電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)及應(yīng)用研究

時(shí)間:2022-09-23 08:27:57

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電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)及應(yīng)用研究

當(dāng)前是一個(gè)科技創(chuàng)新時(shí)代,我國(guó)電子技術(shù)行業(yè)發(fā)展要與時(shí)俱進(jìn),跟上時(shí)代前進(jìn)的腳步。電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用發(fā)展主要涵蓋了電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及智能化技術(shù)等,通過將該項(xiàng)技術(shù)合理應(yīng)用在電路設(shè)計(jì)中,能夠最大程度滿足現(xiàn)代電子工程作業(yè)的各項(xiàng)需求。電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的研究應(yīng)用發(fā)展大大減輕了設(shè)計(jì)人員的工作任務(wù)量,促使他們從繁忙的工作解脫出來,只需要將更多時(shí)間與精力放在電路功能優(yōu)化設(shè)計(jì)上。電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的輔助應(yīng)用能夠全面提升電路設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率,并且還可以幫助企業(yè)節(jié)省更多的成本支出,確保企業(yè)在最低成本下創(chuàng)造出最大的經(jīng)濟(jì)效益。

1電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展概況及其特點(diǎn)分析

電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)簡(jiǎn)稱為EDA技術(shù),該項(xiàng)技術(shù)研究應(yīng)用發(fā)展是以微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)作為重要基礎(chǔ),還綜合了微電子工藝、計(jì)算數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)以及拓?fù)溥壿媽W(xué)等最新技術(shù),是目前市場(chǎng)上較為成熟完善的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件工具。電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展應(yīng)用為我國(guó)電子市場(chǎng)更大規(guī)模集成電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)制造提供了有力支持,能夠最大程度滿足不同規(guī)模電子工程設(shè)計(jì)工作的各項(xiàng)需求。電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)最早出現(xiàn)于上世紀(jì)六十年代,它是由計(jì)算機(jī)輔助工程、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試以及計(jì)算機(jī)輔助制造等內(nèi)容延伸而來的[1]。該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用離不開先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù),基于EDA軟件輔助應(yīng)用下,設(shè)計(jì)人員需要熟練掌握應(yīng)用計(jì)算機(jī)硬件描述語言VHDL去展開實(shí)踐操作設(shè)計(jì),然后經(jīng)由計(jì)算機(jī)技術(shù)自動(dòng)化完成整個(gè)過程的編譯、綜合、布局以及仿真等。電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)涉及到的內(nèi)容眾多,主要涵蓋了微電子操作技術(shù)、電子計(jì)算機(jī)、信號(hào)處理以及電路知識(shí)等。電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)作為一種基于計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)的完善電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù),該項(xiàng)技術(shù)的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾方面內(nèi)容:(1)靈活多變?;陔娮釉O(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)輔助下的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有靈活多變的特點(diǎn),設(shè)計(jì)人員能夠利用該項(xiàng)技術(shù)在任何地點(diǎn)任何時(shí)間進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)編程,以此來高效達(dá)成自身的設(shè)計(jì)目的;(2)自動(dòng)化。設(shè)計(jì)人員在利用電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)展開實(shí)踐設(shè)計(jì)活動(dòng)中,實(shí)際設(shè)計(jì)出來的軟件系統(tǒng)到實(shí)現(xiàn)硬件系統(tǒng)的過程是由EDA軟件獨(dú)立自動(dòng)完成的;(3)資源共享。電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)本身是在計(jì)算機(jī)平臺(tái)上開發(fā)設(shè)計(jì)出來的一套成熟完善的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件工具,因此該項(xiàng)技術(shù)操作環(huán)境具有標(biāo)準(zhǔn)化與開放性等特點(diǎn),能夠有效實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)資源的傳遞共享,并能夠輔助工作人員進(jìn)行技術(shù)移植;(4)符合高標(biāo)準(zhǔn)要求。電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程都是在EDA軟件平臺(tái)上完成的,因此在該設(shè)計(jì)過程中設(shè)計(jì)人員可以隨時(shí)針對(duì)系統(tǒng)某個(gè)部分展開科學(xué)測(cè)試,結(jié)合測(cè)試中存在的不足之處及時(shí)采取有效優(yōu)化改進(jìn)措施,從而幫助設(shè)計(jì)人員達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)要求[2];(5)聯(lián)合管理。電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員通過科學(xué)采用平面規(guī)劃技術(shù),能夠有效實(shí)現(xiàn)對(duì)邏輯綜合與物理版圖設(shè)計(jì)的聯(lián)合管理目標(biāo)。

2電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用

2.1高校教學(xué)應(yīng)用。在現(xiàn)代高校教育發(fā)展過程中,由于電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)具備了仿真的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn),因此被廣泛應(yīng)用在高校教育創(chuàng)新改革工作上。電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的功能特性能夠滿足高校教學(xué)改革工作的各項(xiàng)需求,推進(jìn)我國(guó)高校教育建設(shè)穩(wěn)定持續(xù)的發(fā)展。就比如,以高校電子工程實(shí)踐實(shí)訓(xùn)教學(xué)為例,電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用具有一定的優(yōu)越性,該項(xiàng)技術(shù)能夠科學(xué)有效實(shí)現(xiàn)專業(yè)操作及專業(yè)術(shù)語功能,同時(shí)還可以輔助師生進(jìn)行生動(dòng)形象地描述呈現(xiàn),方便師生對(duì)電子工程實(shí)踐抽象化問題的闡述解答[3]?,F(xiàn)代高??梢愿鶕?jù)自身的教育發(fā)展情況和條件,并結(jié)合專業(yè)課程內(nèi)容特點(diǎn)和學(xué)生需求,有針對(duì)性地引進(jìn)利用電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù),利用該項(xiàng)技術(shù)的仿真性實(shí)現(xiàn)對(duì)電子設(shè)計(jì)教學(xué)優(yōu)化,搭建起完善的電子工程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)實(shí)踐平臺(tái),在教師指引下學(xué)生能夠展開自主實(shí)踐性學(xué)習(xí),從而幫助學(xué)生拓寬學(xué)習(xí)視野,及時(shí)掌握最新的設(shè)計(jì)技術(shù)和方法,促進(jìn)高校專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的全面發(fā)展,為社會(huì)培養(yǎng)出更多高能力、高素質(zhì)的復(fù)合型人才。2.2電子設(shè)備生產(chǎn)應(yīng)用。在現(xiàn)代電子設(shè)備制造生產(chǎn)過程中,相關(guān)工作人員通過合理應(yīng)用電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù),能夠最大程度提高設(shè)備生產(chǎn)自動(dòng)化程度,并實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備的通用化。電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用具有良好的邏輯設(shè)計(jì)能力與仿真測(cè)試能力,其能夠幫助電子設(shè)備優(yōu)化設(shè)計(jì)人員科學(xué)明確規(guī)范設(shè)計(jì)工作標(biāo)準(zhǔn),全面提高電子設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)效率,并且優(yōu)化改善電子設(shè)備設(shè)計(jì)過程中的各項(xiàng)系統(tǒng)性能,充分發(fā)揮出電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)語言功能。在當(dāng)前市場(chǎng)上,一些關(guān)鍵性的電子設(shè)備制造生產(chǎn)能夠有效完成ASIC編程,同時(shí)通過以該種編程模式作為核心基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)對(duì)專一電路的集成目的,最終形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化的電子設(shè)備規(guī)格,便于企業(yè)內(nèi)部電子設(shè)備的生產(chǎn)使用,促使電力設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)能夠在最低成本下創(chuàng)造出最大的經(jīng)濟(jì)效益。如圖1所示,為電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)在單片機(jī)控制系統(tǒng)中的實(shí)踐應(yīng)用,通過使用一片F(xiàn)BGA能夠有效實(shí)現(xiàn)地址鎖存、譯碼、總線驅(qū)動(dòng)以及擴(kuò)展等工作任務(wù),甚至工作人員可以將16位存儲(chǔ)器有效并入到64位處理器的控制與字節(jié)裝配邏輯當(dāng)中。電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用環(huán)境下的系統(tǒng)設(shè)計(jì)通常是使用自頂向下的系統(tǒng)優(yōu)化方法,與傳統(tǒng)自底向上的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法相比較,自頂向下設(shè)計(jì)方法能夠有效散發(fā)設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)新思維,打破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)工作框架的弊端。自頂向下設(shè)計(jì)過程可以將其理解成從系統(tǒng)硬件高層次抽象描述向最底層物理描述的一系列轉(zhuǎn)換過程,一直到最后得到能夠?qū)崿F(xiàn)硬件描述為止。2.3電子線路設(shè)計(jì)應(yīng)用。電路設(shè)計(jì)人員在實(shí)踐應(yīng)用電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)過程中,要認(rèn)真注意做好以下幾方面內(nèi)容:(1)科學(xué)高效利用電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的硬件描述語言展開對(duì)電子線路設(shè)計(jì)編譯工作,完善電子線路設(shè)計(jì)的智能性,并有效實(shí)現(xiàn)電子設(shè)計(jì)工作的自動(dòng)化;(2)基于電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用輔助下,促使計(jì)算機(jī)軟件工具達(dá)到邏輯編譯自動(dòng)化,這樣有利于提高電子線路設(shè)計(jì)工作的有效性,并減輕設(shè)計(jì)人員的實(shí)際工作任務(wù)量;(3)要充分發(fā)揮出電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的仿真處理功能,展開對(duì)構(gòu)建編譯的科學(xué)仿真處理[4],實(shí)現(xiàn)電路設(shè)計(jì)過程的優(yōu)化調(diào)整,并且進(jìn)行深入研發(fā)設(shè)計(jì),有效拓展電子系統(tǒng)的各項(xiàng)能力,確保能夠設(shè)計(jì)出一套成熟完善的自動(dòng)化設(shè)計(jì)程序,能夠滿足電路設(shè)計(jì)的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)要求,有效匹配于編程實(shí)施下屬設(shè)計(jì)以及運(yùn)行等工作。在當(dāng)前市場(chǎng)上,被廣泛應(yīng)用的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)軟件主要包括了SystemView、protel以及SpicePspice等,電路設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)自身設(shè)計(jì)需求和實(shí)際工作內(nèi)容,有針對(duì)性地采用電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)軟件工具,確保各項(xiàng)設(shè)計(jì)工作環(huán)節(jié)順利進(jìn)行。

3結(jié)束語

綜上所述,電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)通過將計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)以及智能化技術(shù)有效結(jié)合在一起,能夠最大程度幫助設(shè)計(jì)人員提高自身的電子設(shè)計(jì)工作質(zhì)量和效率。電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的興起是實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)硬件設(shè)備自動(dòng)化、智能化的開端,現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員要充分認(rèn)識(shí)到熟練掌握應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)的重要性,通過應(yīng)用電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)制作生產(chǎn)的電子產(chǎn)品具有體積小、容量大以及可靠性高的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn),能夠提高產(chǎn)品在全球貿(mào)易市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。

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作者:嚴(yán)林波 孫正凱 單位:南昌理工學(xué)院