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电子技术中EDA技术的运用

电子技术中EDA技术的运用

摘要:本文首先分析电子技术发展的现状及背景,并结合人才培养目标对电子技术领域和EDA技术进行优化探讨,同时简介EDA技术在电子技术中的理论与实践运用。

关键词:EDA技术;电子技术;应用研究

1引言

电子技术是电子信息类专业课程之一,通常包括数电、模电和高配电三个部分。电子技术的学习对相关专业的学生是非常重要的,将直接影响到学生的专业技术水平和实践能力,应该引起教师和学生的重视。

2传统电子技术教学的弊端

传统电子技术课程在实际教学过程中存在诸多弊端。例如:电子技术教材已无法适应当前快速发展的电子技术,不能与最新技术接轨,如果继续采用传统教材和培养模式,将对教学质量和学生实践能力产生重要影响;满足学生实际训练需求的辅助设备存在不足,导致学生进行的实验多是基于“电路模块化”的设计项目,而传统电路所使用的设计方法无法适应现代化的大型项目的设计需求;传统电子技术教学中,内容抽象,实践不足,缺乏创新设计方面的教学课程。

3EDA技术的含义和EDA技术课程特征

EDA,是ElectronicsDesignAutomation的缩写,意为电子设计自动化,是基于计算机辅助设计、辅助制造、辅助测试、辅助工程的概念发展而来的。EDA技术也被称为电子设计机动化技术,是在计算机为载体的EDA软件平台上,融合应用电子技术、计算机技术和智能化技术,采用硬件描述语言进行设计,计算机将自动完成设计语言逻辑编译、化简、分割、布局、仿真等步骤。

4EDA技术在电子技术中的设计流程

就EDA技术电子技术流程而言,主要可划分为系统划分、图形或者VHDL输入、代码级功能仿真、适配前时序仿真及AS1C实现等。

5EDA技术在电子技术中的实践运用

5.1运用仿真软件代替硬件

随着EDA技术的发展,越来越多的仿真软件开始出现,并逐步运用到实际的电路设计中,例如,SPICE/PSPICE,KELI,WEB,ANSMS,SIMULINK等。通过这些仿真软件,可以构建兼具科学化与规模化的实验、实习平台,而在这些实验平台上,电路仿真实验、交直流分析、影响频率监测、电路参数扫描分析等实验均可以进行。以仿真软件代替硬件的形式有效弥补了电路设计实训中设备不足的问题。EDA技术运用到电子技术中,以科学化、现代化的教学手段,降低了实训过程对硬件设施的依赖性,使得学生在实训过程中不再受到实验设备不足及教学硬件缺乏的影响。

5.2将硬件设计转化为软件设计

EDA技术在电子技术中的运用,降低了实训过程对硬件设施的依赖性,学生可以转化设计思路和载体,直接在EDA技术所搭建的软件平台上,进行电子产品设计。例如,Layout、PowerPCB等。通过EDA软件将硬件设计转化为软件设计,不仅提高了学生的电子技术中的综合技能水平,而且极大程度上调动学生的学习积极性。

5.3验证设计实验和电路设计方案的正确性

在EDA技术平台中,计算机可自动完成编译、分析、仿真、优化等步骤。因此,利用EDA技术时,可采用系统仿真和结构模拟方法,在确保系统各环节的子项目和子模块能够运转的情况下,对设计实验和电路设计方案的准确性和可行性进行验证。仿真完成后,对各个子电路的结构进行检测和分析,获取必要的技术参数,并以此为依据判断电路设计是否科学合理,各项性能指标是否可靠有效。EDA技术中的系统仿真和量化分析,在有效提高电子技术设计水平和相对应的电子产品质量方面具有积极影响,对于整个电子产品行业的发展也具有重要作用。

5.4优化所设计电路的特性

在EDA技术条件下,借助其自身所具有的温度分析、统计分析功能,能够有效分析出电路在各种不同条件下所具有的特征,从而确定电子元器件的最佳技术参数、系统稳定程度以及合适的电路结构,以全面优化电路设计。

5.5科学模拟测试电路特性

由于受到测试方法、仪表精度等因素的限制,在电路设计过程中,进行大量数据测试和特性分析时,会出现较大的误差,并给电子产品制作和产品质量带来一些问题。而在EDA技术条件下,模拟测试的工作量将大幅下降,大部分测试工作将直接由计算机自动完成,既减轻了测试的工作量,又提高了测试的精确性,从而实现全方位、全功能测试。

5.6EDA技术条件下,可多人同时操作

在EDA技术条件下进行电路框架构建和设计,能够保证设计方案的整体性和合理性。当设计过程中任意子环节或子模块出现问题时,设计人员都能够从问题自身开始逐步解决。基于这一优势,电子系统的设计和开发可由多人同时进行。在电子设计类竞赛培训时,在电子产品设计制作过程中运用EDA技术,能够为团队设计奠定良好的技术基础。

5.7降低设备损耗和实训成本

传统教学中的实验或设计课程中,检查试验箱和面包板链接插件是否松动、检查数据处理器是否存在灼烧、焊接设备、连接电路、调试电路等步骤都需要学生花费大量的时间去操作。而在EDA技术条件下,学生可以在实验正式开始前,依照实验设计方案和步骤进行仿真测试,减少了大量繁琐的步骤。既节省了大量实训时间,又有效降低实验设备的耗材和损耗;既节约实训成本,又提高实训效率。

6结束语

在实训过程中,采用以软件替代硬件的方式进行设计结构搭建、仿真调试和产品制作,既提高学生的开发能力和创新能力,又极大的降低了设备损害和培训成本,实训内容、学生创新思维、设计能力都将得到进一步的丰富和提高,电子技术也将得到进一步发展。

参考文献

[1]邓蔼仙.电子工程设计中EDA技术的作用及应用探讨[J].电子世界,2016(09)

作者:李俊 单位:武汉软件工程职业学院