淺談EDA技術在教學實踐與發展中的應用

蔣智鈺+譚曉玲

摘 要：作為電子信息工程專業的學生，除了要能夠了解傳統的集成電路以外，還必須將其與各類元器件、計算機相結合，掌握適應現代化電子領域中的前沿新型綜合性學科；因此，了解并掌握EDA技術不僅有利于我們吸取所學專業新興知識，更能夠在實踐工作中將其綜合運用到電子設計研發中。

關鍵詞：EDA技術；教學實踐；電子設計

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.244

0 引言

電子設計自動化（EDA技術）標志著當今電子信息工程領域最新的發展動向，可以將電子研發產物從電路設計、性能分析到設計出IC版圖和PCB版圖的整個設計流程都運用計算機進行自動化模式處理。本文主要是通過EDA技術發展至今的作用與特點，并結合EDA技術在教學實踐方面、元器件方面、電子設計過程方面應用的闡述來對EDA技術在幾個不同方面發展應用的思考，并對我們在EDA實驗實踐課上通過對EDA技術的接觸后將其與傳統的固定硬件電路板作對比，思考其不同之處；對電子設計過程的發展與應用來作一個較為綜合的闡述。

1 EDA技術在教學實踐方面的發展應用

現在我們在學校所學習的電子電路比較復雜，在電路設計當中有很多的關于數字電路方面的知識和應用也包含其中，在電子設計當中會廣泛的使用到可編程邏輯器件，因為可編程邏輯器件能夠在提高系統的可靠性的同時增強設計的靈活性與可維護性，能夠使電子線路的設計更加方便與快捷，EDA實驗軟件就是我們必不可少的軟件工具。

在學習EDA實踐課的這段時間當中，通過老師對EDA軟件的介紹與我們自己的實際操作操作看來，我認為EDA這個軟件在進行電子電路設計時是非常方便的：

①我們在以往的電路實驗當中都是自己對照著電路圖來進行連線，電路圖復雜一些就會將線路連接錯，并且對于設計的電路而言工作頻率低、干擾大，接線是固定的，使得有著比較大的局限性；而EDA實驗軟件采用了軟開放結構，不僅能夠在高頻狀態下工作，而且抗干擾能力強，我們在做實驗時在軟件上接好需要的連線，下載到電路仿真箱就能實現將模擬電路接通，如果過程中出現錯誤或連線錯位等現象，軟件就會自動彈出其對話框，這樣就避免了電子元器件連通出錯而導致的電路板故障和出現其它問題的跡象；這種軟接線方式還能夠定義好接線保存在計算機上方便下次實驗時讀取，如果是硬件就不能夠做到。②在進行電子實踐的設計中經常會用到顯示電路，如果顯示電路連接到了固定的引腳，導致實驗時沒有所需要的輸入輸出口就會浪費電子元件內部原本充足的資源；EDA實驗軟件用的是智能譯碼技術，與軟件連接技術相似，在軟件上設置好譯碼方式后，下載到實驗箱上即可在實驗箱上實現所要求的譯碼電路。③我們再做模電和數電實驗室采用的都是固定的電路板，其接線全部固定，因此模式也無法改變，用人工接線固定的電路板不便于觀察；EDA可以采用各種多樣性的設置模式來對軟件進行多樣化的設置，在對其模式進行選擇設置的時候，電子元件會相互產生沖突并給出相應的提示，以防接線出錯而造成不必要的損失。

電子設計自動化的發展與使用不僅讓我們對所學的知識中較為前沿的技術和器件加以了解，還能夠讓我們對現代化的電路電子的設計軟件、性能及電子產品的設計和生產過程都有一個比較感性的認識，是我們能夠更加直觀的將課本上的理論知識與實踐操作兩者相結合。

2 EDA技術在電子設計過程的發展應用

EDA技術是在電子設計中對于其它研發或模擬的方式來說其級別相對較高，以電子理論作為基礎使得在制作過程中不需要用到基礎的電路元器件模擬圖，只需要確定所設計的目標后就可以直接在計算機上進行實際設計操作了，大大降低了對過于關注電路的細節而造成的約束及限制，提高了在設計中的拓展型、多樣型的創造觀念。

EDA技術在計算機上的流程基本為系統劃分、VHDL硬件描述語言的輸入經編譯器來完成代碼仿真。其自動化的制作利用文本與圖像線型編輯功能來進行設計描述。電子設計借助編譯器進行編譯排錯，再將軟件和硬件進行連接便于實施功能仿真，確認仿真無誤后通過FPGA完成邏輯映射操作，即編程下載，系統設計完成。

EDA技術在電子設計時的應用要注意以下幾點：

（1）在制作電路與元器件的布置時，延時時間具有無法估計的工況，自動編譯會產生一部分多出線路，因此，在電子設計自動化的時候，反向器的個數不易為偶數并聯連接；（2）在配置I＼O口時，一定要將輸入在沒有空置的情況下進行接地，在驅動時要確定是有源信號；（3）在制作電子電路的時候，通常需要留出足夠的邏輯單元和引腳，以滿足將來可能會進行的延伸和變動時候的需求；（4）一定要對各個電子電路的元器件采取溫度保護，以避免其在運行過程中溫度對元器件的損耗。

目前對于電子設計自動化的發展應用，可以通過軟件來實現設計并對硬件功能進行全面的描述，最后由FPGA/CPLD得出設計結果；因此，同傳統的電子電路制作相比較EDA技術在工業和電子信息化的領域中有著根本性的創新。在當前電路電子設計過程如此復雜化的環境下一旦脫離了EDA技術的支持或者說EDA技術沒有更進一步的發展，必定就極其難以制作出大規模、多元化的集成電路。

3 結論

EDA技術的應用與發展對于電子領域而言是具有創新性的技術突破，就現代化的進程而言；不僅在于教學實踐中，在電路電子設計中，EDA技術能夠直接或是間接的應用是越來越多，越發的廣泛，具有多功能、智能化的電子產品的設計其大規模、精小細的電路電子設計已經是離不開EDA技術的使用與支持了；并且EDA技術已成為當今最為核心的與電子電路設計密不可分的組成部分；EDA技術的發展可以帶動或提高電子產品核心地位，促進電子領域不斷地向著大規模集成化、多功能化、智能化、小型化等方面的發展。

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