通信電子線路中EDA技術的應用實踐探析

陳 晨

（兗礦集團有限公司療養院，山東 日照 276825）

0 引 言

信息技術的發展使得互聯網技術滲透到了人們生產生活的各個領域，人們對電子產品的功能和質量也提出了更為嚴格的要求，這既為電子產品行業帶來了新的發展機遇，也使得該行業面臨更大的挑戰。保持創新意識，促使電子產品更新換代以更好滿足用戶需求是各電子產品企業在激烈的市場競爭中站穩腳跟的必要舉措[1]。EDA技術是目前絕大多數電子產品普遍運用的技術之一，在通信、機械及軍事中也應用廣泛。在電子通信中應用EDA技術不僅可以為社會的信息化發展提供支撐，還可以推進電子線路技術變革，保障通信行業穩定健康發展。

1 EDA技術概念及特點

1.1 EDA技術概念

傳統數字系統一般由固定功能器件與一定的外圍電路構成模塊，模塊進一步形成多功能電路，各種標準芯片以“搭積木”的形式構成系統。這種方式使得芯片功能固定，無法有效滿足用戶的多樣化使用需求。EDA技術的出現為解決這一問題提供了新的思路。電子設計自動化（Electronic Design Automation，EDA）將計算機輔助制造技術、輔助工程以及輔助測試技術等綜合運用于設計過程，通過EDA軟件設計.hdl文件，依托計算機技術實現產品的優化[2]。目前，EDA技術已經逐步取代了通信電子線路中的人工操作，設計效率更高。綜合器及適配器是EDA技術的關鍵構成部分，適配器用于自動儲存EDA生成文件，若文件為.jed格式，則適配器必須在綜合器中，設計者通過綜合器檢測硬件設備，完成硬件與軟件的連接。EDA技術實現了電子產品設計方法的優化，有效提升了設計效率和質量，應用范圍極為廣泛，如圖1所示。

圖1 EDA技術應用范圍

1.2 EDA技術特點

EDA技術的特點主要包括4個方面。一是高級語言描述。通過設計語言描述輸入實現硬件優化，進而設計電路和系統，這既是EDA技術的重要特征，也是其主要輸入方式[3]。二是自上而下設計。EDA技術通過邏輯性順序設計電路圖，使用設計單元、設計子系統、分解系統以及劃分功能塊等分解任務，可以提升設計的有效性。三是邏輯綜合性。邏輯綜合性的特點極大便利了電子電路設計，可以清晰顯示數據，并將其排列整齊，方便設計者查看數據。邏輯綜合是以系統設計為核心的的高層次設計，以經驗設計為實屬，將其融合最新算法可以實現多程序優化[4]。四是標準化及開放性。以EDA技術為支撐的開放式設計可以協調設計過程和管理設計數據，實現數據和工具的雙向流動，為設計提供良好環境。

2 EDA技術應用優勢

實際運用過程中，EDA技術仍存在一些局限性，但其在通信工程設計中卻優勢明顯，起到關鍵傳輸作用。EDA技術為電路系統軟件設計提供了強大助力，在設計的每一環節都具有重要作用。實際應用中，在通信系統不斷完善和優化的背景下，EDA技術可詳細分析技術內容，幫助設計者完美運用電子信息系統，完善通信網絡。由于系統設計和電路設計復雜程度較高，需要注意每一步的科學性和合理性，因此相關從業人員必須將EDA技術的有效應用作為電子通信設計的重點[5]。硬件描述語言中使用EDA技術可以實現復雜數據系統的自動化設計，極大優化通信工程。

3 EDA設計方法

以EDA技術為支撐的設計一般采取自上而下的設計方法，在頂層進行功能方框圖的劃分和系統結構設計，在功能級完成糾錯和仿真等步驟，同時使用硬件描述語言描述高層次的系統行為，使用綜合工具將設計轉化為具體的門級電路網表，最終實現為專用集成電路[6]。仿真和調試等主要步驟均在設計工程的高層次完成，不僅可以及時發現設計錯誤并予以糾正，還可以降低邏輯功能的仿真工作量，提高設計工作效率。自上而下的設計方法中，自上至下依次指的是系統、功能級、門以及開關級，系統設計從不同層級展開，具體可細化為6個主要步驟[7]。一是設計輸入，通過恰當的表達方式輸入電路系統，主要輸入方法為文本輸入和圖形輸入；二是綜合，通過網表文件對應給定硬件結構和軟件描述，使之產生映射關系；三是適配，在指定目標器件中配置網表文件，并設置文件可下載，對綜合后的網表文件進行目標器件的邏輯映射操作；四是仿真，仿真有時序仿真和功能仿真兩種形式，前者是器件選擇和布局布線工作完成后以延時等工作為主的仿真，后者模擬系統各項邏輯功能的操作，通過測試了解功能是否與原設計要求相符；五是下載，編程下載就是使用編程電纜及編程器等下載適配后生成的網表文件，為之后的調試做好準備；六是硬件測試，測試已經設計完成的硬件系統，驗證系統實際工作情況，并予以優化。

4 EDA技術發展階段

計算機技術在信息科技發展的背景下迅速成長，電子產品在設計和應用上均出現了較大變革，EDA技術應運而生。EDA技術在電子、安防、機械以及航天等領域均普遍適用，合理使用不僅可以提升設計工作的有效性和質量，還能改善電路設計，減少工作量，推動電子技術進一步發展[8]。EDA技術歷史較短，可追溯至20世紀70年代，主要分為早期、發展、成熟3個階段，見表1。

表1 EDA技術發展階段

5 通信電子線路中EDA技術的應用實踐

5.1 通信電子線路方面

傳統通信電子線路實驗總會受到諸多因素的影響，準確性不高，但是當前以EDA技術為支撐的Muhisim2001作為電路仿真標準工具之一，具有較高的準確性，將其應用于各項工程能夠很大程度地提升系統準確性[10]。雙邊帶調制電路是通信系統的關鍵一環，但是該電路計算較難，設計人員在復雜的波形中分辨特殊點的難度較大，而以EDA技術為支撐的Muhism2001仿真工具可以在很大程度上減少此電路的理論難度，幫助人員突破設計難關，優化電路設計，為之后的產品研制提供技術支持。

5.2 電子射頻線路設計

射頻電子線路可以實現有線電子線路和無線電子線路的轉化，有效調節頻率，在基站中常被用到，將EDA技術加入其中能夠很大程度地優化和完善射頻電子設計。線路設計時需合理設計各單元模塊和仿真軟件，就相關數據進行實驗，以仿真軟件為基礎設置元件參數，創建離散模塊，并調整相關參數。安裝射頻電子線路過程中同樣需要測試和調整線路，保證其在實際生產生活中的準確和有效應用。工作人員在設計環節需要充分掌握電路原理，不斷通過AD方法優化和完善設計圖，并選擇PCB對其展開分析，使用仿真軟件檢驗相關數據，若發現問題及時采取有效措施予以糾正[11]。

5.3 通信電子線路教學方面

通信電子線路是電子專業的核心課程之一，學生通過課程學習才能正確認識通信電路功能，并以此為基礎形成通信知識框架，便于學習和掌握其他相關技術和原理。試驗箱和電路是傳統仿真工作的主要基點，設備操作較為簡單，但是實驗設備具有高精準度的特點，傳統方式已經無法滿足應用需求，因此教師在進行課程教學時應將EDA技術應用其中，以Multisim2001為切入點實施通信電子線路仿真實驗教學，這樣既降低了教學難度，又實現了高頻電路功能優化[12]。EDA技術可以動態控制輸入和輸出等信號，具有合理性強且精準度高的特點，能夠幫助學生更加精準迅速地掌握相關知識點。

6 結 論

EDA技術是現代高新技術的一種，是多種電子產品的技術核心。在電子產品頻繁更新換代的背景下，將EDA技術應用于通信電子線路設計能夠有效地提升電子產品競爭力，幫助企業在激烈的市場競爭中獲得一席之地。對此，工作人員需要重視自身理念的創新和專業知識能力的提升，充分發揮EDA技術的優勢，以計算機為媒介進行設計工作，提升設計的精準性，進而促進整個通信行業的健康快速發展。