EDA仿真實訓(xùn)在相關(guān)電類教學(xué)中的應(yīng)用

韋英華

（連云港職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇 連云港 222000）

EDA技術(shù)是一個非常廣泛的內(nèi)容，包括設(shè)計及仿真等部分。EDA技術(shù)主要以計算機為工具，設(shè)計者在EDA軟件平臺上，用硬件描述語言VHDL完成設(shè)計文件，然后由計算機自動地完成邏輯編譯、化簡、分割、綜合、優(yōu)化、布局、布線和仿真，直至對于特定目標(biāo)芯片的適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作。EDA技術(shù)的出現(xiàn)，極大地提高了電路設(shè)計的效率和可操作性，減輕了設(shè)計者的勞動強度。而隨著信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展，高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校的計算機硬件設(shè)備越來越完善，與此同時，電子技術(shù)專業(yè)的EDA技術(shù)也在不斷地更新和成熟，在虛擬仿真情境下，EDA仿真實訓(xùn)教學(xué)就是通過一定的實訓(xùn)課題使學(xué)生能熟練掌握EDA軟件的應(yīng)用，能用VHDL完成課題設(shè)計并完成邏輯編譯、化簡、分割、綜合、優(yōu)化、布局、布線和仿真、并能對于特定的芯片進(jìn)行適配編譯、邏輯映射和編程下載工作。通過實訓(xùn)教學(xué)，可能對傳統(tǒng)的教學(xué)模式進(jìn)行改革，使得相關(guān)專業(yè)課的教學(xué)更有利于學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)，更符合教學(xué)的規(guī)律。從而使高職院校的電子信息專業(yè)的畢業(yè)生具有更強的實踐動手能力和更高的專業(yè)水平，及一定的創(chuàng)新能力以應(yīng)對更加嚴(yán)峻的就業(yè)形勢。

EDA教學(xué)的仿真部分可以充分利用仿真軟件及虛擬的仿真器件對電類相關(guān)的實驗課程進(jìn)行實驗的補充。比如可用于電子測量課程的實驗實訓(xùn)的補充等。從而可以緩解電子測量實驗的設(shè)備投入及經(jīng)費緊張的情況。也可以在相同的教學(xué)時間內(nèi)讓學(xué)生掌握相對更多的知識及更快地提高學(xué)生的操作能力。

1 EDA仿真實訓(xùn)教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 EDA仿真實訓(xùn)教學(xué)與實驗教學(xué)相脫離

EDA仿真實訓(xùn)的目的之一是在仿真的基礎(chǔ)上驗證各類實驗結(jié)果。EDA實訓(xùn)教學(xué)如果集中安排在數(shù)周內(nèi)完成，實訓(xùn)內(nèi)容多，任務(wù)重且所做的實訓(xùn)內(nèi)容往往是在各類實驗之后進(jìn)行。實驗教學(xué)中可能出現(xiàn)的問題不能在EDA仿真實訓(xùn)中而加以強調(diào)，從而學(xué)生在做實驗的時候也就不可能加以注意；同時，實驗結(jié)果也不能通過EDA仿真實訓(xùn)加以模擬。當(dāng)然實驗結(jié)果出來之前也就不能形象地判斷出最后的結(jié)果到底會出現(xiàn)什么問題，更有的時候甚至實驗不能成功。結(jié)果是仿真實訓(xùn)教學(xué)與實驗教學(xué)本末倒置。

1.2 EDA仿真實訓(xùn)教學(xué)與電類課程設(shè)計相脫節(jié)

各類電類課程設(shè)計幾乎是安排在EDA仿真實訓(xùn)教學(xué)的同一時間完成，有的甚至是安排在EDA仿真之前完成。違背了設(shè)計的基本規(guī)律。即：功能設(shè)計，功能模擬仿真和下載調(diào)試到硬件仿真試驗的規(guī)律，而直接是功能設(shè)計，硬件搭接到硬件試驗。從而可能會浪費大量的時間和資金，延長了設(shè)計周期，同時，設(shè)計的成功率也大大降低。妨礙了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力的發(fā)揮，不利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

2 EDA仿真實訓(xùn)教學(xué)優(yōu)勢

2.1 EDA仿真實訓(xùn)教學(xué)可以輔助電子測量實驗教學(xué)

EDA仿真實訓(xùn)教學(xué)通過仿真的形式把實驗結(jié)果和實驗過程加以模擬。

在用伏安法測量電阻時，為了直觀地講述進(jìn)行測量的電壓表和電流表的內(nèi)阻對測量結(jié)果的影響，就可以用仿真軟件所提供的虛擬電表，比如更換內(nèi)阻的大小，在讀數(shù)上直觀地反映出來。效果比單純的理論教學(xué)要好的多。

同時由于在仿真過程中可以模擬各種可能出現(xiàn)的實驗情況，從而把對應(yīng)的實驗過程中各種可能出現(xiàn)的問題以直觀的形式展現(xiàn)在同學(xué)們的面前，對各種可能出現(xiàn)的問題的處理老師也可以事先引導(dǎo)同學(xué)們想辦法解決，避免在實驗過程中手忙腳亂的情況的發(fā)生，也就避免了可能出現(xiàn)的危險問題。同時通過對仿真結(jié)果的分析，可以幫助同學(xué)們在做實驗之前對實驗中可能出現(xiàn)的結(jié)果加以統(tǒng)計分析，從而做到對實驗情況的充分認(rèn)識和掌握而提高實驗的成功率，同時，可以縮短實驗時間，節(jié)省實驗器材和成本。

2.2 EDA仿真實訓(xùn)教學(xué)可以深化電子測量實訓(xùn)理論教學(xué)

電子測量課程的理論教學(xué)理論性強，有的概念和定理等不容易理解掌握，信號發(fā)生器的原理中的不少知識點就是理論性強，不易理解，如系統(tǒng)的概念，各種常見的低通，高通，帶通等濾波系統(tǒng)，學(xué)生沒有直觀的印象，對他們的功能也理解不深，在教學(xué)中通過EDA仿真實訓(xùn)可以讓學(xué)生對各類系統(tǒng)的功能有個直觀的了解，有利于理論教學(xué)的進(jìn)一步深化。提高學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識的興趣。

2.3 EDA仿真實訓(xùn)教學(xué)可以緩解實驗設(shè)備不足的壓力

學(xué)校新建了新校區(qū)，電子測量實驗設(shè)備短缺，不能滿足教學(xué)需要。而EDA軟件是安裝在計算機上，相當(dāng)于增加了很多的實驗設(shè)備，投入少，學(xué)生可以通過計算機完成一般的仿真實驗。緩解了學(xué)校的設(shè)備不足的壓力。

2.4 為學(xué)生的知識應(yīng)用和知識創(chuàng)新提供了一個合適的平臺

EDA軟件系統(tǒng)包括許多子模塊，設(shè)計數(shù)據(jù)庫子模擬，分析驗證子模塊，綜合仿真模塊，布局布線子模塊等，通過EDA技術(shù)學(xué)生可以快速地設(shè)計電子系統(tǒng)，很容易地實驗修改及完善，同時，利用EDA軟件的豐富的實驗器材，學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度合理安排實驗時間，同時可以根據(jù)自己的興趣愛好等選取實驗室提供的實驗項目，也可以根據(jù)自己的一些新想法，自己擇業(yè)的需要，完成一些實用的開發(fā)項目，大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣有利于學(xué)生對知識的掌握和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。從而為學(xué)生的知識應(yīng)用和知識創(chuàng)新提供了一個合適的平臺。有利于學(xué)生的競爭。

3 EDA仿真實訓(xùn)教學(xué)的幾點思考

3.1 EDA仿真實訓(xùn)教學(xué)和理論教學(xué)相結(jié)合

EDA仿真實訓(xùn)教學(xué)要為理論教學(xué)服務(wù)，為枯燥高深的理論教學(xué)提供一個可以看得見摸得著的一個可視化的平臺，慣穿于教學(xué)的始終。有助于理論教學(xué)的提高和深入，從而為學(xué)生的理論學(xué)習(xí)打下一個堅實的基礎(chǔ)，使他們對學(xué)習(xí)理論產(chǎn)生深厚的興趣。有利于理論教學(xué)質(zhì)量的提高。

3.2 EDA仿真實訓(xùn)教學(xué)要與電類實驗相結(jié)合

EDA仿真實訓(xùn)和電類實驗不是相沖突的，兩者可以相結(jié)合，學(xué)生可以通過虛擬儀器進(jìn)行模擬實驗，同時，對模擬結(jié)果進(jìn)行思考，做實驗時可以更好的理解實驗所得到的結(jié)果。把實驗結(jié)果和實際情況及理論情況進(jìn)行有效的比較。有助于培養(yǎng)學(xué)生的獨立思考的能力。

3.3 EDA仿真實訓(xùn)教學(xué)為電類課程設(shè)計服務(wù)

電類的課程設(shè)計可以先通過EDA仿真的形式進(jìn)行，他們可以方便地通過語言描述編程仿真，模擬下載等快速在完成電類的課程設(shè)計，節(jié)約時間和成本，有助于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。與此同時，它與電類課程設(shè)計也不是完全對立的，可以先仿真，然后再實現(xiàn)的形式，最后的效果肯定是不錯的。

4 總結(jié)

EDA仿真實訓(xùn)教學(xué)是一門不斷更新的課程，在今后的教學(xué)中必將擔(dān)當(dāng)越來越重要的角色。只有不斷的創(chuàng)新教學(xué)體系，才能更好地培養(yǎng)出合格的有一定創(chuàng)新能力的新型人才。

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