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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)對電子技術(shù)領(lǐng)域和eda技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化探討,同時簡介EDA技術(shù)在電子技術(shù)中的理論與實踐運(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)是電子信息類專業(yè)課程之一,通常包括數(shù)電、模電和高配電三個部分。電子技術(shù)的學(xué)習(xí)對相關(guān)專業(yè)的學(xué)生是非常重要的,將直接影響到學(xué)生的專業(yè)技術(shù)水平和實踐能力,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)課程在實際教學(xué)過程中存在諸多弊端。例如:電子技術(shù)教材已無法適應(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,將對教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生實踐能力產(chǎn)生重要影響;滿足學(xué)生實際訓(xùn)練需求的輔助設(shè)備存在不足,導(dǎo)致學(xué)生進(jìn)行的實驗多是基于“電路模塊化”的設(shè)計項目,而傳統(tǒng)電路所使用的設(shè)計方法無法適應(yīng)現(xiàn)代化的大型項目的設(shè)計需求;傳統(tǒng)電子技術(shù)教學(xué)中,內(nèi)容抽象,實踐不足,缺乏創(chuàng)新設(shè)計方面的教學(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,意為電子設(shè)計自動化,是基于計算機(jī)輔助設(shè)計、輔助制造、輔助測試、輔助工程的概念發(fā)展而來的。EDA技術(shù)也被稱為電子設(shè)計機(jī)動化技術(shù),是在計算機(jī)為載體的EDA軟件平臺上,融合應(yīng)用電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和智能化技術(shù),采用硬件描述語言進(jìn)行設(shè)計,計算機(jī)將自動完成設(shè)計語言邏輯編譯、化簡、分割、布局、仿真等步驟。
4EDA技術(shù)在電子技術(shù)中的設(shè)計流程
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、代碼級功能仿真、適配前時序仿真及AS1C實現(xiàn)等。
5EDA技術(shù)在電子技術(shù)中的實踐運(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,越來越多的仿真軟件開始出現(xiàn),并逐步運(yùn)用到實際的電路設(shè)計中,例如,SPICE/PSPICE,KELI,WEB,ANSMS,SIMULINK等。通過這些仿真軟件,可以構(gòu)建兼具科學(xué)化與規(guī)模化的實驗、實習(xí)平臺,而在這些實驗平臺上,電路仿真實驗、交直流分析、影響頻率監(jiān)測、電路參數(shù)掃描分析等實驗均可以進(jìn)行。以仿真軟件代替硬件的形式有效彌補(bǔ)了電路設(shè)計實訓(xùn)中設(shè)備不足的問題。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,降低了實訓(xùn)過程對硬件設(shè)施的依賴性,使得學(xué)生在實訓(xùn)過程中不再受到實驗設(shè)備不足及教學(xué)硬件缺乏的影響。
5.2將硬件設(shè)計轉(zhuǎn)化為軟件設(shè)計
EDA技術(shù)在電子技術(shù)中的運(yùn)用,降低了實訓(xùn)過程對硬件設(shè)施的依賴性,學(xué)生可以轉(zhuǎn)化設(shè)計思路和載體,直接在EDA技術(shù)所搭建的軟件平臺上,進(jìn)行電子產(chǎn)品設(shè)計。例如,Layout、PowerPCB等。通過EDA軟件將硬件設(shè)計轉(zhuǎn)化為軟件設(shè)計,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)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
5.3驗證設(shè)計實驗和電路設(shè)計方案的正確性
在EDA技術(shù)平臺中,計算機(jī)可自動完成編譯、分析、仿真、優(yōu)化等步驟。因此,利用EDA技術(shù)時,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)的子項目和子模塊能夠運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下,對設(shè)計實驗和電路設(shè)計方案的準(zhǔn)確性和可行性進(jìn)行驗證。仿真完成后,對各個子電路的結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測和分析,獲取必要的技術(shù)參數(shù),并以此為依據(jù)判斷電路設(shè)計是否科學(xué)合理,各項性能指標(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)計水平和相對應(yīng)的電子產(chǎn)品質(zhì)量方面具有積極影響,對于整個電子產(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。
5.5科學(xué)模擬測試電路特性
由于受到測試方法、儀表精度等因素的限制,在電路設(shè)計過程中,進(jìn)行大量數(shù)據(jù)測試和特性分析時,會出現(xiàn)較大的誤差,并給電子產(chǎn)品制作和產(chǎn)品質(zhì)量帶來一些問題。而在EDA技術(shù)條件下,模擬測試的工作量將大幅下降,大部分測試工作將直接由計算機(jī)自動完成,既減輕了測試的工作量,又提高了測試的精確性,從而實現(xiàn)全方位、全功能測試。
5.6EDA技術(shù)條件下,可多人同時操作
在EDA技術(shù)條件下進(jìn)行電路框架構(gòu)建和設(shè)計,能夠保證設(shè)計方案的整體性和合理性。當(dāng)設(shè)計過程中任意子環(huán)節(jié)或子模塊出現(xiàn)問題時,設(shè)計人員都能夠從問題自身開始逐步解決?;谶@一優(yōu)勢,電子系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)可由多人同時進(jìn)行。在電子設(shè)計類競賽培訓(xùn)時,在電子產(chǎn)品設(shè)計制作過程中運(yùn)用EDA技術(shù),能夠為團(tuán)隊設(shè)計奠定良好的技術(shù)基礎(chǔ)。
5.7降低設(shè)備損耗和實訓(xùn)成本
傳統(tǒng)教學(xué)中的實驗或設(shè)計課程中,檢查試驗箱和面包板鏈接插件是否松動、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)大量的時間去操作。而在EDA技術(shù)條件下,學(xué)生可以在實驗正式開始前,依照實驗設(shè)計方案和步驟進(jìn)行仿真測試,減少了大量繁瑣的步驟。既節(jié)省了大量實訓(xùn)時間,又有效降低實驗設(shè)備的耗材和損耗;既節(jié)約實訓(xùn)成本,又提高實訓(xùn)效率。
6結(jié)束語
在實訓(xùn)過程中,采用以軟件替代硬件的方式進(jìn)行設(shè)計結(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,實訓(xùn)內(nèi)容、學(xué)生創(chuàng)新思維、設(shè)計能力都將得到進(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
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