現(xiàn)代電子設(shè)計技術(shù)在電子系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用

黎國湘 龍海 蘇喜瑞

摘要：隨著時代的發(fā)展，信息技術(shù)在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用也越來越廣泛，伴隨著的是電子設(shè)計技術(shù)進(jìn)入了一個飛速發(fā)展的階段，新時代的電子技術(shù)在全新的發(fā)展浪頭中效果好、勢頭強(qiáng)，在現(xiàn)階段我們電子技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)實現(xiàn)了將軟件技術(shù)和硬件設(shè)施結(jié)合起來，由于軟件的可編程性使得其在應(yīng)用上較為廣泛，文章研究了電子設(shè)計技術(shù)在實際中的應(yīng)用及發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電子設(shè)計技術(shù)；電子系統(tǒng)設(shè)計；應(yīng)用

電子設(shè)計技術(shù)是在電子系統(tǒng)的設(shè)計過程中不斷發(fā)展的一門技術(shù)，它的發(fā)展歷史較短。主要是通過電子設(shè)備如計算機(jī)對方案進(jìn)行模擬，這樣一來通過電子設(shè)備的模擬使得在設(shè)計過程中出現(xiàn)錯誤的概率得到降低，同時設(shè)計的速度得到提升，節(jié)約我們在設(shè)計過程中使用的時間，同時通過電子設(shè)備的模擬使得設(shè)計的電子系統(tǒng)不再僵硬，將其具象化便于我們進(jìn)行不斷的完善和修改，因此將現(xiàn)代電子設(shè)計技術(shù)應(yīng)用到電子系統(tǒng)的設(shè)計中有利于加快我們的生產(chǎn)。

1 現(xiàn)代電子設(shè)計技術(shù)簡介

電子設(shè)計技術(shù)在現(xiàn)代社會不斷飛躍式的發(fā)展過程中取得了長足的發(fā)展，其中最具代表性的是電子設(shè)計自動化技術(shù)（Electronic Design Automatic，EDA）。 接下來文章將對電子設(shè)計自動化技術(shù)進(jìn)行介紹[1]。

電子設(shè)計自動化技術(shù)的應(yīng)用對電子系統(tǒng)設(shè)計的影響是革命性的，因為它的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)的設(shè)計方式使得人們在設(shè)計電子系統(tǒng)時脫離了二維的限制使得我們能夠更為直觀地了解我們所要設(shè)計的東西，而且它的應(yīng)用很廣泛。現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展大致分為3個時期。即從開始的計算機(jī)輔助設(shè)計到系統(tǒng)化的應(yīng)用也就是我們的計算機(jī)輔助工程設(shè)計，接下來的一段時間電子設(shè)計技術(shù)獲得了更為迅速的發(fā)展進(jìn)入了電子設(shè)計自動化的時期。現(xiàn)代電子設(shè)計技術(shù)經(jīng)過不斷地發(fā)展，已經(jīng)變得越來越好并且在很多領(lǐng)域都有它的應(yīng)用，其中最具有代表性的就是在微波研究領(lǐng)域和在計算機(jī)模擬領(lǐng)域的應(yīng)用。

現(xiàn)代電子技術(shù)能夠在各個領(lǐng)域發(fā)揮的功能主要有以下特點：（1）利用現(xiàn)代電子技術(shù)進(jìn)行仿真模擬，也就是對我們設(shè)計的電子系統(tǒng)實現(xiàn)仿真。（2）在完成電子系統(tǒng)設(shè)計工作之后需要對電子系統(tǒng)線路及其整體布局展開數(shù)字化模擬。（3）在設(shè)計好電子系統(tǒng)之后對相應(yīng)的功能設(shè)計進(jìn)行模擬看我們設(shè)計的電路能否完成我們所需要的功能。（4）對電路板進(jìn)行印刷實現(xiàn)電路板的自動化設(shè)計。

現(xiàn)代電子設(shè)計技術(shù)所需要的平臺很簡單我們在設(shè)計電子系統(tǒng)的時候只要我們有一個安裝系統(tǒng)軟件的計算機(jī)就可以了，在我們有了這些設(shè)備之后就可以進(jìn)入我們的電子系統(tǒng)設(shè)計頁面，方便迅速，也正是由于它的這個特點使得其在對電路方面的分析以及對電子系統(tǒng)的設(shè)計有著極為重要的作用。也正是電子設(shè)計技術(shù)的不斷發(fā)展使得電子系統(tǒng)的設(shè)計更加的方便快捷，帶動了電子產(chǎn)品和通信行業(yè)的快速發(fā)展。

2 現(xiàn)代電子設(shè)計的發(fā)展展望

電子設(shè)計的發(fā)展經(jīng)歷了幾次重大的變化和進(jìn)步。其發(fā)展過程如下。電子設(shè)計技術(shù)的原型是分立元件的應(yīng)用。隨著技術(shù)的發(fā)展和研究人員的不斷研究它被轉(zhuǎn)換成服務(wù)器端嵌入（Server Side Include，SSI）。SSI是一種由電子芯片組成的電子系統(tǒng)，這種電子芯片的出現(xiàn)一時改變了電子設(shè)計的歷程，但是由于時代的發(fā)展和新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，這種由電子芯片組成的電子系統(tǒng)已不再使用并成為歷史[2]。在之后的發(fā)展過程中，微控制器MCU已經(jīng)開發(fā)完成。微控制器MCU在電子系統(tǒng)設(shè)計中扮演著重要角色，克服了數(shù)字電路系統(tǒng)中的許多問題。復(fù)雜邏輯功能的實現(xiàn)導(dǎo)致了電子系統(tǒng)智能水平的質(zhì)的飛躍。因此微控制器MCU的出現(xiàn)使得傳統(tǒng)的電子設(shè)計有質(zhì)的飛躍，對現(xiàn)代電子設(shè)計技術(shù)的發(fā)展具有重要價值。

雖然時代在進(jìn)步，但是我們新的電子設(shè)計技術(shù)也在不斷出現(xiàn)，因此現(xiàn)代電子設(shè)計技術(shù)的發(fā)展趨勢仍然樂觀。同時由于信息技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，為電子設(shè)計技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了條件，提供了發(fā)展的物質(zhì)條件，并且為電子信息技術(shù)的發(fā)展，提供了強(qiáng)大的推動力量。不僅如此，隨著時代的發(fā)展電子技術(shù)的應(yīng)用在人們生產(chǎn)生活中的應(yīng)用也越來越廣泛，人們對電子產(chǎn)品的需求也在不斷增加，電子產(chǎn)品的市場前景也越來越好。現(xiàn)代電子設(shè)計技術(shù)具有廣闊的發(fā)展空間。研究人員的研發(fā)勢頭強(qiáng)勁，相關(guān)企業(yè)部門也投入大量資金和技術(shù)推動現(xiàn)代電子設(shè)計技術(shù)的發(fā)展，從這個意義上來說現(xiàn)代電子設(shè)計技術(shù)仍然有著很大發(fā)展空間。

3 現(xiàn)代電子技術(shù)在電子系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用

3.1 對設(shè)計系統(tǒng)的仿真

在我們設(shè)計做電子系統(tǒng)的時候通常不知道設(shè)計的電子系統(tǒng)能否實現(xiàn)我們所需要的功能。在這個方面，現(xiàn)代電子技術(shù)所具有的仿真功能使得我們能夠驗證設(shè)計的系統(tǒng)是否有錯。同時也能夠驗證我們所設(shè)計的系統(tǒng)是否有效。在進(jìn)行模擬之后，設(shè)計人員可以運用現(xiàn)在電子技術(shù)所具有的測試功能進(jìn)行驗證，通過相應(yīng)的布線，輸出和文件記錄輸出對這些方式進(jìn)行一個對比研究[3]，再將我們的輸入變量和輸出變量進(jìn)行比較，在這個基礎(chǔ)上，實現(xiàn)我們系統(tǒng)的設(shè)計模擬并驗證我們所設(shè)計的電子系統(tǒng)能否實現(xiàn)所需要的功能。系統(tǒng)仿真實施步驟大致是，首先，我們在系統(tǒng)中輸入信號，在信號輸入之后，利用系統(tǒng)進(jìn)行仿真，得到我們所需要的輸出信號，將輸入信號與輸出信號進(jìn)行比較，這時候觀察輸出信號是否實現(xiàn)我們的邏輯功能。如果沒有實現(xiàn)我們所需要的邏輯功能，那么我們在這個設(shè)計平臺上再進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計，同時根據(jù)測試報告能夠幫助我們找到錯誤的所在，方便我們在設(shè)計過程中解決遇到的各種問題。

3.2 報警電路

報警電路是電子系統(tǒng)中經(jīng)常使用的電路，它經(jīng)常與檢測電路共同使用，通過報警電路的檢測，我們能夠發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)所出現(xiàn)的錯誤，以及是否能實現(xiàn)我們所需要的邏輯功能，通過現(xiàn)代電子技術(shù)的模擬，我們可以將報警電路更細(xì)致化。即通過現(xiàn)代電子技術(shù)的模擬，在系統(tǒng)平臺上不斷調(diào)試報警的線路，來增強(qiáng)報警線路對信號的有效處理，同時使信號更加敏感。因此現(xiàn)在電子設(shè)計技術(shù)對改變報警電路的有效性和靈敏性，發(fā)現(xiàn)新的報警線路的方法，發(fā)揮著很重要的作用。

由于傳統(tǒng)的報警電路大多是通過數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計方法而設(shè)計而成，在規(guī)模上較小，同時靈活性比較差，不能很好地實現(xiàn)報警功能。但是現(xiàn)有電子設(shè)計技術(shù)不斷調(diào)試的新型報警電路，就能解決由傳統(tǒng)的數(shù)字系統(tǒng)所設(shè)計的報警電路。

報警電路工作原理如下，首先將第一級信號收到掃描電路中。掃描的電路標(biāo)準(zhǔn)是當(dāng)有10次信號超過標(biāo)準(zhǔn)時的時候就報警，在其他情況下安裝計數(shù)器，當(dāng)計數(shù)器累積到一定次數(shù)后就進(jìn)行報警。再者就是觀察在規(guī)定時間段的信號變化情況。最后就是安裝定時檢查控制器，每經(jīng)過一段時間就進(jìn)行一次自檢復(fù)位。

3.3 邏輯優(yōu)化

邏輯優(yōu)化綜合是電子設(shè)計技術(shù)在電子系統(tǒng)中應(yīng)用的主要方法之一。通過邏輯功能的集成優(yōu)化，可以在電子系統(tǒng)的應(yīng)用和使用方面大幅度提高，進(jìn)一步發(fā)展電子系統(tǒng)的智能化，增強(qiáng)電子系統(tǒng)。各種特性促進(jìn)了電子系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展。邏輯綜合是指將較高抽象層次描述轉(zhuǎn)化為較低抽象層次描述。目前，電子設(shè)計技術(shù)可以利用合成器對源代碼進(jìn)行優(yōu)化，達(dá)到理想的處理效果。它還可以轉(zhuǎn)換邏輯電路圖對于門級電路，生成一個網(wǎng)絡(luò)表文件，提高電路性能，增強(qiáng)邏輯綜合，有效地進(jìn)行邏輯優(yōu)化，發(fā)揮重要作用。

4 結(jié)語

總而言之，電子系統(tǒng)設(shè)計過程中電子設(shè)計技術(shù)具有極其重要的應(yīng)用價值。它不但能夠進(jìn)一步提升邏輯的綜合性，實現(xiàn)電子系統(tǒng)邏輯和應(yīng)用很大程度上的強(qiáng)化，而且可以通過報警電路的構(gòu)建實現(xiàn)系統(tǒng)功能優(yōu)化。電子系統(tǒng)的有效性和安全性都具有較高的保障意義，在電子系統(tǒng)設(shè)計中現(xiàn)代電子設(shè)計具有較高的應(yīng)用意義。

[參考文獻(xiàn)]

[1]李亞平，王亮亮.EDA技術(shù)及其在現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用[J].山東師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2015（3）：124-125.

[2]亓淑敏，關(guān)可.VHDL在現(xiàn)代電子設(shè)計技術(shù)EDA中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2015（15）：108-109.

[3]李林.現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計手段研究[J].重慶職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2014（3）：107-109.