機械電子工程設計中的技術要點探討

文東云

摘 要 電子工程是研究電路、系統(tǒng)、數(shù)字信號處理等領域的一門學科。電子工程不僅僅在教育、科研等方面有著重要的地位，也對整個社會發(fā)展進步起到了重要的作用，并做出了巨大的貢獻。電子工程在近些年來的發(fā)展尤為快速，電子工程水平也達到了一定的高度。在發(fā)展的過程中必定會產(chǎn)生相關的問題。一個優(yōu)秀的電子工程設計人員應能在設計方案中規(guī)避方案存在的風險，并予以解決。

【關鍵詞】機械電子工程 EDA 技術要點

機械電子工程是科技高速發(fā)展的產(chǎn)物，機械電子工程是新技術的代表，各國的研究者都在對機械電子工程投入大力度進行研究。機械電子工程不僅僅是代表了高科技，還是推動社會發(fā)展進步的重要動力，對提升國家科技競爭力有著重要意義。

1 EDA技術

EDA技術是機械電子工程設計當中重要的技術，其主要載體可以進行大規(guī)模編程的邏輯器件，在編程過程當中，使用的表達方式是硬件描述語言。EDA技術在應用的過程中要使用計算機、編程邏輯器件等科技工具，應用的最終目標是對特定的目標新平進行適配編譯和邏輯映射，形成電子系統(tǒng)或是成為專用集成芯片。EDA技術是在電子電路技術之上發(fā)展起來的，EDA技術要編譯器、綜合器、下載器、適配器等部件共同構(gòu)成。其中，綜合器能夠?qū)υO計者的設計文件進行轉(zhuǎn)換，使其成為系統(tǒng)內(nèi)門級電路描述。適配器可以生產(chǎn)最終的下載文件，并安排到制定的器件中。EDA技術是機械電子工程設計中的核心技術，EDA技術使用的HDL語言可以公開利用，其描述范圍廣泛，可以機械電子工程設計帶來諸多的幫助。在后期進行交流、修改、保存等工序時也可以十分方便的進行。另外，EDA技術擁有較高的自動化，一些常規(guī)的糾錯、調(diào)整等工作可以快速完成。

2 電子工程中存在的問題

機械電子工程快速發(fā)展，但是到目前為止，世界各國對于機械電子工程都沒有明確的定義和統(tǒng)一的認識，出現(xiàn)這種問題的原因，一方面是機械電子工程發(fā)展速度太快，所涉獵的領域越來越多，另一方面是因為設立明確的定義必定會對其發(fā)展產(chǎn)生一定的限制作用，不利于機械電子工程繼續(xù)快速發(fā)展。電子工程在發(fā)展的過程中產(chǎn)生了一些難以解決的問題，電子產(chǎn)品的發(fā)展方向是具有更高集成和大容量，同時體積也越來越小，這就需要技術的不斷升級來實現(xiàn)發(fā)展目標。電子工程設計方案需要獲得科學的檢驗，要對其進行仿真分析。電子元件所處的工作環(huán)境是設計人員應該考慮的問題，要對設計方案進行有效優(yōu)化，最后要對電路特性進行分析。另外電子工程在運行中要避免靜電的危害。為了實現(xiàn)電子工程取得進步獲得發(fā)展，需要在電子工程設計中采用EDA技術。

3 電子工程設計要點

3.1 仿真分析

機械電子工程設計方案需要通過科學的系統(tǒng)仿真或是結(jié)構(gòu)模擬來說對其可行性、科學性進行驗證和分析。通過仿真分析來確保設計方案在后續(xù)實踐中能夠順利應用。在仿真分析過程中，使用EDA技術可以為仿真分析提供良好的支持。EDA技術能夠通過各個環(huán)節(jié)當中的傳遞函數(shù)來進行數(shù)學建模并對其進行仿真分析，這樣構(gòu)建和仿真系統(tǒng)能夠準確驗證設計方案的實踐性，并能夠?qū)﹄娮酉到y(tǒng)工最后程設計方案進行推廣和使用。這種仿真分析對于提高我國電子工程設計的整體水平和產(chǎn)品質(zhì)量有積極的指導意義。

3.2 優(yōu)化設計

對設計方案進行優(yōu)化的目的是盡可能確保電子元件在應用過程中具備穩(wěn)定性與可靠性，保證其擁有最佳的容差和工作環(huán)境。在實際工作條件下，使用傳統(tǒng)的電子工程設計方法，難以對實際容差及電子工程元件工作環(huán)境進行全面的檢查和分析。不能對電子元件環(huán)境進行全面勘測，就容易導致設計方案在此方面出現(xiàn)漏洞，這樣一來電子元件的容差及其工作環(huán)境溫度就很難得到有效的保障。利用EDA技術則能對設計方案進行良好的優(yōu)化，因為EDA技術可以對電子方案環(huán)境進分析計算，獲得電子元件在實際工作中所處的環(huán)境溫度等相關數(shù)值。在分析獲得的數(shù)值基礎上，來對電子工程設計方案進行優(yōu)化，保證方案在實施后，可以穩(wěn)定工作，具有可靠安全保障。

3.3 預防機械結(jié)構(gòu)中的靜電

機械結(jié)構(gòu)是根據(jù)設計方案來工作并應用于事物成為滿足功能需求的結(jié)構(gòu)。在科技快速發(fā)展的大環(huán)境下，集成電路設計愈來愈復雜，這對靜電的防治也提出了更高的要求。靜電對電子元件的破壞巨大，靜電電場能夠?qū)χ苓呺姾捎形茐慕^緣體，使電子元件敏感度降低，甚至是引發(fā)集成電路燒毀，使電子產(chǎn)品直接報廢。這要求工作人員做好靜電防護，對防靜電工作區(qū)域進行劃分，保持操作空間的清潔，降低靜電發(fā)生的概率。在電子工程故障檢測方面，要將傳統(tǒng)的電子工程故障檢測和智能故障檢測方法結(jié)合，相互驗證，在電子技術投入方面加強，提升電子工程檢測技術的能力，增強電子元件、電路對環(huán)境的適應能力。

3.4 電路特性的有效分析

對電特性進行有效分析是EDA技術中的重要內(nèi)容，在電子工程設計的過程中，理論分析都是在數(shù)據(jù)分析和特性分析的基礎之上進行。因此，數(shù)據(jù)分析和特性分析方面的數(shù)據(jù)必須準確及時，使用傳統(tǒng)的電子工程設計方法會受到多方面的限制，難以保證數(shù)值的準確性，電力測試的實際精度會受到較大的影響，不利于后期穩(wěn)定性的建立。EDA技術就能夠?qū)φ麄€系統(tǒng)進行全面的測試，并保證測試的精確性與科學性，避免設計方案出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性的差異確保設計方案的整體性以及合理性。

4 結(jié)論

在對機械電子工程進行研究，對EDA技術進行了解的過程中，可以發(fā)現(xiàn)機械電子工程對于科技進步和社會發(fā)展有著重要的推動作用。當前，越來越多的學者和相關工作者對機械電子工程進行深入的研究和分析，推動電子工程進一步發(fā)展。但是，對于機械電子工程的研究和分析還存在諸多不足之處，在實際工作中仍然需要專業(yè)人士進行改進。

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作者單位

海南師范大學物理與電子工程學院 海南省海口市 570100