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【關(guān)鍵詞】高職院校；電子設(shè)計；自動化；問題；策略

近年來，隨著經(jīng)濟的不斷增長，電子設(shè)計自動化教學(xué)逐漸受到社會的普遍關(guān)注和重視，但是，由于教育理念、教學(xué)模式以及評價方式的不合理，電子設(shè)計自動化教學(xué)的效果較差，所以，了解電子設(shè)計自動化教學(xué)的現(xiàn)狀，合理開展電子設(shè)計自動化教學(xué)活動，成為高職院校教育教學(xué)工作中的重點問題。

1高職院校電子設(shè)計自動化教學(xué)中存在的問題

1.1電子設(shè)計自動化教學(xué)的內(nèi)容安排不合理

傳統(tǒng)的高職院校電子設(shè)計自動化課程設(shè)置以及教學(xué)主要以學(xué)科本位為指導(dǎo)，按照教材的章節(jié)結(jié)構(gòu)，依次介紹可編程邏輯器件、EDA開發(fā)工具和硬件描述語言等內(nèi)容，系統(tǒng)性和整體性比較強，能夠幫助學(xué)生建立扎實的理論基礎(chǔ)，但是，忽視了學(xué)生實際操作能力的培養(yǎng)，導(dǎo)致電子設(shè)計自動化教學(xué)的質(zhì)量很低[1]。在學(xué)習(xí)過程中，由于沒有有效整合教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生只是單獨地學(xué)習(xí)工具、器件和語言等理論知識，沒有通過實踐活動，驗證和檢測理論知識，導(dǎo)致學(xué)生的實踐能力不強。

1.2學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的積極性和主動性

電子設(shè)計自動化教學(xué)不僅僅需要扎實的理論知識，而且需要一定的實際操作能力，但是，在實際的教學(xué)過程中，很多教師主要通過語言，講解硬件的特點和用途，沒有根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，適當展示相關(guān)的器件或者讓學(xué)生親自動手操作，未能讓學(xué)生充分理解和掌握理論知識，導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高。另外，在教學(xué)過程中，一些教師一直采用統(tǒng)一的教學(xué)模式，講解教材內(nèi)容，沒有充分考慮不同學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和理解能力，未能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)效率低下、學(xué)習(xí)興趣不足。

1.3沒有有效融合理論與實踐

雖然在傳統(tǒng)的教學(xué)中，一些高職院校會開展實踐教學(xué)活動，但是，在實踐教學(xué)中，一些教師把大部分時間放在理論知識的分析和講解上，沒有給學(xué)生留夠?qū)嵺`的機會，難以讓學(xué)生有效做到理論與實踐相結(jié)合，從而導(dǎo)致電子設(shè)計自動化教學(xué)的質(zhì)量不高[2]。另外，電子設(shè)計自動化的實踐性較強，需要一定的教學(xué)設(shè)備和實踐場地，然而，一些高職院校的教學(xué)條件有限，不能為師生提供合適的教學(xué)條件，使得電子設(shè)計自動化教學(xué)難以有效開展。

1.4教學(xué)模式和評價方式不科學(xué)

在電子設(shè)計自動化教學(xué)中，一些教師經(jīng)常采用灌輸式的教學(xué)模式，講解理論知識，忽視了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)，沒有給學(xué)生提供合適的學(xué)習(xí)機會，使得學(xué)生的學(xué)習(xí)效果不明顯。另外，進行評價時，很多高職院校主要通過理論考試的方式，檢測學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，沒有適當考察學(xué)生的實踐能力，導(dǎo)致學(xué)生重視理論知識的學(xué)習(xí)，忽視實踐能力的鍛煉，進而制約了學(xué)生綜合能力的提高。

2高職院校電子設(shè)計自動化課程改革的合理策略

2.1根據(jù)自身情況，合理制定教學(xué)大綱

高職院校主要以學(xué)生的實踐能力作為培養(yǎng)目標，所以，在實際的教育教學(xué)工作中，高職院校需要根據(jù)教育部的要求，合理制定教學(xué)大綱，把電子設(shè)計自動化作為電子信息類專業(yè)的核心課程，并且把使用設(shè)計軟件設(shè)計電路作為主要的教學(xué)內(nèi)容，要求學(xué)生熟練掌握應(yīng)用軟件工具，以鞏固學(xué)生的理論知識[3]。同時，在教學(xué)過程中，高職院?？梢约訌妼I(yè)課程之間的聯(lián)系，不斷拓寬學(xué)生的專業(yè)知識，要求學(xué)生掌握設(shè)計知識和技能，加強學(xué)生對電路的理解，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。另外，高職院校應(yīng)該充分重視電子設(shè)計自動化教學(xué)的技能性和應(yīng)用性，以提高學(xué)生的綜合能力，實現(xiàn)學(xué)生的進一步發(fā)展。

2.2合理選擇教材，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情

目前，在科學(xué)技術(shù)水平不斷提高的情況下，現(xiàn)有的教材已經(jīng)不能適應(yīng)電子設(shè)計自動化教學(xué)的需求，所以，在具體的教學(xué)過程中，高職院校應(yīng)該根據(jù)電子設(shè)計自動化專業(yè)的實際情況，合理選擇教材，不斷增強電子設(shè)計自動化教學(xué)的科學(xué)性和時代性，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)的效果[4]。高職院?？梢赃m當省略一些理論知識，詳細講解PCB知識、封裝知識、原理圖元器件知識和制版知識，促使學(xué)生具有扎實的理論基礎(chǔ)。同時，高職院校可以適當引入典型性的項目，讓學(xué)生通過親自操作，掌握電路的設(shè)計流程，引導(dǎo)學(xué)生做到理論與實踐相結(jié)合，以提高學(xué)生的專業(yè)水平。另外，高職院校應(yīng)該重視實踐制作，讓學(xué)生通過實踐制作，掌握電路設(shè)計的技能，了解工作流程，實現(xiàn)理論與實踐的有效融合。

2.3有效融合理論教學(xué)與實踐教學(xué)，提高學(xué)生的專業(yè)能力

理論與實踐相結(jié)合是高職院校教學(xué)中的重點，所以，在平時的教學(xué)過程中，高職院校應(yīng)該根據(jù)自身的教學(xué)特色，合理安排電子設(shè)計自動化教學(xué)課程，不斷增強學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，以實現(xiàn)電子設(shè)計自動化教學(xué)的目標。高職院?？梢园央娮釉O(shè)計自動化課程與綜合實訓(xùn)、模擬、數(shù)字、畢業(yè)設(shè)計等活動有效結(jié)合起來，讓學(xué)生根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，學(xué)習(xí)理論知識，掌握實際操作技巧，以培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力。同時，在實踐教學(xué)活動中，高職院?？梢赃m當增加教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生自己動手制作實物，以增強電子設(shè)計自動化教學(xué)的趣味性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。例如，在教學(xué)過程中，高職院校的教師可以根據(jù)學(xué)生的實際情況，采用任務(wù)驅(qū)動法，讓學(xué)生按照設(shè)計主題，自行設(shè)計電路，以強化學(xué)生對理論知識的記憶，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力。另外，在平時的教學(xué)過程中，高職院校的教師應(yīng)該重視學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒，根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容，適當安排學(xué)習(xí)任務(wù)，以充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高電子設(shè)計自動化教學(xué)的有效性。

2.4積極改進教學(xué)模式，合理制定評價方式

在以往的教學(xué)中，高職院校通常采用考試的方式，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，然而，雖然書面考試成績能夠反映出學(xué)生的理論知識掌握情況，但忽視了學(xué)生實際操作能力的考察，導(dǎo)致學(xué)生的專業(yè)能力不高，所以，在新課改的背景下，高職院校應(yīng)該根據(jù)電子設(shè)計自動化專業(yè)的實際情況，合理制定評價方式，不斷提高電子設(shè)計自動化教學(xué)的質(zhì)量，以提升學(xué)生的專業(yè)水平，促進學(xué)生的全面發(fā)展。在教學(xué)過程中，高職院校的教師應(yīng)該重視學(xué)生實踐操作能力的培養(yǎng)，盡可能多地為學(xué)生提供實踐的機會，要求學(xué)生結(jié)合理論知識，設(shè)計、制作電路，以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高電子設(shè)計自動化教學(xué)的效果。同時，在考試過程中，高職院?？梢圆捎脮婵荚嚺c和實際操作相結(jié)合的方式，讓學(xué)生根據(jù)考試要求進行設(shè)計和制作，并且根據(jù)學(xué)生的具體情況，合理進行評價，以增強學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)生的專業(yè)水平。

3總結(jié)

總而言之，電子設(shè)計自動化教學(xué)是理論性和實踐性較強的學(xué)科，對學(xué)生的專業(yè)要求較高，所以，在教育教學(xué)過程中，高職院校應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的發(fā)展需求，合理安排電子設(shè)計自動化教學(xué)課程，積極改進教學(xué)模式和評價方式，努力創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，不斷增強電子設(shè)計自動化教學(xué)的吸引力，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)生的綜合能力。

參考文獻

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關(guān)鍵詞：電子設(shè)計自動化 領(lǐng)域 流程 特點 應(yīng)用

中圖分類號：F407.63文獻標識碼：A 文章編號：

隨著電子工業(yè)不斷發(fā)展，人類社會已經(jīng)進入了電子時代，對電子產(chǎn)品的質(zhì)量和先進性提出了更高的要求。為了滿足電子產(chǎn)品大規(guī)范生產(chǎn)的需求、簡化電子產(chǎn)品設(shè)計環(huán)節(jié)、確保電子產(chǎn)品設(shè)計精確，電子設(shè)計自動化應(yīng)運而生，為設(shè)計人員提供了一個行之有效的設(shè)計工具，廣泛應(yīng)用于諸多電子設(shè)計工作中，并在其中有著不可代替的地位。

一、電子設(shè)計自動化內(nèi)涵及特點

（一）電子設(shè)計自動化內(nèi)涵

電子設(shè)計自動化是將計算機技術(shù)應(yīng)用于電子設(shè)計過程中而形成的一門新技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于電子電路設(shè)計和仿真、集成電路版圖設(shè)計、印刷電路板設(shè)計及可編程器件編程等眾多工作中，是一種現(xiàn)代化、自動化設(shè)計工具。

（二）電子設(shè)計自動化特點

1、自動化

電子設(shè)計自動化設(shè)計過程中，通過應(yīng)用軟件可以使“系統(tǒng)層-電路層-物理層”整個過程實現(xiàn)自動化。設(shè)計過程中，設(shè)計人員按照電子系統(tǒng)指標要求采用相應(yīng)的電子設(shè)計自動化軟件設(shè)計產(chǎn)品的功能，并利用相關(guān)軟件驗證產(chǎn)品的設(shè)計效果，其中，基本不需要設(shè)計人員進行手工設(shè)計，整個過程是一個自動化設(shè)計過程。

2、集成化

在計算機技術(shù)支持下，不同的應(yīng)用軟件在計算機平臺上形成一個功能強大的

電子設(shè)計環(huán)境，使得電子產(chǎn)品擁有了一個高度開發(fā)的集成環(huán)境。在這樣一個高度開發(fā)的設(shè)計環(huán)境中，不僅可以有效控制設(shè)計過程、設(shè)計數(shù)據(jù)及設(shè)計軟件，還可以使設(shè)計軟件共享設(shè)計資源，為電子設(shè)計提供了一個高度開放的設(shè)計環(huán)境。

3、智能化

電子設(shè)計自動化為設(shè)計人員提供了一個完備的設(shè)計向?qū)Ш吞崾?，設(shè)計人員不需掌握深層次的設(shè)計知識、理論和技巧，即使不進行手工運算、設(shè)計的情況下也可利用應(yīng)用軟件完成電路設(shè)計。所以說，這也是一個智能化的設(shè)計過程。

4、豐富化

科學(xué)技術(shù)不斷進步的情況下，電子設(shè)計自動化軟件越來越多，為設(shè)計人員提供了越來越多的設(shè)計工具，使得電子設(shè)計自動化技術(shù)得到了極大的豐富和發(fā)展，設(shè)計人員的設(shè)計也更加便捷。

二、電子設(shè)計自動化在電子設(shè)計中的應(yīng)用

（一）電子設(shè)計中應(yīng)用電子設(shè)計自動化的設(shè)計流程

電子設(shè)計自動化在電子設(shè)計中應(yīng)用的基本流程，就是先利用電子設(shè)計自動化工具中的圖形編輯器清楚表達出設(shè)計人員的設(shè)計思想，方式可以是文本也可以是圖形，然后進行語法、電路排錯及格式轉(zhuǎn)換，之后便可進行邏輯設(shè)計。在邏輯設(shè)計過程中，將軟件設(shè)計與硬件連接在一起，使軟件成功轉(zhuǎn)化為硬件，最后優(yōu)化設(shè)計結(jié)果，消除冗余邏輯，節(jié)省資源。

設(shè)計輸入

設(shè)計輸入的主要工具有HDL編輯器、原理圖編輯器、狀態(tài)機編輯器，其中的HDL編輯器是高層次設(shè)計中普遍采用的輸入工具。在設(shè)計輸入中，設(shè)計人員要利用電子設(shè)計自動化軟件中的文本、圖形編輯工具將設(shè)計人員的設(shè)計思路用文本、圖形方式清楚表達出來。表達方式是可以選擇的，并可以混用，一般情況下通常采用圖形形式，既直觀又方便。

2、排錯編譯

完成設(shè)計輸入后利用編譯器進行排錯編譯，編譯成需要的、特定形式的編程文件。排錯編譯是邏輯綜合的必須準備工作，為了保證最終編程文件的準確性和可靠性，應(yīng)利用編譯器自動進行錯誤檢查、網(wǎng)表提取、器件適配，一切無誤后產(chǎn)生設(shè)計人員想要的文件。

3、邏輯綜合

在邏輯綜合中實現(xiàn)軟件與硬件之間的掛鉤，是軟件設(shè)計轉(zhuǎn)化為硬件電路的關(guān)鍵。設(shè)計綜合后，軟件設(shè)計一般可生成EDIF、XNF、VHDL等形式的網(wǎng)表文件，文件基本描繪了電子電路的基本構(gòu)成。之后，便可以根據(jù)電子電路構(gòu)成利用相關(guān)軟件進行功能仿真，驗證設(shè)計結(jié)果是否滿足了設(shè)計者的設(shè)計意圖及電子電路設(shè)計的要求。如果設(shè)計結(jié)果出現(xiàn)偏差，利用科學(xué)工具分析其中存在的原因，針對影響因素提出合理的改進與解決措施，重新設(shè)計，直至功能仿真收到良好的效果。

4、編程下載

在編程下載階段，功能仿真確定設(shè)計沒有錯誤、紕漏之后，可以利用Multi LINX電纜或JTAG編程器將編程下載下來，存檔于目標地址，即完成了設(shè)計實現(xiàn)工作。

（二）電子設(shè)計中應(yīng)用電子設(shè)計自動化應(yīng)注意的問題

1、優(yōu)化邏輯綜合，便于得到易于實現(xiàn)的結(jié)果

邏輯綜合后，電力設(shè)計可能存在冗余的程序影響設(shè)計結(jié)果實現(xiàn)的效果，妨礙硬件電路日后的運行效率，為此，需要對電路設(shè)計進行邏輯綜合優(yōu)化，優(yōu)化設(shè)計軟件。優(yōu)化過程中，由于自動編譯器經(jīng)常會被簡化掉，因而需要特別注意一下這個問題，如果被去除應(yīng)立即恢復(fù)。

2、現(xiàn)場可編程門陣表結(jié)構(gòu)的選用

電子設(shè)計自動化應(yīng)用中，現(xiàn)場可編程門陣表一般采用找表結(jié)構(gòu)、AND-OR結(jié)構(gòu)、多路選擇器結(jié)構(gòu)等。之所以選擇以上結(jié)構(gòu)，關(guān)鍵在于這些結(jié)構(gòu)具有顯著的可編程性。但是，由于以上結(jié)構(gòu)具有比較大的時延性，易導(dǎo)致設(shè)計中同步信號發(fā)生時序偏移。盡管該類問題是現(xiàn)場可編程門陣表設(shè)計中常見問題，且時延性得到有效控制的難度比較大，但是為了提高設(shè)計的可靠性，設(shè)計過程中必須對此提高注意。

3、邏輯劃分方法及芯片利用率問題

由于FPGA容量和I/O數(shù)目都是有限的，為此，一個大型電子電路只有經(jīng)過邏輯劃分后才能利用多個芯片實現(xiàn)功能。這種情況下，邏輯劃分的方法的優(yōu)劣程度直接關(guān)系著設(shè)計的性能。除次之外，如果在固定引出端分配的前提下進行電路修改的話，由于芯片I/O引出端比較多，非常容易導(dǎo)致芯片的不布通率降低。為此，設(shè)計過程中應(yīng)盡量使用多個芯片，并保證邏輯劃分方法的有效性。

4、延時性各不相同

盡管電子軟件設(shè)計完成后進行了功能仿真，核實了硬件功能設(shè)計的性能，可是由于門列陣、功能單元等形式的延時性各不相同，有可能存在延時性不匹配的問題，影響到硬件的設(shè)計功能。鑒于這個問題對電力電路性能影響重大，為了使這個問題得到有效解決，國際上一些國家專門研發(fā)了硬件功能仿真軟件，一定程度上提高了功能仿真的準確性和可靠性。

為了使電子設(shè)計自動化在我國得到進一步推廣和應(yīng)用，我國相關(guān)研發(fā)機構(gòu)和研究人員也在認真、大力研究這一問題。隨著科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，這個問題在未來一定會得到有效解決，使電子設(shè)計自動化更廣為所用，應(yīng)用起來更為簡化和便捷。

結(jié)束語

時至今日，電子設(shè)計中已經(jīng)離不開電子設(shè)計自動化技術(shù)的參與，電子設(shè)計自動化在微電子技術(shù)和現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)應(yīng)用中的作用越來越顯著。在通信、航天、醫(yī)學(xué)、國防、工業(yè)、儀器儀表等領(lǐng)域中應(yīng)用的電子設(shè)計自動化技術(shù)正在快速向前發(fā)展著，高科技電子產(chǎn)品的研發(fā)工作對電子設(shè)計自動化的依賴日趨明顯，極大推動了電子設(shè)計自動化的發(fā)展。為了縮短電子產(chǎn)品研發(fā)周期、降低電子產(chǎn)品價格，電子設(shè)計自動化技術(shù)因在原有基礎(chǔ)上實現(xiàn)創(chuàng)新，提高電子設(shè)計效果、節(jié)省資源，滿足人們對電子產(chǎn)品提出的要求。

參看文獻：

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[關(guān)鍵詞]電子信息；微電子設(shè)計；自動化技術(shù)

中圖分類號：TN402文獻標識碼：A文章編號：1009-914X（2018）06-0365-01

1自動化技術(shù)和電子信息工程

自動化技術(shù)是綜合性技術(shù)，它與計算機技術(shù)、電子學(xué)、自動控制技術(shù)等密切相關(guān)。自動化技術(shù)的應(yīng)用能夠幫助企業(yè)節(jié)約成本、提高工作效率、增強企業(yè)的競爭力。信息化的社會，自動化技術(shù)能夠加快信息交流速度、促進企業(yè)快速發(fā)展。研究自動化技術(shù)在信息工程中的應(yīng)用非常重要。自動化技術(shù)主要應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域，工業(yè)生產(chǎn)過程中，自動化技術(shù)可以實現(xiàn)辦公管理自動化、計算機輔助設(shè)計和制造等功能。不可否認的是自動化技術(shù)在我國發(fā)展程度不高，它的很多強大的功能還沒有投入實踐中。自動化技術(shù)在發(fā)展中的有效應(yīng)用，代替了人工工作，減少了由于人為操作失誤所產(chǎn)生的問題，提高了工作的效率與安全性，降低了工作的成本，可以為工作更好進行提供保障。在企業(yè)發(fā)展的過程中，有一些難度較大的工作利用自動化技術(shù)來進行，為工作的進行提供了有利的條件。而且有一些工作反復(fù)進行，工作內(nèi)容比較枯燥，不適合人為操作完成，自動化技術(shù)就會發(fā)揮很大的作用。自動化技術(shù)在工作中發(fā)揮著很大的作用，促進工作更好進行。電信工程是指應(yīng)用信息電子技術(shù)收集、采集、存儲、管理信息，具有速度快、精確度高、覆蓋范圍廣等特點。電子信息工程是采用硬件命令處理信息。電信工程設(shè)計中，我國企業(yè)大部分采用國外核心技術(shù)實現(xiàn)功能，創(chuàng)新度不夠、依賴程度較高。電信工程在社會發(fā)展中有著很重要的作用，對于信息數(shù)據(jù)的傳遞與共享是當前社會發(fā)展的重點，也是信息化時展的趨勢。彌補我國電信工程發(fā)展中存在的不足，可以加強電信工程發(fā)展中的技術(shù)應(yīng)用，使得電信工程建設(shè)可以更好進行，并且優(yōu)化電信系統(tǒng)，使得信息數(shù)據(jù)的傳輸與交流更加高效。

2微電子設(shè)計自動化技術(shù)的特點

2.1仿真設(shè)計

微電子的設(shè)計工作在一般情況下主要是通過編程進行的。技術(shù)人員只需要利用計算機編寫出相關(guān)的程序，并將代碼與程序下載到芯片中，即可實現(xiàn)對大型機器的有效控制，同時完成技術(shù)人員指定的動作?？梢栽陂_發(fā)前對系統(tǒng)開展相關(guān)的仿真設(shè)計，是自動化技術(shù)的一項重要特點，傳統(tǒng)的自動化技術(shù)都必須在應(yīng)用現(xiàn)場才能夠開展相關(guān)的數(shù)據(jù)搜集與調(diào)整工作，而自動化技術(shù)能夠通過計算機設(shè)計相關(guān)的仿真環(huán)境，從而對微電子的應(yīng)用情況進行一定的調(diào)試，并對設(shè)計不當?shù)牡胤竭M行一定的修改與完善。通過仿真設(shè)計的應(yīng)用，能夠有效解決設(shè)計過程中的數(shù)據(jù)搜集問題，并保證微電子的質(zhì)量。只有通過一定的仿真應(yīng)用，才能夠很好地保證其應(yīng)用效果。

2.2計算機編程

計算機編程方式能夠在很大程度上減少硬件材料的浪費，同時使得程序調(diào)整方式更為方便。設(shè)計人員只需要通過重新編寫程序，并將其下載到電子芯片中，即可實現(xiàn)對程序的應(yīng)用，這在很大程度上降低了資金與材料的使用，同時大大提升了工作效率。微電子設(shè)計自動化技術(shù)的應(yīng)用，在很大程度上實現(xiàn)了電子領(lǐng)域的創(chuàng)新。隨著集成電路的發(fā)明，設(shè)計人員能夠把所有功能與應(yīng)用都整合在一塊芯片中，并通過相關(guān)的計算機編程，實現(xiàn)對各大區(qū)域功能的有效控制，相較于傳統(tǒng)的自動化技術(shù)，節(jié)約了多余的硬件材料，對于不同的功能，只用通過修改代碼即可實現(xiàn)。因此，不管是在成本，還是效率方面，計算機編程都具有無可替代的重要作用。

2.3集成度高

微電子設(shè)計自動化技術(shù)水平的高速提升，意味著在未來電子線路的方式將越來越簡單，只要一塊小小的芯片，即可具有眾多的功能與應(yīng)用，這在很大程度上縮小了設(shè)備體積，同時為芯片的安裝與使用提供了很大的便利。除此之外，伴隨著微電子集成度的提升，其能耗也隨之降低，這是微電子技術(shù)中極其重要的一項優(yōu)勢，無論在工業(yè)還是電子行業(yè)的應(yīng)用中，該項技術(shù)都能夠在很大程度降低成本，提升經(jīng)濟效益。

3微電子設(shè)計自動化技術(shù)的主要應(yīng)用

3.1工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

微電子技術(shù)的應(yīng)用在，很大程度上推動了設(shè)計自動化程度的發(fā)展，尤其在工業(yè)領(lǐng)域中，其更是得到了廣泛的應(yīng)用。①微電子技術(shù)的應(yīng)用對于工業(yè)機器人的研發(fā)來說起，著非常重要的作用，在很大程度上實現(xiàn)了機器人功能的拓展，使得機器人的功能更加全面，從而在一定程度上促進了我國工業(yè)生產(chǎn)水平的提升。②微電子技術(shù)的應(yīng)用大大提升了我國流水線的自動化水平，通過流水線作業(yè)代替人工工作，降低了工業(yè)生產(chǎn)中人力資源的浪費，大大降低了工業(yè)成本，同時提升了產(chǎn)品的規(guī)范性與合格率。③微電子技術(shù)的發(fā)展對于大型產(chǎn)品的生產(chǎn)來說具有非常重要的作用，例如在汽車生產(chǎn)中，在很大程度上實現(xiàn)了汽車生產(chǎn)流程的升級，推動了我國工業(yè)的進一步發(fā)展。

3.2教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用

微電子技術(shù)在教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用是其必然的發(fā)展趨勢。傳統(tǒng)的機械控制方法已經(jīng)不適應(yīng)當前的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境。相關(guān)的教育設(shè)計也應(yīng)該進行必要的升級，只有這樣，才能夠更好地滿足學(xué)生對于教學(xué)方式的需求，提升其對于技能的學(xué)習(xí)效果。在教育教學(xué)中，傳統(tǒng)的黑板已經(jīng)逐漸被投影儀與計算機等現(xiàn)代科技產(chǎn)品代替，而微電子技術(shù)的應(yīng)用能夠在很大程度上拓展其功能，實現(xiàn)更好的教學(xué)效果，從而提升教學(xué)質(zhì)量。除此之外，微電子技術(shù)的應(yīng)用，能夠很好的提升電氣系統(tǒng)自動化的實踐教學(xué)質(zhì)量，將專業(yè)化術(shù)語與操作通過應(yīng)用軟件進行演示，能夠使得抽象的知識更易于學(xué)生理解，同時有效提升學(xué)生的實踐能力與操作水平，提升學(xué)生的綜合質(zhì)量。總之，微電子設(shè)計自動化技術(shù)的應(yīng)用，能夠在很大程度上提升教學(xué)質(zhì)量。

3.3軟件開發(fā)

計算機編程的發(fā)展，在很大程度上為軟件的開發(fā)工作提供了一定的便利，通過合理的編程與數(shù)據(jù)的集合，能夠做到各大應(yīng)用的兼容，從而促進實現(xiàn)功能模塊的統(tǒng)一與開放，并增強了設(shè)備應(yīng)用的普遍性與通用性。此外，微電子技術(shù)還能夠有效提升電路集成的專業(yè)性，促進設(shè)備格式與尺寸的規(guī)范化。隨著我國編程技術(shù)的提升，目前電子市場的軟件越來越多樣化，同時其功能越來越強大，能夠更好的滿足人們的需求，并可以通過重新編程，實現(xiàn)軟件的升級，從而為用戶提供更高質(zhì)量的服務(wù)。

4結(jié)語

篇4

論文摘要:介紹了電子設(shè)計自動化(EDA)實驗環(huán)境的建設(shè)與管理的經(jīng)驗,簡要分析了由此給教學(xué)產(chǎn)生的實際影響。

由于集成電路技術(shù)和計算機技術(shù)的高度發(fā)展,設(shè)計自動化的觀念和EDA工具的使用水平已成為度量工程師能力的一個重要方面。國內(nèi)各高校都投入了大量的人力物力建立EDA實驗室。EDA實驗環(huán)境的硬件、軟件和服務(wù)水平在某種程度上已成為衡量該校硬件水平、教學(xué)水平和辦學(xué)水平的一個重要標志。我校在教育部電工電子教學(xué)基地的建設(shè)過程中,始終對EDA的教學(xué)和實驗環(huán)境的建設(shè)給予了足夠地重視,專門成立了EDA(實驗)中心,旨在負責(zé)全校EDA實驗教學(xué),EDA項目開發(fā)和新技術(shù)推廣工作。經(jīng)過近兩年的建設(shè),EDA中心已初具規(guī)模,為全校的EDA教學(xué)提供了良好的實驗環(huán)境,促進了我校電類現(xiàn)代化課程教育的發(fā)展。

1EDA實驗環(huán)境的建設(shè)

EDA(實驗)中心的建設(shè)起始于1998年初,學(xué)校先后投入資金近百萬元,第一期工程建立起配備有40臺Pentium166MMX微機的多媒體實驗室和硬件實驗室各一個;1999年進行了第二期工程,又建起了一個包含40臺PentiumⅡ400微機和兩臺專用服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)實驗室和一個管理辦公室。并進行了軟件建設(shè)和有關(guān)實驗項目的開發(fā)。到目前為止已建立起的軟硬件環(huán)境如表1。

在EDA中心的建設(shè)中,我們遵循以下原則:

(1)創(chuàng)建一流具有EDA特色的實驗環(huán)境。EDA的實驗環(huán)境的好壞在某種程度上直接影響電類學(xué)生對現(xiàn)代化技術(shù)的掌握,同時EDA的實驗環(huán)境也是一個窗口,代表了一個學(xué)?，F(xiàn)代化教學(xué)的形象。EDA中心的建設(shè)不應(yīng)等同于一般的計算中心或機房的建設(shè),應(yīng)該具有EDA特色,那就是要有豐富的EDA軟硬件支持,要有得力的指導(dǎo)開發(fā)力量。為了建設(shè)好一流的EDA實驗環(huán)境,我們成立了專家指導(dǎo)小組指導(dǎo)環(huán)境的建設(shè),并多次派人到EDA教學(xué)較好的學(xué)校去參觀學(xué)習(xí)。為了體現(xiàn)時代的特點,我們將中心80臺機器內(nèi)部互連,整個內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)完全按照Internet技術(shù)規(guī)范設(shè)計,能提供全套Internet服務(wù)。中心內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)還通過Linux網(wǎng)關(guān)與校園網(wǎng)相連。服務(wù)器采用WindowsNT4.0、Linux5.0、Net-ware3.12,工作站安裝了DOS6.22、Win-dows98(中、英文)、WindowsNT、Linux等操作系統(tǒng)。

(2)嚴把質(zhì)量關(guān),高質(zhì)量完成建設(shè)。EDA所有軟硬件設(shè)備的引進都經(jīng)過認真市場調(diào)查研究,并嚴格的檢測,對不合格的產(chǎn)品堅決清除。如曾進一批微機,檢測后發(fā)現(xiàn)配置與樣機不符,立刻退貨,重新購置。軟件的建設(shè)對EDA來說是體現(xiàn)特色的關(guān)鍵性建設(shè),盡管EDA軟件投資較大,為保證實驗質(zhì)量,劃出專項資金,引進許多最新的正版EDA軟件。

(3)加強外聯(lián),尋求多方支持。EDA教學(xué)的開展需要許多方面的技術(shù)支持,為了做好這方面的工作,我們加強了校際之間的技術(shù)交流以及與EDA軟硬件開發(fā)商家的聯(lián)系,可以從中得到了許多必不可少的幫助,如東南大學(xué)贈送給我們不少非常有用的EDA軟件和設(shè)備,美國Altera公司通過其大學(xué)項目贈送給我們專業(yè)版和網(wǎng)絡(luò)版的Max+PlasⅡ軟件開發(fā)工具等。

(4)鼓勵師生開發(fā)EDA教學(xué)項目。我校EDA教學(xué)項目的開發(fā)進行得比較早,并已取得了不少成就,EDA中心成立后更加強了這方面工作的開展,目前已自行開發(fā)并用于教學(xué)有ISP和FPGA等實驗裝置,全定制的A-SIC實驗環(huán)境也正在緊鑼密鼓地準備中。

(5)勤儉節(jié)約,變廢為寶。EDA的某些硬件實驗對微機要求并不高并且有可能對微機產(chǎn)生傷害,為此我們從校計算中心等地方找來約20臺淘汰了的386和486微機,建成了硬件機房,很好地解決了這類問題并節(jié)約了不少資金。

中國-2EDA實驗環(huán)境的管理

我校的EDA實驗環(huán)境主要面向電子工程系和自動控制系學(xué)生,行政上掛靠電子工程系。為了便于協(xié)調(diào)管理,兩系分別任命了兼職正副主任負責(zé)中心的建設(shè)和日常管理。

在EDA(實驗)中心的日常管理中我們努力做到:

(1)全心全意為EDA教學(xué)服務(wù)。EDA(實驗)中心建立的主要目的之一就是為全校師生的EDA教學(xué)實驗提供方便。為了做好服務(wù)工作,我們盡力滿足師生的要求。如有教師希望通過網(wǎng)絡(luò)授課,我們引進了Lanstar網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)軟件。有教師需要提供語音教學(xué)服務(wù),我們購買了無線話筒。有一些國外引進的EDA軟件需要用英文操作系統(tǒng),中心工作人員經(jīng)過多次試驗,使中英文操作系統(tǒng)能夠方便地切換。中心的Internet網(wǎng)及打印機等設(shè)備也均向師生開發(fā)。

(2)開放式的實驗環(huán)境。中心除正常設(shè)備維護日外,保持全日制開放。開放時除了安排一般值班人員外,還經(jīng)常安排對EDA技術(shù)熟悉的教師或研究生進行現(xiàn)場指導(dǎo),學(xué)生可以自由地上機實習(xí)。

(3)不斷推廣EDA新技術(shù)。EDA技術(shù)的發(fā)展速度非?？?我們利用中心與外界聯(lián)系較多的優(yōu)勢,不斷向師生推薦EDA新技術(shù)和新方法。如我們曾請經(jīng)銷商來介紹最新版本的PADS、EWB等EDA軟件的特點和使用方法,與東南大學(xué)EDA實驗中心合作舉辦了兩期全國性的EDA研討班。

3效果分析

(1)EDA中心自投入使用以來,已為電類專業(yè)的學(xué)生開設(shè)了“電路”、“電子線路”、“數(shù)字電路”、“信號與系統(tǒng)”等十多門課程的上百個實驗,部分實驗還延伸到非電類專業(yè)的“電工學(xué)”課程中;每年還有幾十名本?？粕脱芯可谶@里進行畢業(yè)設(shè)計和課題上機。總上機時數(shù)已達4萬機時。

(2)EDA中心的構(gòu)建,推動了我校多門類課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的改革。就數(shù)字電子課程而言,迫切需要充實現(xiàn)代化的設(shè)計思想和設(shè)計方法,EDA中心的服務(wù)為此創(chuàng)造的必要的條件。由于EDA中心的大量工作,使教師可以在課常上集中精力和時間與學(xué)生一起共同體驗前人創(chuàng)造知識的途徑與方法,而把一些繁瑣的計算交給EDA工具,學(xué)生通過EDA工具的使用去實踐他們在課堂上學(xué)到的方法和思路。對電路分析、模擬電子線路、數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計等課也起到了同樣的作用。

(3)開放式的管理,方便了學(xué)生,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和求知欲。如有一位在給電類提高班講課的教師發(fā)現(xiàn),原擬定通過Lanstar授課系統(tǒng)對學(xué)生講授EWB的使用方法,結(jié)果在現(xiàn)場卻發(fā)現(xiàn),不少學(xué)生已初步學(xué)會了EWB的使用,其原因是他們已主動地到EDA中心,通過自學(xué),進入了EDA環(huán)境。這是一個學(xué)生主動學(xué)習(xí)的例子。通過這樣的學(xué)習(xí)客觀上提高了學(xué)生的自學(xué)能力,反映了他們高度的學(xué)習(xí)熱情和求知欲,這也為他們將來自行掌握更現(xiàn)代化、更復(fù)雜的EDA工具打下了基礎(chǔ)。

(4)EDA中心成為學(xué)生第二課堂的場地,培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究的能力。如數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的老師利用EDA中心進行電子設(shè)計競賽,取得很好的效果,受到了學(xué)生的歡迎。

參考文獻:

篇5

關(guān)鍵詞：可編程邏輯器件 在線邏輯分析儀 教學(xué)實驗設(shè)置

中圖分類號：G642.41 文獻標識碼：C DOI：10.3969/j.issn.1672-8181.2013.15.025

1 引言

隨著電子設(shè)計自動化（EDA）技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)基于固定芯片和固定連線的嵌入式開發(fā)設(shè)計方法逐漸淘汰，基于可編程邏輯器件的芯片設(shè)計與實現(xiàn)方案被廣泛采用。各高校信息與通信工程本科專業(yè)一般都開設(shè)相關(guān)選修課[1]，如《FPGA系統(tǒng)及應(yīng)用》，《可編程邏輯器件設(shè)計》，《軟件無線電》等。這些課程中都涉及FPGA（現(xiàn)場可編程門陣列）這一核心芯片的設(shè)計與實現(xiàn)，為了輔助教學(xué)內(nèi)容，本類課程的講授一般采取課程教學(xué)和實驗教學(xué)相結(jié)合的方式，課程教學(xué)和實驗教學(xué)的學(xué)時安排一般是2：1，或者更高達到1：1[2]。該類課程的主要特點就是重實踐，因此課程和實驗設(shè)置需要注重對于學(xué)生動手能力的培養(yǎng)[3]。

可編程邏輯器件的實驗設(shè)計通常以模塊化開發(fā)為主，指導(dǎo)學(xué)生采用EDA設(shè)計思想，進行可編程器件的設(shè)計編程與仿真驗證，實驗教學(xué)可以輔助課堂教學(xué)取得良好的效果[4]。然而，在目前的可編程邏輯器件實驗設(shè)計中也存在一些問題，同學(xué)們經(jīng)常會遇到仿真分析和實際系統(tǒng)工作不一致的情況，導(dǎo)致實驗無法繼續(xù)，同學(xué)也不知如何處理。引起這類問題的原因其實有很多種，包括硬件問題、設(shè)計時序問題等等。傳統(tǒng)解決這種問題的方法是指導(dǎo)學(xué)生將一些關(guān)鍵信號的管腳引出，用示波器進行邏輯分析。但這種分析方法存在兩個問題，一方面是所需要觀察的信號往往較多，一般的示波器通道數(shù)有限，不能夠很好分析多路信號的邏輯關(guān)系，另一方面是一般的實驗開發(fā)板也并不能把多個管腳全部引出并設(shè)置觀測點。隨著可編程邏輯器件技術(shù)的不斷發(fā)展，無論是Xillinx公司生產(chǎn)的芯片還是Altera公司生產(chǎn)的芯片，一般都提供在線邏輯分析儀功能，其基本原理是通過消耗一定的硬件資源（一般是RAM資源），來達到實時在線的數(shù)據(jù)邏輯分析。從而可以有效提高同學(xué)們的實驗驗證效率，并啟發(fā)指導(dǎo)學(xué)生獨立進行系統(tǒng)驗證、故障排除，有助于學(xué)生掌握解決相關(guān)專業(yè)工程技術(shù)問題的技能，培養(yǎng)學(xué)生具有良好的創(chuàng)新實踐能力和動手能力。

2 在線邏輯分析儀功能分析

在線邏輯分析儀的主要功能是在上板在線測試過程中采集并觀察芯片內(nèi)部信號，以便于進行時序及邏輯正確性驗證[5]。主要工作原理是通過在綜合后網(wǎng)表里插入用于采集數(shù)據(jù)的IP核（包括ILA、ICON），然后選擇需要觀測的信號量、用于觸發(fā)采樣的觸發(fā)信號、以及采樣時鐘，然后運行產(chǎn)生一個新的網(wǎng)表文件重新布局布線并生成可在芯片中運行的二進制文件。其功能實現(xiàn)流程如圖1所示：

圖1 在線邏輯分析儀功能實現(xiàn)流程

在芯片運行過程中，如果滿足觸發(fā)條件，則芯片里面的邏輯分析儀IP核會自動將所需觀測的信號量采集并存儲在芯片內(nèi)的RAM中，并將采集結(jié)果通過JTAG傳輸至PC機的監(jiān)控界面上進行顯示，顯示方式也可以靈活配置，既可以選擇二進制形式按位輸出，或者將其中任意信號綁定為一組總線信號，進行波形顯示，這個過程就像操作一個真實的邏輯分析儀一樣?；谠诰€邏輯分析儀的開發(fā)測試如圖2所示：

圖2 基于在線邏輯分析儀的開發(fā)測試圖

如上所述，在線邏輯分析儀可以摒棄傳統(tǒng)昂貴的邏輯分析儀在線實時地進行時序調(diào)試。通過設(shè)置，可以有選擇地觀察可編程邏輯器件內(nèi)部的任何信號，并可靈活設(shè)置觸發(fā)條件（如時鐘上升沿、下降沿、自定義的觸發(fā)信號及信號的邏輯組合）、數(shù)據(jù)寬度和深度等，這些設(shè)置與資源的消耗是相關(guān)的。

在線邏輯分析儀的引入也帶來一些問題，首先，編譯時間被延長得很長。每次編譯過程中，都會根據(jù)你添加的邏輯分析儀工程文件重新生成一次網(wǎng)表，再重新編譯整個工程，那么編譯時間就不可避免地被延長了。另一方面，由于在線邏輯分析儀本身是需要占用可編程邏輯器件資源的，如需要觀察更多的數(shù)據(jù)寬度和深度，則占用可編程邏輯器件資源較多，同時資源的消耗也會帶來時序方面的影響，就像測不準原理一樣，測量過程的引入會導(dǎo)致對原系統(tǒng)一定程度的改變，但只要綜合考慮待測系統(tǒng)與在線邏輯分析儀的資源消耗以及進行合理的時序設(shè)計，這些問題是可以得到很好的控制的。

3 基于在線邏輯分析儀的實驗設(shè)計

基于在線邏輯分析儀的實驗編排既需要具有邏輯系統(tǒng)開發(fā)代表性，又需要符合本科生的實際能力和知識背景。

在線邏輯分析儀的選擇取決于硬件平臺的選擇，由于Xilinx的開發(fā)環(huán)境功能較全，集成了軟件開發(fā)、前仿真、后仿真以及在線調(diào)試工具，在課程實驗設(shè)計中，我們選擇Xilinx公司Viertex5系列的芯片，以及Chipscope作為在線邏輯分析儀。

為了體現(xiàn)在線邏輯分析儀的作用，實驗設(shè)計中采用了比較教學(xué)法。設(shè)計對象為數(shù)字通信系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)的毛刺現(xiàn)象。這是在可編程邏輯器件設(shè)計中經(jīng)常出現(xiàn)并困擾設(shè)計者的重要問題，這類錯誤往往較難發(fā)現(xiàn)，但卻能導(dǎo)致較為嚴重的邏輯錯誤，降低整個數(shù)字系統(tǒng)的工作可靠性。

在可編程邏輯器件課程中的高級用法介紹時，一般都會介紹毛刺產(chǎn)生的原理。即這是由于信號在可編程邏輯器件的內(nèi)部走線延遲和組合邏輯的不同步所導(dǎo)致的，在多路信號變化的瞬間，組合邏輯的輸出常常產(chǎn)生一些小的尖峰，這是由可編程邏輯器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)特性決定的，因此這類現(xiàn)象通常出現(xiàn)在多路組合邏輯中。

學(xué)生在學(xué)習(xí)這一概念時往往僅有理論認識，缺乏直觀的理解。因此，在課程實驗設(shè)計中分別采用組合邏輯和時序邏輯進行某個加法器的設(shè)計實現(xiàn)。并采用毛刺檢測電路對毛刺進行捕捉并通過在線邏輯分析儀將各觀察點上出現(xiàn)的毛刺檢測出來并存儲，并將其顯示在屏幕上。這樣在同一功能模塊對應(yīng)的不同實現(xiàn)方案所產(chǎn)生的在線邏輯分析儀輸出結(jié)果并不相同，從而證明了時序邏輯可以顯著避免組合邏輯中毛刺的產(chǎn)生，其可靠性要優(yōu)于組合邏輯。

在實驗設(shè)計中，還可結(jié)合采用陷阱教學(xué)法，即在模塊的設(shè)計中故意引入組合邏輯中容易產(chǎn)生毛刺的錯誤寫法，讓學(xué)生采用在線邏輯分析儀自己發(fā)現(xiàn)錯誤，體會該類錯誤發(fā)生的原因，并進行相應(yīng)糾正。從而使同學(xué)更深刻理解硬件描述語言的綜合結(jié)果及在線邏輯分析儀調(diào)試的方法和作用，同時通過這種方法可以培養(yǎng)他們注意細節(jié)的良好習(xí)慣。

由于在線邏輯分析儀可以進行靈活的觸發(fā)條件配置、采樣時鐘選擇。因此，在基于在線邏輯分析儀的實驗設(shè)計中還可結(jié)合不同設(shè)置條件進行邏輯分析儀驗證。如為了能有效地捕捉數(shù)據(jù)流，可以設(shè)置多種不同的觸發(fā)方式，如：基本觸發(fā)、隨機觸發(fā)、延遲觸發(fā)等。以及采用不同的采樣時鐘，并將觀察結(jié)果輸出至屏幕顯示，分析比較不同設(shè)置對于毛刺的影響，加深對于在線邏輯分析儀的使用理解和對于毛刺產(chǎn)生機理的認識。

4 結(jié)論

本文研究闡述了信息與通信工程專業(yè)EDA課程教學(xué)和實驗的特點現(xiàn)狀，闡述了對于學(xué)生理解時序設(shè)計的重要性，并分析了在線邏輯分析儀在EDA設(shè)計開發(fā)中起到的重要作用。在此基礎(chǔ)上，將在線可編程邏輯分析儀引入實驗教學(xué)，結(jié)合采用比較教學(xué)法和陷阱教學(xué)法，提出了基于在線邏輯分析儀的課程實驗設(shè)計。通過這類實驗可以使同學(xué)們更深刻地理解硬件描述語言及可編程邏輯器件的時序設(shè)計。

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篇6

【關(guān)鍵詞】配電自動化 標準 設(shè)計

智能電網(wǎng)是一種配電自動化的電力設(shè)施，其通過將多種多樣的配電新技術(shù)融為一體，將其進行有機的合成、集合，從而使整個電網(wǎng)設(shè)施的系統(tǒng)產(chǎn)生了革命性的變化，使其功能性大大的提高。對于我國的配電自動化系統(tǒng)的設(shè)計，長期以來主要是依靠電網(wǎng)上級單位的調(diào)度，通過利用自動化的系統(tǒng)對國內(nèi)城市變電站的10KV及以上的出線開關(guān)采取監(jiān)控或者是控制的方式，實現(xiàn)配電網(wǎng)長久處于其經(jīng)驗?zāi)軌蛘{(diào)度的水平之上。為了更好的適應(yīng)我國經(jīng)濟基礎(chǔ)建設(shè)的需要，應(yīng)當充分結(jié)合新技術(shù)來從事配電自動化的發(fā)展工作，對配電自動化行業(yè)建立新型技術(shù)支撐的體系，以為出發(fā)點，進行配電自動化標準的研究和設(shè)計。

1 配電自動化規(guī)劃建設(shè)的要求

1.1 建設(shè)基本條件

配電自動化建設(shè)首先需要規(guī)劃區(qū)域配電網(wǎng)滿足一定的要求，只有這樣才能更好的讓配電自動化系統(tǒng)達到預(yù)期效果，產(chǎn)生更高的經(jīng)濟效益，取得建設(shè)的成功。建設(shè)的基本條件主要包括以下兩點：第一，配電網(wǎng)的網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)及其布局必須具有合理性、成熟性和穩(wěn)定性，其中供電可靠性指標應(yīng)達到99%，甚至更高水平；第二，規(guī)劃區(qū)域的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足國家供電安全N-1準則的具體要求，在此基礎(chǔ)上對饋線自動化功能進行合理的安排，對人工轉(zhuǎn)供電方式進行固化和自動化。

1.2 主站規(guī)劃建設(shè)的主要原則

對于配電主站系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)當遵循以下兩點原則：第一，主站建設(shè)的規(guī)模應(yīng)具有足夠的前瞻性，并且要保證配電自動化所規(guī)劃的應(yīng)用功能與配電網(wǎng)規(guī)劃的階段性發(fā)展目標之間能夠?qū)崿F(xiàn)相互匹配；第二，主站支撐平臺要能夠保證設(shè)計與建設(shè)在同一時間完成（即保持動態(tài)性原則，并分階段制定設(shè)計方案，及時開工建設(shè)），從而能夠?qū)崿F(xiàn)主站的數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控功能、饋線自動化功能首先得到完整的應(yīng)用。

1.3 配電自動化終端規(guī)劃建設(shè)的主要原則

配電自動化的終端設(shè)計應(yīng)當把握以下三點重要的原則：第一，應(yīng)當保證配電自動化終端具有較高的模塊化程度，并且實現(xiàn)其可擴展功能、低功耗功能及可靠的實現(xiàn)；第二，終端設(shè)備的箱體結(jié)構(gòu)必須適應(yīng)施工場所安裝的條件，在滿足環(huán)境的防潮、防熱、防盜等基礎(chǔ)功能上充分做到抗高濕、抗低溫、抗高溫及抗電磁干擾的重要原則；第三，終端內(nèi)部機箱布局的結(jié)構(gòu)必須合理，方便日后對設(shè)備進行檢修。

1.4 通信規(guī)劃建設(shè)的主要原則

配電自動化的通信規(guī)劃和設(shè)計需要滿足以下兩個原則：第一，堅持統(tǒng)一規(guī)劃、采用統(tǒng)一的技術(shù)標準，從而保證配電通信能夠統(tǒng)籌兼顧配用電側(cè)總體通訊需求；第二，通信網(wǎng)絡(luò)配置優(yōu)先采用光纖傳輸?shù)瓤煽啃暂^高的網(wǎng)絡(luò)，并具備虛擬局域網(wǎng)等高級網(wǎng)絡(luò)功能，解決當前配網(wǎng)通信規(guī)劃難、布局難的問題，并保留支持未來智能電網(wǎng)各項業(yè)務(wù)順利開展的可能性。

2 配電自動化標準設(shè)計案例

2.1 案例簡介

本文所選擇的案例城市主要信息描述如下：人口約為1000萬人的中心城市、面積大約為2000平方千米。當期城區(qū)的配電設(shè)施管理主要通過采用人工經(jīng)驗管理方式。當?shù)嘏潆娮詣踊ㄔO(shè)水平較落后，之前沒有配電自動化建設(shè)經(jīng)驗和相關(guān)設(shè)施。規(guī)劃設(shè)計水平年及規(guī)模：

（1）設(shè)計時限為5年左右，具體建設(shè)完工為10年之內(nèi)。

（2）建設(shè)內(nèi)容主要為：第一，建設(shè)配電自動化的主站系統(tǒng)，搭建信息交互總線；第二，對當前配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)柜箱體進行改造及擴建；第三，在柱上開關(guān)系統(tǒng)中增加安裝電動操作機構(gòu)，實現(xiàn)電操運行機制；第四，調(diào)整、調(diào)換系統(tǒng)中電流及電壓互感器裝置等輔助設(shè)備。

2.2 總體框架

標準設(shè)計主要采用層級化的體系，依據(jù)設(shè)計的深度不同，針對設(shè)計階段來進行層次的設(shè)計和組合，主要分為以下四個規(guī)范化的層級：

（1）G1 層，其主要是適用于配電自動化可行性研究階段。

（2）G2 層，其主要是適用于配電自動化初步設(shè)計階段。

（3）G3 層，其主要是適用于配電自動化施工圖階段。

（4）G4 層，其主要是對配電自動化施工建設(shè)階段的過程指導(dǎo)及要求。本設(shè)計主要對G1、G3、G4層設(shè)計標準進行展開。

2.3 層級劃分及模塊設(shè)置

按照配電自動化系統(tǒng)各部分所屬的物理位置，可將標準設(shè)計分為四個部分：

（1）戶內(nèi)開關(guān)站。

（2）戶外開關(guān)站。

（3）自動化部分。

（4）通信部分。

層次劃分詳述：

（1）G1層：主要是管控組合方案及布置型式，滿足工程在可行性研究階段的具體要求。

（2）G3層：此階段主要是滿足工程施工圖這一階段的具體要求。

（3）G4層：主要是為了滿足施工設(shè)計精度、細度性要求。

模塊設(shè)置詳述：

（1）G1層的具體設(shè)置：此處主要根據(jù)我國配電自動化系統(tǒng)建設(shè)及改造的技術(shù)方案，選取配電站點所需配置的具體類型，并給出新建及改造相關(guān)設(shè)備的配置方案。其中，通信部分主要采用光纖以太網(wǎng)和無線通信。

（2）G3層模塊的具體設(shè)置：G3層模塊主要為設(shè)備安裝圖模塊。分別針對戶內(nèi)配電裝置、戶外配電轉(zhuǎn)置及其配電自動化二次部分等基礎(chǔ)模塊的技術(shù)標準進行規(guī)范，并按照施工圖紙的設(shè)計深度，對安裝方式和接口形式分別進行固化和細化。另外，在G3層中要針對配電自動化通信部分單獨設(shè)置通信模塊、光纜排管模塊、光纜敷設(shè)模塊、光纜工井模塊等基本模塊。從而使G3層的設(shè)計能夠按照施工圖的設(shè)計要求和深度，適用于不同環(huán)境下的光纜敷設(shè)要求。

（3）G4 層模塊的設(shè)置：為了使施工工藝模塊更加精細，施工單位應(yīng)當對具體施工進行深化和標準化，并將其充分融入到配電自動化設(shè)備施工工藝標準當中，從而深化、細化電力企業(yè)的施工圖。

2.4 取得的成果

本文所提的配電自動化標準化設(shè)計取得的成果：

（1）統(tǒng)一配電自動化規(guī)劃設(shè)計的具體要求，滿足配電自動化實用化需求，保證配電自動化建設(shè)即可投運，投運即能使用，發(fā)揮設(shè)計效益。

（2）在此基礎(chǔ)上，配合當前的配電調(diào)度運行和配網(wǎng)運維管理機制，讓配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)和運行、檢修及管理機制實現(xiàn)同步發(fā)展。

參考文獻

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[2]智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)建設(shè)框架[Z].北京：國家電網(wǎng)公司，2009.

[3]SG186.生產(chǎn)管理系統(tǒng)配網(wǎng)業(yè)務(wù)需求功能規(guī)范[Z].北京：國家電網(wǎng)公司，2009.

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關(guān)鍵詞:電子信息;設(shè)計;自動化技術(shù);分析

我國對于自動化的技術(shù)而言，是剛剛開始起步，目前并沒有能夠進入到十分成熟的階段，距離技術(shù)完善依然有著一段距離，盡管如此，在工業(yè)生產(chǎn)過程中的應(yīng)用全面推動了工業(yè)的進步，促進了我國社會主義經(jīng)濟建設(shè)事業(yè)的高速發(fā)展，同時對我國人們物質(zhì)生活水平的提升也有著顯著作用。

1自動化技術(shù)應(yīng)用電子信息工程中的意義

1．1提高信息工程設(shè)計更好的實現(xiàn)自動化

自動化的技術(shù)的應(yīng)用能夠更好的將其計算機以及操作的流程實現(xiàn)自動化，同時也可以有效的降低人力以及財力方面的投入，全面提高信息的準確性，同時也可以提高工作的效率。因此將自動化技術(shù)充分應(yīng)用到電子信息工程中能夠加速信息工程的設(shè)計自動化的實現(xiàn)，從而完成很多的重復(fù)性以及自動性的勞動，有效降低工作人員自身的勞動強度，提高工作效率。此外，也可促進設(shè)計人員的整體技術(shù)水平，使設(shè)計人員人員可以掌握自動化的技術(shù)，創(chuàng)造出更多的產(chǎn)品。

1．2電子信息工程能夠更加全面的提高智能化效果

當設(shè)備進行操作時，充分采用自動化技術(shù)，根據(jù)相關(guān)的工作程序進行自動化的工作，自動化的技術(shù)可以更好的去幫助信息工程的設(shè)計全面的提高智能化的效果。對于自動化的技術(shù)而言，可以比較好的去解決通用的步驟，并且也可以充分利用信息工程設(shè)計去控制以及處理電子的信息，在這個基礎(chǔ)之上能夠更好的去實現(xiàn)信息工程設(shè)計，提高智能化的效果。在對自動化的設(shè)計進行利用的過程中，可以快速的生產(chǎn)出一些高端的產(chǎn)品，帶動智能化的管理從而得到快速的發(fā)展。除此以外，通過將自動化技術(shù)充分的應(yīng)用到信息工程設(shè)計之中，不僅可以促進其智能化的發(fā)展水平得到提升，同時也是可以更加明確信息工程設(shè)計的發(fā)展方向。

2自動化的技術(shù)在信息工程設(shè)計中的應(yīng)用分析

2．1計算機的輔助設(shè)計分析

當今在電子信息工程進行設(shè)計時，主要是通過自動化的技術(shù)輔助，在應(yīng)用的過程中比較常用的計算機軟件則是CAD，應(yīng)用CAD進行輔助的設(shè)計可以對電子信息工程設(shè)計中的智能性進行提升，在進行設(shè)計中，僅僅只是需要將其相關(guān)的數(shù)據(jù)以及要求等輸入到系統(tǒng)之中，系統(tǒng)則會自行計算以及分析，從而將其結(jié)果直接的呈現(xiàn)到計算機上，之后則可根據(jù)其具體的要求以及細節(jié)等對其設(shè)計做出相應(yīng)的改進，直到滿足設(shè)計的要求為止。

2．2計算機的輔助制造分析

針對于計算機輔助的制造系統(tǒng)可分為兩個部分:一是硬件部分;二是軟件部分;所謂的硬件部分是包括數(shù)控機床以及存儲裝置等內(nèi)容，對于硬件的設(shè)備而言，起作用便是為支持生產(chǎn)。然而針對于軟件的部分而言，是滿足數(shù)據(jù)庫和計算機輔助工藝過程的設(shè)計等，因此根據(jù)其實際的輔助制造軟件來進行有效的應(yīng)用，不僅可以全面提高電子信息工程的整體生產(chǎn)效率，也能夠?qū)ζ潆娮有畔⒐こ痰脑O(shè)計做出有效的驗證，使其設(shè)計的過程更加完善，促進自動化的設(shè)計水平得到不斷的提高，帶動我國社會主義經(jīng)濟建設(shè)事業(yè)的發(fā)展和人們生活質(zhì)量的提升。

2．3輔助辦公的管理分析

針對于電子信息工程進行設(shè)計時，所涉及到的設(shè)計流程較為繁瑣，同時也存在著比較多的設(shè)計文件，要是僅僅只是憑借人工來進行整理和分析這些文件，不僅會降低電子信息工程的工作效率，同時也將會因為工作量較大以及過程較為繁瑣等導(dǎo)致出現(xiàn)較多的失誤。但是通過充分應(yīng)用自動化技術(shù)，通過采取OA來輔助辦公軟件對其設(shè)計流程和有關(guān)的文件、信息數(shù)據(jù)等進行管理，根據(jù)計算機能夠直接的作出有效分析，得出相應(yīng)的結(jié)果，保證電子信息工程的設(shè)計可以順利進行。此外在設(shè)計的時候需要將所出現(xiàn)問題的概率控制在一個合理的范圍內(nèi)，保證電子信息設(shè)計的效率，推動我國電子信息工程的設(shè)計水平能夠得到全面的發(fā)展和完善，為我國人們生活水平提高以及社會主義經(jīng)濟建設(shè)打下一個堅實的基礎(chǔ)。

3總結(jié)

通過上述內(nèi)容分析后可以得出，自動化的技術(shù)主要是一種集成了多種先進技術(shù)為一體的，并且也是綜合性比較強的一種技術(shù)，通過在電子信息工程設(shè)計領(lǐng)域中充分合理的應(yīng)用，不僅能夠帶動我國電子信息工程的設(shè)計的機械化和一體化，同時也能夠帶動我國電子信息工程設(shè)計過程更加的智能化，全面提高其設(shè)計的精確度，提高電子信息工程設(shè)計的整體水平的提高。因此電子信息工程設(shè)計中自動化技術(shù)的應(yīng)用，能夠在最大程度上將技術(shù)的優(yōu)勢得到充分的發(fā)揮，并且可將自動化技術(shù)以及電子信息工程能夠有效結(jié)合到一起，推動著我國工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，為我國社會主義經(jīng)濟建設(shè)提供保障。

參考文獻:

［1］黃果，林爾敏．電子信息工程技術(shù)專業(yè)實訓(xùn)教學(xué)體系的研究———基于“全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽”的模塊化實訓(xùn)教學(xué)體系的構(gòu)建［J］．遼寧高職學(xué)報，2014，11:67-68+100．

［2］陳必群．電子信息工程技術(shù)專業(yè)綜合實訓(xùn)方案設(shè)計［J］．常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2007，01:64-66．

［3］王皚．基于工學(xué)結(jié)合的電子信息工程技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)實施流程設(shè)計［J］．科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2012，17:224-225+227．

篇8

電子設(shè)計自動化（英語：Electronic design automation，縮寫：EDA）是指利用計算機輔助設(shè)計（CAD）軟件，來完成超大規(guī)模集成電路（VLSI）芯片的功能設(shè)計、綜合、驗證、物理設(shè)計（包括布局、布線、版圖、設(shè)計規(guī)則檢查等）等流程的設(shè)計方式。

2、EDA技術(shù)就是以計算機為工具，設(shè)計者在EDA軟件平臺上，用硬件描述語言VHDL完成設(shè)計文件，然后由計算機自動地完成邏輯編譯、化簡、分割、綜合、優(yōu)化、布局、布線和仿真，直至對于特定目標芯片的適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作。EDA技術(shù)的出現(xiàn)，極大地提高了電路設(shè)計的效率和可操作性，減輕了設(shè)計者的勞動強度

3、在電子產(chǎn)業(yè)中，由于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的規(guī)模日益擴大，EDA 扮演越來越重要的角色。使用這項技術(shù)的廠商多是從事半導(dǎo)體器件制造的代工制造商，以及使用 EDA 模擬軟件以評估生產(chǎn)情況的設(shè)計服務(wù)公司。EDA 工具也應(yīng)用在現(xiàn)場可編程邏輯門陣列的程序設(shè)計上。

4、eda的歷史發(fā)展

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一、在電子設(shè)計自動化教學(xué)中引入案例教學(xué)法的必要性

傳統(tǒng)的電子設(shè)計自動化課程的教學(xué)往往采用講授法，以“教”為中心，即以教師為主體，由教師提供教學(xué)資料，組織和控制教學(xué)過程?！敖谭ā敝萍s了“學(xué)法”，造成學(xué)生只能“照葫蘆畫瓢”，完全被動，使學(xué)生的知識遷移能力大大下降，阻礙了學(xué)生創(chuàng)造性的發(fā)揮，不利于培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、分析、解決問題的能力［2］。案例教學(xué)法則通過教師采用案例引導(dǎo)來說明理論知識，學(xué)生通過案例的研究分析加深對理論知識的理解。在教學(xué)實踐中通過深入討論，激發(fā)學(xué)生的興趣，增加他們的感性認識，提高他們的分析、歸納、總結(jié)能力。在電子設(shè)計中，對于同一工程可能有不同的設(shè)計方案，因此，圍繞同一案例，促使學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)生的潛能非常重要。此外，在教師指導(dǎo)下學(xué)生通過對電路實例故障的思考、分析和辯論，就問題做出判斷和決策，可以進一步提高學(xué)生思考、分析和解決問題的能力。教學(xué)過程不僅是學(xué)生掌握知識的過程，更是學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)、獲得經(jīng)驗、啟發(fā)創(chuàng)造、激勵探索、提高能力的過程。在電子設(shè)計自動化的教學(xué)中引入案例教學(xué)法，對于適應(yīng)課程的實踐性和綜合性要求，解決課時少、容量大的矛盾，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性和主動性，提高學(xué)生自學(xué)能力和實踐能力，改善教學(xué)效果，大有裨益。

二、電子設(shè)計自動化教學(xué)中案例設(shè)計及選擇的原則

案例教學(xué)法以案例為教學(xué)的起點，選擇恰當?shù)陌咐浅晒嵤┌咐虒W(xué)的前提。案例也稱個案、個例、事例或?qū)嵗唧w來講是指社會存在的、能夠?qū)虒W(xué)中的基本理論或原理進行說明、闡述、分析以及引起爭鳴討論的行為或事件［3］。教學(xué)案例的選擇直接影響教學(xué)效果的優(yōu)劣。案例教學(xué)的目的是讓學(xué)生在“做中學(xué)”，通過案例操作，掌握課程中的理論、原理、操作方法、技巧等，加深對課程重點和難點的理解和掌握［4］。一般而言，在選擇電子設(shè)計自動化課程的案例時應(yīng)把握以下原則。

(一)針對性教師在課前要依據(jù)教學(xué)目標有針對性地選擇案例，做到有的放矢。案例的內(nèi)容要與知識點有機結(jié)合。此外，還要考慮案例在教學(xué)環(huán)節(jié)中的適用性。

(二)實效性電子設(shè)計自動化技術(shù)的發(fā)展非常迅猛，教師要多選用一些緊扣時代脈搏的典型事例作為關(guān)注點，這樣可以點燃學(xué)生的學(xué)習(xí)激情。

(三)趣味性從案例內(nèi)容來講，趣味性是可讀性的主要元素;從學(xué)生心理來講，趣味性可以啟發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機。因此，所選案例應(yīng)生動有趣，內(nèi)容豐富多彩，貼近學(xué)生生活。

(四)適中性案例的選擇要考慮學(xué)生的年齡特征和認知水平，做到難易適當。太難的案例往往使學(xué)生因知識儲備不足而無從下手，進而喪失參與的興趣;太簡單的案例，不僅降低了教學(xué)的要求，而且也無助于學(xué)生思維的鍛煉。

(五)完整性案例教學(xué)不同于通常教學(xué)中的舉例，其最大區(qū)別是案例具有完整性、綜合性特征。

三、案例教學(xué)法實施實例

案例教學(xué)法是一種與傳統(tǒng)的教學(xué)方法迥異并且有諸多優(yōu)點的教學(xué)方法。盡管這種教學(xué)方法可以遷移到電子設(shè)計自動化的教學(xué)中，但如果教師對此不做深入的探究，實施起來很容易陷入誤區(qū)。作為一種比較成熟的教學(xué)方法，案例教學(xué)法具有相對穩(wěn)定的操作模式(見圖1)。下面筆者以圖形輸入和文本輸入混合設(shè)計這一教學(xué)環(huán)節(jié)為例，談?wù)勲娮釉O(shè)計自動化課程教學(xué)中案例教學(xué)法的實施過程。

(一)案例設(shè)計對于這一教學(xué)環(huán)節(jié)，筆者設(shè)計了一個生活中常見的四人智力競賽搶答器的案例。以此為契機，指導(dǎo)學(xué)生閱讀案例要求，力求引起學(xué)生的反應(yīng)，喚起學(xué)生的問題意識，為下面的討論、交流奠定基礎(chǔ)。

(二)案例分析與功能分解筆者首先對相關(guān)資料用多媒體展示，引出數(shù)字電路設(shè)計過程，提出自上向下的設(shè)計思想，并用多媒體演示框圖，然后與學(xué)生一起分析討論，即以半開放式分析，指導(dǎo)學(xué)生從數(shù)碼顯示器到譯碼器、編碼器分步設(shè)計電路［5］。這時教師要對學(xué)生提出預(yù)先設(shè)計好的問題，例如如何使譯碼器正確顯示三號和四號選手的數(shù)碼3、4，以及如何使譯碼器和編碼器正確銜接，通過人為地在電路中設(shè)置故障，引導(dǎo)學(xué)生圍繞問題對案例進行分析，促使學(xué)生運用理論知識和實驗技能進行獨立思考和分析，發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)過程中的主體作用，逐步提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。在這個階段，根據(jù)實際情況引導(dǎo)學(xué)生從多角度進行獨立思考或小組討論。

(三)設(shè)計理論與方法討論經(jīng)過前面的“思維過程”，學(xué)生的情緒達到了亢奮狀態(tài)，急需交流自己的所看、所思、所想、所惑，急需針對老師提出的問題發(fā)表自己的看法。這時，筆者安排學(xué)生匯報分析結(jié)果，并組織學(xué)生評議。之后，再對案例進行全面、深刻的分析、講解、釋疑，概括出規(guī)律性的知識，幫助學(xué)生形成完整的認知體系。

(四)案例綜合評價，提升學(xué)習(xí)水平學(xué)生在分析案例的過程中經(jīng)常會跟著思維慣性走，這樣在認識上難免產(chǎn)生一些偏差。為了規(guī)避這些偏差，筆者運用多種方式從閱讀案例的能力、分析案例的能力、已有經(jīng)驗、合作參與意識、思維拓展情況、知識遷移能力、語言表達能力等方面對學(xué)習(xí)活動的整個過程進行了總結(jié)、評價、反饋，促使學(xué)生查缺補漏，自我改進。

(五)及時進行總結(jié)反思在案例學(xué)習(xí)結(jié)束后，筆者要求學(xué)生簡要寫一個案例學(xué)結(jié)報告。該報告中包含是否達到案例設(shè)計的目的和要求;在案例的基礎(chǔ)上是否有拓展和創(chuàng)新，并寫出創(chuàng)新和拓展的內(nèi)容與方案;對設(shè)計中仍然存在的困惑，通過反思進一步加深對案例的認識，真正做到理論和實踐的相結(jié)合［5］。而筆者在課后也及時地從以下幾方面進行總結(jié)，以便更好地在教學(xué)實踐中運用案例教學(xué)法，包括案例的選擇是否合理，換成其他案例效果如何?教師的組織是否到位，學(xué)生的參與程度如何?案例分析是否深刻?討論氛圍是否和諧?評價是否科學(xué)合理?創(chuàng)新、不足之處分別在哪里等。這樣的總結(jié)和反思具有批判性和總結(jié)性的屬性，有助于使教和學(xué)雙方都顯得有活力，形成一種較好的良性循環(huán)。在電子設(shè)計自動化的理論授課過程中，我們實施了案例教學(xué)法，學(xué)生很好地掌握了本門課程的重點內(nèi)容EDA設(shè)計軟件及VHDL語言。在電子設(shè)計自動化的課程設(shè)計中同樣采用了案例教學(xué)法，學(xué)生發(fā)揮主觀能動性做出了各種各樣的作品。通過案例教學(xué)法的實施，學(xué)生在系統(tǒng)設(shè)計、方案論證、整機裝調(diào)、選用新器件及創(chuàng)新能力與合作精神等方面得到了全面提高，學(xué)習(xí)過電子設(shè)計自動化這門課程的學(xué)生中有多人因為熟悉了現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計方法，有很強的思維能力及電子產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計制造、故障分析及調(diào)試維修的能力，在全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽以及大學(xué)生桃戰(zhàn)杯中曾獲得全國一、二等獎及河南省一、二、三等獎。這類學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計和科研中，獨立工作的能力較強，有很強的團隊協(xié)作精神，受到了教師的歡迎和好評，在應(yīng)聘時全被用人單位優(yōu)選。

四、電子設(shè)計自動化課程案例教學(xué)法中需要注意的問題

案例教學(xué)法作為一種交互式教學(xué)方法，能夠調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性和自覺性，提高理論知識的學(xué)習(xí)效率，促進學(xué)生思考能力和實際操作能力的提高。但在實施過程中也發(fā)現(xiàn)一些需要注意的問題，主要有以下幾方面。

1．案例教學(xué)法不能替代傳統(tǒng)的理論學(xué)習(xí)和講授，在課時安排上要兼顧理論講授和案例教學(xué)，教學(xué)方法本身并不具有普遍意義任何一種教學(xué)方法都有一定的適用性，案例教學(xué)法也不例外。電子設(shè)計自動化技術(shù)具有綜合性、實踐性、工具性、時代性等特點，基于這些特點，教學(xué)過程可采用多種教學(xué)方法。但無論采用哪種方法，都要考慮到教學(xué)方法本身的特性以及教學(xué)內(nèi)容的需求。在電子設(shè)計自動化課程的教學(xué)中，案例教學(xué)的比例不能強求，要因內(nèi)容不同而選擇適當?shù)慕虒W(xué)模式。基本概念、基本原理和基本方法必須通過課堂講授，要注意適當?shù)倪x擇案例，選擇合適的討論內(nèi)容。

2．案例教學(xué)法就目前的運用效果來看，仍然存在一些局限性案例的合理設(shè)計，特別是內(nèi)容豐富、結(jié)構(gòu)新穎、可以舉一反三、觸類旁通的有典型代表意義的案例設(shè)計較為困難，需要教師花大量的時間和精力。學(xué)生長期接受傳統(tǒng)的講授法教學(xué)模式，學(xué)習(xí)積極性不高，難于適應(yīng)勤于思考，踴躍發(fā)言探討的案例教學(xué)模式，所以教師要善于引導(dǎo)，牢牢把握教師主導(dǎo)、學(xué)生主體的宗旨，要采用多種教學(xué)手段，營造良好的學(xué)習(xí)氛圍，避免教學(xué)過程中的冷場。

3．不能將案例教學(xué)法和舉例教學(xué)法混為一談舉例教學(xué)法是從理論聯(lián)系實際的角度出發(fā)，在講解理論時列舉一些典型的例子來說明理論。而案例教學(xué)法以案例為基礎(chǔ)，通過師生的分析、討論、交流，旨在發(fā)現(xiàn)案例中所蘊涵的基本理論或原理。

篇10

【關(guān)鍵詞】電氣自動化；110kV變電站；設(shè)計

變電站自動化設(shè)計的主要目的是變電站的日常工作運行即使在沒有人員值班的情況下也能高效地、無失誤地進行，實現(xiàn)對人力物力資源有效的整合利用。如何進行最優(yōu)的110kV變電站的電氣自動化設(shè)計需要研究的方面比較多，以下筆者結(jié)合自身工作實踐，就此做出以下幾點探究性的分析。

1、切實做好變電站的計算機監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)工作

計算機是實現(xiàn)110kV變電站電氣自動化的核心設(shè)備，而計算機監(jiān)控系統(tǒng)就是綜合性地對變電站內(nèi)所有設(shè)備進行監(jiān)視和控制，利用現(xiàn)代的通信技術(shù)和數(shù)據(jù)庫的建立，使得110kV變電站得到系統(tǒng)的管理與運行。因此110kV變電站的計算機監(jiān)控系統(tǒng)是一個復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，建設(shè)時需要注意以下事項。

1.1科學(xué)合理的實踐110kV變電站電氣自動化計算機監(jiān)控設(shè)計原則

變電站監(jiān)控系統(tǒng)是計算機監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)電力系統(tǒng)與計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的特性，變電站的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計需要滿足一定的設(shè)計原則，其設(shè)計原則詳細分為五個方面：

一是根據(jù)電力系統(tǒng)的具體要求有針對性的對計算機監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進行構(gòu)建，在110kV變電站的監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)采用分層分布式的結(jié)構(gòu)框架，雖然遠動專用設(shè)備在電力監(jiān)控中有著廣泛的運用，但是計算機監(jiān)控系統(tǒng)具備遠程控制的相關(guān)功能，無需額外安裝遠動專用設(shè)備，并且依據(jù)電力系統(tǒng)的特點，變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的后臺應(yīng)進行相應(yīng)的簡化處理。同時計算機監(jiān)控站作為變電站的主控制站，其具備統(tǒng)籌采集數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù)的功能，并且可以對變電站的所有設(shè)備和進行監(jiān)視和控制管理，統(tǒng)一操作，無需額外安裝控制平臺。

二是與傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)不同的是，在計算機監(jiān)控系統(tǒng)中顯示的都是電氣的模擬量，在終端需要對電氣量進行實際采樣，繼而轉(zhuǎn)換為電氣模擬量，則采樣時需要應(yīng)對交流進行采樣；同時對保護動作和裝置報警方面的信息傳輸應(yīng)高度重視，應(yīng)在測控單元采取硬接點的方式進行信號的輸入。

三是重點建設(shè)信息資源共享的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，針對遠動數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備的冗余配置、計算機監(jiān)控主站和遠動數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備所需要的信息資源統(tǒng)籌采集，建立數(shù)據(jù)庫，有效的使各個部分順利獲取數(shù)據(jù)；同時要求計算機監(jiān)控系統(tǒng)能夠全面的對全站防誤工作進行控制與管理，具備全站防誤操作閉鎖功能。

四是在計算機監(jiān)控系統(tǒng)中需要特別留意的是，電力調(diào)度數(shù)據(jù)需要專網(wǎng)接口才能向計算機監(jiān)控主站傳輸，同時在整個變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)中的軟件和硬件都應(yīng)經(jīng)過特殊調(diào)試安裝，且安裝后應(yīng)保證適用聯(lián)網(wǎng)后的通信技術(shù)要求及符合通信規(guī)約。同時應(yīng)保證站控層、間隔層及保護裝置的時鐘同步，則在全站建立一套雙時鐘GPS對時系統(tǒng)是十分必要的。

五是對于計算機監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全問題執(zhí)行標準和向調(diào)度端上傳的保護、遠動信息量標準都必須按照相關(guān)的的標準切實實行[1]。

1.2充分了解變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的操控方式方法

變電站的計算機監(jiān)控系統(tǒng)是一個龐大而錯綜復(fù)雜的系統(tǒng)，因而在操控方式方法上需要注意的事項比較多，其主要的操作方式是分層操作，整個計算機監(jiān)控系統(tǒng)除了集中控制中心，其它部分根據(jù)功能的不同劃分為三層（站控層、間隔層、設(shè)備層），三層控制的范圍沒有嚴格的規(guī)定，可以根據(jù)實際情況作出相應(yīng)的調(diào)整，以機動靈活的形式對實際情況進行操控。

1.3切實做好變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)配置的工作

通常在變電站的計算機監(jiān)控系統(tǒng)配置中會對站控層的數(shù)據(jù)庫建立標準和主接線圖的設(shè)置標準具有一定的拓展性，保證日后對系統(tǒng)規(guī)模擴大升級的可行性。針對變電站屬于無人值班的設(shè)計模式，因而對計算機監(jiān)控系統(tǒng)的后臺部分進行簡化具有十分強烈的必要性。例如可忽略站控層的操作員站設(shè)置，同時間隔層需要具備相應(yīng)標準的抗磁干擾性能。

1.4充分了解變電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)如何構(gòu)架網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)功能

變電站的計算機監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)屬于分布式分層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而用來進行信息傳輸?shù)拿浇榈墓饫w或者具有屏蔽功能的雙絞線，通常是基于TCP/IP的以太網(wǎng)應(yīng)以單網(wǎng)的形式應(yīng)用在站控層，加上總線網(wǎng)和以太網(wǎng)都可以應(yīng)用在間隔層的網(wǎng)絡(luò)中。以雙絞線和光纖作為媒介形成的網(wǎng)絡(luò)就能使得主控制計算機對變電站整體運行狀況統(tǒng)籌地進行監(jiān)視和觀測、管理和控制[2]。

2、切實做好變電站中的二次設(shè)備布置工作

變電站中的二次設(shè)備的布置是一項必不可少的工作，相對于計算機監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)布置工作而言，二次設(shè)備位置布置可以比較集中，在繼電室和控制設(shè)備室的分隔或者合并上沒有嚴格的要求；但是需要特別注意的是，二次設(shè)備的控制系統(tǒng)和監(jiān)視系統(tǒng)應(yīng)采用組屏的方案，并保證二次設(shè)備在實際中有針對性地利用保護系統(tǒng)。而對于主控制樓繼電室內(nèi)的布置同樣有一定要求，例如計算機監(jiān)控系統(tǒng)中站控層設(shè)備、主變壓器的相關(guān)設(shè)備都應(yīng)設(shè)置在主控制樓的繼電室內(nèi)，并且保證繼電室的備用屏幕位置大小約為總屏幕位置大小的10%，而35kV的開關(guān)柜上可以直接裝置測控保護一體化裝備[3]。

3、充分了解直流系統(tǒng)和交流不停電電源系統(tǒng)

在直流的系統(tǒng)中對于額定電壓一般有兩種標準，額定電壓是220V或者110V。通常在單母線分段界線的時候，不管額定電壓是220V還是110V，都應(yīng)設(shè)置一套微型直流接地自動檢測設(shè)備，并設(shè)置一組高頻開福安電源充電裝置（帶雙套冗余配置）及鉛酸蓄電池組（閥控式）。而如果變電站的級別有所增加，還可以對閥控式的鉛酸蓄電池組數(shù)進行增加。當額定電壓為220V時，每組蓄電池需要包含103到104只密封鉛酸蓄電池（閥控式），同時無需設(shè)置端電池。而額定電壓為110V時每組蓄電池只需要包含52只密封式鉛酸蓄電池（閥控式）。但是蓄電池的在工程施工中應(yīng)具備的電池個數(shù)、電池組的容量都是需要根據(jù)實際情況有針對性的計算確定。

交流不停電電源系統(tǒng)，簡稱為UPS系統(tǒng)。變電站電氣自動化主要是依賴于計算機監(jiān)控系統(tǒng)，為了保證各個設(shè)備在缺電的情況下能夠持續(xù)的運轉(zhuǎn)就必須設(shè)置UPS系統(tǒng)。計算機監(jiān)控系統(tǒng)和通信設(shè)備、保護裝置上都是UPS系統(tǒng)服務(wù)的對象，因此在工程設(shè)計和施工中就必須依據(jù)這些對象，并根據(jù)實際情況有針對性的計算出UPS系統(tǒng)負荷和容量。

4、結(jié)語

綜上所述，110kV變電站的電氣自動化設(shè)計對于110kV變電站的電氣自動化建設(shè)有著重要的意義，上文通過對變電站電氣自動化的設(shè)計、二次設(shè)備的布置和直流電源、UPS系統(tǒng)的分析，為110kV變電站的電氣自動化工程建設(shè)作出明確的指導(dǎo)，從而更好地促進110kV變電站的電氣自動化設(shè)計水平的提升。

參考文獻

[1]程福順.有關(guān)110kV變電站電氣自動化應(yīng)用探究[J].電子世界，2012，15：57.