电路设计与开发
前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇电路设计与开发范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。
电路设计与开发范文第1篇
【论文摘要】：文章简单介绍了高速公路机电设备信息管理系统的开发与应用研究。
一、系统开发应用背景
1.高速公路运营管理的内容和特点
（1）交通管理。交通管理的任务就是利用先进的技术手段检测、控制、诱导交通流量，维护交通秩序，保障交通安全和道路畅通，对违章行为进行纠正和处罚。
（2）养护管理。养护管理的任务是对高速公路道路、桥梁及交通工程设施进行定期和不定期的保养和修复，以保证其正常的使用功能。
（3）收费管理。收费管理的主要任务是按国家批准的收费政策和价格向通行车辆收取足够的通行费，同时对营私舞弊、偷逃通行费的行为进行稽查。
（4）路政管理。路政管理的任务是贯彻实施国家和地方的有关法律、法规，保证高速公路路产完整，维护高速公路路权不受侵犯，保护高速公路设施不受破坏。
（5）服务区管理。服务区管理的目的是利用高速公路已有的餐饮、住宿、休息、娱乐、购物、加油、维修、停车、通信等设施，向用户提供舒适、方便的全天候服务。
2.系统基本组成概述
高速公路机电设备信息管理系统是发挥道路设施控制与管理功能的主要辅助系统，是对高速公路机电设备实施现代化管埋(实时和数据管理)的主要工具。机电设备信息管理系统是包含多个子系统，以电子、电气、控制、通信、机械和交通工程等技术为基础的综合性大系统，它由控制、收费、通信、照明、供配电和安全运行保障等子系统组成。子系统内部和各子系统间由通信网联系，其中，机电设备信息管理系统为计算机控制系统，通过光缆数字通信连结成远程计算机网络，各网络间信息共享。
二、机电设备管理内容
1.处理
设备的滑动、转动部分要根据设备的工作需求上油，如：打印机打印头的滑动轴，要上轻质油，用干净的纱布涂擦，且油不可过多，以免造成污染。设备机械转动轴有打油孔的要上油，室外手动栏杆和自动栏杆的转轴要上脂。
2.防水处理
设备的电路部分，要经常检查有无进水的可能性。收费亭是否进水，外场设备的防水橡皮垫是否完整，空调温度是否设置适宜。如果湿度大，开启频繁的房间（如收费亭），温度太低导致设备内部产生凝结水，水是导体，会导致设备工作不正常，甚至烧毁设备。如发现进水或线路板潮湿，立即停机断电，并及时用热吹风筒除去潮气后，方可再次投入运行；温度太高对设备也不利。防水重点是收费亭，收费亭内安装的设备较多，一定要保证运行正常，运行的数据都保存在工控机内。造成收费亭漏水的原因主要有：收费亭设计不合理，亭上有积水，排水不畅通；安装在亭顶的空调的冷凝水排路不畅通，造成亭顶积水；安装在亭顶的空调固定设计不合理，直接打孔用膨胀螺栓固定，打孔造成防水层的破坏，造成漏水；在亭顶安装报警器，钻孔走线，防水处理不好，造成漏水，以上所涉及的几个工艺环节，要经常检查，以免因漏水造成设备的损坏。
3.经常检查降温风扇运转是否正常
降温风扇主要位置有：工控机、计算机、UPS、稳压器、硬盘、录像机等，如工控机经常死机，需检查CPU的降温风扇转动是否正常，如果发现不正常，应立即停机修理。要经常检查并保证设备的散热风扇工作正常，如散热风扇停转，必须立即处理。
4.防锈处理
外场设备由于雨淋日晒易被氧化生锈，要定期进行防锈处理。如：手动栏杆的转轴、设备的地脚固定螺栓、设备与固定装置的连接螺栓等要涂抹防锈油。锈蚀不但会对设备造成损坏，而且会带来安全隐患，特别是沿海地区的高速公路，铁质金属被腐蚀严重，采取必要措施防锈，常见的问题是：金属件防锈镀锌层薄，造成锈蚀，更换符合防锈要求的金属件；检查收费雨棚车道照明灯及雨棚信号灯紧固件及安装螺栓是否锈蚀严重，如已失去功能，需更换以免掉下来造成人身损伤。
5.电源系统供电
首先检查电源供给是否正常，对于用集成电路组成的板路，检查电压是否正常，要从集成块上测量，逐步向电源模块，检查电源模块输入/输输出状态。对于由于电阻烧毁、电容击穿再次更换时，电阻要提出电压，而后检查信号的输入/输出状态，对于由于电阻烧毁、电容击穿再次更换时，电阻要提高功率，电容要提高耐压程度。
三、系统结构和模块功能
高速公路机电设备信息管理系统需要对各机电设备的各种信息进行采集、处理，与控制指标比较后，做出控制决策，下达控制指令，由执行机构准确实施，以达到预期的控制目标。要深入了解控制的全过程，需要对组成控制过程的各个环节进行分析，并在此基础上找出其特点和规律，采取相应的措施。
1.控制中心计算机系统
包括主计算机、交通信息计算机、彩色图形显示计算机等。整个系统通过快速以太网将各个计算机联成网络，各计算机与外场设备的连接方式为分布式控制系统，并利用光环路载波系统进行数据信息的通信传输。这种局域网及其通信方式的优点是：通信灵活方便，网络结构简单、传输速率高、可靠性强、实时性好，可消除通信中的"瓶颈"现象。计算机系统的使用主要是使用其安装的应用软件控制、浏览数据以及图像等信息。
2.控制中心软件系统
控制中心软件系统为高速公路控制核心处理系统，其功能包括：系统配置模块、信息查询与报表打印模块、信息等模块。具体构成各模块的功能为：
（1）系统配置模块程序包括：用户管理、系统管理、设备信息、数据管理。
（2）信息查询与报表打印包括：系统结构与配置信息查询处理；设备基本信息查询处理；
（3）设备运行状态查询处理；设备报警信息查询处理；各外场设备检测信息查询；用户信息查询；人工输入事件查询处理；操作员操作日志报表查询。
（4）信息模块包括：可变情报板信息的采集和信息编辑。
3.系统运行应用
（1）信息采集
需要采集的信息按性质可分为：数据、图像、语音三种类型。从信息反应的功能归属为环境干扰、设备状态金额故障部位三大类。信息采集方法由信息的特点决定。数据信息需要通过各种传感器将电量转换成电量再输出。
（2）信息处理
要取得良好的信息系统管理效果，必须对机电设备状态有一个比较全面的了解，但是机电设备的某些状态无法直接测出，只能凭借已测出的参数去估计、判断，状况的出现与否、事件性质和严重程度都无法直接测出，只能根据已测出的各种变量，采取一定的数学分析方法去识别、判断。
（3）控制策略
调整供求，争取平衡是控制机电设备状态的基本恩路。即抑制和转移需求量，通过调整设备参数提高设备运行能力，实现供求动态平衡，使设备状态到预期的控制目标。调整供求有多种控制方法可供选择，根据实际情况选样控制方法称为控制策略。
参考文献
电路设计与开发范文第2篇
【论文摘要】：文章简单介绍了高速公路机电设备信息管理系统的开发与应用研究。
一、系统开发应用背景
1. 高速公路运营管理的内容和特点
（1） 交通管理。交通管理的任务就是利用先进的技术手段检测、控制、诱导交通流量，维护交通秩序，保障交通安全和道路畅通，对违章行为进行纠正和处罚。
（2） 养护管理。养护管理的任务是对高速公路道路、桥梁及交通工程设施进行定期和不定期的保养和修复，以保证其正常的使用功能。
（3）收费管理。收费管理的主要任务是按国家批准的收费政策和价格向通行车辆收取足够的通行费，同时对营私舞弊、偷逃通行费的行为进行稽查。
（4）路政管理。路政管理的任务是贯彻实施国家和地方的有关法律、法规，保证高速公路路产完整，维护高速公路路权不受侵犯，保护高速公路设施不受破坏。
（5） 服务区管理。服务区管理的目的是利用高速公路已有的餐饮、住宿、休息、娱乐、购物、加油、维修、停车、通信等设施，向用户提供舒适、方便的全天候服务。
2. 系统基本组成概述
高速公路机电设备信息管理系统是发挥道路设施控制与管理功能的主要辅助系统，是对高速公路机电设备实施现代化管埋(实时和数据管理)的主要工具。机电设备信息管理系统是包含多个子系统，以电子、电气、控制、通信、机械和交通工程等技术为基础的综合性大系统，它由控制、收费、通信、照明、供配电和安全运行保障等子系统组成。子系统内部和各子系统间由通信网联系，其中，机电设备信息管理系统为计算机控制系统，通过光缆数字通信连结成远程计算机网络，各网络间信息共享。
二、机电设备管理内容
1. 处理
设备的滑动、转动部分要根据设备的工作需求上油，如：打印机打印头的滑动轴，要上轻质油，用干净的纱布涂擦，且油不可过多，以免造成污染。设备机械转动轴有打油孔的要上油，室外手动栏杆和自动栏杆的转轴要上脂。
2. 防水处理
设备的电路部分，要经常检查有无进水的可能性。收费亭是否进水，外场设备的防水橡皮垫是否完整，空调温度是否设置适宜。如果湿度大，开启频繁的房间（如收费亭），温度太低导致设备内部产生凝结水，水是导体，会导致设备工作不正常，甚至烧毁设备。如发现进水或线路板潮湿，立即停机断电，并及时用热吹风筒除去潮气后，方可再次投入运行；温度太高对设备也不利。防水重点是收费亭，收费亭内安装的设备较多，一定要保证运行正常，运行的数据都保存在工控机内。造成收费亭漏水的原因主要有：收费亭设计不合理，亭上有积水，排水不畅通；安装在亭顶的空调的冷凝水排路不畅通，造成亭顶积水；安装在亭顶的空调固定设计不合理，直接打孔用膨胀螺栓固定，打孔造成防水层的破坏，造成漏水；在亭顶安装报警器，钻孔走线，防水处理不好，造成漏水，以上所涉及的几个工艺环节，要经常检查，以免因漏水造成设备的损坏。
3. 经常检查降温风扇运转是否正常
降温风扇主要位置有：工控机、计算机、UPS、稳压器、硬盘、录像机等，如工控机经常死机，需检查CPU的降温风扇转动是否正常，如果发现不正常，应立即停机修理。要经常检查并保证设备的散热风扇工作正常，如散热风扇停转，必须立即处理。
4. 防锈处理
外场设备由于雨淋日晒易被氧化生锈，要定期进行防锈处理。如：手动栏杆的转轴、设备的地脚固定螺栓、设备与固定装置的连接螺栓等要涂抹防锈油。锈蚀不但会对设备造成损坏，而且会带来安全隐患，特别是沿海地区的高速公路，铁质金属被腐蚀严重，采取必要措施防锈，常见的问题是：金属件防锈镀锌层薄，造成锈蚀，更换符合防锈要求的金属件；检查收费雨棚车道照明灯及雨棚信号灯紧固件及安装螺栓是否锈蚀严重，如已失去功能，需更换以免掉下来造成人身损伤。
5. 电源系统供电
首先检查电源供给是否正常，对于用集成电路组成的板路，检查电压是否正常，要从集成块上测量，逐步向电源模块，检查电源模块输入/输输出状态。对于由于电阻烧毁、电容击穿再次更换时，电阻要提出电压，而后检查信号的输入/输出状态，对于由于电阻烧毁、电容击穿再次更换时，电阻要提高功率，电容要提高耐压程度。
三、系统结构和模块功能
高速公路机电设备信息管理系统需要对各机电设备的各种信息进行采集、处理，与控制指标比较后，做出控制决策，下达控制指令，由执行机构准确实施，以达到预期的控制目标。要深入了解控制的全过程，需要对组成控制过程的各个环节进行分析，并在此基础上找出其特点和规律，采取相应的措施。
1. 控制中心计算机系统
包括主计算机、交通信息计算机、彩色图形显示计算机等。整个系统通过快速以太网将各个计算机联成网络，各计算机与外场设备的连接方式为分布式控制系统，并利用光环路载波系统进行数据信息的通信传输。这种局域网及其通信方式的优点是：通信灵活方便，网络结构简单、传输速率高、可靠性强、实时性好，可消除通信中的"瓶颈"现象。计算机系统的使用主要是使用其安装的应用软件控制、浏览数据以及图像等信息。
2. 控制中心软件系统
控制中心软件系统为高速公路控制核心处理系统，其功能包括：系统配置模块、信息查询与报表打印模块、信息等模块。具体构成各模块的功能为：
（1） 系统配置模块程序包括：用户管理、系统管理、设备信息、数据管理。
（2） 信息查询与报表打印包括：系统结构与配置信息查询处理；设备基本信息查询处理；
（3） 设备运行状态查询处理；设备报警信息查询处理；各外场设备检测信息查询；用户信息查询；人工输入事件查询处理；操作员操作日志报表查询。
（4） 信息模块包括：可变情报板信息的采集和信息编辑。
3. 系统运行应用
（1） 信息采集
需要采集的信息按性质可分为：数据、图像、语音三种类型。从信息反应的功能归属为环境干扰、设备状态金额故障部位三大类。信息采集方法由信息的特点决定。数据信息需要通过各种传感器将电量转换成电量再输出。
（2） 信息处理
要取得良好的信息系统管理效果，必须对机电设备状态有一个比较全面的了解，但是机电设备的某些状态无法直接测出，只能凭借已测出的参数去估计、判断，状况的出现与否、事件性质和严重程度都无法直接测出，只能根据已测出的各种变量，采取一定的数学分析方法去识别、判断。
（3） 控制策略
调整供求，争取平衡是控制机电设备状态的基本恩路。即抑制和转移需求量，通过调整设备参数提高设备运行能力，实现供求动态平衡，使设备状态到预期的控制目标。调整供求有多种控制方法可供选择，根据实际情况选样控制方法称为控制策略。
参考文献
电路设计与开发范文第3篇
>> 电学实验中的电路设计 无线数传电台在水情遥测中的应用 一种用于软件无线电的接收机射频前端电路设计与实现 基于无线数传电台的RFID手持机设计 数字电视多频率射频信号源系统射频电路设计 基于ARM的无线头盔系统电路设计 高中电学实验中电路设计的分析与探讨 射频设计软件ADS支持下的CMoS放大器电路设计 《PROTEL电路设计》实验教学改革初探 “自动控制实验电路设计”的教学探讨 兴趣导向的数字电路设计实验改革 “射频集成电路设计”课程教学改革初探 “射频集成电路设计”课程教学改革的新思路 射频功率放大器与微带电路设计 GNSS接收机的射频电路设计与应用 应用于相控阵收发组件的射频微波集成电路设计探讨 考虑无源器件寄生参数的接收机射频前端电路设计 基于对数检测法的射频功率测量电路设计 基于MSP430单片机的实用射频卡读卡电路设计 一种有源RFID标签射频前端收发电路设计 常见问题解答 当前所在位置：l.
［5］孙肖子，李要伟．现代电子线路和技术实验简明教程［M］．北京：高等教育出版社，2009．
［6］曾兴雯，刘乃安．高频电子线路［M］．北京：高等教育出版社，2004．
［7］张企民，高如云．通信电子线路［M］．西安：西安电子科技大学出版社，2002．
电路设计与开发范文第4篇
顾玲芙 江苏省无锡汽车工程中等专业学校 214153
【文章摘要】
计算机技术的迅速发展，为软件
的开发与应用创造了广阔的发展空
间。在电子线路设计领域中，软件应
用作为其重要组成部分，能够为电路
设计提供更为高效的参数优选方案，
其在当下社会应用和教学中所占比
重也日渐增加。在电路研究与设计过
程中，已有越来越多的设计者利用电
脑仿真技术对电路设计进行分析与
调试，计算机软件的应用逐渐成为当
下电子电路设计中的重要工具。本文
从电子电路设计过程中的设计质量，
设计周期及成本计算角度出发，对电
子电路设计教学中的软件应用进行
分析，并通过探讨不同类软件在电子
电路设计教学中的应用特点，为电子
电路教学提供有效的教学依据。
【关键词】
软件应用；电子电路设计；设计教学
1 电子电路设计教学发展概况
随着计算机技术的飞速进步，软件的
开发与利用日渐成为当下社会各领域发
展的重要构成部分，在现阶段的电子电路
设计中，各类软件的应用在为电路设计提
供极大便利的同时，也为电子线路连接及
功能的验证提供了有效途径。各类软件在
日渐普及和广泛应用中得以不断完善，这
也极大的促进了计算机软件在电子电路
设计中的应用。在电子电路的实际设计应
用中，由于电子电路结构设计和线路搭建
涉及到了多个电子领域，如电路图绘制，
电路设计，元件设计及结构调动等，都需
要不同类型的软件进行应用设计。在当下
我国电子电路的设计与教学中，理论课程
与课程实验的有机结合为学生的电路学
习设计提供了良好的发展空间。计算机软
件的应用教学，使得学生在掌握了软件应
用的基础上，能够以软件工具开展电子电
阻的设计，搭建和线路调试。在计算机软
件的电子电路教学设计与应用中，模拟电
子技术实验教学是一个极具代表性的实
例，学生在模拟电子电路设计的课程中，
能够在课程内容中学习到电路技术和计
算机技术的基础知识，并通过课堂练习和
课程实践不断加深对计算机软件应用和
电子电路设计的认知，在课程教学后期的
课程实践中，教师通过带领学生开展电路
设计实践，以进一步促进学生软件知识和
电子电路知识的有机融合。电子电路教学
的开展，为计算机软件和电路设计应用的
结合提供了发展前提，这也为我国电子电
路技术的发展奠定了基础。
各类软件在电子电路
设计教学中的运用
顾玲芙 江苏省无锡汽车工程中等专业学校 214153
2 电子电路设计教学中软件应用意
义探讨
在电子电路的实际设计与开发中，
电路结构的软件设计仿真测试已成为当
下最具有效性的技术，加之越来越多的电
子电路设计者选择运用计算机软件对电
子电路设计进行研究，这就使计算机软件
应用在电子电路的设计中具有十分重要
的意义。计算机软件提供的软件仿真功能
为电子电路的方案设计提供了有力的参
考，学生能够利用软件进行对预先设计好
的电路方案进行仿真，并通过对比方案设
计与当真结果对具体内容进行改进，这在
帮助学生完善仿真方案的同时，也进一步
巩固了其对知识的掌握，提升了电路设计
中发现问题和处理问题的能力。与传统形
式的电路测量检验方式不同，计算机软件
的应用仅需要将电路接口连接到实验箱，
通过程序调试模拟实际应用环境，以更为
高效率的检测出电路系统的设计错误。软
件应用在为电子电路设计提供仿真环境
的同时，也能够在学生的电子理论学习中
起到极大的辅助作用。在电子电路教学开
展过程中，课程理论和实验设计的有机结
合能够进一步加深学生对电路知识的理
性认知，而在电路的设计和应用检测过程
中，由于校园客观环境的限制，电路的检
验与应用通常无法得到充分开展，而利用
计算机软件设计则能够有效实现对电路
设计的检验和校正，使得学生能够在真正
意义上掌握电子电路设计课程中的研究
方法。
3 各类软件在电子电路教学中的具
体运用
3.1 CAD 软件在电子电路教学中的
应用
CAD 软件系统是当下电路设计软件
中图形设计功能作为全面的应用软件，其
在电子电路设计教学中的应用也十分广
泛。在电路设计教学的开展中，CAD 软
件为课程开展提供了绘图，几何造型以及
特征计算等功能，在进行电路设计过程
中，教师能够通过带领学生进行元件设
计，是学生进一步掌握不同电路元件的功
能，并以此为基础，使学生利用不同元件
的特性进行电路的功能设计。CAD 软件
在为电路教学设置元件设计功能的同时，
也自带有元件库，电路的实际设计可以直
接对元件进行调用，这也能够有效节约电
路原理图设计时间。在利用该软件开展教
学时，教师还要强调实际元件和虚拟元件
的区别，并通过在教学过程中着重强调，
以保证学生实际电路连接的准确性和安
全性。
3.2 EWB 软件在教学中的具体应用
分析
EWB 计算机软件是一种用于电路设
计与仿真的EDA 工具软件，与CAD 软件
不同，EWB 软件中包含更多的高品质模
拟电路元件和组件模型。教师在开展电子
电路设计教学时能够在元件调用的基础
上，引导学生利用软件进行多种功能仿
真，如对以连接的电路结构进行交流频
率特性分析，静态分析和参数扫描分析
等。EWB 软件主要结构包括函数信号发
生器和仿真电路模板等，学生能够在课程
设计中通过元件调用和参数整合，完成电
路设计，并通过将电路系统调用与仿真模
板中，对其进行功能测试。在电路仿真教
学过程中，教师应首先开展信号发生器教
学，使得学生能够依据实际电路结构设计
选定对应的激励信号，以此保证电子电路
结构仿真结构的准确性和有效性。
3.3 PSPICE 仿真软件在电路设计教
学中的应用
作为现阶段不同类型电路分析与设
计仿真软件之一，PSPICE 软件具有十分
优越的实用性能。该软件主要包括电子线
路仿真，图形方式输出，模拟计算电路功
能和网表生成等功能，不仅能够对模拟电
子线路进行仿真与模式实验，也能够与实
体电路结构进行连接并开展模拟仿真。在
电子电路的设计教学中，教师要将课程演
示重点放在利用 PSPICE 软件模拟连接
电路上，使学生能够在掌握元件参数的基
础上，更为全面的掌握电路波形和电压电
流值的检测方法。PSPICE 仿真软件的应
用，也为电路设计教学中元件参数的优化
提供了科学有效的途经，教师通过对比软
件中不同模拟元件的功能，以选择灵敏度
高和容差关系稳定的软件开展教学，这能
够极大的优化电路设计中的元件参数，并
使得电子电路设计的教学质量得到有效
提升。
4 结束语
不同类型计算机软件在电子电路教
学中的应用，为电路设计与功能检测提供
了有效的教学方式。教师在备课过程中通
过对比不同电路软件的应用特点，并选取
更具教学价值的应用软件开展电子电路
教学，能够更为全面的对电路参数进行讲
解，进而培养学生电路工程设计的眼光，
为学生今后的就业与发展打下坚实的基
础。
【参考文献】
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术的实际应用探究[J]. 山东科学
技术出版社.2011（6）：6-14.
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子电路教学中的应用. 实验与探
索.2012
[3] 胡卫平.CAISD 软件包的研制及其
在逆变器优化设计中的应用. 北
京电子教育出版社.2009,9-15
[4] 周淑芳. 柔性电路板在电子电路
电路设计与开发范文第5篇
关键词：数字逻辑；VerilogHDL；FPGA；EDA；教学改革
中图分类号：TP302 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）35-0177-02
The teaching reform and practice of digital logic taking verilogHDL as the key points
ZHAO Tian-xiang， HE Jin-zhi
（Nanyang Institute of Technology， Nanyang 473000， China）
Abstract：Aiming at the backward methods and old content in the traditional digital logic course， the reform and practice of the digital logic teaching with VerilogHDL and FPGA as the key points are carried out， and the new teaching mode of the experiment drive is discussed. Not only make the students come into contact with the latest digital circuit design method， but also make it have a wide range of application prospects of the new skills. The students in the completion of this course， can really do the design， application.
Key words： Digital logic； VerilogHDL； FPGA； EDA； teaching reform
承担《数字逻辑》这门课两个学期了，我发现传统的教学内容已经不适合现在社会的发展，并对此进行了教学内容的改革。在传统的教学内容中，逻辑表达式、真值表和波形图等这些老旧的数字电路设计方法，是教学的重点。而CPLD、FPGA和VHDL、VerilogHDL等现代化的数字电路设计方法仅仅是一个简单的介绍。这样的数字逻辑课程学完后，学生仅仅是对数字电路的设计有所了解，至于设计是无从谈起的，现在用逻辑表达式、真值表和波形图等去设计一个数字电路简直是可笑的。于是，我决定把基于VerilogHDL和FPGA的现代化的设计方法作为教学的重点，这样使学生学完这门课程后，真正能做设计，做应用。
1 VerilogHDL简单易学
VerilogHDL是一种硬件描述语言，使用这种语言只需要把我们想设计的数字电路的功能或结构描述出来，然后由计算机辅助电路设计软件综合出实际可用的数字电路出来。完全不用像传统的设计方法那样，用逻辑表达式或真值表那样一个逻辑门一个逻辑门的去设计。传统的设计方法，费时费力，在门数比较少的时候还可以。但在现在动辄数亿门的集成电路设计中几乎是不可能的。使用计算机辅助电路设计软件进行数字电路设计是时展的必然。
使用计算机辅助电路设计件进行数字电路设计就必须要用硬件描述语言，现在主流的硬件描述语言主要有两种，一种是VHDL，一种是VerilogHDL。VerilogHDL的风格非常接近计算机软件语言中的C语言，因此VerilogHDL比前者更容易被计算机专业的学生接受和理解。VerilogHDL和VHDL都是IEEE标准，功能和性能上没有太大的差异，在国内使用Verilog HDL的用户也比较多，因此我决定以VerilogHDL作为这门课的编程语言。VerilogHDL在语法，数据类型，控制语句等方面和C语言都有较多的相似性，学过C语言的计算机专业的学生很容易就可以理解和掌握这门语言。
VerilogHDL需要在计算机辅助电路设计软件中使用，现在这种软件已经非常成熟。我们使用的是Altera公司开发的Quartus II软件，Altera公司是世界第二大FPGA厂商，其产品在国内有广泛应用。FPGA是现场可编程逻辑阵列，可以通过编程变成我们想要的任意电路。我们用VerilogHDL做出设计，由Quartus II综合出电路，如图1所示。然后下载到FPGA，由FPGA实现验证，最后由半导体企业生产出来使用。也可以直接使用FPGA，使用FPGA和使用专用芯片几乎没什么差别。
图1 Quartus II综合VerilogHDL设计生成的电路原理图
2 实验驱动的教学模式
我在教学中采用实验驱动的教学模式，即通过大量可验证的实验，逐步把知识传授给学生。在传统的教学模式中，教师往往从基本的语法，原理讲起，等语法，原理讲完了，再讲复杂的应用。结果，前期讲理论时，学生觉得非常枯燥，后期讲应用时，前面的理论又忘得差不多了，教学效果不理想。实验驱动的教学模式即把理论教学和应用教学结合起来，穿插起来。前期不纯讲理论，而是以简单的实验，把理论融入实验，一一验证。每一个实验都是一个较为完整的应用，都可以通过软硬件验证，这样可以引发学生的学习兴趣。由简单到复杂，每一次实验都会有一些收获，跨度也不大，逐步深入，而且每一次实验都印证了学科的实用性，增强学生学习的信心和动力。
这些实验可以通过软件或硬件来验证，在Altera公司的Quartus II软件中自带了一个由Mentor Graphics公司为Altera定制的ModelSim-Altera软件。ModelSim-Altera是一个仿真分析软件。VerilogHDL包括分析测试的功能，我们写出的实验例程可以包含一个测试模块。在测试模块中，我们可以通过对输入端口赋值，设置时间点，对实验进行充分的测试验证。在ModelSim-Altera仿真过程中，可以输出虚拟示波器波形，对这些波形进行分析可以查找错误，验证功能。ModelSim-Altera还提供了丰富的系统任务和系统函数帮助我们分析电路功能，可以按时间点输出监控的参数数值。
ModelSim-Altera虽然是一个简单实用的好工具，但仿真还是有一些局限性的。这时候，一块FPGA的开发板就非常重要了。我们写的VerilogHDL设计，下载到FPGA开发板中，以硬件的方式进行验证，亲眼看到，非常有说服力。使用FPGA开发板还可以进行非常实用的应用开发，比如红外遥控、视频编码、VGA输出等。
3 FPGA应用前景广泛
使用VerilogHDL和FPGA不仅使数字电路设计简单方便，而且对于小规模的应用，我们根本就不需要把电路生产出来，直接把设计写入FPGA，直接用FPGA就行了。FPGA相对于单片机等传统控制器，有很多优点。例如：FPGA可以生成任何电路，大大简化了控制器周边的复杂度，一些译码器、编码器等芯片不需要了，降低了成本，提高了可靠度。FPGA纯硬件运行，没有CPU执行延时，响应速度非常快。在一些实时性要求非常高的场合有着传统控制器无法比拟的优势。比如：实时的视频采集，高速运动装置的控制等。
4 结束语
以VerilogHDL和FPGA为重点的数字逻辑课程教学改革，经过我这两个学期的实践，使原本边缘化的一门传统课程，焕发出新的活力。不但使学生接触到最新的数字电路设计方法，而且使学生掌握了一门有广泛应用前景的新技能，为其以后的发展又增添了一条新的选择。今后我将继续在实用化，现代化的教学实践中探索前进。
⒖嘉南祝
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