導語：如何才能寫好一篇電子設計技術，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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1典型的設計

ASIC現在電子產品更新極快，復雜度也在不斷提高，有時候一個看起來比較簡單電子系統(tǒng)它的組成也許是數萬的中小規(guī)模集成電路，這樣就使電子系統(tǒng)經常遭遇耗能高、可靠性低等問題的挑戰(zhàn)。ASIC芯片是對此問題進行改善的一個有效途徑。它包涵了FPGA和CPLD器件，FPGA/CPLD是實現EDA的基礎，也是EDA思想的最終表述手段，屬于高密度的可編程邏輯器件，一般像樣品的研制或者是批量不大的產品開發(fā)它們都能適用，并且極大的縮短設計周期，削減開銷，避免風險，使產品能夠盡快上市。FPGA和CPLD的結構有所不同，前者是標準的門陣列，而后者是與或陣列，但是二者的集成度及易用性都頗為相似，因而可以并駕齊驅。當然二者也有各自的特點，其差異表現在以下幾個方面：（1）顆粒粗細不同。與CPLD相比，FPGA的顆粒相對細一些，它的一個顆粒只是邏輯宏單元，而CPLD的則是邏輯宏塊。（2）適用結構不同。FPGA更適合應用于觸發(fā)器相對豐富的結構之中，CPLD比較適合應用于觸發(fā)器有限但是積項特別豐富的結構之中。（3）編程方式不同。FPGA在邏輯門下就可以實現編程，多采用改變內部布線的方式，具備很強的靈活性。GPLD只有在邏輯快下才可實現變成，多采用修改已經固定了的內連電路的邏輯功能的方式，速度更快。（4）功能消耗不同。FPGA消耗小，CPLD消耗比較而言大一些。

2EDA技術在電子設計中的應用

EDA技術屬于一種層次比較高的電子設計方式，也可以稱作系統(tǒng)級設計方法，它以概念來驅動，電子設計工作者并不需要利用門級原理圖，只是針對確定了的設計目標就可以實現對電路的描述，這樣一來，就少了電路細節(jié)的約束和限制，使設計可以更多的放開從而更具創(chuàng)造性，待設計人員有了概念構思之后，再講高層次描述輸入到計算機中去，EDA系統(tǒng)在規(guī)則驅動下就會自動完成整個電子的設計。如此，新的概念就可以在段時間中就成為產品，基于EDA技術的電子設計流程如圖1所示：可以看到電子EDA技術設計的工作流程包括：系統(tǒng)劃分、VHDL代碼或圖形的輸入、代碼級功能仿真、送配前時序仿真、編程下載、ASIC實現。電子設計的第一步是借助文本或者是圖形編輯工具將設計呈現出來，即實現設計描述。第二步是借助編譯器實施錯排編譯，也即HDL程序輸入，至于選擇那種輸入形式并不一定，一般設計的原理圖比較直觀，所以不難掌握，也不難被接受，并且編輯器中可供利用的單元器件非常多，這時候就給設計者提供了根據自己需要選擇表達的方式的機會，倘使是編譯文件是VHDL文件，那么在進行綜合之前還要進行的一項重要工作就是仿真，就是把設計原程序送入VHDL仿真器之中，這個仿真過程可以有助于及時發(fā)現結構設計上可能出現的錯誤。第三步就是綜合，溝通軟件和硬件設計，待綜合后，就可以生成網表，針對網表，可以實施功能仿真，從而保證設計描述嚴格遵循并符合設計意圖，仿真功能實際上只是從邏輯功能上對電子設計進行檢測，并不涉及器件的一些硬件方面的特性，例如典型的有延遲特性，一些不甚嚴格的設計，這一層仿真通常可以省去。最后一步是編程下載，通過仿真確定設計正確無誤后，利用FPGA/CPLD來完成邏輯映射操作，適配，最后利用JTAG編程器或者其它下載設計項目到目標器件PFGA之中，完成系統(tǒng)級設計。

3基于EDA技術的電子設計應注意的事項

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關鍵詞：電子設計；EDA技術；應用；注意事項

引言

EDA技術在電子設計中是基于網絡、計算機和眾多科技中的一種新型技術。目前，在很多西方發(fā)達國家中已經將EDA這種先進的技術廣泛的應用于電子設計中，從在效率、速度和質量上都取得了明顯的成效。EDA技術已經全面的引領了電子設計發(fā)展的方向，所以，想要有效的利用EDA技術發(fā)展電子設計就要全面的去認識它，正確的以EDA技術的含義為基礎了解它的優(yōu)勢，并熟練的掌握EDA技術的設計應用流程。注意EDA技術在電子設計中實際操作中會出現的問題從而更好的實現它的技術價值，這樣才能在電子設計的發(fā)展中追趕發(fā)達國家的腳步，才能全面的提升我國電子設計行業(yè)的發(fā)展水平。

1.EDA技術概述

EDA（ElectricDesignAutomation）又被稱為電子設計自動化[1]，EDA技術作為電子技術和仿真模擬工作的技術基礎引領著電子技術發(fā)展的潮流。EDA技術在電子行業(yè)中的應用為電子設計的工作提供了很大的技術依靠。當前，EDA技術的應用領域正不斷地得到擴展，許多電子設計行業(yè)發(fā)達的國家對EDA技術的應用越來越廣泛，我國也應該在電子行業(yè)中以EDA技術為發(fā)展的突破口提高電子設計的質量和水平，可以讓電子設計工作在更加系統(tǒng)和科學技術的支撐下實現更深層次和更廣泛的發(fā)展應用。EDA技術在電子設計中是通過可編程邏輯器件PLD（ProgrammableLogicDevice）技術在數字系統(tǒng)上的應用發(fā)展而來的。EDA技術通過計算機在PLD技術的基礎上利用硬件描述語言HDL（HardwareDescripitionLanguage）來實現目標邏輯[2]。設計者可以在EDA技術的支持下完成軟件描述硬件的功能，然后通過現場可編程門陣列FPGA（FieldProgrammableGateArray）或者是復雜可編程邏輯器件CPLD（ComplexProgrammableLogicDevice）來完成所要設計得結果。這個技術的應用為電子設計工作帶來了極大的靈活性和便利性。

2.EDA技術的基本特征及優(yōu)勢

2.1EDA技術的基本特征

EDA技術的設計流程與傳統(tǒng)的電子設計流程恰好相反，它是自上而下的設計流程[3]。在傳統(tǒng)的電子設計中，它是先確定了集成電路的芯片后再根據各個模塊的功能進行局部的設計，然后再完成整個的系統(tǒng)設計。這種電子設計的方法存在著很多的問題和缺陷，需要的器件太多，容易出現故障，對元件的消耗很大，設計的效率很低。而EDA技術在電子設計中采用相反的電子設計流程可以有效的克服傳統(tǒng)的電子設計中存在的問題和缺陷。它在設計之前就從電子設計的整體角度考慮將系統(tǒng)中的各部分結構規(guī)劃好，在對方的框圖進行劃分時對相關的工作進行仿真和糾錯，利用HDL進行描述高層次邏輯并結合綜合優(yōu)化的方法來完成所有的工作，在EDA技術的幫助下實現對任意一項硬件功能進行系統(tǒng)描述。最后通過FPGA和CPLD來實現電子設計的結果。這樣的電子技術的應用有效的避免了傳統(tǒng)電子設計中會出現的問題，降低了實際操作中可能出現的故障幾率，極大的提高了設計的效率。

2.2EDA技術的優(yōu)勢

1）應用廣泛EDA技術具有應用廣泛的優(yōu)點。現階段，在電子設計中比較常用的編程方式酒紅色無線編程和在線編程，而EDA技術在電子設計中可以很好的適應并實現無障礙編程，同時讓編程更加具有保密性的特征引領著電子設計的發(fā)展潮流。2）可靠性高EDA技術具有可靠性高的優(yōu)點。傳統(tǒng)的電子設計中具有復位障礙和跑飛缺陷，EDA技術不僅可以很好的克服這個缺陷還可以將電子產品中的各系統(tǒng)通過集成和壓縮在一個芯片中，在電子設計中便于被管理并有效的控制了風險，提高了電子設計的可靠性。3）普適性好EDA技術具有普適性好的優(yōu)點。在電子設計的升級和創(chuàng)新環(huán)節(jié)中，EDA技術可以憑借其容量大、速度快和效率高的特征被得到有效的應用[4]，這對于通信類的電子設計具有很大的優(yōu)勢。4）效率高EDA技術具有效率高的優(yōu)點。EDA技術在多種模塊的功能化下可以實現多任務的并行，大大的提高了電子設計中的速度和效率。超越了傳統(tǒng)的電子設計，滿足了電子設計對信息化和市場化適應的需求。

3.EDA技術在電子設計中的流程

EDA技術在電子設計中的流程（如圖1EDA電子設計流程圖）首先是將設計的意圖通過EDA工具的文本或圖形編輯器用文本方式或圖形方式表達出來。在通過設計意圖完成設計的描述之后就可以進行編譯，編譯主要是轉換格式和對一般性的語法及電路進行排錯。為接下來的邏輯綜合和優(yōu)化做準備。邏輯綜合是綜合器針對于FPGA/CPLD供應商的具體產品對源文件進行綜合，綜合后得結果具有硬件可實現性，這也是硬件電路從軟件轉化過來的關鍵一步。綜合的同時，還將設計中冗余邏輯進行去除優(yōu)化，從而節(jié)省了資源，提高了效率。一般是對資源優(yōu)先或是速度優(yōu)先兩種方式進行優(yōu)化。綜合優(yōu)化就是對軟件的設計和硬件的可實現性進行結合，也就是對具體型號的芯片進行布局、布線和適配。之后進行功能的仿真和時序的仿真，在這個階段如果仿真沒有發(fā)現問題就可以通過編程器或者是下載電纜將適配器產生的配置文件下載到目標芯片中。然后針對FPGA/CPLD直接應用于系統(tǒng)中通過硬件測試進行檢測[5]。4.EDA技術在電子設計中的應用在電力的系統(tǒng)設計中，電力線主要是通過采用濾波器的低通功能進行載波通訊，它是通過濾波器將高頻的信息過濾掉，使得工頻電流可以接地，阻抗可以變換。由于常見的數字濾波器在實際操作中有著計算速度低等缺陷常常使用模擬濾波器來滿足實際的操作需求，但是模擬的濾波器在應用中還是有著很多的問題。比如。在實際的操作中，模擬的濾波器很難調試、系統(tǒng)的級數低、參數漂移等。所以為了解決這些問題，就會在電子設計中采用EDA技術。在EDA技術中的A/D轉換和濾波器可以很好的解決傳統(tǒng)的濾波器存在的問題。如圖2所示就是在電子設計中應用EDA技術進行設計的被遞歸型濾波器的模擬圖[6]。在現場可編程門列陣的內容主要由六個部分組成，是以時序控制器為核心的非遞歸型濾波器的設計，在具體的工作過程中是由時序控制器為其余的五個模塊進行控制信號的輸送。具體工作流程如下：1）A/D轉換器將轉換結束的信號EOC上升沿發(fā)送給時在這個階段如果仿真沒有發(fā)現問題就可以通過編程器或者是下載電纜將適配器產生的配置文件下載到目標芯片中。然后針對FPGA/CPLD直接應用于系統(tǒng)中通過硬件測試進行檢測[5]。

4.EDA技術在電子設計中的應用

在電力的系統(tǒng)設計中，電力線主要是通過采用濾波器的低通功能進行載波通訊，它是通過濾波器將高頻的信息過濾掉，使得工頻電流可以接地，阻抗可以變換。由于常見的數字濾波器在實際操作中有著計算速度低等缺陷常常使用模擬濾波器來滿足實際的操作需求，但是模擬的濾波器在應用中還是有著很多的問題。比如。在實際的操作中，模擬的濾波器很難調試、系統(tǒng)的級數低、參數漂移等。所以為了解決這些問題，就會在電子設計中采用EDA技術。在EDA技術中的A/D轉換和濾波器可以很好的解決傳統(tǒng)的濾波器存在的問題。如圖2所示就是在電子設計中應用EDA技術進行設計的被遞歸型濾波器的模擬圖[6]。在現場可編程門列陣的內容主要由六個部分組成，是以時序控制器為核心的非遞歸型濾波器的設計，在具體的工作過程中是由時序控制器為其余的五個模塊進行控制信號的輸送。具體工作流程如下：1）A/D轉換器將轉換結束的信號EOC上升沿發(fā)送給時序控制器，然后時序控制器接收到信號之后向并串轉換、串行延時、系數查表、位移相加、鎖存輸出五個模塊發(fā)送并串轉換信號、串行延時信號、系數查表信號、位移相加信號、鎖存輸出信號。2）并串轉換模塊、串行延時模塊、系數查表模塊、位移相加模塊、鎖存輸出模塊這五個模塊在按照到時序控制器發(fā)送來的信號依次進行運行[7]。對各個模塊的描述語言采用的是VHDL語言，系數查表模塊在設計時元件使用的是ROM元件，把查找的內容寫入MIF文件中，采樣的頻率要比截止的頻率小一級，芯片結構在通過對算法的改進過程中得到最佳的匹配[8]。從而運算的效率被提高，5.結論在我國的經濟飛速發(fā)展的帶動下我國的科學技術也在不斷的進步，在科學技術的支持下電子產品的設計水平也得到了大幅度的提升?，F如今EDA技術憑借著自身的優(yōu)勢儼然已經成為電子設計過程中的核心技術，成為電子產品研發(fā)應用的源動力。隨著科學技術的不斷變革，EDA技術也將電子設計的水平推向新的高度。電子設計的工程師要熟練的運用和掌握EDA技術，將EDA技術在電子設計中的應用優(yōu)勢得以凸顯出來，通過實際的實踐操作中不斷的完善和創(chuàng)新，有效的解決傳統(tǒng)電子設計中的弊端，減少實際中的故障幾率，使得設計效率大幅度的提高，讓EDA技術得到更好的推廣前景，提高電子產品的核心競爭力，進一步促進電子產業(yè)的發(fā)展。

參考文獻

[1]梁莉.EDA技術在現代電子設計中的應用研究[J].科技創(chuàng)新與應用，2016，06(35):66-67.

[2]黃育楷.EDA技術在電子技術設計中的應用[J].數字技術與應用，2016，03(08):255-256.

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【關鍵詞】EDA技術;QuartusⅡ;電子設計;VHDL

1.引言

集成電路設計不斷向超大規(guī)模、低功率、超高速方向發(fā)展，其核心技術是基于EDA技術的現代電子設計技術。EDA（Electronic Design Automation，電子設計自動化）技術，以集成電路設計為目標，以可編程邏輯器件（如CPLD、FPGA）為載體，以硬件描述語言（VHDL、VerilogHDL）為設計語言，以EDA軟件工具為開發(fā)環(huán)境，利用強大計算機技術來輔助人們自動完成邏輯化和仿真測試，直到既定的電子產品的設計完成。其融合了，大規(guī)模集成電路制造技術、計算機技術、智能化技術，可以進行電子電路設計、仿真，PCB設計，CPLD/FPGA設計等。簡言之，EDA技術可概括為在開發(fā)軟件（本文用QuartusⅡ）環(huán)境里，用硬件描述語言對電路進行描述，然后經過編譯、仿真、修改環(huán)節(jié)后，最終下載到設計載體（CPLD、FPGA）中，從而完成電路設計的新技術。

以EDA技術為核心的現代電子設計方法和傳統(tǒng)的電子設計方法相比有很大的優(yōu)點，兩種設計方法的流程如下圖：

圖1 傳統(tǒng)電子設計流程圖

圖2 基于EDA的現代電子設計流程圖

比較兩種設計方法，基于EDA技術的現在電子設計方法采用自上而下的設計方法，系統(tǒng)設計的早期便可進行逐層仿真和修改，借助計算機平臺，降低了電路設計和測試的難度，極大程度地縮短了電子產品的設計周期、節(jié)約了電子產品的設計成本。DEA技術極大的促進了現代電子技術的發(fā)展，已成為現代電子技術的核心。

2.QuartusⅡ軟件開發(fā)環(huán)境介紹

QuartusⅡ軟件是Alter公司開發(fā)的綜合性EDA工具軟件，提供了強大的電子設計功能，充分發(fā)揮了FPGA、CPLD和結構化ASIC的效率和性能，包含自有的綜合器及仿真器，支持原理圖、VHDL、VerilogHDL等多種設計輸入，把設計、布局布線和驗證功能以及第三方EDA工具無縫的集成在一起。QuartusⅡ與Alter公司的上一代設計工具MAX+plusⅡ具有一定的相似性，和繼承性。使熟悉MAX+plusⅡ開發(fā)環(huán)境的設計人員可以快速熟練應用。相比之下，QuartusⅡ軟件功能更為強大、設計電路更為便捷，支持的器件更多。增強了自動化程度，縮短了編譯時間，提升了調試效率。從而縮短了電子產品的設計周期。利用QuartusⅡ軟件進行電子電路設計流程如圖3所示。

圖3 QuartusⅡ設計流程圖

3.在QuartusⅡ環(huán)境下的EDA方法設計實例

下面本文在QuartusⅡ環(huán)境下，以下降沿D觸發(fā)器的設計為例來說明基于EDA技術的現代電子設計方法（本文以QuartusⅡ9.0為例）。

3.1 在計算機上安裝QuartusⅡ9.0版本軟件

QuartusⅡ9.0對計算機硬件配置要求不高，現階段的主流配置完全可以滿足其要求。QuartusⅡ9.0安裝過程很簡單，按照提示操作即可。

3.2 D觸發(fā)器功能分析

從D觸發(fā)器真值表可以看出，當時鐘信號clk不論是高電平還是低電平，其輸出q的狀態(tài)都保持不變，當時鐘信號clk由高電平變?yōu)榈碗娖綍r，輸出信號q和輸入信號d的狀態(tài)相同。

表1 D觸發(fā)器真值表

輸入d 時鐘clk 輸出q

× 0 不變

× 1 不變

0 下降沿 0

1 下降沿 1

3.3 D觸發(fā)器的VHDL描述設計

下面給出D觸發(fā)器的VHDL描述：

library ieee;

use ieee.std_logic_1164.all;

entity dff1 is

port（d，clk：in std_logic;

q：out std_logic）;

end dff1;

architecture bhv of dff1 is

begin

process（clk）

begin

if clk='1' then

q<=d;

end if;

end process;

end bhv;

上面程序在QuartusⅡ9.0環(huán)境下，經保存后進行編譯，然后可進行波形仿真。

3.4 設計仿真

VHDL描述程序編譯后，建立矢量波形文件，之后可以進行波形仿真，得到如下波形仿真圖（如圖4所示）：

圖4 D觸發(fā)器仿真波形圖

此仿真波形符合D觸發(fā)器真值表，說明電路設計正確。如果波形仿真不符合真值表，說明電路設計有問題，此時可以回到3.3步驟修改VHDL描述程序，直至仿真結果正確為止。

波形仿真正確后，可得出相應的邏輯電路圖，D觸發(fā)器電路圖（如圖5所示）如下：

圖5 D觸發(fā)器邏輯電路圖

3.5 配置下載測試

整個電路設計、編譯仿真無誤后，按照FPGA開發(fā)板說明書進行引腳鎖定，重新進行編譯后，然后通過下載電纜線，將產生的sof文件下載至FPGA中，對電路進行測試、驗證，完成電路的最終設計。

4.結束語

本文以QuartusⅡ開發(fā)環(huán)境下的實際電路設計為例，介紹了基于EDA技術的現代電子設計方法。通過設計過程可知，DEA技術在現代電子電路設計中的重要性。在電子技術飛速發(fā)展的信息時代，EDA技術也在不斷發(fā)展。電子產品設計者有必要熟練掌握硬件描述語言、可編程邏輯器件以及各種主流軟件開發(fā)環(huán)境，這樣才可以在最短的時間內完成高質量的電子產品設計任務。

參考文獻

[1]閻石.數字電子技術基礎[M].北京：高等教育出版社（第五版），2006.

[2]劉江海.EDA技術[M].武漢：華中科技大學出版社，2009.

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論文摘要：電子線路CAD技術在高職的電子信息工程技術專業(yè)中是非常重要的一門課程，在電子設計以及畢業(yè)設計中都講用到該技術。電子線路CAD技術主要是用來繪制電路圖，并在計算機上利用該繪圖軟件對電路進行排列，從而讓設計出的電路更加的美觀。本文主要是針對電子線路CAD技術在高職電子設計中的應用進行研究。

對于高職學生而言，要學習的不僅僅是專業(yè)知識，動手能力是在學好專業(yè)知識的基礎上更高的一個層次，也是他們必須擁有的一種能力。在高職院校中，電子信息工程技術專業(yè)的學生經常會遇到電子設計等問題，因此，在進行電子設計的時候需要用到的很多專業(yè)知識他們是必須掌握的。而電子線路CAD技術在電路板的制作方面的應用就必不可少了。下面我們將對電子線路CAD技術在電子設計中的應用進行研究與探索，說明電子線路CAD技術與電子設計的關系以及在電子設計中發(fā)揮的作用。

1、電子線路CAD技術與電子設計的關系

隨著電子技術的廣泛發(fā)展以及新型元器件和集成電路的廣泛應用，電路在設計方面也越來越復雜與集成化，因此，對電路的要求也越來越精密。而為了達到電路在復雜與集成化方面的要求，在制作電路的時候單靠手工的操作已經不能完成設計的目的了。所以，就產生了現在我們所用到的電子線路CAD技術。我們在電子設計過程中利用它就能達到電路所要求的精密度。

2、電子線路CAD技術在電子設計中的應用

電子線路CAD技術是使用當前被廣泛應用的計算機輔助繪圖和設計軟件，然后結合學過的專業(yè)知識進行設計，以加快設計進程、縮短設計周期、提高設計質量等。電子線路CAD技術在電子設計中的應用主要是一下幾個方面：

2.1 繪制電路圖

在進行電子設計的過程中，要實現電路的功能最重要的就是編程，但是只有編程并不能完善整個設計，還需要有一個完善的電路來承載這個程序，讓它實現它本該實現的功能。在電子設計中，我們一般運用的軟件是PROTEL，繪制電路原理圖的時候就會用到PROTEL的原理圖輸入功能。該繪圖軟件在電路原理圖輸入方面有著非常豐富的電子器件庫，能夠為我們電子設計的繪圖提供所需的各種電子器件。利用該軟件進行電子設計確保了電路原理圖的精密度，并且繪制過程也更為方便。比如：我們在畫好一個元器件后，覺得它應該放在其他的位置，則只要將它拖動到我們想要放置的位置即可。

2.2 計算機仿真

電子線路CAD技術在電子設計的應用過程中還具備運用其仿真的功能，檢查電路的功能是否達到了我們所預期的功能，并且能夠對一些數據進行仿真，可進一步對電路進行分析。對于PROTEL軟件而言，在它的MULTISIM中有很多種仿真功能，這些仿真功能可以進行直流工作電的分析、瞬態(tài)分析、溫度掃描分析、參數掃描分析、靈敏度分析、零極點分析、傅里葉變換分析、噪聲和失真度分析、最壞情況分析以及蒙特卡羅分析等。在進行仿真的時候，我們首先要進行一個功能仿真，大致了解一下該電路的功能是否達到了預期的功能，然后進行數據仿真，對該電路進行具體的分析，并改正錯誤的地方。在進行仿真過后，分析結果一般都是以數值或波形的方式顯示出來。

2.3 PCB板的設計

PCB板是PROTEL軟件將電路原理圖進行布線后的一種電路板。在進行PCB板的設計之前，首先要將電路原理圖導入，而導入的電路原理圖必須是通過仿真的，而且電路原理圖中各元器件的電器特性必須與PCB板相同元器件的電器特性相同。最后，設計者就可以利用PCB板自動布線以及手動布線的功能對其進行布線。采用該軟件對電路圖進行布線，設計者可以先采用自動布線功能對電路進行大致的布線，然后用手動布線功能對其進行美化。這樣的過程能夠讓電路的布線更加美觀。

2.4 三維視圖

在將PCB板設計好之后，在這樣的繪圖軟件上都有三維視圖的菜單，只要點擊三維視圖的菜單就可以觀看設計電路板的三維視圖。

3、讓學生更好地掌握電子線路CAD技術

如上所述，掌握了電子線路CAD技術對于學生而言，可以更好地進行電子線路方面的設計工作。但在學習這一項技術的過程中，我們往往會發(fā)現學生心有余而力不足。部分教材多以PROTEL軟件為藍本，介紹軟件的功能、菜單等，輔以一些應用的例子。學生學習后多呈現一種臨時性的記憶，即在課程中會用，考核結束后在不長的時間后就不再掌握的現象。

解決這一問題的方法以，通過實踐我們認為采用類似德國職業(yè)教育所推行的以行動為導向的項目教學法為好。其基本的思路是：

(1)先整體后具體：在學習CAD技術時，先期進行總體介紹，讓學生有全局的認識，打消畏難的情緒；而后開始進入各項目的的學習實踐。

(2)先低頻后高頻：總體而言學生進入學習后應從簡而繁，低頻的一些電子產品其電路較之高頻的簡單，學習應從其中入手。

(3)先規(guī)范后異型：突出異型電路板的設計制做，其目的是讓學生今后在實際工作中具有變通的能力，在CAD技術中也手工調整電路布局的精華所在。

(4)先單層后多層，先分立后貼片。此處不再綴言。

最后一點是，對于各個CAD制作的電路，不應僅停留于電腦的設計，在教學的過程中應讓學生的設計成為成品。這樣可使學習更為直觀，并更有成就感，隨之的效果是學生對學習到的技術彌久常新。當然，這種做法也會使教學的成本大幅上揚，但從人才培養(yǎng)的角度看，這樣的投入是值得的。

4、結語

在電子設計中運用電子線路CAD技術，不僅解決了電子設計中電路原理圖繪制以及功能分析和布線方面的苦難。同時，讓學生通過在自主地進行一些電子設計，并在的過程中運用該技術，適于鍛煉他們使用電子線路CAD技術的實際能力并有助于其真正了解和掌握這一技術。

參考文獻

[1]朱潔.電子線路CAD技術在高職電子信息工程專業(yè)畢業(yè)設計中的應用[J].中國現代教育裝備，2010，(15):55～57.

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【關鍵詞】機械電子工程 工程設計 技術要點 分析

機械電子工程是科技快速發(fā)展的產物，是高新技術的代表。機械電子工程在各個國家和領域都有進行大力研究和投入，目前在我國，機械電子工程是重要的高科技產業(yè)，對全面提高我國的國際競爭力有著非常積極的意義?，F就機械電子工程設計中的技術要點分析，具體如下。

1 機械電子工程中的技術要點――EDA技術

在機械電子工程設計中，EDA技術是一種新技術，是機械電子工程設計中非常重要的技術。在實際應用過程中，EDA技術的主要載體是能進行大規(guī)模編程的邏輯器件，在進行編程的時候，使用硬件描述語言的表達方式。在EDA技術應用的過程中，需要利用計算機和可編程邏輯器件等，作為開發(fā)軟件或試驗軟件，對特定的目標芯片進行適配編譯和邏輯映射，最終形成電子新系統(tǒng)或專用集成芯片。EDA技術的發(fā)展是在電子電路CAD技術上形成的計算機軟件系統(tǒng)。EDA技術的組成部件是編譯器、綜合器、下載器和適配器，對于綜合器，是用來將設計師的設計文件進行轉換，成為該系統(tǒng)的門級描述，綜合器的作用其實就是能將硬件和軟件進行相互連接。對于適配器，是能生成最終下載文件，并能將其安排到指定對的器件中。目前，在機械電子工程設計方面，主要的核心技術就是EDA技術，其主要是因為在EDA技術中應用的是HDL高級語言，HDL高級語言可以實現公開利用、描述范圍廣，在進行機械電子設計中，能起到非常多的輔助作用，在進行后期交流、修改和保存的過程中也十分方便，且該語言能對現有的已經完成的設計方案進行自動在線升級。另外，EDA技術有著非常高的自動化程度，對一些常規(guī)的仿真、糾錯等工作能夠快速完成。

2 EDA技術在機械電子工程設計中的研究

2.1 EDA技術進行仿真分析

在確定機械電子工程的設計方案后，就要通過科學的系統(tǒng)仿真或者結構模擬，對設計方案的科學性、合理性以及可行性進行分析和研究。通過分析和研究，才能保證在后續(xù)實踐中，設計方案的順利應用。而在電子設計中應用EDA技術進行仿真分析能夠為偽真分析提供良好的技術支持 ，EDA技術進行的仿真分析，是通過各個環(huán)節(jié)當中的傳遞函數進行數學建模來實現的，經過構建和仿真系統(tǒng)，能準確驗證一些理論和構思的合理性，能夠很好的對設計方案進行推廣和使用。另外，EDA技術在完成仿真分析后，能夠對各個電路的實際結構、電路結構的正確性以及性能指標進行分析。這種采用EDA技術進行的仿真能夠使我國的機械電子工程設計水平得到很大的提高。

2.2 EDA技術對電路特性的優(yōu)化設計

對設計方案進行優(yōu)化，主要目的是保證電子元件在實際應用過程中的穩(wěn)定性和可靠性，而要想實現這一目標就要能夠保證其有最佳的容差和工作環(huán)境溫度。在實際工作中，要對電子元件的實際容差以及環(huán)境溫度進行全面勘測和分析，而傳統(tǒng)的電子工程設計方法是很難實現這一點的，并且還會導致所得到的設計方案存在某些漏洞和誤差，從而不能有效保障電子元件的實際容差和工作環(huán)境溫度。通過EDA技術對電路特性進行優(yōu)化設計能夠有效解決這一問題，其主要原因是EDA技術能夠對溫度進行統(tǒng)計分析，進而根據統(tǒng)計分析結果確定最佳電子元件參數和電路結構圖，并獲得相應的環(huán)境溫度。由此看來，EDA技術對電路特性的優(yōu)化設計，不僅能能對機械電子工程設計方案進行優(yōu)化、完善，還能夠保證電子元件在實際工作環(huán)境中的穩(wěn)定性。

2.3 EDA技術對電路特性進行有效分析

對電路特性進行有效分析，是EDA技術中非常重要的部分，其中主要原因是因樵諢械電子工程方案設計過程中，基本上所有的理論分析都是在數據測試和特性分析的基礎上來進行的，所以在數據測試和特性分析方面所獲得的數據必須保證其準確性和及時性。而傳統(tǒng)的電子工程設計方法，由于受到多方影響，使得其在數據測試和特性分析等方面存在問題，不能保證電路測試的實際精度，甚至對產品后期使用的穩(wěn)定性有所影響。而EDA技術對電路特性進行分析，能夠對整個系統(tǒng)進行全面的、精確的測試，避免設計方案出現結構性的差異，保證了機械電子工程設計方案的合理性和科學性。

2.4 在機械結構中要防止靜電發(fā)生

近年來，電子產品的發(fā)展主要是以輕薄為發(fā)展趨勢，而愈加縮小的線路和密集的電子元件排列，對靜電的防治有著更高的要求，靜電電流會對電子元件造成致命的毀壞。靜電電場對周邊電荷的吸引力，會導致集成電路的燒毀，所以，在實際工作中，工作人員要做好靜電防護工作，降低靜電發(fā)生的概率。

3 結束語

綜上所述，機械電子工程在推動我國科技進步和社會發(fā)展方面有著非常重要的意義，而EDA技術在機械電子工程技術方案設計的應用中為我國的電子工程行業(yè)帶來了巨大的變革，采用EDA技術設計出來的產品具有使用性能好、專業(yè)化程度高、穩(wěn)定性強等特點，采用EDA技術能在較大程度上提高工作效率，能獲得更多高附加值的電子產品。本文主要就機械電子工程設計中的技術要點（EDA技術）進行闡述，然后對EDA技術在機械電子工程設計中的研究進行了分析討論。筆者希望更多的專業(yè)人士投入到該研究中，針對文中存在的不足，提出指征意見，為提高我國的機械的電子工程設計行業(yè)做出貢獻。

參考文獻

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[2]徐榮蛟.淺析機械電子工程設計中的技術要點[J].企業(yè)技術開發(fā)，2015（25）：43-44+61.

[3]王立君.機械電子工程設計中的技術研究探討[J].硅谷，2013（14）：156+160.

篇6

電子技術的發(fā)展，推動各行各業(yè)的發(fā)展，應用廣泛———廣播通信、網絡、航空航天、工業(yè)、交通、醫(yī)學、消費類電子領域都離不開電子技術。眾所周知的北京2008年奧運會的水立方建筑運用50萬顆LED燈構成世界上最大的半導體照明工程。學習電子技術基礎是適應時展之必須。高職教育不同于普通高等教育，它的專業(yè)設置和課程設置指導思想都是以服務為宗旨，以就業(yè)為導向。針對區(qū)域經濟發(fā)展的要求，我們進行了廣泛的市場調研，重點調研了長三角地區(qū)高職畢業(yè)生的主要就業(yè)崗位，需要具備的職業(yè)能力及從業(yè)資格證書等問題，應用電子專業(yè)的就業(yè)崗位主要有：電子產品維修工，電子產品裝配工，電子產品調試員，電子產品工藝員。通過崗位的典型工作任務，職業(yè)能力分析，歸納出職業(yè)行動領域，然后根據我系的實際教學條件，實訓條件，將職業(yè)行動領域轉化為學習領域，構建了《電路與模擬電子技術》這門課程。同時，我們制定了課程標準。

2電路與模擬電子技術課程目標

本課程的總體目標是：通過對電路原理、常用電子元器件、模擬電路及其系統(tǒng)的分析和設計的學習，使學生獲得電路與模擬電子技術方面的基礎知識、基礎理論和基本技能，為深入學習電子技術及其在專業(yè)中的應用打下基礎。其中包括：（1）知識目標：掌握電路基本概念、基本分析和計算方法；會計算電路主要參數；掌握電路波形圖畫法、建立電路模型的方法；會判斷器件類型、電路工作狀態(tài)；（2）能力目標：培養(yǎng)學生正確使用常用儀表的能力；培養(yǎng)學生正確選擇元器件的能力；培養(yǎng)學生檢索與閱讀各種電子手冊及資料的能力；培養(yǎng)學生識讀與分析電路的能力；培養(yǎng)學生安裝和焊接電路的能力；培養(yǎng)學生電路測試方案的設計能力和對測試數據的分析能力；培養(yǎng)學生排除電路故障的能力；培養(yǎng)學生進行簡單電路設計的能力；（3）情感目標：通過趣味案例激發(fā)學生好奇心和學習興趣；通過學習情境挖掘學生的求知欲和創(chuàng)造欲，樹立學生自信心。

3電路與模擬電子技術課程設計

本門課程設計的理念是：以學生職業(yè)能力的培養(yǎng)為最根本的出發(fā)點，理論學習以必須，夠用為度,同時進行課證融合。在課程的教學過程中采用多種教學方法和手段：傳統(tǒng)的教學法、直觀教學法、探究法、啟發(fā)式教學和多媒體教學手段。

4電路與模擬電子技術課程實施

在課程的實施過程中教師首先進行了學情分析：高職院校的學生學習基礎普遍較差，學習能力欠缺，急于求成，缺乏持久性。雖然學生對電類專業(yè)課入門的學習具有一定的興趣，但這種興趣不夠穩(wěn)定，需要教師創(chuàng)設適度的情境，適時地激發(fā)。所以在教學過程中，教師要力求做到將深奧的知識淺顯化，抽象的知識形象化。課程的重點難點是半導體器件，放大電路，負反饋。教師對重點、難點的處理方法有：（1）傳統(tǒng)的講解法；（2）直觀式教學；（3）配合flas演示；（4）通過萬用表測試加深理解；（5）創(chuàng)建學習情境。例如:在半導體器件的講解部分，可采用直觀式的教學法，帶領學生認識各種不同的二極管，三極管。對于三極管的講解，配合萬用表測試加深理解。下面以一次課實驗課———三極管電流放大特性為例，來說明課堂的教學組織。三極管的電流放大特性這節(jié)內容是深入模擬電子技術部分的第一道難關。學生只有深入到心里層面去理解了這節(jié)內容，才可以舉一反三去理解后續(xù)學習的電子元器件。教師采用基于工作過程“教、學、做”一體化的教學設計，把啟發(fā)式教學貫穿整個教學過程，通過探究實驗操作和多媒體仿真，把抽象的理論知識難度降低，達到突破難點，幫助學生化難為易，讓學生輕松愉快充滿信心地完成學習。

5考核方案

課程的考核方案根據學院教務處的要求，期中成績占30%，平時成績占30%，期末成績占40%。平時成績包括：課堂考核，課后作業(yè)，單元測驗。在學期結束前另有為期一周的教學實習，教師根據維修電工的考試內容結合實際情況申報，并由系部統(tǒng)一采購實習耗材。實習的考核分為：優(yōu)———電路功能完全實現，性能優(yōu)良，工藝精美。良———電路功能基本實現，性能優(yōu)良。中———電路功能基本實現，性能不夠穩(wěn)定。及格———在教師輔助制作下，電路功能基本實現。不及格———電路功能未實現且學習態(tài)度有問題。

6教學評價

課程的教學評價包括：校內督導評價，同行專家評價，教師自我評價，學生評價。

7課程特色及展望

篇7

一、EDA技術的定義及構成

所謂EDA技術是在電子CAD技術基礎上發(fā)展起來的計算機軟件系統(tǒng)。它是以計算機為工作平臺，以硬件描述語言為系統(tǒng)邏輯描述的主要表達方式，以EDA工具軟件為開發(fā)環(huán)境，以大規(guī)模可編程邏輯器件PLD(ProgrammableLogicDevice)為設計載體，以專用集成電路ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit)、單片電子系統(tǒng)SOC(SystemOnaChip)芯片為目標器件，以電子系統(tǒng)設計為應用方向的電子產品自動化設計過程[J]。在此過程中，設計者只需利用硬件描述語言HDL(HardwareDescriptionlanguage)，在EDA工具軟件中完成對系統(tǒng)硬件功能的描述，EDA工具便會自動完成邏輯編譯、化簡、分割、綜合、優(yōu)化、布局、布線和仿真，直至特定目標芯片的適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作，最終形成集成電子系統(tǒng)或專用集成芯片。盡管目標系統(tǒng)是硬件，但整個設計和修改過程如同完成軟件設計一樣方便和高效。

現代EDA技術的基本特征是采用高級語言描述，具有系統(tǒng)級仿真和綜合能力。EDA技術研究的對象是電子設計的全過程，有系統(tǒng)級、電路級和物理級各個層次的設計。EDA技術研究的范疇相當廣泛，從ASIC開發(fā)與應用角度看，包含以下子模塊：設計輸入子模塊、設計數據庫子模塊、分析驗證子模塊、綜合仿真子模塊和布局布線子模塊等。EDA主要采用并行工程和“自頂向下”的設計方法，然后從系統(tǒng)設計入手，在頂層進行功能方框圖的劃分和結構設計，在方框圖一級進行仿真、糾錯，并用VHDL等硬件描述語言對高層次的系統(tǒng)行為進行描述，在系統(tǒng)一級進行驗證，最后再用邏輯綜合優(yōu)化工具生成具體的門級邏輯電路的網表，其對應的物理實現級可以是印刷電路板或專用集成電路。

二、EDA技術的發(fā)展

EDA技術的發(fā)展至今經歷了三個階段：電子線路的CAD是EDA發(fā)展的初級階段，是高級EDA系統(tǒng)的重要組成部分。它利用計算機的圖形編輯、分析和存儲等能力，協(xié)助工程師設計電子系統(tǒng)的電路圖、印制電路板和集成電路板圖。它可以減少設計人員的繁瑣重復勞動，但自動化程度低，需要人工干預整個設計過程。

EDA技術中級階段已具備了設計自動化的功能。其主要特征是具備了自動布局布線和電路的計算機仿真、分析和驗證功能。其作用已不僅僅是輔助設計，而且可以代替人進行某種思維。

高級EDA階段，又稱為ESDA(電子系統(tǒng)設計自動化)系統(tǒng)。過去傳統(tǒng)的電子系統(tǒng)電子產品的設計方法是采用自底而上(Bottom-UP)的程式，設計者先對系統(tǒng)結構分塊，直接進行電路級的設計。EDA技術高級階段采用一種新的設計概念：自頂而下(TOP-Down)的設計程式和并行工程(ConcurrentEngineering)的設計方法，設計者的精力主要集中在所設計電子產品的準確定義上，EDA系統(tǒng)去完成電子產品的系統(tǒng)級至物理級的設計。此階段EDA技術的主要特征是支持高級語言對系統(tǒng)進行描述?？蛇M行系統(tǒng)級的仿真和綜合。

三、基于EDA技術的電子系統(tǒng)設計方法

1.電子系統(tǒng)電路級設計

首先確定設計方案，同時要選擇能實現該方案的合適元器件，然后根據具體的元器件設計電路原理圖。接著進行第一次仿真，包括數字電路的邏輯模擬、故障分析、模擬電路的交直流分析和瞬態(tài)分析。系統(tǒng)在進行仿真時，必須要有元件模型庫的支持，計算機上模擬的輸入輸出波形代替了實際電路調試中的信號源和示波器。這一次仿真主要是檢驗設計方案在功能方面的正確性。仿真通過后，根據原理圖產生的電氣連接網絡表進行PCB板的自動布局布線。在制作PCB板之前還可以進行后分析，包括熱分析、噪聲及竄擾分析、電磁兼容分析和可靠性分析等，并且可以將分析后的結果參數反標回電路圖，進行第二次仿真，也稱為后仿真，這一次仿真主要是檢驗PCB板在實際工作環(huán)境中的可行性。

可見，電路級的EDA技術使電子工程師在實際的電子系統(tǒng)產生之前，就可以全面了解系統(tǒng)的功能特性和物理特性，從而將開發(fā)過程中出現的缺陷消滅在設計階段，不僅縮短了開發(fā)時間，也降低了開發(fā)成本。

2.系統(tǒng)級設計

系統(tǒng)級設計是一種“概念驅動式”設計，設計人員無須通過門級原理圖描述電路，而是針對設計目標進行功能描述。由于擺脫了電路細節(jié)的束縛，設計人員可以把精力集中于創(chuàng)造性概念構思與方案上，一旦這些概念構思以高層次描述的形式輸入計算機后，EDA系統(tǒng)就能以規(guī)則驅動的方式自動完成整個設計。

系統(tǒng)級設計的步驟如下：

第一步：按照“自頂向下”的設計方法進行系統(tǒng)劃分。

第二步：輸入VHDL代碼，這是系統(tǒng)級設計中最為普遍的輸入方式。此外，還可以采用圖形輸入方式(框圖、狀態(tài)圖等)，這種輸入方式具有直觀、容易理解的優(yōu)點。

第三步：將以上的設計輸入編譯成標準的VHDL文件。對于大型設計，還要進行代碼級的功能仿真，主要是檢驗系統(tǒng)功能設計的正確性，因為對于大型設計，綜合、適配要花費數小時，在綜合前對源代碼仿真，就可以大大減少設計重復的次數和時間，一般情況下，可略去這一仿真步驟。

第四步：利用綜合器對VHDL源代碼進行綜合優(yōu)化處理，生成門級描述的網表文件，這是將高層次描述轉化為硬件電路的關鍵步驟。綜合優(yōu)化是針對ASIC芯片供應商的某一產品系列進行的，所以綜合的過程要在相應的廠家綜合庫支持下才能完成。綜合后，可利用產生的網表文件進行適配前的時序仿真，仿真過程不涉及具體器件的硬件特性，較為粗略。一般設計，這一仿真步驟也可略去。

第五步：利用適配器將綜合后的網表文件針對某一具體的目標器件進行邏輯映射操作，包括底層器件配置、邏輯分割、邏輯優(yōu)化和布局布線。:

第六步：將適配器產生的器件編程文件通過編程器或下載電纜載入到目標芯片FPGA或CPLD中。如果是大批量產品開發(fā)，通過更換相應的廠家綜合庫，可以很容易轉由ASIC形式實現。

四、前景展望

21世紀將是EDA技術的高速發(fā)展時期，EDA技術是現代電子設計技術的發(fā)展方向，并著眼于數字邏輯向模擬電路和數?；旌想娐返姆较虬l(fā)展。EDA將會超越電子設計的范疇進入其他領域隨著集成電路技術的高速發(fā)展，數字系統(tǒng)正朝著更高集成度、超小型化、高性能、高可靠性和低功耗的系統(tǒng)級芯片(SoC，SystemonChip)方向發(fā)展，借助于硬件描述語言的國際標準VHDL和強大的EDA工具，可減少設計風險并縮短周期，隨著VHDL語言使用范圍的日益擴大，必將給硬件設計領域帶來巨大的變革。

參考文獻：

[1]譚會生，張昌凡.EDA技術及應用[M].西安：西安電子科技大學出版社，2001.

篇8

【關鍵詞】電子工程設計 EDA技術 研究分析

隨著電子技術的發(fā)展革新，應用系統(tǒng)逐步朝向大容量、小型化、快速化的方向發(fā)展。數字化的設計系統(tǒng)也逐步由組合芯片向單片系統(tǒng)發(fā)展。EDA技術不僅帶來了電子產品領域和系統(tǒng)開發(fā)的革命性變革，這也是科技發(fā)展與提高的必然產物。對于EDA技術的了解和對其在電子工程設計中的關鍵性分析都是十分有意義的。

1 EDA技術概述

所謂EDA技術，就是電子設計自動化，由CAE、CAD、CAM等計算機概念發(fā)展出現。EDA技術以計算機為主要工具，集合了圖形學、數據庫、拓撲邏輯、優(yōu)化理論、計算數學、圖論等學科，形成最新的理論體系，是微電子技術、計算機信息技術、電路理論、信號處理和信號分析的結晶。現代化的EDA技術具備很多特點，普遍采用了“自頂向下”的程序進行設計，保證了設計方案的整體優(yōu)化，EDA技術的自動化程度更高，在設計過程中能夠進行各類級別的調試、糾錯和仿真，設計者能夠及時發(fā)現結構設計的錯誤，避免了設計上的工作浪費，設計人員也能拋開細枝末節(jié)的問題，將更多精力集中于系統(tǒng)開發(fā)，保證了設計的低成本、高效率、循環(huán)快、周期短。EDA技術還能實現并行操作，建立起并行工程框架的結構環(huán)境，支持更多人同時并行電子工程的技術開發(fā)和設計。

2 EDA技術發(fā)展

電子工程設計的EDA技術自出現以來，大致可以分為三個歷史時期：

2.1 初級階段

大約在二十世紀的七十年代，早期的EDA技術處于CAD階段，出現了小規(guī)模的集成電路，由于傳統(tǒng)手工在制圖設計中的集成電路和集成電路板的花費大、效率低、周期長，借助于計算機技術的設計印刷，采取了CAD工具實現布圖布線的二維平面編輯和分析，取代了高重復性的傳統(tǒng)工藝。

2.2 發(fā)展階段

到了二十世紀八十年代，EDA技術進入了發(fā)展完善的階段。集成電路的規(guī)模逐漸擴大，電子系統(tǒng)日益復雜化，人們深入研究軟件開發(fā)，將CAD集成為系統(tǒng)，加強了電路的機構設計和功能設計，這一時期的EDA技術已經開始延伸到半導體芯片設計的領域。

2.3 成熟階段

經過了長期的發(fā)展，直至二十世紀九十年代，微電子技術的發(fā)展突飛猛進，單個芯片的集成就能夠達到幾百萬或是幾千萬甚至上億的晶體管，這種科技現狀對EDA技術提出更高的要求，推動了EDA技術的發(fā)展。各類技術公司陸續(xù)開發(fā)出大規(guī)模EDA軟件系統(tǒng)，出現了系統(tǒng)級仿真、高級語言描述和綜合技術的EDA技術。

3 EDA技術軟件

3.1 EWB軟件

所謂EWB是一種基于PC的電子設計軟件，具備了集成化工具、仿真器、原理圖輸入、分析、設計文件夾、接口等六大特點。

3.2 PROTEL軟件

該技術軟件廣泛應用了Prote199，主要由電路原理圖的設計系統(tǒng)和印刷電路板的設計系統(tǒng)兩大部分組成。高層次的設計技術在近年的國際EDA技術領域開發(fā)、研究、應用中成為熱門課題，并且迅速發(fā)展，成果顯著。該領域主要包括了硬件語言描述、高層次模擬、高層次的綜合技術等，伴隨著科技水平的提升，EDA技術也必然會朝向更高層次的自動化設計技術不斷發(fā)展。

4 EDA在電子工程設計中的應用技術流程

近年來的EDA技術深入到了各個領域，包括了通信、醫(yī)藥、化工、生物、航空航天等等，但是在電子工程設計的領域中應用的最為突出，主要利用了EDA技術為虛擬儀器的測試產品提供了技術支持。EDA技術在電子工程設計的領域中，主要應用于了電路設計仿真分析、電路特性優(yōu)化設計等方面。主要的技術流程如下：

4.1 源程序

通常情況下，電子工程設計首要的步驟就是通過EDA技術領域中的器件軟件，利用了文本或者是圖形編輯器的方式來進行展示。不管是圖形編輯器或者是文本編輯器的使用，都需要應用EDA工具進行排錯和編譯的工作，文件能夠實現格式的轉化，為邏輯綜合分析提供了準備工作。只要輸入了源程序，就能夠實現仿真器的仿真。

4.2 邏輯綜合

在源程序中應用了實現了VHDL的格式轉化之后，就進入了邏輯綜合分析的環(huán)節(jié)。運用綜合器就能夠將電路設計過程中使用的高級指令轉換成層次較低的設計語言，這就是邏輯綜合。通過邏輯綜合的過程，這可以看作是電子設計的目標優(yōu)化過程，將文件輸入仿真器，實施仿真操作，保持功效和結果的一致性。

4.3 時序仿真

在實現了邏輯綜合透配之后，就可以進行時序仿真的環(huán)節(jié)了，所謂的時序仿真指的就是將基于布線器和適配器出現的VHDL文件運用適當的手段傳達到仿真器中，開始部分仿真。VHDL仿真器考慮到了器件特性，所以適配后的時序仿真結果較為精確。

4.4 仿真分析

在確定了電子工程設計方案之后，利用系統(tǒng)仿真或者是結構模擬的方法進行方案的合理性和可行性研究分析。利用EDA技術實現系統(tǒng)環(huán)節(jié)的函數傳遞，選取相關的數學模型進行仿真分析。這一系統(tǒng)的仿真技術同樣可以運用到其他非電子工程專業(yè)設計的工作中，能夠應用到方案構思和理論驗證等方面。

5 結束語

伴隨著科學的發(fā)展，技術的革新，EDA技術的領域也在向高層次的技術推廣和開發(fā)，成效十分顯著。本篇論文我們對EDA技術的相關信息進行了詳細的分析很研究，研究表明，EDA技術對于我國的電子工程設計改革具有巨大的推動力，基于EDA技術領域的電子產品在專業(yè)化程度和使用性能上都要比傳統(tǒng)的設計方案制造的產品更加優(yōu)化。將EDA技術應用到電子工程設計的領域當中，對于電子產品的優(yōu)化和工作效率的提高以及產品附加值的拓展都有很大的作用。

參考文獻

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[3]徐冠宇.淺談電子工程設計的EDA技術[J].中國科技縱橫,2011(9):328.

篇9

EDA技術在長期的發(fā)展過程當中不斷實現完善和優(yōu)化，且其實際應用范圍也越來越廣泛，到目前為止，已經全面應用到了電子工程、通信、生物、醫(yī)藥以及航空航天等多個領域，尤其是在機械電子工程當中，更是十分核心的技術，這主要是因為在電子工程設計當中需要通過EDA技術中的虛擬儀器來對產品進行必要的測試，其具體應用分析如下。

2在電子設計當中進行仿真分析

機械電子工程設計方案完全確定以后就需要通過適當的系統(tǒng)仿真或者結構模擬來對其科學性、合理性以及可行性進行分析和研究，以此來保證所設計方案能夠在后續(xù)實踐當中順利應用。此時采用EDA技術的好處就在于能夠通過各個環(huán)節(jié)當中的傳遞函數進行數學建模來進行所需要的仿真分析，經過這樣一種構建和處理的仿真系統(tǒng)，能夠很好對機械電子工程系統(tǒng)設計方案進行推廣和使用，并準確驗證一些理論和構思的實際合理性。除此之外，EDA技術在仿真分析完成之后還能夠對各個電路的實際結構進行分析，同時對電路結構的正確性和性能指標進行分析，實現分析過程的量化?？梢钥吹降氖?，這樣一種量化的仿真分析確實使得我們國家電子工程設計整體水平得到了極大程度的提高。

3電路特性的優(yōu)化設計

想要保證電子元件在應用過程當中盡可能的安全和穩(wěn)定，最重要的就是要保證其擁有最佳的容差和工作環(huán)境溫度，但是在實際的工作環(huán)境下，傳統(tǒng)電子工程設計方法是很難對電子元件的實際容差以及環(huán)境溫度進行全面的勘測和分析的，因此就容易導致所得到的設計方案存在著各個方面的漏洞和誤差，電子元件的容差以及工作環(huán)境溫度當然也很難得到有效的保障。通過EDA技術則能夠較好的解決該問題，這主要是因為EDA技術能夠對溫度進行統(tǒng)計分析，并根據分析結果確定出最佳的電子元件參數和電路結構來，相應的也就能夠獲取適宜的工作環(huán)境溫度，這樣一來，不僅能夠對電子工程設計方案本身進行必要的完善和優(yōu)化，還使得其實際工作環(huán)境也有了相當好的保證，可謂是一舉兩得。

4對電路特性進行有效分析

事實上，對電路特性進行有效分析是EDA技術當中非常重要的一部分內容，這主要是因為在電子工程設計當中，基本上所有的理論分析都是基于數據測試和特性分析來進行的，因此這樣兩部分數據獲得的及時性和準確性都是非常關鍵的。在傳統(tǒng)的電子工程設計當中，由于受到硬件和技術等各個方面的局限，其測試結構和測試方法都存在較多方面的問題，使得電路測試的實際精度受到非常大的影響，嚴重時候甚至有可能干涉到產品的后期使用穩(wěn)定性。而EDA技術的應用則能夠對整個系統(tǒng)進行全面而精確的測試，既能夠避免方案在局部出現結構性差異，還能夠對方案整體性和合理性予以保障。

5機械結構中注意防止靜

電機械結構主要是指根據一定的原理方案，設計出具體的結構圖，并應用于實物，最終達到要求功能的結構。隨著高科技的發(fā)展，尤其是以輕、薄為發(fā)展趨勢的電子產品的發(fā)展，對集成電路元器件的要求也越來越高，愈加縮小的線路和密集的電子元件排列對都靜電防治提出了更高要求。靜電電場和靜電電流是造成電子元件毀壞的致命因素。靜電電場和電流對周圍電荷的強大吸引力，破壞了絕緣體造成元器件敏感度的急劇下降，甚至電路導體燒融，電子產品爆炸等。

6結束語

篇10

關鍵詞：EDA技術；電子線路設計；應用

中圖分類號：TN702 文獻標識碼：A 文章編號：1000－8136（2012）06－0006－02

1 前言

EDA技術是電子設計自動化（Elechonice Des5p AM?toM60n）的縮寫，其是伴隨著計算機、集成電路、電子系統(tǒng)的設計發(fā)展起來的，是幫助人們設計電子電路或系統(tǒng)的軟件工具。它是以計算機為平臺，融合了應用電子技術、計算機技術、智能化技術最新成果而研制的電子CAD通用軟件包，主要輔助進行3方面的工作：IC設計、電子線路設計以及PCB設計。目前，常用的EDA技術軟件有Spice/Pspice、Multisim、protel、Oread、Matlab；SystemView；Mmicad等。當前，隨著電子技術和計算機技術的不斷發(fā)展，在涉及通信、國防、航天、工業(yè)自動化、儀器儀表等領域的電子系統(tǒng)設計工作中，EDA技術的含量正以驚人的速度上升，逐漸成為當今電子技術發(fā)展的前沿之一。

2 EDA技術的相關概述

2.1 EDA技術的3個發(fā)展階段

（1）20世紀70年代的CAD（計算機輔助設計）階段：這一階段的主要特征是利用計算機輔助進行IC版圖編輯、PCB布局布線，取代了手工操作，把設計師從繁重的繪圖勞動中解放出來，產生計算機輔助設計的概念。

（2）20世紀80年代的QtE（計算機輔助工程設計）階段：這一階段的主要特征是除了純粹的圖形設計功能之外，又增加了電路功能設計和結構設計，主要以原理圖輸入、邏輯圖仿真、電路分析、故障仿真、自動布局布線和PCB分析為核心，重點解決電路設計的功能檢測問題。

（3）20世紀90年代的EDA（電子設計自動化）階段：這一階段的主要特征是以高級描述語言、系統(tǒng)級仿真和綜合技術為特點，采用“自頂向下”的設計理念，將設計前期的許多高層次設計用EDA工具完成。

2.2 EDA技術的基本特征

應用EDA技術進行設計，設計者可從概念、算法、協(xié)議等開始設計電子系統(tǒng)，并可將電子產品從電路設計、性能分析到設計出IC版圖或PCB版圖的整個過程在計算機上自動處理完成。

在設計時，設計師采用的是“自頂向下”的設計方法，其首先是從系統(tǒng)設計入手，在頂層進行功能方框圖的劃分和結構設計。在方框圖一級進行仿真、糾錯，并用硬件描述語言對高層次的系統(tǒng)行為進行描述，在系統(tǒng)一級進行實證。然后，用綜合優(yōu)化工具生成具體門電路的網絡表，其對應的物理實現級可以是印刷電路板或專用集成電路（ASIC）。

3 EDA 技術在電子線路設計中的設計步驟

（1）按照“自頂而下”的設計方法進行系統(tǒng)劃分。

（2）輸入VHDL代碼，這是高層次設計中最為普遍的輸入方式。

（3）將以上設計輸入編譯成標準的VHDL文件。對于大型的設計，還要進行代碼級的功能仿真，主要是檢驗系統(tǒng)功能設計的正確性，以減少設計重復的次數和時間。

（4）利用仿真器對VHDL源代碼進行綜合優(yōu)化處理，生成門級描述的網表文件，這是將高層次描述轉化為硬件電路的關鍵步驟。綜合后，可利用生產的網表文件進行適配前的時序仿真。

（5）利用適配器件將綜合后的網表文件針對某一具體的目標器件進行邏輯映射操作，包括底層器件配置、邏輯分割、邏輯優(yōu)化、布局布線。適配完成后，產生多項設計結果：適配報告（包括芯片內部資源利用情況、設計的布爾方程描述情況等）、適配后的仿真模型、器件編程文件。根據適配后的仿真模型，可以進行適配后的時序仿真，以精確地預期未來芯片的實際性能。

（6）將適配器件生產的器件編程文件通過編程器或下載電纜載入到目標芯片CPLD/FPGA中。如果是大批量產品開發(fā)，通過更換相應的廠家綜合庫，可以很容易轉由ASIC形式實現。

4 EDA技術的應用實例

由于常用的EDA技術軟件有Spice/Pspice、Multisim、protel、Oread、Matlab；SystemView；Mmicad等，本文以PSPICE仿真軟件為例分析EDA技術在電子線路設計中的應用。

4.1 PSPICE軟件的特點

PSPICE軟件是在SPICE基礎上的一種電路仿真工具軟件，它不僅支持文本輸入，還支持圖形輸入，擁有龐大的元器件庫、參數模型庫以及種類齊全的測試儀器儀表等。

一般，PSPICE軟件的主要分析功能有：①直流工作點的分析；②瞬態(tài)分析，即觀察所選定的節(jié)點在整個顯示周期中每一時刻的電壓波形；③傅里葉分析，用于分析一個時域信號的直流分量、基頻分量和諧波分量；④交流小信號分析，包括頻域分析、電路噪聲分析和失真分析；⑤參數掃描、零極點、 傳遞函數、直流靈感度、交流靈感度、蒙特卡洛法等。

4.2 用PSPICE仿真技術模擬電子線路實例

以BJT互阻放大電路見圖1所示為例。BJT的型號為NPN 型硅管2N3904，β＝160。電路參數為Rf＝10 k，Rc＝500 Ω，RL＝100 Ω，Vcc＝12 V。首先分析電路靜態(tài)工作點Q的基本情況；然后分析當電路中反饋電阻Rf的值從5 kΩ到50 kΩ之間發(fā)生變化，電路工作環(huán)境溫度從－30 ～50 ℃之間發(fā)生變化時，集電極電流Ic值的變化情況。

在PSPICE中進入［Schematics］主窗口，繪出圖1所示電路原理圖。選擇Analysis \ Setup中的Bias Point Detail進行分析，在輸出文件中，可以觀察到見表1的結果，從中了解靜態(tài)工作點Q的基本情況。

在Analysis \ Setup中設置DC Sweep（直流分析），選擇Temperature作為掃描變量，并設置起始溫度為－30 ℃、終止溫度為50 ℃、步長為10 ℃。同時再在Analysis \ Setup中設置Parametric（參數分析），選擇Global Parameter選項設置電阻Rf起始值為5 k、終止值為50 k、步長為5 k。啟動Analysis \ Simulate命令，進行直流掃描和參數掃描計算分析后進行仿真，形成一個Probe輸出的圖形畫面，選擇所要觀測的節(jié)點，觀察其電流電壓的波形（見圖2）。從圖2中可以看出當溫度在－30 ～50 ℃的情況下，對于反饋電阻Rf取不同值時，集電極電流Ic的變化情況。Rf越小，說明Ic的變化范圍越小，電路穩(wěn)定Q點的性能越好。設計者可以根據選擇Rf的數值來選擇Ic的工作電流。

5 結束語

綜上所述，本文通過EDA技術在電子線路設計領域的探討，清楚地認識到，EDA技術憑借其高速、準確的設計能力，可很好地保障高精端電路的性能，在現代電子電路設計上越發(fā)重要。相信，隨著ADS、HFSS等軟件的進一步完善，其在電路設計領域的應用會更加廣泛。

參考文獻：

［1］馬楠，周焱.EDA在射頻電子電路設計中的應用［J］.山西電子技術，2005（2）.

［2］嚴偉林.EDA仿真在電子技術教學中的應用探析［J］.讀寫算（教師版）：素質教育論壇，2012（1）.

EDA Technology in the Design of Electronic Circuits

Lu Zhichun