，所以采用掃描儀將印制線路版圖輸入到計(jì)算機(jī)當(dāng)中，在提高電路質(zhì)量的同時(shí)還可以提高工作的效率。

三、結(jié)束語

在社會(huì)的科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的時(shí)候，計(jì)算機(jī)輔助電路設(shè)計(jì)的方法也在不斷的發(fā)展和更新，所以電路的設(shè)計(jì)者也應(yīng)該要不斷的學(xué)習(xí)新的技術(shù)和知識(shí)，使自己可以得到相應(yīng)的提高，才能夠更好的滿足科學(xué)技術(shù)的發(fā)展需要。

參考文獻(xiàn)：

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篇2

關(guān)鍵詞：電子電路設(shè)計(jì)教學(xué)；軟件實(shí)際應(yīng)用

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)應(yīng)用發(fā)展空間也越來越廣闊。計(jì)算機(jī)軟件對于電子線路設(shè)計(jì)而言，其重要性不言而喻，可提供給電路設(shè)計(jì)更合理的參數(shù)方案，無論是教學(xué)應(yīng)用中亦或社會(huì)應(yīng)用中，均占有極高的比重和地位。目前，已有諸多設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)和研究電路的過程中，利用電腦仿真技術(shù)來分析調(diào)試電路設(shè)計(jì)，充分證實(shí)計(jì)算機(jī)軟件是實(shí)現(xiàn)電子電路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵工具。

一、電子電路設(shè)計(jì)教學(xué)和計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展現(xiàn)狀

在計(jì)算機(jī)技術(shù)迅猛發(fā)展的當(dāng)前，幾乎任何行業(yè)的發(fā)展都離不開計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)利用，特別是電子電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域，應(yīng)用各類計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行電路設(shè)計(jì)既快捷便利，又能有效驗(yàn)證電子線路的功能及連接。而隨著計(jì)算機(jī)軟件的普及應(yīng)用，其類型功能等越來越完善，也得到了廣泛的認(rèn)可。在實(shí)際的電路設(shè)計(jì)中，無論設(shè)計(jì)亦或搭建線路，都需要電路圖繪制、結(jié)構(gòu)調(diào)動(dòng)、電路及元件設(shè)計(jì)等電子領(lǐng)域共同參與，這就表明需要用到的計(jì)算機(jī)類型也不盡相同，也是促進(jìn)計(jì)算機(jī)軟件完善發(fā)展的內(nèi)在動(dòng)力。

目前，我國大多數(shù)高校開設(shè)的電子電路設(shè)計(jì)課程主要以“理論+實(shí)踐”為主，這種課程模式提供給學(xué)生學(xué)習(xí)電路設(shè)計(jì)更廣闊的發(fā)展空間。而使用計(jì)算機(jī)軟件輔助教學(xué)，讓學(xué)生掌握軟件使用方法，可利于學(xué)生通過軟件工具設(shè)計(jì)電子電阻，搭建和調(diào)試其線路。在電路設(shè)計(jì)教學(xué)中應(yīng)用輔助軟件，最具有代表性的實(shí)例即模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，其不但能使學(xué)生獲得基礎(chǔ)性知識(shí)，通過課堂的實(shí)踐練習(xí)更加深入認(rèn)知電路設(shè)計(jì)和仿真軟件應(yīng)用，也可在課程后期實(shí)踐中，更進(jìn)一步融合電子電路知識(shí)與軟件知識(shí)。從這個(gè)角度來看，進(jìn)行電子電路教學(xué)，對電路設(shè)計(jì)結(jié)合計(jì)算機(jī)軟件意義非凡，也是我國電子電路技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)前提。

二、電子電路設(shè)計(jì)教學(xué)中輔助軟件的應(yīng)用

（一）Portues軟件的應(yīng)用

目前，在電子電路設(shè)計(jì)的教學(xué)中，Portues軟件的應(yīng)用較為普遍，此軟件具有強(qiáng)大的輔助設(shè)計(jì)功能，作為仿真教學(xué)軟件之一，在科技水平大幅度提高的今天，逐漸受到電子電路專業(yè)師生的青睞。Portues軟件的應(yīng)用需通過在界定頁面演示后，根據(jù)仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果所得結(jié)論制定或優(yōu)化相關(guān)解決方案。這種仿真模式能提高軟件利用效率，得出一系列仿真波形和圖像，實(shí)現(xiàn)更深入的修改。通常來說，在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)者需要將初始的原理圖做成實(shí)際測試版進(jìn)行調(diào)試，發(fā)現(xiàn)問題后，需要進(jìn)行電路板的修改和完善。使用該軟件則可避免這一環(huán)節(jié)，只要通過該軟件就能分析原始電子電路設(shè)計(jì)，并自動(dòng)生成其研究結(jié)果。從這個(gè)角度來說，該軟件具有操作便利、功能全面的優(yōu)勢，并及時(shí)調(diào)整電子電路設(shè)計(jì)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，在學(xué)生實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)的過程中，也有利于解決電子電路設(shè)計(jì)教學(xué)中的問題。同時(shí)，該軟件的檢測手段更科學(xué)，可完全取代傳統(tǒng)落后檢測模式，且能夠大大降低實(shí)驗(yàn)成本，對提高教學(xué)效率減少設(shè)計(jì)時(shí)間作用巨大。

（二）CAD軟件的應(yīng)用

CAD軟件在電子電路設(shè)計(jì)教學(xué)中的應(yīng)用，與其他軟件相比具有研究不同圖像的特點(diǎn)，在教學(xué)中應(yīng)用相對廣泛。而在電子電路教學(xué)不斷發(fā)展的今天，該軟件不但有利于電路制圖，也有益于核算相關(guān)數(shù)據(jù)和繪制幾何圖形。教師在利用該軟件進(jìn)行電子電路設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)，可根據(jù)電子電路設(shè)計(jì)類型的不同，展示不同設(shè)計(jì)的方案及措施。而且，學(xué)生利用該軟件進(jìn)行實(shí)踐，可了解到電子電路設(shè)計(jì)中的各種問題，并更便捷快速地解決面臨的問題，使學(xué)生在實(shí)踐中不斷累積經(jīng)驗(yàn)，提高自身動(dòng)手能力及解決問題的能力，進(jìn)而避免這些問題對教學(xué)的干擾。另外，CAD軟件本身擁有元件整理庫，故能在教學(xué)中設(shè)置電子電路設(shè)計(jì)的相關(guān)元件，還能直接及時(shí)地給出解決電路設(shè)計(jì)中所存問題的方案。在教學(xué)中利用該軟件輔助，可有效減少制作原理圖像的時(shí)間，使學(xué)生深刻記憶制作設(shè)計(jì)的圖像。但需要注意一點(diǎn)，即教師要詳細(xì)說明模擬元件與真實(shí)元件的區(qū)別，以免學(xué)生在實(shí)踐操作中受到不安全因素的威脅。

（三）EWB軟件的應(yīng)用

EWB軟件是技術(shù)型仿真軟件，其中涉及大量高科技元件與電路模型。從仿真軟件角度來說，EWB軟件的使用功能十分強(qiáng)大，能夠進(jìn)行整體的電子電路分析，并可提出相關(guān)問題。該軟件與其他軟件相比，更具適用性，可以實(shí)現(xiàn)不同的電子電路設(shè)計(jì)。因此，當(dāng)教師利用該軟件輔助教學(xué)時(shí)，應(yīng)注重強(qiáng)調(diào)其不同所在，既要讓學(xué)生充分利用軟件主要功能，也要了解相關(guān)拓展功能。例如，系統(tǒng)的掃描分析電子電路形式時(shí)，該軟件在仿真各種函數(shù)的同時(shí)，也可模擬電路生成。另外，在學(xué)生利用軟件中涉及的高科技元件和功能完善原始電子電路設(shè)計(jì)的過程中，教師應(yīng)詳細(xì)地向?qū)W生介紹并解釋相關(guān)軟件的生成，以確保學(xué)生能夠全面掌握軟件使用方法，進(jìn)而開展高效的學(xué)習(xí)。在電子電路設(shè)計(jì)中只有不斷了解EWB軟件，將其全面融入其中才能展現(xiàn)其精準(zhǔn)程度與時(shí)效性。

三、結(jié)束語

通過上文分析可知，輔助軟件應(yīng)用于電子電路設(shè)計(jì)教學(xué)中，無疑是對電路設(shè)計(jì)和功能檢測教學(xué)方法的最佳補(bǔ)充。教師在備課期間，應(yīng)對各種輔助軟件運(yùn)用特點(diǎn)進(jìn)行合理比較，以便擇取更具備教學(xué)價(jià)值的軟件進(jìn)行教學(xué)，實(shí)現(xiàn)對電路參數(shù)的全面講解，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)到電力工程設(shè)計(jì)見地，進(jìn)而為其將來就業(yè)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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篇3

關(guān)鍵詞： 微電子學(xué)專業(yè)微電子技術(shù)課程教學(xué)改革

在當(dāng)今的信息時(shí)代，微電子學(xué)的應(yīng)用已經(jīng)深入國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。微電子技術(shù)的發(fā)展需要大量的多種多樣的人才，既需要設(shè)計(jì)和制造的人才，又需要科研和教學(xué)的人才，也需要管理和市場開發(fā)等方面的人才。因此，微電子學(xué)專業(yè)與其他專業(yè)一樣要培養(yǎng)高素質(zhì)的專門人才，在業(yè)務(wù)素質(zhì)方面，要培養(yǎng)出既具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)又具有很強(qiáng)的技術(shù)意識(shí)和技術(shù)能力的人才，培養(yǎng)出具有微電子背景的理工科復(fù)合型專業(yè)人才，以適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的需求。

一、課程現(xiàn)狀

由于受傳統(tǒng)辦學(xué)模式的影響很深，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、適應(yīng)環(huán)境的能力還不強(qiáng)。

1.課程設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容在一定程度上脫離實(shí)際需要。許多課程的內(nèi)容和實(shí)施計(jì)劃與其他本科專業(yè)有相當(dāng)?shù)睦淄?，這對基礎(chǔ)相對薄弱的學(xué)校學(xué)生來說可謂是難上加難，導(dǎo)致掌握的基礎(chǔ)知識(shí)不堅(jiān)實(shí)。

2.工程教育的非工程化現(xiàn)象嚴(yán)重，學(xué)生能力的培養(yǎng)與當(dāng)前電子技術(shù)實(shí)際需要的技能結(jié)合不緊密；教學(xué)內(nèi)容重復(fù)，層次不分明，銜接不科學(xué)，注重每門課程理論體系的完整性，但輕視課程之間的橫向聯(lián)系。

3.重視教材的編寫，輕視專業(yè)建設(shè)和課程的開發(fā)。

4.授課方式單一，重視教師的主導(dǎo)作用，輕視學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、自主性，實(shí)施“以講為主”的教學(xué)方法仍然偏重，不利于學(xué)生能力的培養(yǎng)。

5.實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱，許多學(xué)校對許多課程的教學(xué)實(shí)施手段與要求相距甚遠(yuǎn)。

二、教學(xué)內(nèi)容的改革

1.微電子學(xué)專業(yè)的學(xué)生必須掌握電子線路的基本概念理論和方法，必須系統(tǒng)地學(xué)習(xí)電路分析基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)和數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)等電子線路的基礎(chǔ)知識(shí)。但是這些基礎(chǔ)課程與微電子專業(yè)課程的內(nèi)容有許多重復(fù)之處，比如：《電子線路》教材中的內(nèi)容與微電子學(xué)專業(yè)的《集成電路設(shè)計(jì)原理》等課程中的內(nèi)容有許多重復(fù)。為了避免重復(fù)，需要有合理的開課時(shí)間安排，如《電子線路》課程應(yīng)安排在《集成電路設(shè)計(jì)原理》之前，這樣有利于合并課程中相互重疊的部分，既節(jié)約課時(shí)，又保證學(xué)生的系統(tǒng)學(xué)習(xí)。隨著大規(guī)模集成電路和電子計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展，電子電路分析與設(shè)計(jì)方法發(fā)生了重大的變革，以電子計(jì)算機(jī)輔助分析與設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)已廣泛應(yīng)用于電子電路、集成電路與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)之中，它改變了以定量估算和電路實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，成為現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)之一，是必不可少的工具與手段。因此，微電子技術(shù)專業(yè)課程內(nèi)容應(yīng)該增加計(jì)算機(jī)輔助分析與設(shè)計(jì)，可以與集成電路課程緊密結(jié)合起來，以適應(yīng)教學(xué)改革的需要。

2.加強(qiáng)計(jì)算機(jī)的訓(xùn)練與應(yīng)用，EDA設(shè)計(jì)技術(shù)是微電子技術(shù)的重要技術(shù)之一，集成電路的整個(gè)設(shè)計(jì)過程都普遍使用計(jì)算機(jī)輔助或電子自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)的工具，以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，因此培養(yǎng)的學(xué)生必須具有很強(qiáng)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用和電路開發(fā)能力。學(xué)生在本科四年學(xué)習(xí)過程中要結(jié)合不同時(shí)期的學(xué)習(xí)內(nèi)容，不斷地進(jìn)行計(jì)算機(jī)訓(xùn)練。不僅在硬件方面，而且在軟件方面，都要進(jìn)行嚴(yán)格的訓(xùn)練。在學(xué)習(xí)《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》、《B語言》、《微機(jī)原理及應(yīng)用》、《算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》等計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程期間，要結(jié)合上機(jī)訓(xùn)練和編寫基本的程序，使學(xué)生熟悉計(jì)算機(jī)的基本原理和基本軟件的使用。同時(shí)，要不斷地更新和補(bǔ)充教學(xué)內(nèi)容，把最新的技術(shù)內(nèi)容引入教學(xué)中，對學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)訓(xùn)練。

三、教學(xué)方法的改革

工程性、系統(tǒng)性和適用性強(qiáng)是該課程的顯著特點(diǎn)。大部分學(xué)生在學(xué)完這門課程后，只是了解了一些專業(yè)術(shù)語，掌握了一些基本原理及方法，但理論知識(shí)運(yùn)用不夠靈活，稍微復(fù)雜的電路圖就看不懂了，也不會(huì)分析和調(diào)試電路，更談不上設(shè)計(jì)和制作電路。長期以來，學(xué)生對這門課程的學(xué)習(xí)普遍感到比較吃力，甚至一些學(xué)生由于在學(xué)習(xí)該課程時(shí)產(chǎn)生了畏懼感，在以后的學(xué)習(xí)中凡是遇到跟模擬電路有關(guān)聯(lián)的課程都不自覺地帶有畏難情緒，從而影響了后續(xù)相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，許多老師反映難教，教學(xué)效果比較差。所以必須對傳統(tǒng)的教學(xué)手段進(jìn)行改進(jìn)。

1.授課。學(xué)生注意力的高低，是評(píng)判教學(xué)成功與否的一個(gè)重要指標(biāo)。微電子技術(shù)課程知識(shí)點(diǎn)多、內(nèi)容抽象，學(xué)習(xí)過程中困難大。傳統(tǒng)的教學(xué)手段以板書和理論分析講授為主。這樣的教學(xué)過程，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)聽起來、看起來枯燥乏味，注意力常常不集中，對于該課程中很多抽象的概念難以理解，講課效率低下。而多媒體課件融圖、文、聲為一體，動(dòng)靜結(jié)合，把看、聽、說、寫、想結(jié)合在一起，圖文并茂、視聽結(jié)合，富有吸引力，能引起學(xué)生的無意注意，使學(xué)生的注意力穩(wěn)定集中，可以更好地增強(qiáng)聽課效果。教師交替使用幾種授課方法可有效引導(dǎo)學(xué)生將注意力集中到教學(xué)中來，從而保證教學(xué)質(zhì)量。

2.開展課堂討論。把時(shí)間留給學(xué)生，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性在教學(xué)過程中，專門抽出時(shí)間留作課堂討論，以學(xué)生獨(dú)立自主學(xué)習(xí)為前提，以課外文獻(xiàn)閱讀為討論內(nèi)容，通過科研專題討論的形式，為學(xué)生提供充分自由的表達(dá)、質(zhì)疑、探究、討論問題的機(jī)會(huì)，將自己所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問題。這樣可調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，促使他們自己去獲取知識(shí)以及發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題，從而開發(fā)學(xué)生的智力，培養(yǎng)自學(xué)能力及創(chuàng)新能力。

3.實(shí)驗(yàn)和仿真。在集成電路設(shè)計(jì)及CAD技術(shù)教學(xué)內(nèi)容中加入實(shí)踐環(huán)節(jié)，在講授理論知識(shí)的基礎(chǔ)上增加VHDL模擬、電路模擬、器件模擬、工藝模擬的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，充分利用學(xué)校的EDA實(shí)驗(yàn)資源，在實(shí)驗(yàn)中利用可視化的技術(shù)使原本抽象、實(shí)驗(yàn)難度大、成本高或無法演示的內(nèi)容形象化、可視化，使復(fù)雜、枯燥的內(nèi)容變得直觀、有趣、容易理解，從而充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果，適時(shí)進(jìn)行簡練清晰的解說，給學(xué)生留下深刻的印象，使學(xué)習(xí)變得輕松而愉快，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，深化理論學(xué)習(xí)，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和走上工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在集成電路制造工藝講授過程中，盡可能地組織學(xué)生參觀各類先進(jìn)的半導(dǎo)體制作工藝相關(guān)實(shí)驗(yàn)室，提高學(xué)生對制作工藝的感性認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生以后從事微電子行業(yè)的興趣。

隨著計(jì)算機(jī)硬件的飛速進(jìn)步和軟件技術(shù)的迅猛發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)成為當(dāng)前流行的新型教學(xué)手段。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，由于實(shí)驗(yàn)室購置的設(shè)備和儀器，特別是微電子專業(yè)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備價(jià)格高昂、操作復(fù)雜、容易損傷，同學(xué)們很難得到上機(jī)鍛煉的機(jī)會(huì)。而使用基于虛擬仿真技術(shù)的教學(xué)方式，過程簡單靈活，交互方式多樣，結(jié)果直觀明了，既能培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和分析、綜合能力，又能提高學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性。虛擬仿真技術(shù)在微電子專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是在電路設(shè)計(jì)方面，基于電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化EDA技術(shù)實(shí)現(xiàn)對電子線路（包括集成電路與版圖）的模擬仿真；二是在微電子工藝與器件方面，基于半導(dǎo)體工藝和器件的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)TCAD實(shí)現(xiàn)對微電子制造工藝和半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)及工作過程的仿真與演示。使用仿真軟件所提供的強(qiáng)大功能，包括軟件所具有的可升級(jí)性，在課堂和實(shí)驗(yàn)中通過軟件設(shè)計(jì)微電子電路、工藝和器件，在屏幕上模擬其功能，可使教學(xué)概念清晰，內(nèi)容生動(dòng)，過程可視，還能夠大幅節(jié)省實(shí)驗(yàn)設(shè)備的購置和維護(hù)費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)高效。

4.課程設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)可以培養(yǎng)學(xué)生綜合分析、實(shí)際動(dòng)手能力，同時(shí)能夠培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問題、探索創(chuàng)新能力及組織所學(xué)知識(shí)的能力，更為重要的是這些設(shè)計(jì)能增加學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性。教師要組織帶有研制產(chǎn)品意義的綜合性應(yīng)用課題，指導(dǎo)學(xué)生小組做設(shè)計(jì)。學(xué)生可以事先對自己的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行仿真研究，然后實(shí)施，從而節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間，節(jié)約體力和精力。課程設(shè)計(jì)應(yīng)激發(fā)學(xué)生的科研興趣，活躍學(xué)生的思維，開闊學(xué)生的知識(shí)面，促進(jìn)學(xué)生對所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)研究的能力，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整體質(zhì)量和水平。例如以研制有新技術(shù)指標(biāo)要求的集成溫度傳感器為課題，讓學(xué)生首先利用計(jì)算機(jī)做電路綜合、模擬調(diào)整、仿真、版圖設(shè)計(jì)與驗(yàn)證并制備出掩模版，然后投片到芯片測試，根據(jù)測試結(jié)果分析問題，必要時(shí)返回進(jìn)行第二次、第三次設(shè)計(jì)和投片。這個(gè)階段要增加工藝制備實(shí)踐的環(huán)節(jié)，注意工藝技術(shù)的培養(yǎng)。當(dāng)然，要在畢業(yè)設(shè)計(jì)的有限時(shí)間中成功地研制出一個(gè)新的微電子產(chǎn)品是不大可能的，但是，把這種有創(chuàng)新意義的課題讓學(xué)生去實(shí)踐，對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力會(huì)起很大的作用。

四、結(jié)語

目前，我國人才供求結(jié)構(gòu)中存在著嚴(yán)重的“所供非所求，所教非所需”的不對稱現(xiàn)象：一方面，我國對集成電路設(shè)計(jì)師的需求達(dá)幾十萬，人才缺口很大，另一方面，我國每年卻有大批的大學(xué)生畢業(yè)后找不到工作，造成巨大的就業(yè)壓力。要解決這一問題，高校教育要針對我國集成電路制造和設(shè)計(jì)人才缺乏的現(xiàn)狀探索新型的高水平、復(fù)合型的集成電路人才培養(yǎng)模式，面向市場，及時(shí)了解微電子產(chǎn)業(yè)的人才需求情況，根據(jù)市場需要，及時(shí)調(diào)整教學(xué)體系，確定人才培養(yǎng)方向，探索新的教學(xué)模式，有效提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)適合時(shí)展需要的人才。

參考文獻(xiàn)：

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［4］汪慧蘭.微電子技術(shù)課程設(shè)置與改革初探［J］.內(nèi)蒙古電大學(xué)刊，2008.

篇4

【關(guān)鍵詞】EDA；電子系統(tǒng)；CPLD/FPGA；VHDL

1.引言

電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（Electronic Design Aut-omation）的縮寫即是EDA。EDA技術(shù)是把計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用在電子設(shè)計(jì)過程的一門技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)了電子設(shè)計(jì)的自動(dòng)化進(jìn)行，現(xiàn)今EDA技術(shù)已經(jīng)廣泛用于電子電路的設(shè)計(jì)仿真以及集成電路版圖設(shè)計(jì)、印刷電路板的設(shè)計(jì)和可編程器件的編程等工作中。EDA技術(shù)是一門綜合的學(xué)科，它代表了未來電子設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展方向，打破了軟硬件之間的隔閡。

我們依據(jù)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)介入程度的不同，將電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)分為以下三類：

1.1 人工的設(shè)計(jì)方法

此種設(shè)計(jì)方法從提出方案到驗(yàn)證方案等等均需要由人工來完成，并且方案的驗(yàn)證必須搭建實(shí)際的電路來完成驗(yàn)證。這種人工的設(shè)計(jì)方法缺陷在于：開銷特別大，但是效率卻極低，并且周期比較長，還有一點(diǎn)就是現(xiàn)在的產(chǎn)品不是單單靠人工就能夠完成的。

1.2 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD

1970年以來，計(jì)算機(jī)開始被應(yīng)用于Ic版圖設(shè)計(jì)以及PCB布局布線，后來發(fā)展為可對電路功能和結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且在原來的基礎(chǔ)上增添了邏輯仿真、自動(dòng)布局布線等等的功能?？梢赃@么說CAD技術(shù)的應(yīng)用取得了可喜的成果。但我們也不能過于樂觀，因?yàn)楦鞣N各樣的軟件層出不窮，每一種設(shè)計(jì)軟件只能夠解決一部分的問題，這就造成了軟件不能完全脫離人去設(shè)計(jì)，智能化程度不能夠滿足人們的需求。

1.3 EDA電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化

1990年以后是EDA時(shí)代的到來。伴隨著電子計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)被廣泛的應(yīng)用于電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和電子產(chǎn)品的測試以及電子產(chǎn)品的制造等各環(huán)節(jié)當(dāng)中。由于電子產(chǎn)品的性能不斷提高以及精密度的增加，產(chǎn)品的更新所需要的時(shí)間越來越短。相應(yīng)的，電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和電子產(chǎn)品的測試以及電子產(chǎn)品的制造也必須跟上更新的步伐。同時(shí)EDA也是CAD向前發(fā)展的必然產(chǎn)物，是電子設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。

2.EDA的基本特征

作為現(xiàn)今社會(huì)電子設(shè)計(jì)最前沿的技術(shù)，電子設(shè)計(jì)工程師可以通過EDA從協(xié)議、算法等等開始對電子系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣可以使計(jì)算機(jī)完成大量的工作，并實(shí)現(xiàn)了從電路設(shè)計(jì)以及性能分析至設(shè)計(jì)出PCB版圖整個(gè)過程完全在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化處理。EDA設(shè)計(jì)工程師采用從系統(tǒng)設(shè)計(jì)入手，對功能方框圖進(jìn)行劃分以及對結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)工程師對系統(tǒng)硬件功能的完成需要依靠EDA軟件和硬件描述語言。

另一方面，電子設(shè)計(jì)的仿真和調(diào)試是在高層次上進(jìn)行完成的，這樣做的好處是方便在初期發(fā)現(xiàn)一些錯(cuò)誤，主要是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的，這樣可以有效地減少設(shè)計(jì)資源的浪費(fèi)，同時(shí)避免了做大量的邏輯功能仿真工作，使設(shè)計(jì)能夠取得一次性成功。又由于電子產(chǎn)品日趨復(fù)雜，集成度又顯著提高，現(xiàn)存的中小型規(guī)模的集成電路已經(jīng)不能夠滿足我們的要求，這就導(dǎo)致了電子電路設(shè)計(jì)由小規(guī)模芯片轉(zhuǎn)向了大規(guī)模甚至超大規(guī)模芯片，產(chǎn)生了具有高集成度和低功耗等功能的可編程ASIC器件。

3.EDA的應(yīng)用

隨著EDA技術(shù)的迅猛發(fā)展，EDA技術(shù)主要在以下兩個(gè)方面發(fā)揮了巨大作用。首先，在科研方面的應(yīng)用：

主要是應(yīng)用仿真工具，比如PSPICE、VHDL等，利用這些工具進(jìn)行電路的設(shè)計(jì)以及電路的仿真；還用虛擬儀器對產(chǎn)品進(jìn)行測試；在儀器中應(yīng)用CPLD/FPGA器件；從事一些ASIC或者PCB的設(shè)計(jì)等等，總之EDA技術(shù)在科研方面獲得了廣泛的應(yīng)用。取得了顯著地經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。其次，在教學(xué)方面的應(yīng)用：可以這么說幾乎設(shè)置有電子信息這個(gè)專業(yè)的院校，無論理工科還是文科類的高校，幾乎都設(shè)有EDA的課程，設(shè)置這門課程的目的在于，讓同學(xué)們了解EDA的原理，能夠?qū)W會(huì)利用HDL對系統(tǒng)邏輯進(jìn)行描述，同時(shí)掌握用其進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)的操作方法，達(dá)到無論是做畢業(yè)設(shè)計(jì)還是以后參加了工作，都能夠進(jìn)行簡單的設(shè)計(jì)。為此我國每2年舉辦一次大學(xué)生電子設(shè)計(jì)的競賽，這也是在考察學(xué)生的EDA技術(shù)水平，可以這么說，EDA技術(shù)已經(jīng)是電子領(lǐng)域里不可或缺的一門技術(shù)。

4.EDA的常用軟件

EDA軟件很多，大體上分為PCB設(shè)計(jì)軟件、IC設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)以及仿真工具等，下面簡單介紹在我國應(yīng)用比較多的幾個(gè)軟件。

4.1 電子電路設(shè)計(jì)以及仿真工具

電子電路設(shè)計(jì)以及仿真工具有：SPICE、EWB等等。

（1）SPICE工具是由美國加州大學(xué)研發(fā)出的電路分析軟件，由于其廣泛的被使用，同時(shí)功能足夠強(qiáng)大，被認(rèn)為是國際上對電子電路性能模擬的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，具有文本輸入和電路原理圖的圖形輸入兩種功能。

（2）EWB工具是加拿大Interactive Image Technologic Ltd公司研發(fā)的電子電路仿真工具。這款軟件可以提供多種類型的虛擬儀器，可以像操作實(shí)際儀器一樣對其進(jìn)行操作。并且軟件可以提供的元器件種類繁多，器件比較齊全，它在功能上模仿了SPICE，但是沒有SPICE那么多的分析功能。

4.2 PCB設(shè)計(jì)軟件

PCB設(shè)計(jì)軟件包括Protel、Cadence PSD、OrCAD、PowerPCB等等，其中Protel在我國應(yīng)用最廣泛，它是由澳大利亞Protel Technology公司研發(fā)的電路板設(shè)計(jì)軟件。許多理工類高校都設(shè)有這么課程，而且電路公司幾乎沒有一個(gè)不使用它的，它能夠全方位的對電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且Protel具有易于使用、界面友好等優(yōu)點(diǎn)，電路設(shè)計(jì)和PCB設(shè)計(jì)是其最有代表性的功能。

5.EDA的發(fā)展前景

21世紀(jì)后，大規(guī)模的FPGA、CPLD器件的涌出，使得EDA軟件持續(xù)更新，EDA技術(shù)取得了更大的發(fā)展。如果想?yún)⑴c世界范圍電子市場的競爭，提高競爭能力，那么EDA技術(shù)是需要熟練掌握的，只有這樣電子企業(yè)才能夠生存和發(fā)展下去。

參考文獻(xiàn)

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[2]顧青華.談電子EDA技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J].信息與電腦（理論版），2010（08）.

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關(guān)鍵詞:EDA技術(shù)；通信電子線路；構(gòu)成；應(yīng)用

1EDA技術(shù)概述

1.1EDA技術(shù)內(nèi)涵

EDA技術(shù)是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的簡稱,是計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助測試技術(shù)以及計(jì)算機(jī)輔助工程等項(xiàng)目的融合。在EDA技術(shù)應(yīng)用過程中,將計(jì)算機(jī)作為基礎(chǔ),借助硬件描述語言完成設(shè)計(jì)文件,能結(jié)合設(shè)計(jì)需求對設(shè)計(jì)文件進(jìn)行集中的編輯和處理,運(yùn)行邏輯編譯單元、化簡單元、分割單元、綜合單元和估化單元等,確保布局布線效果的最優(yōu)化,也能有效建立仿真模型。在EDA技術(shù)中,要對特定的目標(biāo)芯片進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪m配編譯,保證編程下載效果的最優(yōu)化[1]。

1.2EDA技術(shù)構(gòu)成

在EDA技術(shù)組成結(jié)構(gòu)中,主要分為兩個(gè)非常重要的軟件包。第一個(gè)軟件包主要是適配器,基本作用就是將綜合器產(chǎn)生的表文件配置在對應(yīng)的目標(biāo)器中,產(chǎn)生最終下載文件。需要注意的是,適配器的選定目標(biāo)期間范圍要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行確定,不能超過綜合器中制定的目標(biāo)器件。第二個(gè)軟件包是綜合器,設(shè)計(jì)人員在EDA技術(shù)應(yīng)用過程中要集中完成固定系統(tǒng)項(xiàng)目,針對原理圖和狀態(tài)圖形進(jìn)行綜合性描述,發(fā)揮綜合器對硬件系統(tǒng)進(jìn)行編譯和轉(zhuǎn)化的優(yōu)勢,生成描述功能性的文件,落實(shí)相關(guān)需求。另外,在硬件結(jié)構(gòu)參數(shù)給定的基礎(chǔ)上,能實(shí)現(xiàn)綜合器的全面工作,并且有效建立硬件和軟件的連接,能將電路中的高級(jí)語言直接轉(zhuǎn)化為低級(jí)語言描述。EDA技術(shù)能在提高電路設(shè)計(jì)工作實(shí)際效率和應(yīng)用效果的同時(shí),確保電路設(shè)計(jì)可操作性的完整性,也能促進(jìn)電子工程技術(shù)的全面發(fā)展[2]。

2通信電子線路中EDA技術(shù)的應(yīng)用分析

將EDA技術(shù)應(yīng)用在通信電子線路中,不僅僅是為了提高工作的實(shí)效性,也是為了進(jìn)一步升級(jí)其實(shí)際質(zhì)量,踐行智能化發(fā)展要求和運(yùn)行目標(biāo),積極創(chuàng)設(shè)系統(tǒng)化的管控和技術(shù)應(yīng)用措施,也為管理效果的全面優(yōu)化奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.1射頻電子線路應(yīng)用EDA技術(shù)

在EDA技術(shù)的工具包中,主要涉及的模塊分為以下三種,分別為芯片輔助設(shè)計(jì)軟件、系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件和可編程芯片設(shè)計(jì)軟件。其中,射頻電子線路就是通信電子線路設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵模塊,需要設(shè)計(jì)人員給予高度關(guān)注,并且對技術(shù)應(yīng)用類型以及應(yīng)用機(jī)制展開深度挖掘和研究。在射頻電子線路中,要借助軟件結(jié)構(gòu)對編制相關(guān)設(shè)計(jì)文件,借助計(jì)算機(jī)的相關(guān)工具對其進(jìn)行編輯,踐行自動(dòng)邏輯編譯的具體操作,應(yīng)用分割操作對數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行整合,并且將復(fù)雜的程序結(jié)構(gòu)化簡,有效綜合數(shù)據(jù)模塊和信息單元,建立健全有效的仿真模型和計(jì)算體系,從而有效設(shè)計(jì)布線方案[3]。只有保證每一個(gè)工序的完整性,才能有效升級(jí)設(shè)計(jì)流程的完整程度。從而對目標(biāo)芯片的邏輯映射以及適配編譯等項(xiàng)目進(jìn)行集中整合,確保編程下載效果的完整性,升級(jí)設(shè)計(jì)效果和設(shè)計(jì)要求。在實(shí)際設(shè)計(jì)項(xiàng)目中,要利用專業(yè)化仿真設(shè)計(jì)軟件對不同單元的電路進(jìn)行整合,升級(jí)設(shè)計(jì)效果、仿真實(shí)效性以及驗(yàn)證完整性。需要注意的是,在建立電子仿真元件模型的過程中,由于模型具有典型性,且內(nèi)部元件參數(shù)存在離散特征,因此,會(huì)受到電子裝配工藝以及電路連線分布參數(shù)的影響。設(shè)計(jì)人員要對線路進(jìn)行安裝、測試以及系統(tǒng)化調(diào)整,保證整個(gè)流程符合實(shí)際需求的基礎(chǔ)上,最終投入生產(chǎn)。另外,在實(shí)際從設(shè)計(jì)項(xiàng)目中,也要對電路原理圖和硬件電路制作圖進(jìn)行整合,將設(shè)計(jì)元素都在板圖中表現(xiàn)出來,借助設(shè)計(jì)對電路的性能和正確性展開全面檢查,從而完成設(shè)計(jì)圖,發(fā)揮仿真軟件檢測電路連接效果的優(yōu)勢,修正基本問題,優(yōu)化運(yùn)行效率[4]。除此之外,設(shè)計(jì)人員也要對設(shè)計(jì)過程中的EDA技術(shù)功能性進(jìn)行集中整合,若是板的實(shí)際尺寸不足,就會(huì)增加不同器件的密充效果,對布線規(guī)則也提出了更高的要求,使得設(shè)計(jì)難度增大,需要設(shè)計(jì)人員結(jié)合實(shí)際問題進(jìn)行集中整合。

2.2分頻器線路系統(tǒng)應(yīng)用EDA技術(shù)

在電子線路中,分頻器是基礎(chǔ)項(xiàng)目,需要通信電子線路結(jié)合實(shí)際情況對分頻器類型進(jìn)行集中處理,設(shè)計(jì)線路也要結(jié)合半整數(shù)分頻和整數(shù)分頻進(jìn)行集中整合,亦或是在同一個(gè)電子線路中使用多種分頻形式,從根本上提高整體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的完整性和有效性,利用更加系統(tǒng)化的管理機(jī)制和控制措施,升級(jí)管理效果[5]。在應(yīng)用EDA技術(shù)的過程中,要對分頻器設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行整合,優(yōu)化分頻器設(shè)計(jì)方式的完整性。EDA技術(shù)也能將電子系統(tǒng)接收的信號(hào)設(shè)定為時(shí)鐘信號(hào),對敏感信號(hào)建立四分頻處理,最終輸出常規(guī)性信號(hào),確保復(fù)位信號(hào)的完整性,配置對應(yīng)的計(jì)數(shù)器后,能對信號(hào)轉(zhuǎn)化項(xiàng)目進(jìn)行整合,落實(shí)設(shè)計(jì)目標(biāo)。需要注意的是,在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中,要對系統(tǒng)中的允許程序進(jìn)行標(biāo)注處理。

3結(jié)語

總而言之,EDA技術(shù)是電子設(shè)計(jì)技術(shù)中的核心項(xiàng)目,是融合了智能技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的項(xiàng)目,在電子線路設(shè)計(jì)機(jī)制和板管理體系中的重點(diǎn),相關(guān)設(shè)計(jì)人員要升級(jí)技術(shù)結(jié)構(gòu)和管控措施,優(yōu)化工作效率的同時(shí),建立健全完整的處理效果,實(shí)現(xiàn)技術(shù)結(jié)構(gòu)的全面升級(jí),也能為通信電子線路的可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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篇6

關(guān)鍵字:EDA 電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化 設(shè)計(jì)工具 應(yīng)用領(lǐng)域 發(fā)展趨勢

一、EDA技術(shù)的概念

EDA是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(Electronic Design Automation)的縮寫。由于它是一門剛剛發(fā)展起來的新技術(shù)，涉及面廣，內(nèi)容豐富，理解各異，所以目前尚無一個(gè)確切的定義。但從EDA應(yīng)用的層面來看,可以理解為:EDA技術(shù)是指以計(jì)算機(jī)為工作平臺(tái)，融合了應(yīng)用電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理及智能化技術(shù)的最新成果，進(jìn)行電子產(chǎn)品的自動(dòng)設(shè)計(jì)。從EDA技術(shù)的幾個(gè)主要方面的內(nèi)容來看，可以理解為：EDA技術(shù)是以大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷樵O(shè)計(jì)載體，以硬件描述語言為系統(tǒng)邏輯描述的主要表達(dá)方式，以計(jì)算機(jī)、大規(guī)模可編程邏輯器件的開發(fā)軟件及實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)為設(shè)計(jì)工具，通過有關(guān)的開發(fā)軟件，自動(dòng)完成用軟件的方式設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)到硬件系統(tǒng)的一門新技術(shù)?？梢詫?shí)現(xiàn)邏輯編譯、邏輯化簡、邏輯分割、邏輯綜合及優(yōu)化，邏輯布局布線、邏輯仿真。完成對于特定目標(biāo)芯片的適配編譯、邏輯映射、編程下載等工作，最終形成集成電子系統(tǒng)或?qū)Ｓ眉尚酒?/p>

二、EDA在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用

EDA技術(shù)發(fā)展迅猛，逐漸在教學(xué)、科研、產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造等各方面都發(fā)揮著巨大的作用。包括在機(jī)械、電子、通信、航空航天、化工、礦產(chǎn)、生物、醫(yī)學(xué)、軍事等各個(gè)領(lǐng)域，都有EDA的應(yīng)用。目前EDA 技術(shù)已在各大公司、企事業(yè)單位和科研教學(xué)部門廣泛使用。例如在飛機(jī)制造過程中，從設(shè)計(jì)、性能測試及特性分析直到飛行模擬，都可能涉及到EDA技術(shù)。

在教學(xué)方面：幾乎所有理工科（特別是電子信息）類的高校都開設(shè)了EDA課程。主要是讓學(xué)生了解EDA的基本概念和基本原理、掌握用HDL語言編寫規(guī)范、掌握邏輯綜合的理論和算法、使用EDA工具進(jìn)行電子電路課程的實(shí)驗(yàn)并從事簡單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。一般學(xué)習(xí)電路仿真工具（如EWB、PSPICE）和PLD開發(fā)工具（如Altera/Xilinx的器件結(jié)構(gòu)及開發(fā)系統(tǒng)），為今后工作打下基礎(chǔ)。

在科研方面：主要利用電路仿真工具(EwB或PSPICE、VLOL等)進(jìn)行電路設(shè)計(jì)與仿真；利用虛擬儀器進(jìn)行產(chǎn)品調(diào)試；將OLI／FPGA器件的開發(fā)應(yīng)用到儀器設(shè)備中。例如在CDMA無線通信系統(tǒng)中，所有移動(dòng)手機(jī)和無線基站都工作在相同的頻譜，為區(qū)別不同的呼叫，每個(gè)手機(jī)有一個(gè)唯一的碼序列，CDMA基站必須能判別這些不同觀點(diǎn)的碼序列才能分辨出不同的傳呼進(jìn)程；這一判別是通過匹配濾波器的輸出顯示在輸人數(shù)據(jù)流中探調(diào)到特定的碼序列；FPGA能提供良好的濾波器設(shè)計(jì)，而且能完成DSP高級(jí)數(shù)據(jù)處理功能，因而FPGA在現(xiàn)代通信領(lǐng)域方面獲得廣泛應(yīng)用。

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造方面：從高性能的微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器一直到彩電、音響和電子玩具電路等，EDA技術(shù)不單是應(yīng)用于前期的計(jì)算機(jī)模擬仿真、產(chǎn)品調(diào)試，而且也在PCB的制作、電子設(shè)備的研制與生產(chǎn)、電路板的焊接、ASIC的流片過程等有重要作用?？梢哉f電子EDA技術(shù)已經(jīng)成為電子工業(yè)領(lǐng)域不可缺少的技術(shù)支持。

三、EDA技術(shù)的發(fā)展趨勢

從目前的EDA技術(shù)來看，其發(fā)展趨勢是政府重視、使用普及、應(yīng)用文泛、工具多樣、軟件功能強(qiáng)大。

中國EDA市場已漸趨成熟，不過大部分設(shè)計(jì)工程師面向的是PC主板和小型ASIC領(lǐng)域，僅有小部分（約11%）的設(shè)計(jì)人員工發(fā)復(fù)雜的片上系統(tǒng)器件。為了與臺(tái)灣和美國的設(shè)計(jì)工程師形成更有力的競爭，中國的設(shè)計(jì)隊(duì)伍有必要購入一些最新的EDA技術(shù)。

在信息通信領(lǐng)域，要優(yōu)先發(fā)展高速寬帶信息網(wǎng)、深亞微米集成電路、新型元器件、計(jì)算機(jī)及軟件技術(shù)、第三代移動(dòng)通信技術(shù)、信息管理、信息安全技術(shù)，積極開拓以數(shù)字技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的新一代信息產(chǎn)品，發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)，培育新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。要大力推進(jìn)制造業(yè)信息化，積極開展計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）、計(jì)算機(jī)輔助工藝（CAPP）、計(jì)算機(jī)機(jī)輔助制造（CAM）、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）、制造資源計(jì)劃（MRPII）及企業(yè)資源管理（ERP）等。有條件的企業(yè)可開展“網(wǎng)絡(luò)制造”，便于合作設(shè)計(jì)、合作制造，參與國內(nèi)和國際競爭。開展“數(shù)控化”工程和“數(shù)字化”工程。自動(dòng)化儀表的技術(shù)發(fā)展趨勢的測試技術(shù)、控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)進(jìn)一步融合，形成測量、控制、通信與計(jì)算機(jī)（M3C）結(jié)構(gòu)。在ASIC和PLD設(shè)計(jì)方面，向超高速、高密度、低功耗、低電壓方向發(fā)展。外設(shè)技術(shù)與EDA工程相結(jié)合的市場前景看好，如組合超大屏幕的相關(guān)連接，多屏幕技術(shù)也有所發(fā)展。中國自1995年以來加速開發(fā)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，先后建立了幾所設(shè)計(jì)中心，推動(dòng)系列設(shè)計(jì)活動(dòng)以應(yīng)對亞太地區(qū)其它EDA市場的競爭。

在EDA軟件開發(fā)方面，目前主要集中在美國。但各國也正在努力開發(fā)相應(yīng)的工具。日本、韓國都有ASIC設(shè)計(jì)工具，但不對外開放 。中國華大集成電路設(shè)計(jì)中心，也提供IC設(shè)計(jì)軟件，但性能不是很強(qiáng)。相信在不久的將來會(huì)有更多更好的設(shè)計(jì)工具有各地開花并結(jié)果。據(jù)最新統(tǒng)計(jì)顯示，中國和印度正在成為電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化領(lǐng)域發(fā)展最快的兩個(gè)市場，年復(fù)合增長率分別達(dá)到了50%和30%。

EDA技術(shù)發(fā)展迅猛，完全可以用日新月異來描述。EDA技術(shù)的應(yīng)用廣泛，現(xiàn)在已涉及到各行各業(yè)。EDA水平不斷提高，設(shè)計(jì)工具趨于完美的地步。EDA市場日趨成熟，但我國的研發(fā)水平沿很有限，需迎頭趕上。

四、結(jié)語

EDA技術(shù)是以大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷樵O(shè)計(jì)載體，以硬件描述語言為系統(tǒng)邏輯描述的主要表達(dá)方式，以計(jì)算機(jī)、大規(guī)模可編程邏輯器件的開發(fā)軟件及實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)為設(shè)計(jì)工具，通過有關(guān)的開發(fā)軟件，自動(dòng)完成用軟件的方式設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)到硬件系統(tǒng)的一門新技術(shù)。EDA技術(shù)的應(yīng)用廣泛，現(xiàn)在已涉及到各行各業(yè)。EDA市場日趨成熟，但我國的研發(fā)水平沿很有限，需迎頭趕上。

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篇7

【關(guān)鍵詞】機(jī)電產(chǎn)品;一體化設(shè)計(jì);計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)

機(jī)電一體化技術(shù)是建立在機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感技術(shù)、電子技術(shù)和伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)等現(xiàn)代高新技術(shù)群體基礎(chǔ)上的一種高新技術(shù)。它突出的特點(diǎn)是將機(jī)械產(chǎn)品中融入了過去所沒有的新技術(shù),將電子元件信息處理及自動(dòng)控制功能整合到機(jī)械設(shè)備中,因此得到了一種在過去依靠單一技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)的效果。

一、機(jī)電一體化工程

機(jī)電一體化設(shè)計(jì)要突出以下特點(diǎn)。在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí),只依賴一種技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)的情況下,要進(jìn)行電子與機(jī)械技術(shù)有機(jī)的結(jié)合開展設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化時(shí)要對技術(shù)方案開展評(píng)估,在電子元件與機(jī)械設(shè)備匹配的情況下,選擇最優(yōu)的技術(shù)方案。

機(jī)電產(chǎn)品的性能必須通過機(jī)電配合才能實(shí)現(xiàn)這兩種技術(shù)相互聯(lián)系、相互補(bǔ)充。只依靠電子元件或者淚L械裝置無法完成,要考慮機(jī)械裝置和電子元件控制,即軟、硬件相互結(jié)合,才能實(shí)現(xiàn)多種技術(shù)共存。另外,在設(shè)計(jì)產(chǎn)品的同時(shí)要考慮產(chǎn)品成本、可靠性、精度、市場需求情況等要求。

機(jī)電一體化的設(shè)計(jì)通常要經(jīng)過開發(fā)設(shè)計(jì)階段和適應(yīng)性設(shè)計(jì)階段等。開發(fā)設(shè)計(jì)是在沒有任何參照的情況下開發(fā)設(shè)計(jì)產(chǎn)品,并滿足性能要求,設(shè)計(jì)人員要有豐富的想象力和扎實(shí)的理論基礎(chǔ)及市場經(jīng)驗(yàn)。適應(yīng)性設(shè)計(jì)階段,對原有的產(chǎn)品設(shè)計(jì),進(jìn)行修改,完善功能和局部改進(jìn),使開發(fā)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的性能、功能有所提高。另外,通過改變外型尺寸、速度、精度等參數(shù)來增加產(chǎn)品性能比,來滿足用戶的需要。在進(jìn)行機(jī)電一體化設(shè)計(jì)時(shí)要充分利用計(jì)算機(jī)技術(shù),如用Auto cad程序設(shè)計(jì)及借助計(jì)算,分析、模擬、優(yōu)化等設(shè)計(jì)方案,來提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的效率及精度。在設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮產(chǎn)品的用途、性能、成本等因素,要設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)實(shí)用、可靠、技術(shù)新、消耗少的產(chǎn)品來滿足市場需求。

二、機(jī)電一體化設(shè)計(jì)探討

機(jī)電由于專業(yè)上的差異,因此在設(shè)計(jì)方法上有很大的不同。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)往往是在前人的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,著重于形象思維。因而較多的工作是在圖紙的設(shè)計(jì)上,并力求在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)階段不斷論證完善。而電路設(shè)計(jì)建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,組成線路的元器件比較規(guī)格化、標(biāo)準(zhǔn)化、并且在一個(gè)電路板上換幾個(gè)元器件比較容易。決不象機(jī)械改變其中的零部件周期長、浪費(fèi)大。因此機(jī)電設(shè)計(jì)有一定的靈活性,電設(shè)計(jì)更注重的是邏輯思維。

由于機(jī)電之間的差異,所以在現(xiàn)代科技迅猛發(fā)展的今天,特別是機(jī)電一體化產(chǎn)品的研制,傳統(tǒng)的方法是很難適應(yīng)的。因此討論機(jī)電一體化設(shè)計(jì)方法有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1、相似物理模型

電子學(xué)、機(jī)械學(xué)都是建立在物理學(xué)的基礎(chǔ)上,而縱觀自然科學(xué)的發(fā)展過程兩者之間有血緣關(guān)系。早期的力學(xué)研究推動(dòng)了電路理論研究,電子學(xué)的許多概念都?xì)埩粲袡C(jī)械學(xué)的痕跡。如MKB機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)可以模擬成為LCR電路系統(tǒng)。此外旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、熱傳導(dǎo)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)等基本上也都能摸擬成LCR電路系統(tǒng)、其狀態(tài)方程一致。所以對于機(jī)電一體化模型,我們可以據(jù)此相似原理把一個(gè)電系統(tǒng)或一個(gè)機(jī)系統(tǒng)均抽象成一個(gè)物理系統(tǒng)處理,這對實(shí)體系統(tǒng)的分析非常簡便。再用狀態(tài)變量法抽象出數(shù)學(xué)模型即狀態(tài)變量方程。然后再借助于計(jì)算機(jī)分析、計(jì)算、處理或直接控制。

2、系統(tǒng)尋優(yōu)原則

機(jī)電一體化的核心是如何融為一體因此機(jī)電一體化設(shè)計(jì)應(yīng)從整體上研究,其總體指標(biāo)、功能應(yīng)力求以最簡單的手法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的功能。亦即要從系統(tǒng)角度優(yōu)化使機(jī)電有機(jī)結(jié)合到恰到好處。作為一門學(xué)科,二個(gè)單一技術(shù)有時(shí)也許是很平常的,但多種這樣的技術(shù)的融合,往往會(huì)導(dǎo)致驚人的結(jié)果。如美國阿波羅登月計(jì)劃,沒有一項(xiàng)突破性技術(shù),卻是一項(xiàng)卓越的成功的系統(tǒng)工程。所以系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)之初,總的功能指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)途徑、保證方法的尋優(yōu)是機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)把

3、相似簡圖分析法

無論是電路設(shè)計(jì)還是機(jī)械設(shè)計(jì)其主要表達(dá)形式都是工程圖紙。分析兩者之間的異同,顯然電路注重功能分析,機(jī)械更注重結(jié)構(gòu)分析。電路主要原理上亦即邏輯上能走通.參數(shù)的修改調(diào)整方便靈活。尤其是集成電路的發(fā)展更加明顯。而機(jī)械是在形象思維的基礎(chǔ)上大量結(jié)構(gòu)的組合,修改比較麻煩。顯然電路的這種兩單符號(hào)的表達(dá)與功能分析法是比較有利的。其原因是其標(biāo)準(zhǔn)化工作好。如元器件都有一定的規(guī)范。尤其集成電路的發(fā)展使電路濃縮,使電路模塊化,更利于設(shè)計(jì)與分析。而機(jī)械除了緊固件及其中某些液壓與氣動(dòng)元件外,大都只是設(shè)計(jì)上的標(biāo)準(zhǔn)化。即便是其中的液壓與氣動(dòng)元件也沒形成系列化。因此筆者認(rèn)為研究機(jī)電一體化設(shè)計(jì)方法有必要在逐漸促使機(jī)械部件標(biāo)堆化的基礎(chǔ)上創(chuàng)立一種類似電路元器件或液氣元件的相似簡圖。這樣便能簡潔明了的表達(dá)機(jī)電一體化系統(tǒng)方案,易分析,修改,便于優(yōu)化設(shè)計(jì)。

三、結(jié)束語

機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品將是今后技術(shù)裝備中十分重要的部分,微電子技術(shù)的突飛猛進(jìn)帶來了不少奇跡,但是這一新技術(shù)潛在的最大成就,將是機(jī)械技術(shù)與微電子技術(shù)的融合。從總體水平上看,我國機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、測試水平與先進(jìn)工業(yè)國家相比還有相當(dāng)大的差距。尤其是產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工作已成為整個(gè)生產(chǎn)體系中的薄弱環(huán)節(jié),遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的改變、產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期縮短以及產(chǎn)品競爭加劇的趨勢,許多技術(shù)密集型的機(jī)電產(chǎn)品難參與國際競爭。國外專家們曾預(yù)言,到了八十年代中期以后,若企業(yè)仍不在計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)系統(tǒng)領(lǐng)域投資,則到了九十年代以后其產(chǎn)品將會(huì)完全喪失競爭能力。所以,我們必須充分利用對外開放的有利條件,引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù),加速我國計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的發(fā)展,促進(jìn)機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)一體化技術(shù)的應(yīng)用。

【參考文獻(xiàn)】

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【關(guān)鍵詞】信息處理 控制子系統(tǒng) 設(shè)計(jì)

一、信息處理和控制子系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程

信息處理與控制子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是圍繞著執(zhí)行子系統(tǒng)的功能需求而進(jìn)行的，信息處理與控制子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有：

1.確定控制子系統(tǒng)的整體方案。構(gòu)思控制子系統(tǒng)的整體方案必須深入了解被控對象的控制要求。關(guān)鍵問題有：（1）控制方式及其與計(jì)算機(jī)的匹配條件。對于一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)，要實(shí)現(xiàn)某些功能可采用多種控制方案、多種控制方法。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要作用是實(shí)現(xiàn)一定的控制策略和完成一定的信息處理。當(dāng)控制系統(tǒng)的功能和主要性能指標(biāo)確定后，對計(jì)算機(jī)的基本要求也就隨之確定了。由于工業(yè)控制計(jì)算機(jī)有多種類型，每種類型又包含多種產(chǎn)品，往往有多種方案可以實(shí)現(xiàn)同一控制目標(biāo)。（2）應(yīng)考慮驅(qū)動(dòng)部件的類型和執(zhí)行部件（機(jī)構(gòu)）的類型。（3）應(yīng)考慮對可靠性、精度和快速性有什么要求。（4）應(yīng)考慮微機(jī)在整個(gè)控制系統(tǒng)中的作用，是設(shè)定計(jì)算、直接控制還是數(shù)據(jù)處理。微機(jī)應(yīng)承擔(dān)哪些任務(wù)，為完成這些任務(wù)，微機(jī)應(yīng)具備哪些功能，需要哪些輸入/輸出通道，配備哪些外圍設(shè)備。（5）畫出控制子系統(tǒng)組成的初步框圖，作為下一步設(shè)計(jì)的依據(jù)。

2.確定控制算法。應(yīng)對控制子系統(tǒng)建立數(shù)學(xué)模型，確定其控制算法。控制算法決定了控制系統(tǒng)的優(yōu)劣。應(yīng)根據(jù)不同的控制對象、不同的控制指標(biāo)要求選擇不同的控制算法。對于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，其算法也較復(fù)雜，使控制較難實(shí)現(xiàn)。為此需進(jìn)行某些合理簡化，忽略某些次要影響因素，使控制算法簡化，以獲得較好的控制效果。

3.控制子系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)?？刂谱酉到y(tǒng)要綜合考慮硬件和軟件措施，解決微型機(jī)、被控對象和操作者三者信息交換的通路和分時(shí)控制的時(shí)序安排問題，保證系統(tǒng)能正常地運(yùn)行。通過總體設(shè)計(jì)，畫出系統(tǒng)的具體構(gòu)成框圖。

4.軟件設(shè)計(jì)。微機(jī)控制系統(tǒng)的軟件主要分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，軟件設(shè)計(jì)主要指應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)?？刂谱酉到y(tǒng)對應(yīng)用軟件的要求是具有實(shí)時(shí)性、針對性、靈活性和通用性。系統(tǒng)的硬件和軟件需合理結(jié)合。在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，哪些功能用硬件實(shí)現(xiàn)、哪些功能用軟件實(shí)現(xiàn)等都是設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的重要問題。對于運(yùn)算與判斷、處理等功能適宜用軟件來實(shí)現(xiàn)，而其余不少的功能既可用硬件來實(shí)現(xiàn)，又可用軟件來實(shí)現(xiàn)。為了合理組成控制系統(tǒng)的硬件和軟件，通常根據(jù)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性綜合最優(yōu)來確定。

二、信息處理與控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

1.電子部件設(shè)計(jì)

電子系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)部件設(shè)計(jì)與機(jī)械部件設(shè)計(jì)過程大為不同。對于簡單部件，如電容器、電阻器、電位計(jì)和變壓器等，可以像機(jī)械設(shè)計(jì)那樣，將部件設(shè)計(jì)理解為確定其所有基本性質(zhì)的過程。部件完全被單個(gè)元件的（機(jī)械）結(jié)構(gòu)所定義，每個(gè)元件又由其形狀、尺寸、材料、表面質(zhì)量所描述。當(dāng)然，電磁性質(zhì)對于材料的選擇是非常重要的。對于像半導(dǎo)體和集成電路這樣的復(fù)雜功能部件，對基本設(shè)計(jì)性質(zhì)的確定并不能充分地解釋所有可直接處理的設(shè)計(jì)性質(zhì)。隨著超大規(guī)模集成電路部件上晶體管數(shù)量的驚人增長，電子部件設(shè)計(jì)只能在計(jì)算機(jī)輔助下，采用層次化、面向系統(tǒng)的方法來進(jìn)行。電子部件主要由專業(yè)化公司設(shè)計(jì)，在許多方面都實(shí)現(xiàn)了高度標(biāo)準(zhǔn)化，如部件值及公差、功能說明、機(jī)械封裝（如雙列直插式封裝、表面貼裝技術(shù)封裝）、溫度范圍等。只有在一些特殊情況下，機(jī)電設(shè)計(jì)者才需要自行設(shè)計(jì)電子部件。

2.電路設(shè)計(jì)

在電子系統(tǒng)中，可以進(jìn)行電路的功能設(shè)計(jì)而幾乎獨(dú)立于其物理實(shí)現(xiàn)，其結(jié)果就是電路設(shè)計(jì)（二維）與電子封裝設(shè)計(jì)（三維）的分離。電路基本上是由具有傳導(dǎo)聯(lián)系的功能部件所構(gòu)成的二維結(jié)構(gòu)。很少從頭開始設(shè)計(jì)一個(gè)電路。對于典型的功能需求，在技術(shù)資料中存在著大量的概念原理解，如放大器、振蕩器、濾波器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、微處理器電路等。電路設(shè)計(jì)是利用已有元器件創(chuàng)造出新的結(jié)構(gòu)。在設(shè)計(jì)時(shí)，可將設(shè)計(jì)任務(wù)由頂向下地細(xì)分為子問題，直至其對應(yīng)于已知方案解或已知集成部件。電路設(shè)計(jì)主要基于分析和尺寸確定方法。一旦確定電路圖結(jié)構(gòu)，就可詳細(xì)地計(jì)算其性能并進(jìn)行仿真。因而通常的做法是快速提出一個(gè)方案解用于電路分析，然后修改該方案直至滿足設(shè)計(jì)要求。由于一些因素的存在，使得電路功能難以完全獨(dú)立于電路圖的物理實(shí)現(xiàn)（即封裝），例如：導(dǎo)體尺度限制了能量傳輸和轉(zhuǎn)換率；電路中的熱功耗完全依賴于機(jī)械結(jié)構(gòu)；電磁屏蔽對于微處理器的正常運(yùn)行極其關(guān)鍵；過小的尺寸會(huì)引起信號(hào)載體間的反饋和串?dāng)_；制造公差使得一些規(guī)定功能產(chǎn)生了偏差。需要注意的是，以上多數(shù)問題都與信號(hào)中的能量因素有關(guān)，它們實(shí)際上是電路設(shè)計(jì)師和封裝、機(jī)械設(shè)計(jì)師的“接口”問題。與機(jī)械設(shè)計(jì)相比，電子系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)和物理實(shí)現(xiàn)相互之間更加獨(dú)立。在描述電子變換功能、部件結(jié)構(gòu)的圖形建模方面，都有相應(yīng)理論和方法存在，但設(shè)計(jì)綜合理論非常少。在一定程度上，機(jī)械設(shè)計(jì)理論可以應(yīng)用于電子部件設(shè)計(jì)和電子封裝設(shè)計(jì)。

三、信息處理與控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

在軟件系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)中，主要問題是生成必需的變換和數(shù)據(jù)的整體結(jié)構(gòu)。對于一個(gè)給定的系統(tǒng)，這個(gè)結(jié)構(gòu)通常是唯一的，而其中的程序模塊（如算法）則往往能夠再次應(yīng)用于其它設(shè)計(jì)。但是目前，能夠明確軟件模塊的功能和輸入輸出的標(biāo)準(zhǔn)化方法還不存在，這就意味著難于進(jìn)行功能的分類，軟件模塊的重用也極其有限。所以，軟件設(shè)計(jì)中的問題通常是“新”的，需要尋求未知解。軟件工程中的設(shè)計(jì)建模是個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。軟件設(shè)計(jì)非常抽象，只有進(jìn)入編程階段，設(shè)計(jì)者才能使用文字和圖表來表達(dá)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和功能。即使在編程階段，設(shè)計(jì)工作也只能通過程序清單和輸入/輸出數(shù)據(jù)來進(jìn)行追溯和記錄。這樣就不可避免地在軟件設(shè)計(jì)者和外行之間產(chǎn)生了隔閡，因?yàn)橹挥性谠O(shè)計(jì)即將完成、程序即將嵌入硬件中時(shí)，才能夠?qū)ο到y(tǒng)的功能進(jìn)行測試——而這時(shí)再想做出任何重大的修改往往就為時(shí)已晚了。為了解決這類問題，已經(jīng)出現(xiàn)了一些方法，例如快速原型設(shè)計(jì)，即對早期、粗略的程序思想進(jìn)行功能建模，以期盡快得到用戶反饋、及早發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，做出修改。但即使應(yīng)用快速原型設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)者也有必要大量使用圖形，以便與外行就它的程序功能進(jìn)行交流。

參考文獻(xiàn)

篇9

關(guān)鍵詞：EDA技術(shù) FPGA/CPLD VHDL

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)及快速的更新與發(fā)展，以此為基礎(chǔ)并且在其強(qiáng)勁的推動(dòng)下電子技術(shù)得到了遠(yuǎn)超以往的飛速發(fā)展。如今，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透入了人類生產(chǎn)生活中的各個(gè)領(lǐng)域。由于其的高性能，大復(fù)雜程度，價(jià)格的相對低廉及較快的更新?lián)Q代速度，使得人類社會(huì)達(dá)到了一個(gè)高度發(fā)達(dá)的信息化社會(huì)階段，進(jìn)一步的促進(jìn)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和社會(huì)信息化程度的提高。

作為現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)技術(shù)的核心，EDA（Electronic Design Automation）技術(shù)是以硬件描述語言HDL（Hardware Description Language）為系統(tǒng)邏輯描述的主要表達(dá)方式，以可編程器件PLD（Programmable Logic Device）為實(shí)驗(yàn)載體，依賴功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)，在EDA工具軟件平臺(tái)上，自動(dòng)的完成邏輯編譯，邏輯化簡，邏輯分割，邏輯綜合，結(jié)構(gòu)綜合（布局布線）以及邏輯優(yōu)化和仿真測試，直至實(shí)現(xiàn)既定的電子線路系統(tǒng)功能。EDA技術(shù)的應(yīng)用使得設(shè)計(jì)者的工作僅限于利用硬件描述語言和EDA軟件平臺(tái)來完成對系統(tǒng)硬件功能的實(shí)現(xiàn)，極大的提高了設(shè)計(jì)效率，縮短了設(shè)計(jì)周期，節(jié)省了設(shè)計(jì)成本。

一、EDA技術(shù)的發(fā)展

回顧自20實(shí)際90年代初到如今近30年電子設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展歷程，EDA工具的發(fā)展經(jīng)歷大致可劃分為三個(gè)階段：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD），計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）和電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）。

1.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD（Computer Aided Design）階段。

20世紀(jì)70年代是EDA技術(shù)發(fā)展的初期階段，人們開始使用計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行IC版圖編輯和PCB布局布線，使設(shè)計(jì)者從繁瑣，重負(fù)的計(jì)算和繪圖中解脫出來，由于PCB布局布線工具受到計(jì)算機(jī)工作平臺(tái)的制約，其支持的設(shè)計(jì)工作有限且性能較差。

2.計(jì)算機(jī)輔助工程設(shè)計(jì)CAE（Computer Aided Engineering）階段。

20世紀(jì)80年代為CAE階段，此時(shí)EDA工具主要以邏輯模擬，定時(shí)分析，故障仿真，自動(dòng)布局和布線為核心，如果說CAD工具代替了設(shè)計(jì)工作中繪圖的重復(fù)勞動(dòng)，則CAE工具則代替了設(shè)計(jì)師的部分工作。然而，大部分從原理圖出發(fā)的EDA工具仍不能滿足復(fù)雜電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。

3.電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化EDA（Electronic Design Automation）階段。

20世界90年代，設(shè)計(jì)工程師逐步從使用硬件轉(zhuǎn)向設(shè)計(jì)硬件，從單個(gè)電子產(chǎn)品開發(fā)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)級(jí)電子產(chǎn)品開發(fā)，即片上系統(tǒng)集成。這時(shí)的EDA工具不僅具有電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力，而且能提供獨(dú)立于工藝和廠家的系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)能力，具有高級(jí)抽象的設(shè)計(jì)構(gòu)思手段?？梢哉f，20世紀(jì)90年代EDA技術(shù)的發(fā)展是電子電路設(shè)計(jì)的革命。

二、EDA技術(shù)的特征

EDA技術(shù)代表了當(dāng)今電子設(shè)計(jì)的最新發(fā)展方向，其基本特征是設(shè)計(jì)人員按照“自頂向下”的設(shè)計(jì)方法，對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)與功能劃分，系統(tǒng)的關(guān)鍵電路采用一片或幾片專用集成電路（ASIC）實(shí)現(xiàn)。然后采用硬件描述語言（HDL）完成系統(tǒng)行為級(jí)設(shè)計(jì)，最后通過綜合器及適配器生成最終的目標(biāo)期間，這種設(shè)計(jì)方法被稱為高層次的電子設(shè)計(jì)方法。下面介紹與EDA基本特征有關(guān)的幾個(gè)概念。

1.“自頂向下”的設(shè)計(jì)方法

過去在較復(fù)雜的電子線路設(shè)計(jì)中，其基本思想是利用“自底向上”方法，用標(biāo)準(zhǔn)集成電路構(gòu)造出一個(gè)新的系統(tǒng)，如同一磚一瓦構(gòu)造金字塔，不僅效率低，成本高，而且容易出錯(cuò)。

“自頂向下”的設(shè)計(jì)方法則是從系統(tǒng)整體進(jìn)行設(shè)計(jì)，從頂層進(jìn)行功能方框圖的劃分和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在方框圖一級(jí)進(jìn)行仿真，糾錯(cuò)，并用硬件描述語言對高層次的系統(tǒng)行為進(jìn)行描述，在系統(tǒng)一級(jí)經(jīng)行驗(yàn)證。然后用綜合優(yōu)化工具生成具體門電路的網(wǎng)表。其對應(yīng)的物理實(shí)現(xiàn)級(jí)可以是印刷電路板或?qū)Ｓ眉呻娐罚捎谠O(shè)計(jì)的主要仿真和調(diào)試過程是在高層次上完成的。這不僅有利于早期發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的錯(cuò)誤。避免設(shè)計(jì)工作的浪費(fèi)。而且也減少了邏輯功能仿真的工作量，提高了設(shè)計(jì)的一次成功率。

2.ASIC設(shè)計(jì)

現(xiàn)代電子產(chǎn)品的復(fù)雜度日益加深，一個(gè)電子系統(tǒng)可能由數(shù)萬中小規(guī)模集成電路構(gòu)成，這就帶來了體積大、功耗大、可靠性差的問題，解決這一問題的有效方法就是采用ASIC(Application Specific Integrated Circuits)芯片進(jìn)行設(shè)計(jì)。AS1C按照設(shè)計(jì)方法的不同可分為：全定制ASIC，半定制ASIC?？删幊藺SIC(@ ~可編程邏輯器件)。

設(shè)計(jì)全定制AS1C芯片時(shí)，設(shè)計(jì)師要定義芯片上所有晶體管的幾何圖形和工藝規(guī)則，最后將設(shè)計(jì)結(jié)果交由IC廠家掩膜制造完成。優(yōu)點(diǎn)是：芯片可以獲得最優(yōu)的性能，即面積利用率高、速度快、功耗低。缺點(diǎn)是：開發(fā)周期長，費(fèi)用高，只適合大批量產(chǎn)品開發(fā)。

半定制ASIC芯片的版圖設(shè)計(jì)方法有所不同，分為門陣列設(shè)計(jì)法和標(biāo)準(zhǔn)單元設(shè)計(jì)法，這兩種方法都是約束性的設(shè)計(jì)方法，其主要目的就是簡化設(shè)計(jì)，以犧牲芯片性能為代價(jià)來縮短開發(fā)時(shí)間。

3.硬件描述語言

硬件描述語言HDL（Hardware Description Language)是一種用于設(shè)計(jì)硬件電子系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)語言，它用軟件編程的方式來描述電子系統(tǒng)的邏輯功能、電路結(jié)構(gòu)和連接形式，與傳統(tǒng)的門級(jí)描述方式相比，它更適合大規(guī)模系統(tǒng)的沒計(jì)。設(shè)計(jì)人員可以利用HDL語言來描述自己的設(shè)計(jì)思想，然后利用EDA工具進(jìn)行仿真，綜合到門級(jí)網(wǎng)表，最后由ASIC和FPGA實(shí)現(xiàn)其功能。

硬件描述語言是EDA技術(shù)的中的重要組成部分，發(fā)展至今已有幾十年的歷史，并且已經(jīng)成功的應(yīng)用到系統(tǒng)的仿真，驗(yàn)證和綜合等方面。目前世界上已有上百種硬件描述語言，常用的硬件描述語言有AHDL,VHDL和Verilog HDL，其中VHDL和Verilog HDL是當(dāng)前最流行并且已經(jīng)成為IEEE標(biāo)準(zhǔn)的硬件描述語言。這兩種硬件描述語言的同特點(diǎn)是可以形式化地抽象表示電路的結(jié)構(gòu)與行為，支持邏輯設(shè)計(jì)中層次及領(lǐng)域的描述，可借用高級(jí)語言的精巧結(jié)構(gòu)來簡化電路的描述，具有電路仿真與驗(yàn)證機(jī)制以保證設(shè)計(jì)的正確性，支持電路描述由高層到底層的綜合轉(zhuǎn)換，硬件描述與實(shí)現(xiàn)工藝無關(guān)，便于文檔管理，易于理解和設(shè)計(jì)重用。同時(shí)VHDL與Verilog HDL又各自具有獨(dú)自的特點(diǎn)。Verilog HDL非常容易學(xué)習(xí)理解，一般可在2～3個(gè)月掌握這種設(shè)計(jì)技術(shù)，較適合系統(tǒng)級(jí)，算法級(jí)，寄存器傳輸級(jí)，門級(jí)及開關(guān)級(jí)電路設(shè)計(jì)。簡言之，Verilog HDL對電路底層細(xì)節(jié)的描述支持較好，較易控制綜合后的電路結(jié)果。而相對的，VHDL雖然較難掌握，但其系統(tǒng)級(jí)硬件描述能力強(qiáng)，而且用戶可自定義數(shù)據(jù)類型，設(shè)計(jì)靈活。缺點(diǎn)則是對電路細(xì)節(jié)的描述支持稍差。

4. 系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)。

EDA系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)(Framework)是一套配置和使用EDA軟件包的規(guī)范，目前主要的EDA系統(tǒng)都建立了框架結(jié)構(gòu)，如Cadence公司的Design Framework，Mentor公司的Falcon Framework等，這些框架結(jié)構(gòu)都遵守國際CFI組織(CAD Framework Initiative)制定的統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。Framework能將來自不同EDA廠商的工具軟件進(jìn)行優(yōu)化組合，集成在一個(gè)易于管理的統(tǒng)一的環(huán)境之下。而且還支持任務(wù)之間，設(shè)計(jì)師之間在整個(gè)產(chǎn)品開發(fā)過程中實(shí)現(xiàn)信息的傳輸與共享，這是并行工程和Top—Down設(shè)計(jì)方法的實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)。

三、基于EDA軟件的FPGA/CPLD開發(fā)流程

（1）設(shè)計(jì)輸入（原理圖/HDL文本編輯）：利用EDA工具的文本或圖形編輯器將設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)意圖用文本（HDL）或圖形方式（原理圖或狀態(tài)圖）表達(dá)出來。這是在EDA軟件上對FPGA/CPLD開發(fā)的最初步驟（2）編譯：完成設(shè)計(jì)描述后便可通過編譯器進(jìn)行排錯(cuò)，編譯，變成特定的文本格式。為下一步的綜合做準(zhǔn)備。（3）綜合：一般來說，綜合是僅對HDL而言的。這是將軟件設(shè)計(jì)與硬件的可實(shí)現(xiàn)性掛鉤，將軟件轉(zhuǎn)化為硬件電路的關(guān)鍵步驟。綜合后HDL綜合器可生成ENIF、XNF或VHDL等標(biāo)準(zhǔn)格式的網(wǎng)表文件。其從門級(jí)開始描述了最基本的門電路結(jié)構(gòu)。（4）行為仿真和功能仿真：利用產(chǎn)生的網(wǎng)表文件進(jìn)行功能仿真。以便了解設(shè)計(jì)描述與設(shè)計(jì)意圖的一致性（可省略此步驟）。（5）適配：適配器也稱結(jié)構(gòu)綜合器，其功能是將綜合后的網(wǎng)表文件針對某一具體的目標(biāo)器件進(jìn)行邏輯映射操作。其中包括底層器件配置，邏輯分割，邏輯優(yōu)化，布局布線。適配完成后，EDA軟件將產(chǎn)生針對此項(xiàng)設(shè)計(jì)的適配報(bào)告和JED下載文件等多個(gè)結(jié)果。適配報(bào)告指明了芯片內(nèi)資源的分配與利用，引腳鎖定，設(shè)計(jì)的布爾方程描述情況。（6）功能仿真和時(shí)序仿真：在編程下載前必須利用EDA工具對適配生成的結(jié)果進(jìn)行模擬測試。該仿真接近真實(shí)器件的運(yùn)行狀態(tài)，仿真過程中已考慮到器件的硬件特性，因此仿真精度要高得多。仿真是在EDA設(shè)計(jì)過程中的重要步驟。（7）編程下載：若以上的所有過程都沒有發(fā)現(xiàn)問題，便可以將適配器產(chǎn)生的下載文件通過編程器或編程電纜載入目標(biāo)芯片F(xiàn)PGA或CPLD中。（8）硬件仿真與測試：最后是將含有載入了設(shè)計(jì)的FPGA或CPLD的硬件系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一測試，最終驗(yàn)證設(shè)計(jì)項(xiàng)目在目標(biāo)系統(tǒng)上的實(shí)際工作情況，以排除錯(cuò)誤，改進(jìn)設(shè)計(jì)。

四、結(jié)束語

EDA技術(shù)是電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一場革命。目前正處于高速發(fā)展階段，每年都會(huì)有新的EDA工具問世。雖然EDA作為一套完整的電子技術(shù)設(shè)計(jì)系統(tǒng)較為復(fù)雜，但作為工具卻十分方便于用戶的使用。EDA工具大都采用系統(tǒng)級(jí)目標(biāo)設(shè)計(jì)方法，具有良好的設(shè)計(jì)界面?？梢暬僮鞣椒跋到y(tǒng)框架結(jié)構(gòu)使得設(shè)計(jì)者可以把精力主要放在概念設(shè)計(jì)等頂層設(shè)計(jì)上，而把大量的具體的層次化設(shè)計(jì)工作留給EDA系統(tǒng)去做。而我國EDA技術(shù)的應(yīng)用水平長期落后于發(fā)達(dá)國家，因此廣大電子工程人員應(yīng)盡早掌握這一先進(jìn)技術(shù)。這不僅是提高設(shè)計(jì)效率的需要。更是我國電子工業(yè)在世界市場上生存，競爭與發(fā)展的需要。

參考文獻(xiàn)：

[1]江國強(qiáng).EDA技術(shù)與應(yīng)用（第三版）[M].電子工業(yè)出版社,2010.

篇10

一、EDA技術(shù)的含義及應(yīng)用現(xiàn)狀

在20世紀(jì)90年代初從計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）、計(jì)算機(jī)輔助測試（CAT）和計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）的概念發(fā)展而來的。EDA 技術(shù)就是以計(jì)算機(jī)為工具，設(shè)計(jì)者在 E-DA 軟件平臺(tái)上，用硬件描述語言HDL完成設(shè)計(jì)文件，然后由計(jì)算機(jī)自動(dòng)地完成邏輯編譯、化簡、分割、綜合、優(yōu)化、布局、布線和仿真，直至對于特定目標(biāo)芯片的適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作。是計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、微電子技術(shù)、電路理論、信息分析與信號(hào)處理的結(jié)晶，也是現(xiàn)代電子工程的最重要的應(yīng)用技術(shù)。

自從該技術(shù)研發(fā)至今，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)在對EDA的概念或范疇用得更加寬。包括在機(jī)械、通信、電子、航空航天、礦產(chǎn)、化工、醫(yī)學(xué)、生物、軍事等各個(gè)領(lǐng)域，都有EDA的應(yīng)用，這種技術(shù)的應(yīng)用不僅得到了良好的效果反饋，也為所在的領(lǐng)域的發(fā)展起到了極大的促進(jìn)作用。同時(shí)，EDA在教學(xué)、科研、產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造等各方面發(fā)揮著重要的作用，因其包含的技術(shù)的先進(jìn)性，致使其相關(guān)的產(chǎn)品的研發(fā)有很大的技術(shù)研究價(jià)值。在技術(shù)教學(xué)方面，現(xiàn)在幾乎所有理工科類的高校都有開設(shè)了EDA課程，成為了理工科的學(xué)生，尤其是電子類專業(yè)的學(xué)生必修的科目，也是學(xué)生們了解目前的科研方向和市場動(dòng)向的一個(gè)有效的途徑。主要的目的是讓學(xué)生了解EDA的基本概念和基本原理、掌握用HDL語言編寫規(guī)范、掌握邏輯綜合的理論和算法、使用 EDA 工具進(jìn)行電子電路課程的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證并從事簡單系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。一般學(xué)習(xí)電路仿真工具（如multiSIM、PSPICE）和PLD開發(fā)工具（如Altera/Xilinx 的器件結(jié)構(gòu)及開發(fā)系統(tǒng)）。科研方面主要利用電路仿真工具（multiSIM或PSPICE）進(jìn)行電路設(shè)計(jì)與仿真，可以在儀器和工具的設(shè)計(jì)階段有效的解決各種電路的假設(shè)與試驗(yàn)，大大的提高了設(shè)計(jì)人員的工作效率；利用虛擬儀器進(jìn)行產(chǎn)品測試，作為流水線的一個(gè)重要環(huán)節(jié)的產(chǎn)品測試，對于該技術(shù)的應(yīng)用也有著非常重要的意義；將CPLD/FPGA器件實(shí)際應(yīng)用到儀器設(shè)備中；從事PCB設(shè)計(jì)和ASIC設(shè)計(jì)等。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造方面，包括計(jì)算機(jī)仿真，產(chǎn)品開發(fā)中的EDA工具應(yīng)用、系統(tǒng)級(jí)模擬及測試環(huán)境的仿真，生產(chǎn)流水線的EDA技術(shù)應(yīng)用、產(chǎn)品測試等各個(gè)環(huán)節(jié)可以大大的提高流水線的作業(yè)效率，節(jié)省了人工。EDA軟件經(jīng)過多年的發(fā)展，其功能也日益強(qiáng)大，原來功能比較單一的軟件，現(xiàn)在增加了很多新用途，極大的豐富了軟件的作用。如 AutoCAD軟件可用于機(jī)械及建筑設(shè)計(jì)，也擴(kuò)展到建筑裝璜及各類效果圖、汽車和飛機(jī)的模型、電影特技等領(lǐng)域，隨著未來該技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用的范圍必將越來越廣泛。

二、EDA技術(shù)的特點(diǎn)

EDA技術(shù)之所成為今天電子信息工程中的重要技術(shù)，具有“自頂向下（Top―Down）”的設(shè)計(jì)程序，這種設(shè)計(jì)程序的最大特點(diǎn)就是改變了以往的軟件程序的設(shè)計(jì)思維，也就確保設(shè)計(jì)方案整體的合理化；由于EDA采用高級(jí)語言描述，有語言公開可利用、描述范圍廣、可以系統(tǒng)編程和現(xiàn)場編程等特點(diǎn)；該軟件的自動(dòng)化程度高，所以可以進(jìn)行各級(jí)的仿真、糾錯(cuò)和調(diào)試工作，大大的提高了工作效率和準(zhǔn)確度。這些特點(diǎn)也EDA技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用的重要原因。

三、EDA技術(shù)的作用

EDA技術(shù)中的溫度分析和統(tǒng)計(jì)分析功能可以分析各種溫度條件下的電路特性，便于確定最佳元件參數(shù)、最佳電路結(jié)構(gòu)以及適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)穩(wěn)定裕度，真正做到電路特性的優(yōu)化設(shè)計(jì)。在進(jìn)行電路測試時(shí)，測試的結(jié)果會(huì)受到諸多因素的影響，從而導(dǎo)致其準(zhǔn)確度受到影響，另外由于受到測試手段和儀器精度限制，測試的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)很多技術(shù)問題，這種情況下DEA技術(shù)，就可以依據(jù)其全功能測試解決數(shù)據(jù)測試和特性分析的問題，大大的提高了應(yīng)用的效率。

四、EDA常用軟件

EDA軟件發(fā)展很快，目前被我國廣泛應(yīng)用的有：multiSIM7（原EWB的最新版本）、PSPICE、OrCAD、PCAD、Protel、Viewlogic、Men-tor、Graphics、Synopsys、LSIIogic、Cadence、Mi-croSim 等等。但是很多軟件的應(yīng)用技術(shù)具有專門性的特點(diǎn)，使得其應(yīng)用范圍大大的受限，所以下面簡單介紹一下PCB設(shè)計(jì)軟件、IC設(shè)計(jì)軟件、PLD設(shè)計(jì)工具及其它EDA軟件的常見種類。

4.1PCB設(shè)計(jì)軟件

PCB（Printed-Circuit Board）設(shè)計(jì)軟件是最早的基于 EDA技術(shù)的軟件之一，經(jīng)過多年的發(fā)展更是種類繁多，常見的如 Protel、OrCAD、Viewlogic、PowerPCB、Cadence PSD、MentorGrap-hices 的 Expedition PCB、Zuken CadStart、Win-board/Windraft/Ivex-SPICE、PCB Studio、TANGO、PCBWizard（與LiveWire配套的PCB制作軟件包）、ultiBOARD7（與multiSIM2001配套的PCB制作軟件包）等等。

4.2IC設(shè)計(jì)軟件

IC設(shè)計(jì)工具也很多，ASIC設(shè)計(jì)領(lǐng)域有名的軟件供應(yīng)商主要有 Cadence、Mentor Graphics和Synopsys。中國華大公司也提供ASIC設(shè)計(jì)軟件（熊貓2000）。

4.3PLD設(shè)計(jì)工具

PLD（Programmable Logic Device）是一種由用戶根據(jù)需要而自行構(gòu)造邏輯功能的數(shù)字集成電路。從目前的市場應(yīng)用情況來看，目前主要有兩大類型：CPLD（Complex PLD）和FPGA（FieldProgrammable Gate Array）。它們的基本設(shè)計(jì)方法主要借助于EDA軟件，在該技術(shù)的基礎(chǔ)上用原理圖、狀態(tài)機(jī)、布爾表達(dá)式、硬件描述語言等方法，生成相應(yīng)的目標(biāo)文件，最后用編程器或下載電纜，由目標(biāo)器件實(shí)現(xiàn)，可以根據(jù)用戶的需要設(shè)計(jì)出各種個(gè)性化的使用工具。Altera、Xilinx和Lattice這三家公司是PLD眾多生產(chǎn)廠家中比較有代表性的。

綜上所述，EDA技術(shù)的出現(xiàn)是電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的一次革命，21世紀(jì)是信息技術(shù)和電子技術(shù)的時(shí)代，也是EDA技術(shù)的高速發(fā)展階段。EDA技術(shù)作為電子產(chǎn)品開發(fā)研制的動(dòng)力，大大的促進(jìn)了我國的電子產(chǎn)品行業(yè)的發(fā)展，也是未來的電子技術(shù)的發(fā)展的方向，因?yàn)閷?shí)踐中我們可以看到采用EDA技術(shù)制作的電子產(chǎn)品具有容量大、實(shí)時(shí)性好、體積小、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，所以被廣大的生產(chǎn)企業(yè)廣泛的應(yīng)用。雖然我國對于這項(xiàng)技術(shù)的引用較晚，發(fā)展也處于起步階段，但是其在我國的發(fā)展前景是樂觀的。變現(xiàn)為電子設(shè)計(jì)工程人員掌握這一技術(shù)，不僅是提高效率的需要，更是開發(fā)高附加值電子產(chǎn)品的需要，任何的生產(chǎn)廠商搜力圖尋找一種體積更加小，性能更加好的電子技術(shù)，EDA技術(shù)和其衍生的各種軟件無疑符合了這一要求，也是其強(qiáng)大的生命力的根源所在。隨著80C時(shí)代的到來，EDA技術(shù)在移動(dòng)通信系統(tǒng)、衛(wèi)星系統(tǒng)等對重量、體積及速度敏感的領(lǐng)域?qū)⒕哂兄匾膶?shí)用價(jià)值，不久的將來會(huì)應(yīng)用于我國的各項(xiàng)通訊技術(shù)和空間技術(shù)領(lǐng)域。并且根據(jù)最新的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，我國和印度正在成為EDA技術(shù)設(shè)計(jì)方面發(fā)展最快的兩個(gè)市場，相信在不久的將來，我國的科技工作者和設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)會(huì)趕上世界先進(jìn)水平，將這一優(yōu)秀的電子設(shè)汁技術(shù)更好的應(yīng)用到社會(huì)發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域，研發(fā)出更多的自主產(chǎn)品和應(yīng)用軟件，為祖國建設(shè)提供更好的技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)

[1][法]埃里克?麥格雷著.傳播理論史[M].劉芳，譯.北京：中國傳媒大學(xué)出版社，2009：65.