eda技术与应用

2024-05-04

eda技术与应用(精选9篇)

篇1:eda技术与应用

基于EDA技术的《电子技术基础》教学实践与应用

江苏省溧阳市职业技术学校

王怡华

[内容摘要]随着我国国民经济结构正进行战略性调整,高新技术产业发展日新月异,生产、经营、服务、管理一线的新知识、新技术、新工艺、新方法层出不穷,作为培养一线技术人员和高素质劳动者的职业教育,能否把这些“四新”内容及时传授给受教育者,关系到职业教育的结合发展。第三次全国教育工作会议以来,国家、省、市、县分别启动了骨干教师的培训,师资培养培训工作得到了前所未有的重视。笔者07年参加了浙江师范大学组织的全国中等职业教育骨干教师培训班并进行了为期两个月的学习,进一步加深了专业思想的认识,同时对本专业新技术有了进一步的认识,经过又近一年的学习,对EDA技术在电子技术课程教学中的实践有一定认识。

[关键字]电子技术 EDA技术 虚拟实验 探究式教学

一、问题的提出

电子技术是一门实践性很强的课程,现今职业学校机电、电子、通信、计算机以及相关专业均开设了该课程,同时配合理论教学还开设了实验课用以提高教学效果。电子技术实验,大部分学校采用各类实验箱(或面包版),实验过程学生要完成电路搭建、结果验证,对于一些小型电路,各类实验箱还能应付得了,但稍稍复杂一些的电路就难以对付了,往往由于芯片短缺、电路连接过于复杂、故障难以查找,加上实验箱长期使用导致接触不良等等,实际实验过程中,电路搭建成功率低,导致学生对实验的兴趣下降,影响实际教学效果。现在随着个人计算机提高和互联网的发展,功能强大的电子仿真软件EDA技术逐渐与广大专业教师见面,我们将它逐步地应用到教学之中,出现了全新的教学模式,在电子技术教学中应用EDA技术将是一个必然的趋势。

二、EDA技术基本功能介绍 1.EDA基本功能

EDA(Electronic Design Automation)是指以计算机为工作平台,融合应用电子技术、计算机技术、智能化技术新成果而研制成功的电子CAD通用软件包。主要能辅助进行三方面的设计工作,既IC设计、电子电路设计和PCB设计。EDA技术经过了三个阶段的发展。从70年代的(CAD)阶段和80年代的(CAE)阶段,到90年代的电子系统设计自动化(EDA)阶段。EDA技术代表了当今电子设计技术的最新发展方向。它不仅为电子技术设计人员提供了“自顶向下”的设计理念,同时也为教学提供了一个极为便捷的、科学的实验教学平台。电工电子类专业课程中的电工基础、模拟电子技术、数字电子技术都可以通过EDA仿真软件,进行电路图的绘制、设计、仿真试验和分析。应该说将EDA仿真软件应用到电工、电子类专业的教学中是一种教学手段的创新,也是提高教学质量的优选方法。

2.EDA技术在教学中应用的主要优越性(以Multisim为例):(1).能弥补设备种类和数量不足,充分扩展学生的思维空间,给他们更大的自由发挥的天地。使学生可以根据不同需要无限制地进行各种电路分析实验,验证实验,常规实验,设计实验。充分调动学生学习的主观能动性,培养创新能力

(2).可以大大节省人力、物力、时间,提高实验效率。以数字钟实验为例。在传统实验中,如果要把数字钟电路全部接,要用到集成电路24块,电阻、电容、三极管等近20个元件,在数字实验箱的面包板上插接几百根导线,耗时一天有余,如果出现插孔松动,接触不良等毛病,效果还不大理想。而用Multisim进行仿真,只要有台计算机就等于有了取之不尽,用之不竭的元器件,而且无须担心仪器与元器件的损坏。同样的实验几十分钟就可以完成。

(3).用Multisim进行仿真模拟实验,实验过程非常接近实际操作的效果,实验的真实感强。系统提供了近似真实的子元器件、工作环境和仿真仪器,使学生感到仿佛在真实的环境下做各种实验;各元器件选择范围广,参数修改方便,不象实际操作那样多次地把元件焊下而损坏器件和印刷电路板。使电路调试变得快捷方便。对《模拟电子技术》以及《数字电子技术》课程中的绝大部分电路都能应用,不仅能用于对单个电路特性和原理进行验证,也能就用于多级的组合电路。

(4).Multisim为我们提供了一个很好的多媒体操作平台,使我们能够在教学过程中随时提供实验、演示和电路分析。直观的形象显示有助于培养学生的观察能力和分析问题的能力,有助于教学重和难点的讲解,可激发学生的学习兴趣。教师可以在多媒体教室中深入浅出地分析各种电路的特性,讲解各种参数改变对路的影响。学生可以结合学习内容,进行接近于实际电路的调试分析,有利于对加深对书本理论的理解,不失为一种理论系实际的好方法。

三、EDA技术在电子技术教学中的应用

电子技术课程是电子类专业的支柱性课程,它要求学生熟悉各种电子器件,掌握电路图的识读、绘制以及电路工作原理,还要学会掌握和合理运用分析方法。EDA软件正是提供了各种支持,恰到好处地符合这样的教学要求。同样,电子线路课程又是一个紧密联系实践的课程,EDA软件的强大的仿真功能更是能把实践带入课堂,带入教学的每一个环节中去。基于Multisim的电子技术课堂教学,是在虚拟的电子环境(在计算机上的电子实验室)中,师生借助计算机自然地、高效地与电子元器件、电子仪器、分析工具等进行实时交互,相互影响,为开展探究式教学提供了必要的支持。

1.应用于课堂教学环节,开展探究式教学,是师生高效交流的平台。探究式教学能充分调动学生的积极性,挖掘学生的学习潜力,使学生变被动的接受为主动的探求,也充分体现了教师主导和学生主体,这是一种科学的、民主的教学方法。以前由于课堂上师生之间没有实时交互的平台,教师是单向地教,学生是被动地学,而Multisim的出现,恰到好处地为师生搭建了一个良好地交互平台。因为,首先,在Multisim创建的电子技术课堂教学情境中,电子元器件、仪器仪表、仿真分析方法同等地提供给教师和学生,使学生产生亲临电子电路实际环境之中的感觉,学生是从虚拟环境的内部向外观察,不再是旁观者,而变成了电路知识的探究者;其次,Multisim对电路参数的设置、电子分析和仿真、数据图形的处理以及结果的输出都只需简单的操作即可完成,这样就使师生的交互能在轻击几下鼠标之下完成。因而在课堂上师生间能通过简捷、轻松的方式完成充分的交流,学生的疑问、新奇的想法等都可以及时验证和尝试。真正为师生搭建了一个开放性的“所想即所得”的高效交流平台。在这个平台上,才能使探究式教学发现它的作用。

探究式教学一般遵循“问题情境——搭建模型——解决问题”三个步骤。创设问题情境是引发学生探究心理学习新知识的切入点。例如在单管共射放大电路的教学中,第一步,教师先创设问题情境,要把幅值为10mV ,频率为1KHz的正弦信号放大50倍,负载电阻是2KΩ。第二步,学生调用已有知识(三极管放大特性、三极管放大状态的外部条件、三极管输入、输出特性),在Multisim环境中,调用虚拟元器件和虚拟和仪器仪表,搭建电路模型,最后在教师的提问、启发、引导下,对电路不断地分析、测试、调整,完成放大电路,即解决了问题。这样,在大量的动脑、动手的实践中,学生学到了新知识(共射放大电路的基本结构、静态工作点、截止失真、饱和失真、频响特性等)。总之,EDA技术为探究式教学提供了优质的平台,也必将为学生的学习提供优质的保证。

2.应用于实验教学环节,开展虚拟实验,是实际硬件实验的有力补充和拓展。实验教学是电子线路教学的重要环节,通过实验能够巩固电子线路基础知识,培养学生的实践技能、动手能力和分析问题及解决问题的能力,启发学生的创新意识和创新思维潜力。Multisim这款优秀的EDA软件提供了上千种电子元器件和十数种仪器仪表,完全能够虚拟各种电子实验,区别于应用实体的实际硬件实验,它叫虚拟实验。

虚拟实验在实验教学中的应用主要表现在以下三个方面:

(1).学校缺少某项实验的实验设备时,虚拟实验可以代替硬件实验。有些学校由于缺少实验设备,部分硬件实验无法展开,就完全可以用虚拟实验代替。虚拟实验的一大特点就是不受实验设备、场地的条件限制,只要有计算机,有EDA软件(如Multisim),几乎所有的实验都难不住它。(它的元器件库无所不包,而且具有网上更新的功能,它的虚拟仪器也是应有尽有,而且直观性强)。

(2).同一实验课题,在开展硬件实验的同时,可以辅以虚拟实验。硬件实验和虚拟实验在教学效果上各有所长,硬件实验的主导地位是勿庸置疑的,它使学生直接面对真实对象,进行真实操作,获得直接经验,这是虚拟实验所无法作到的。而虚拟实验有更为优秀的分析技术,例如在很多仪器仪表中引入指针,使实验数据更易获得,实验现象更为明显,EDA软件中又具有经典的仿真分析方法,能轻而易举地实现瞬时现象的捕捉,也能把很长时间的现象展现于一秒,这也是实际仪器不能敌的。所以,同一个课题,开展实际硬件实验可使学生锻炼动手能力,获得直接经验。开展虚拟实验,有助于对实验现象的观察和实验数据的获得,最终有利于分析和实验结论的获得。

(3).开展具有创造性的开放式实验

以前在作实验前,教师处于对实验器材和学生安全的保护必先嘱咐学生不准动这,不准动那,使学生做起实验来束手束脚,学生的想象力和创造力得不到发挥。其实很多时候,学生对实验内容是有自己的独到的想法的。如果能够利用虚拟实验技术,拿出有意义的课题,进行开放式的实验,学生在实验中,可以发挥自己的创造力,对电路进行别出心裁的修改,对电路的分析和测试做不同的尝试,使学生完全成为实验电路的剖析者和探索者,又不必担心会损坏任何器件或仪器。这样既拓展了实验范围,又培养了学生的创新意识。

长久以来,电类实验课普遍采用传统的硬件验证的实验模式,随着EDA技术的发展,系统仿真技术日越完善,它将越来越多地应用于实验课程的教学,实验课程也必然采取硬件实验和软件仿真相结合的方式。

四、结束语

EDA技术是将计算机技术应用于电子电路设计过程的一门崭新技术,给电子产品设计与开发带来了革命性的变化。它在教学领域的应用也必将给电子专业课程的教学带来革命性的变化。无论从教学还是从实用的角度去考虑,它都是一个最体现以人为本、体现能力本位的新型的教学技术。无论从课堂教学还是从实验教学去应用,它都将更好地激发学生的创新意识和探索精神。当然,EDA技术的应用对专业教师的综合素质有较高的要求,既要较全面熟悉电子技术专业的知识,又要懂得使用计算机,并且不断地吸取先进的技术,灵活地运用在教学过程中,教师应懂得电子技术中某一个问题的多种表达方式,这样搭建电路容易与软件的建模方式匹配;教师还应对专业英语熟练,看懂软件的功能意图,而这正是职业学校教师“四新”目的之所在。

[参考文献]

1、《现代电子设计技术——基于MULTISUM7&ULTIBOARD2001》李良荣主编

机械工业出版社

2、《电子技术基础》

康华光主编

高等教育出版社

3、《电工电子技术EDA仿真实验》王廷才主编

机械工业出版社 作者简介:

王怡华

女(1972年10月~)江苏溧阳人 中级职称 主要研究方向职业教育

篇2:eda技术与应用

EDA技术在《电子技术基础》教学中的实践与应用

一、问题的.提出 电子技术是一门实践性很强的课程,现今职业学校机电、电子、通信、计算机以及相关专业均开设了该课程,同时配合理论教学还开设了实验课用以提高教学效果.电子技术实验,大部分学校采用各类实验箱,实验过程中学生要完成电路搭建、结果验证.

作 者:张映盛 作者单位:溧阳市职业教育中心刊 名:成才之路英文刊名:THE ROAD TO SUCCESS年,卷(期):“”(12)分类号:G71关键词:

篇3:eda技术与应用

随着我国教育体制改革的不断深入,如何推进职业教育的改革与发展,培养适合市场需求的高素质劳动者和实用型技术人才,已成为当前职业学校面临的主要问题。电子工程系结合自己的专业特点和实际情况,响应学校教学创新的号召,在教学改革上作了大胆尝试,积极开展模块化教学研究。

《EDA技术与应用》这门课涵盖了现代EDA技术的两大基础,既可编程逻辑器件和EDA设计工具,以及利用现代EDA技术进行电子电路设计的方法,是一门综合性强、内容先进、实践性强的电子课程。要求学生通过本课程的学习,掌握常用EDA工具的使用方法、VHDL语言的编程方法。能比较熟练地使用MAX+plusII等常用EDA软件对FPGA和CPLD作一些简单电路系统的设计,同时能较好地使用VHDL语言设计简单的逻辑电路和逻辑系统,学会软件仿真和硬件仿真技术,为现代EDA工程技术的进一步学习,ASIC器件设计以及超大规模集成电路设计奠定基础。

2 几个主要模块划分

本方案结合学校资源和学生特点进行模块化教学,在划分模块时,从学生应该掌握的基础理论和基本技能入手,将学生应该掌握的理论知识和实践技能分成多个模块,模块与模块之间形成一定的梯度,每个模块包含相应的理论知识和学生应该掌握的某项技能,将相关的知识整合在一起,彻底打破目前学科体系结构形式的教学计划模式,不求多而全,只求精而专。真正让学生学有所成,成有所专,专有所用,具体的模块划分如下:

2.1 项目一:基本门电路的设计

模块基本内容:

1)实体、结构体;

2)VHDL语言的数据类型,VHDL语言的运算操作符;

3)实验箱的使用。

技能训练:

1)MAX+plusII软件使用;

2)练习原理图输入法;

3)练习文本输入法、软件仿真、硬件仿真等各项实训步骤。

2.2 项目二:3-8译码器的设计

模块基本内容:

1)库、程序包;

2)顺序语句CASE语句、条件信号赋值语句、选择信号赋值语句、配置语句;

3)以图形输入法设计数据选择器、以文本输入法设计数据选择器、对译码器进行软件仿真、对数据选择器进行硬件仿真。

技能训练:

1)MAX+plusII软件使用;

2)练习原理图输入法;

3)练习文本输入法、软件仿真、硬件仿真等各项实训步骤。

2.3 项目三:四位全加器的设计

模块基本内容:

1)简单信号赋值语句、顺序赋值语句、元件例化语句;

2)块(BLOCK)语句、子程序(SUBPROGRAM);

3)以原理图输入法设计四位全加器、以文本输入法设计四位全加器、对四位全加器进行软件仿真、对四位全加器进行硬件仿真。

技能训练:

1)MAX+plusII软件使用;

2)练习原理图输入法;

3)练习文本输入法、软件仿真、硬件仿真等各项实训步骤。

2.4 项目四:数字频率计的设计

模块基本内容:

1)四位十进制数字频率计的工作原理、四位十进制数字频率计的VHDL语言编程方法及软件仿真、硬件仿真;

2)八位十六进制数字频率计的工作原理、八位十六进制数字频率计的VHDL语言编程方法及软件仿真、硬件仿真;

3)八位十进制数字频率计的工作原理、八位十进制数字频率计的VHDL语言编程方法及软件仿真、硬件仿真。

技能训练:

1)MAX+plusII软件使用;

2)练习原理图输入法;

3)练习文本输入法、软件仿真、硬件仿真等各项实训步骤。

2.5 综合实训:数字钟实验

模块基本内容:

1)划分电路的设计模块;

2)以VHDL文本输入法编写及调试秒计数电路VHDL程序;

3)以VHDL文本输入法编写及调试数字显示电路VHDL程序;

4)以VHDL文本输入法编写及调试数码管片选信号电路VHDL程序;

5)以VHDL文本输入法编写及调试多功能数字钟的顶层电路VHDL程序;

6)元件的封装;

7)PCB板的制作;

8)接插元器件并验证功能。

技能训练:

1)MAX+plusII软件使用;

2)练习原理图输入法;

3)练习文本输入法、软件仿真、硬件仿真等各项实训步骤;

4)练习PROTEL99SE;

5)印制板设计软件。

3 模块化教学的优点

模块化教学使我们改变了将理论与实训分开的传统模式。教学中的每个项目,都安排了相应得理论知识点的内容,力图使学生在学中做,在做中学。从而将理论通过实践变成学员能掌握的技能。模块化教学有助于提高学生的创造性:仿真可以让学生深刻理解电路原理,提高其学习效率,激发他们的创造力。用EDA工具的电子设计环境对电路与系统理论作仿真实验,避免了硬件实验环境对电路器件、实验设备的苛刻要求。在实验过程中,学生可以充分发挥想象,甚至是不切实际的、错误的想法。实验环境中的元器件是虚拟的,实验设备也是虚拟的,在实验过程中不怕逻辑混乱、器件损坏、电路连接错误,也不怕损坏设备。有些发明创造源于瞬间的想法,在这种奇思妙想产生之后,如果不及时的验证就可能夭折。EDA实验环境元器件多,设备齐全,实验成本低,其系统设计通过仿真验证后再去用已硬件实现,可以少走弯路,提高学习效率,缩短开发时间。仿真技术的应用还可以增强学生参与电子设计竞赛的信心。

采用融理论与项目于一体的教学方式,有助于提高学生学习兴趣,教师在教学中少讲理论,针对技能训练点进行教学,直接讲实操,做示范,学生跟着做,在学生的实操中讲解和纠正指导。学生的注意力不易分散,有助于提高学习效率。在每个项目中还可以由不同的老师完成,这样增强学生的新鲜感,学生能领略不同教师的多样教学风格,保持新鲜感,师生之间不但不会因为长时间的面对出现视觉疲倦,反而因为短暂的接触,倍感珍惜而加深师生情谊,这样教学效果也会更好。

4 模块化教学的考核方式

学生掌握知识程度的深浅,教师教学质量的高低,必须有一套行之有效的考核方法。对于模块化教学的考核方法应该多样化,比如可以采取口试、笔试、常规编程、上机调试、小制作和小论文等考核方法,并将几种成绩综合作为学生的成绩。这样能使学生打下较扎实的功底,同时具备较强的动手能力,让学生学得轻松,学得自在。

5 实施模块化教学的条件

1)大力开发本校教材。目前的教材都是在完整的课程观下编写的,讲究知识的完整性,是不太适合模块化教学的,这是限制模块化教学推行的一个障碍。因此对突出技能教学的职业学校来说,鼓励校本教材的开发显得很有必要,学校应组织有教学经验的老师连同企业有丰富实践经验的技师以及行业协会等行业人士共同参与教材的开发和编写。

2)实验室建设。目前学校还没有比较成熟的EDA实验室,没有配套的实验箱,这一点使得模块化教学很难开展。

3)教师要有团队合作意识,讲究分工合作,经常沟通交流。在安排教学内容、教学时间以及考核方式考核内容方面都不再象以前一个教师说了算的做法,而是需要合作协调分工,因此教师的团队合作精神就显得非常重要。

4)多与企业、行业合作与沟通,把企业里的技术骨干等行家专家请进学校,为学生讲授新知识新技能。

6 结论

随着电子技术的飞速发展,它的应用已经渗透到各个领域,这无疑给我们的教学工作提出更高的要求,需要我们教育工作者培养更多的电子类专业人才,使他们能够具有较强的理论知识和熟练的操作技能,通过模块化教学进行技能训练,通过实验掌握工作中解决问题的具体办法。

怎样才能让学生牢固的掌握理论知识并能熟练的操作实验,使学生对结论推理更加清晰,对概论的理解更加深入,对电路输入端输出端的变化认识更具有实践性,我们必须要对现有的教学模式进行改革,实施模块化教学,通过大量的仿真实验与实践操作达到这一目的。

模块化教学有较多的优越性,但其实施也是有诸多条件限制的。我们不能简单的认为所有的课程都要或不要采取模块化教学,应该根据教学内容、学科特点、培养目标、教学条件等实际情况决定是否能采用模块化教学,不能一哄而上,生搬硬套"模块"两个字;对一些模块化教学条件成熟的专业或课程,应加大模块化教学改革的力度,而对一些理论性较强、前后联系较大的课程或专业,则要慎重采用模块化教学,可以在小范围中进行尝试或探索。

摘要:《EDA技术与应用》是电子专业及其相近专业的重要专业课,该文结合社会需求以及高职院校学生的特点对《EDA技术与应用》这门课程进行改革,提出对其进行模块化教学,并具体介绍了各个模块的内容。

关键词:EDA技术,模块化教学,可编程逻辑器件

参考文献

[1]习潘松,王国栋.基于EDA技术的CPLD/FPGA应用前景[J].电子与自动化,1999,(3):3-6.

[2]史小波,程梦璋,许会芳.集成电路设计VHDL教程[M].北京:清华大学出版社,2005.

篇4:电子EDA技术及发展与应用

【关键词】EDA;电子系统;CPLD/FPGA;VHDL

1.引言

电子设计自动化(Electronic Design Aut-omation)的缩写即是EDA。EDA技术是把计算机技术应用在电子设计过程的一门技术,从而实现了电子设计的自动化进行,现今EDA技术已经广泛用于电子电路的设计仿真以及集成电路版图设计、印刷电路板的设计和可编程器件的编程等工作中。EDA技术是一门综合的学科,它代表了未来电子设计技术的发展方向,打破了软硬件之间的隔阂。

我们依据计算机辅助技术介入程度的不同,将电子系统设计分为以下三类:

1.1 人工的设计方法

此种设计方法从提出方案到验证方案等等均需要由人工来完成,并且方案的验证必须搭建实际的电路来完成验证。这种人工的设计方法缺陷在于:开销特别大,但是效率却极低,并且周期比较长,还有一点就是现在的产品不是单单靠人工就能够完成的。

1.2 计算机辅助设计CAD

1970年以来,计算机开始被应用于Ic版图设计以及PCB布局布线,后来发展为可对电路功能和结构进行设计,并且在原来的基础上增添了逻辑仿真、自动布局布线等等的功能。可以这么说CAD技术的应用取得了可喜的成果。但我们也不能过于乐观,因为各种各样的软件层出不穷,每一种设计软件只能够解决一部分的问题,这就造成了软件不能完全脱离人去设计,智能化程度不能够满足人们的需求。

1.3 EDA电子设计自动化

1990年以后是EDA时代的到来。伴随着电子计算机的不断发展,计算机系统被广泛的应用于电子产品的设计和电子产品的测试以及电子产品的制造等各环节当中。由于电子产品的性能不断提高以及精密度的增加,产品的更新所需要的时间越来越短。相应的,电子产品的设计和电子产品的测试以及电子产品的制造也必须跟上更新的步伐。同时EDA也是CAD向前发展的必然产物,是电子设计的核心内容。

2.EDA的基本特征

作为现今社会电子设计最前沿的技术,电子设计工程师可以通过EDA从协议、算法等等开始对电子系统进行设计,这样可以使计算机完成大量的工作,并实现了从电路设计以及性能分析至设计出PCB版图整个过程完全在计算机上实现自动化处理。EDA设计工程师采用从系统设计入手,对功能方框图进行划分以及对结构进行设计。设计工程师对系统硬件功能的完成需要依靠EDA软件和硬件描述语言。

另一方面,电子设计的仿真和调试是在高层次上进行完成的,这样做的好处是方便在初期发现一些错误,主要是结构设计上的,这样可以有效地减少设计资源的浪费,同时避免了做大量的逻辑功能仿真工作,使设计能够取得一次性成功。又由于电子产品日趋复杂,集成度又显著提高,现存的中小型规模的集成电路已经不能够满足我们的要求,这就导致了电子电路设计由小规模芯片转向了大规模甚至超大规模芯片,产生了具有高集成度和低功耗等功能的可编程ASIC器件。

3.EDA的应用

随着EDA技术的迅猛发展,EDA技术主要在以下两个方面发挥了巨大作用。首先,在科研方面的应用:

主要是应用仿真工具,比如PSPICE、VHDL等,利用这些工具进行电路的设计以及电路的仿真;还用虚拟仪器对产品进行测试;在仪器中应用CPLD/FPGA器件;从事一些ASIC或者PCB的设计等等,总之EDA技术在科研方面获得了广泛的应用。取得了显著地经济和社会效益。其次,在教学方面的应用:可以这么说几乎设置有电子信息这个专业的院校,无论理工科还是文科类的高校,几乎都设有EDA的课程,设置这门课程的目的在于,让同学们了解EDA的原理,能够学会利用HDL对系统逻辑进行描述,同时掌握用其进行仿真实验的操作方法,达到无论是做毕业设计还是以后参加了工作,都能够进行简单的设计。为此我国每2年举办一次大学生电子设计的竞赛,这也是在考察学生的EDA技术水平,可以这么说,EDA技术已经是电子领域里不可或缺的一门技术。

4.EDA的常用软件

EDA软件很多,大体上分为PCB设计软件、IC设计、电路设计以及仿真工具等,下面简单介绍在我国应用比较多的几个软件。

4.1 电子电路设计以及仿真工具

电子电路设计以及仿真工具有:SPICE、EWB等等。

(1)SPICE工具是由美国加州大学研发出的电路分析软件,由于其广泛的被使用,同时功能足够强大,被认为是国际上对电子电路性能模拟的一个标准,具有文本输入和电路原理图的图形输入两种功能。

(2)EWB工具是加拿大Interactive Image Technologic Ltd公司研发的电子电路仿真工具。这款软件可以提供多种类型的虚拟仪器,可以像操作实际仪器一样对其进行操作。并且软件可以提供的元器件种类繁多,器件比较齐全,它在功能上模仿了SPICE,但是没有SPICE那么多的分析功能。

4.2 PCB设计软件

PCB设计软件包括Protel、Cadence PSD、OrCAD、PowerPCB等等,其中Protel在我国应用最广泛,它是由澳大利亚Protel Technology公司研发的电路板设计软件。许多理工类高校都设有这么课程,而且电路公司几乎没有一个不使用它的,它能够全方位的对电路进行设计,并且Protel具有易于使用、界面友好等优点,电路设计和PCB设计是其最有代表性的功能。

5.EDA的发展前景

21世纪后,大规模的FPGA、CPLD器件的涌出,使得EDA软件持续更新,EDA技术取得了更大的发展。如果想参与世界范围电子市场的竞争,提高竞争能力,那么EDA技术是需要熟练掌握的,只有這样电子企业才能够生存和发展下去。

参考文献

[1]李雪梅,张建辉.电子EDA技术及发展与应用[J].乐山师范学院学报,2004(05).

[2]顾青华.谈电子EDA技术的应用与发展[J].信息与电脑(理论版),2010(08).

[3]王晓丽.可编程逻辑器件CPLD/FPGA的发展[J].科技信息(科学教研),2007(28).

篇5:EDA技术应用相关文章观后感

EDA(Electronic Design Automation)电子设计自动化技术是电子信息类专业的必修课程,尽管我们测控专业的培养方案的指导课程计划中将EDA课程指定为专业选修,但就目前电子产品的迅猛发展,越来越多的电子设计型人才的需要,学好一门实用的技术,对于像我们这样的工科专业的学生来说,无疑的为自己即将面临的就业增添更广的方向。测控技术与仪器专业(又称仪器仪表专业)所用到的就是检测与控制相关的仪器仪表的操作与设计,这些都与电子器件的设计密切相关的,因此对于EDA课程,我们要摆正学习的态度,不仅仅是停留在了解EDA技术上,而是要有既然接触了,就要掌握这门技术的毅力与决心。

EDA课程是以理论知识和实验实践相结合的授课方式进行的,因此不仅要求我们具有扎实的理论功底,还要有一定的动手能力及软件编程能力,这就要求我们课下要多多进行仿真,只有多搭建硬件、多编程才能在更好的理解和掌握EDA这门技术~

所看文章题目:

①“EDA技术与应用”实验与实践教学改革 梁洪卫、高丙坤 东北石油大学 电气信息工程学院 黑龙江 大庆 163318

②“EDA技术与应用”(第三版)江国强电子工业出版社 ISBN:978-7-121-10475-6

③“EDA技术与应用” 讲义 课程介绍豆丁网

建议和想法:

①、建议老师在实验课仿真之前最好将本次所做实验大致讲解一下,比如实验时注意的一些事项,尽量使大家能够懂得原理后再进行仿真,这样可能会有更好的效果。

②、可以尝试在理论课上进行EDA仿真,也就是利用多媒体,一边讲授,一边仿真,有利于同学的理解和掌握。

篇6:eda技术与应用

EDA技术在数字电路教学中的应用

采用EDA技术设计数字电路与传统的电子技术设计方法相比,大大地缩短了数字电路产品的研制周期,提高了产品的可靠性,降低了成本.日趋进步和完善的EDA技术正在逐步取代传统的.电子设计方法而成为现代电子设计技术的核心,它是电子技术类课程教学改革的重要方向.本文旨在提高学生的动手能力,特别是有利于学生对数字电路EDA整体技术的认识与掌握.由于教学目标明确,教学内容与教学手段符合高职学生实际,因此学生学习的主动性、积极性很高,教学效果在专业课中比较突出.

作 者:陈立静 Chen Lijing 作者单位:山东劳动职业技术学院电气及自动化系,山东,济南,250022刊 名:中国电力教育英文刊名:CHINA ELECTRIC POWER EDUCATION年,卷(期):“”(3)分类号:G71关键词:EDA技术 数字电路 教学创新

篇7:EDA技术教学总结与反思

熊碧虎

EDA技术是机电专业学生偏电方向必备的专业技能,是培养学生实践能力的重要课程之一。但要学好、掌握这项技术并不是件容易的事,因为这既要技术,又要创造力。这学期我首次接手16(20)班这门课程教学,通过一学期的教学实践和探索,我认为要想上好这门课,全面落实职业教育,高效、快速地提高实训教学质量,应注意以下几个问题:

一、明确学习目标。激发学习兴趣

作为职业类技术学校,机电专业学生在校期间还需学习文化课、专业课等其他课程,进行EDA实训的时间毕竟有限。再加上职业学校学生的成绩相对较差,素质普遍不高,自我控制能力一般不强。而EDA又是通过电脑操作来达到学习目的的,对计算机的使用要求高,所以学生很容易产生厌学情绪。这样下去,达不到实训的目的和要求。

因此在实践教学中首先应让学生了解EDA技术的重要性。让他们清楚专业技能是其区别于普通学校学生的特征,同时让他们知道练好专业技能,具备较高实际动手操作能力,对其今后的工作有着不可代替的重要意义,使学生真正在内心觉得有必要学好EDA技术。

二、切实加强基本功训练。

EDA的基本操作技能主要有设计方案、绘制原理图,创建PCB版图等。其中的设计原理图和PCB是非常重要的基本功,这些操作技能要通过大量的练习才能形成。在这个过程中,教师要加强指导,及时发现学生中出现的错误和各种具体问题并予以纠正。

三、培养学生动脑习惯。提高工艺分析能力

PCB制造工艺分析是非常重要的,它直接关系到电路板是否能保质保时完成。对于某些电路板来说,如果加工次序颠倒,既使技能基础再好,也无法达到技术要求,因此在学生初学时,教师要针对图纸要求,进行工艺分析,同时要引导学生把所学理论知识用到工艺分析中来。随着实习的深入和学生认知水平的提高,可以让学生自己编排一些简单的工艺,逐渐过渡到由学生自己分析讨论,教师归纳总结,这样有利于培养学生的独立工艺分析能力。

四、加强职业道德教育

职业道德教育也是EDA技术实训所不可忽视的一个重要方面。我们要将良好的德育教育贯穿于实训的全过程。从每天准点到达实训室,不旷课,不早退,遵守6S管理。另外,德育教育也是一个潜移默化的结果,它需要教师注重教书育人、为人师表,以严肃、科学的工作态度给学生一个良好的工作环境。从而使他们养成爱护劳动工具和成果,遵守劳动纪律的工作习惯,培养学生良好的职业道德观念和严谨细致的工作作风,促进学生身心健康发展。

篇8:eda技术与应用

1 EDA技术的诞生与演变历程

1.1 EDA技术

EDA (Electronic Design Automation) 是电子设计自动化的简称, 是电子设计与制造技术发展中的核心。EDA技术是以计算机为工具, 采用硬件描述语言的表达方式, 对数据库、计算数学、图论、图形学及拓扑逻辑、优化理论等进行科学、有效的融合, 从而形成一种电子系统专用的新技术, 是计算机技术、信号处理技术、信号分析技术的最新成果。EDA技术的出现不仅更好地保证了电子工程设计各级别的仿真、调试和纠错, 为其发展带来强有力的技术支持, 并且在电子、通信、化工、航空航天、生物等各个领域占有越来越重要的地位, 很大程度上减轻了相关从业者的工作强度。

1.2 EDA技术的演变历程

EDA技术近几年获得飞速发展, 应用领域越来越广泛, 其发展过程是现代电子设计技术的重要历史进程, 主要包括以下几个阶段[2]。

1.2.1 早期阶段, 即CAD (Computer ssist Design) 阶段。

20世纪70年代左右的社会已经存在中小规模的集成电路, 当时人们采用传统的方式进行制图, 设计印刷电路板和集成电路, 不仅效率低、花费大, 而且制作周期长。人们为了改善这一情况, 开始运用计算机对电路板进行PCB设计, 用CAD这一崭新的图形编辑工具代替电子产品设计中布图布线这类重复性较强的劳动, 其功能包括设计规则检查、交互图形编辑、PCB布局布线、门级电路模拟和测试等。

1.2.2 发展阶段, 即CAE (Computer Assist En-gineering Design) 阶段。

20世纪80年代左右, EDA技术已经到了一定的发展和完善阶段。由于集成电路规模逐渐扩大, 电子系统变得越发复杂, 为了满足市场需求, 人们开始对相关软件进行进一步的开发, 在把不同CDA工具合成一种系统的基础上, 完善了电路功能设计和结构设计。EDA技术在此时期逐渐发展成半导体芯片的设计, 已经能生产出可编程半导体芯片。

1.2.3 成熟阶段。

在20世纪90年代以后, 微电子技术获得了突飞猛进的发展, 集成几千万乃至上亿的晶体管只需一个芯片。这给EDA技术带来了极大的挑战, 促使各大公司对EDA软件系统进行更大规模的研发, 以高级语言描述、系统级仿真和综合技术为特点的EDA就此出现, 使得EDA技术获得了极大的突破。

1.3 发展趋势

21世纪以来, EDA技术已经进入了电子技术的全方位领域。EDA技术让电子领域的不同学科的界限变得模糊, 相互包容, 尤其表现在以下几个方面:实现了以自主知识产权的方式表达和确认电子设计成果;进一步确认了电子行业产业领域中软硬件IP核的地位;大规模电子系统和IP核模块已被EDA工具的设计标准单元涵盖;高效低成本设计技术SOC (Systern-on-Chip) 等逐渐成熟。

2 EDA技术的特点

EDA技术是当今电子设计技术最新发展方向的代表, 硬件描述语言HDL为其基本特点, 相对于电原理图, 它更全面地展现了硬件电路的特性, 具有系统仿真和综合能力。其具体特点有以下几点:一是具有现代化特点。为了保证设计方案整体的合理和优化, “自顶向下 (TopDown) ”是EDA主要采用的一种设计程序, 由此可避免在“自底向上 (Bottom-up) ”设计过程中使局部优化和整体结构出现缺陷。二是自动化程度高。在EDA设计过程中, 能够随时进行不同级的仿真、纠错和调试, 可有效帮助设计者发现设计初期的错误, 从而节省设计工作时间, 让设计者不需顾虑一些具体细节问题而集中精力在系统开发上, 从而保证设计的低成本、高效率, 让产品的周期缩短, 循环加快。三是设计中HDL存在的优点。 (1) 宽广的语言描述能力; (2) 众多厂商支持、移植性好; (3) 不需要花费与工艺有关的时间和精力; (4) 系统编程与现场编程方便了设计的保存、修改和再利用。四是操作并行。EDA技术的工作环境是工程框架结构相并行的, 可多人一起进行电子系统的设计和开发。

3 EDA技术在电子工程设计中的应用

EDA技术是一门高速发展的新技术, 在电子工程设计中发挥着重要作用, 具体表现在以下几个方面。

3.1 确定电路设计方案的可行性

为了保证设计方案的可行性, 在设计方案确定后, 需要通过系统仿真或结构模拟的方式来确定系统每个环节的传递函数 (数学模型) , 从而实现验证。仿真之后, 为了有效判断正确电路结构设计和性能指标的可行性, 将会对构成系统的各电路结构进行模拟分析。在非电专业的系统设计或是某种新理论、新构思的设计方案中也可应用这种系统仿真技术。

3.2 电路特性的优化设计

电子产品元器件的容差与其他同类产品相比要好很多, 并且元器件工作环境温度如果控制好了, 那么电路运行的稳定性和安全性就得到了保证。但若使用传统的电子工程设计方案, 对元器件的容差、工作的环境温度就很难进行全面分析, 而EDA技术所提供的统计分析功能和温度分析功能就能有效地应用到此处, 温度分析以及统计分析功能能够精确地确定元器件的最佳参数、电路结构, 能使元器件自身性能提高, 从而调整与工作环境温度的相适应性, 这样就能够有效地保证最佳的元器件容差和最好的工作环境温度。因此, EDA技术能够优化电子工程设计方案, 提高电子产品的使用质量。

3.3 电路特性的有效分析

电路特性的有效分析是EDA技术中一项非常重要的内容, 在所有的电子工程设计中, 数据测试和特性分析是所有理论分析建立的基础。在实际设计的过程中, 传统方式受到技术和硬件方面的限制, 测试结果和测试方法还存在诸多不足, 电路测试的精确性也受到了影响, 进而导致产品的应用性能大打折扣。而EDA技术的引进, 能够使这一系列问题迎刃而解。在电子工程设计中, 设计人员完全可以利用EDA技术对产品进行更高精度和更全面的功能测试, 还能通过自顶而下 (Top-Down) 的设计程序, 有效避免设计方案的局部差距和结构性差异, 从而保证设计方案的整体性与合理性。同时, 在设计人员对电路进行设计时, 会需要处理大量的多特性分析与数据测试工作, 在EDA技术的帮助下, 设计人员的工作内容将明显简化, 工作性效率也将得到提升。

4 结语

综上所述, EDA技术的问世使电子工程设计提升到了新的高度。随着科学技术的不断发展, 不断进步, EDA作为高层次自动化设计技术的发展方向, 其应用前景自然是不可估量的。因此, 有关该课题的研究今后仍需继续跟进, 为充分发挥出EDA技术的应用价值, 推动我国电子工程产业不断进步做贡献。

参考文献

[1]唐光帅.谈EDA技术在电子工程设计中的作用[J].大观周刊, 2012 (4) :130-131.

篇9:eda技术与应用

关键词:EDA技术;高职院校;教学实践;分析和探究

中图分类号:TN79-4 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 12-0000-01

一、引言

新形势下,随着现代化科技的蓬勃发展,以及电子技术在各行业的应用规模不断扩大,促使电子设计自动化(EDA)技术在高职教学实践中的应用也越来越受到人们的普遍关注及重视。从当前来看,EDA技术在教学、科研,以及产品设计和制造等方面均有着极为重要的作用。一方面,EDA技术能够借助各类电路设计与仿真,实现对产品的焊接、测试、生产和研制;另一方面,它还能够广泛应用于各种建筑装潢、效果图处理、汽车及飞机模型构建,以及影视特技处理等方面之中,对于高职院校的实践教学来说同样具有不容忽视的意义。为此,本文主要结合现阶段高职教学实践中的EDA技术应用所涉及的一些相关知识点进行讨论,现具体报道如下。

二、EDA技术的概念及主要特征

(一)EDA技术的概念

电子设计自动化(Electronic Design Automation,EDA)技术,主要是指人们通过利用各种电子工程设计自动化软件来完成大规模电子设计的一种技术。从当前来看,EDA技术不但能够为数字系统提供新型的设计思路以及方法,具有革命性意义;同时,伴随着其设计自动化程度的提高,也能够实现数字系统向高度复杂性和集成性的方向转变。从EDA技术兴起的角度来看,它先后共经历了三个阶段,即计算机辅助设计(CAD)阶段、计算机辅助工程(CAE)阶段,以及当前的电子设计自动化(EDA)阶段。

(二)EDA技术的主要特征

EDA技术发展至今,可总结出以下几点主要特征,包括自顶向下的设计方法、基于HDL的输入语言,以及综合能力强、开发环境开放与数据库标准化等。其中,就其设计方法而言,EDA技术主要采用自顶向下的方法进行设计,具体是先通过分解模块,再分派小组负责不同位置的进程或单元,最后实现汇总单元形成系统来完成设计的。而基于HDL语言的硬件输入和描述,则能够增强其电路描述与建模的能力,从而实现硬件设计任务的简化,保证设计效率及可靠性。另外,EDA技术的综合能力强、开发环境开放和数据库标准化特点,则体现在它能够被广泛应用于各种系统平台,且能够适合于电子类课程的教学与实验当中。

三、EDA技术在高职教学实践中的重要作用

在电子信息技术迅猛发展的今天,各高职院校在日常教学以及设计实践当中,已越来越离不开EDA技术。EDA技术不但能够为高职教学实践创造良好的设计条件,而且也是当代电子技术设计人员所必须掌握的技能之一。不过从现阶段来看,大多数高职院校在采用EDA技术进行教学和实践研究时,往往将精力集中放在准备实验上,而忽视了对仪器的充分使用,即没有充分发挥学生的自主动手能力。长此以往,势必会给学生熟练掌握电子信息技术技能造成影响,导致学生无法更好地满足工作岗位的基本要求,职业能力有所降低。可见,提高EDA技术在高职教学实践中的应用,对于提高学生的自主动手能力、岗位竞争能力具有极为重要的作用。

四、EDA技术在高职教学实践中的应用分析

(一)基于EDA技术的设计

在此阶段,需要用到的元器件主要是发光二极管(6个)和开关(2个),可分别用于模拟汽车尾灯和转弯控制信号。其中,汽车尾灯用的发光二极管,应设计为左、右各3个;而模拟转弯控制信号的开关,则设计为1个用于控制右转弯和1个用于控制左转弯。在汽车行驶时,尾灯均处于熄灭状态。若此时汽车转弯,则尾灯根据其转弯方向点亮;若是向右转弯,右边尾灯依次从左到右循环点亮,左边尾灯保持全灭状态;反之,则依次由左到右循环点亮汽车左部3个尾灯。若是遇到需要紧急刹车或是停车时,汽车尾灯同时作明灭闪烁。

(二)EDA技术在高职教学中的实践应用

1.设计任务的讨论方式。根据上述设计任务,让学生以小组的形式进行讨论和资料收集。资料来源的形式可以是从图书馆借阅、从网站上下载,或是参考教材内容等。重点需要查阅的知识包括数字电子技术、EDA设计技术、图形输入法和VHDL语言等。在资料收集完成后,由学生以小组为单位进行讨论,并对各自的观点进行筛选和汇总,当讨论完成后,对具体实施方案的相关安排进行讨论和设计。

2.设计任务的分配方式。根据EDA技术自顶向下的设计特点,拟将任务分成控制模块、右转弯模块、左转弯模块和顶层模块等4个模块。首先,应对各模块的输入量和输出量进行系统地确认;在对模块输入进行描述时,可采用图形输入法(或是语言描述输入法)来实现,分别对每个模块进行正确的编辑、编译以及仿真。其次,完成对各模块的封装工艺。再者,通过新建原理图文件来调出并连接各模块的封装图;最后,完成编译和仿真,并按照用户自定义或自主分配的方式来完成引脚的分配。

3.实验结果。将左、右转向开关用导线分别连接到锁定管脚的试验箱的拨码开关上,左、右转向的尾灯则分别连接到其LED上,完成后再对结果进行下载和观察。

4.分析总结。在设计任务完成后,由學生对自身成绩与不足进行及时整理,并对以后的任务设计提出更高的要求。通过学生自主讨论以及总结的方式,能够让学生更为明确EDA技术的重要性及必要性,从而提高对EDA技术的掌握能力。

五、结束语

本文通过结合EDA技术的概念和主要特征,以及其在高职教学实践当中的重要性和具体应用加以讨论,可以看出,EDA技术除了能够帮助学生更好地掌握各类电子仪器设备的基本性能之外,还能够有效提高其自主学习能力,帮助学生深化理解相关的电子设计技术及理论知识。而且在推动教学目标的实现和高端实用人才的培养上,也具有极为重要的作用。

参考文献:

[1]崔宗超.EDA技术在高职院校电类专业中的应用探讨[J].济源职业技术学院学报,2004,03(30).

[2]高昀.EDA技术在教学实践中的研究与应用[D].电子科技大学,2009,05(01).

[3]梁海霞,孟凡文,张玉香.基于EDA技术的高职教学实践[J].中国西部科技,2013,02(15).

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