探究電子線路設(shè)計(jì)中EDA技術(shù)的應(yīng)用分析

郝澤良

（南京理工大學(xué)，江蘇南京，210094）

0 引言

隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的不斷提升，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在人們生活的各個(gè)領(lǐng)域都出現(xiàn)了創(chuàng)新和改革，既便捷了人們的日常學(xué)習(xí)和生活，又為我國(guó)生產(chǎn)加工行業(yè)提供了便捷條件。但是結(jié)合現(xiàn)階段互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展水平而言，未能夠與傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式、電子線路設(shè)計(jì)方式等形成互相聯(lián)動(dòng)的機(jī)制，在信息化、智能化的時(shí)代背景下，需要對(duì)傳統(tǒng)工藝和技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化和提升，將現(xiàn)代化的互聯(lián)網(wǎng)科技融入其中，為我國(guó)生產(chǎn)加工、高新技術(shù)等領(lǐng)域提供更理想的發(fā)展平臺(tái)，促進(jìn)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)領(lǐng)域等行業(yè)的改革與創(chuàng)新。

1 EDA技術(shù)概述

1.1 EDA技術(shù)內(nèi)涵

EDA技術(shù)指的是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)，也是計(jì)算機(jī)輔助基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)等學(xué)科的融合與發(fā)展，在EDA技術(shù)使用階段，主要借助計(jì)算機(jī)作為信息往來交流的平臺(tái)，結(jié)合硬件描述語(yǔ)言進(jìn)行文件設(shè)計(jì)，能夠進(jìn)一步確保設(shè)計(jì)作品與使用需求相吻合。而后能夠在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上對(duì)設(shè)計(jì)樣品進(jìn)行編輯和處理，運(yùn)行邏輯編譯單元、化解單元、分割單元等。能夠保證設(shè)計(jì)整體美觀、簡(jiǎn)便，并且還能夠建立相應(yīng)的仿真模型，與BIM技術(shù)指導(dǎo)下的模型設(shè)計(jì)具有一定相似點(diǎn)，并且能夠在模型中演練技術(shù)結(jié)構(gòu)的發(fā)展和應(yīng)用，對(duì)特定目標(biāo)芯片進(jìn)行適配編譯，確保技術(shù)在后續(xù)使用中發(fā)揮了理想效能。

1.2 EDA技術(shù)構(gòu)成

EDA技術(shù)由兩個(gè)軟件包組成。

首先，是適配器軟件包，其在設(shè)計(jì)階段能夠?qū)⒕C合器產(chǎn)生的內(nèi)容配置在對(duì)應(yīng)的目標(biāo)器中，最終呈現(xiàn)出下載文件的形式。需注意，適配器在運(yùn)轉(zhuǎn)階段的選定目標(biāo)需要在合理的范圍內(nèi)實(shí)施，不能夠超出設(shè)備綜合器中制定的目標(biāo)范疇。如圖1為EDA技術(shù)的使用程。

圖2 EDA技術(shù)的使用流程

其次，是軟件中的綜合器。設(shè)計(jì)人員借助EDA技術(shù)進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)，針對(duì)其中出現(xiàn)的不同形式圖形和原理狀態(tài)對(duì)大量的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合性描述，進(jìn)而發(fā)揮綜合器在軟件中的編輯與轉(zhuǎn)化優(yōu)勢(shì)，形成具有整合價(jià)值的文件內(nèi)容。另外，在硬件結(jié)構(gòu)參數(shù)給定的基礎(chǔ)上，能實(shí)現(xiàn)綜合器的全面工作，并且有效建立硬件和軟件的連接，能將電路中的高級(jí)語(yǔ)言直接轉(zhuǎn)化為低級(jí)語(yǔ)言描述。EDA技術(shù)能在提高電路設(shè)計(jì)工作實(shí)際效率和應(yīng)用效果的同時(shí)，確保電路設(shè)計(jì)可操作性的完整性，也能促進(jìn)電子工程技術(shù)的全面發(fā)展[1]。

2 EDA技術(shù)在通信電子線路中運(yùn)用的必要性

對(duì)于傳統(tǒng)電子設(shè)計(jì)來講，在使用之前要對(duì)電路進(jìn)行合理化的設(shè)計(jì)，之后在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過程中所采用的測(cè)試儀的種類也比較大[2]。這種生產(chǎn)與研發(fā)形式成本消耗較多，使得企業(yè)的大量人力、物力、設(shè)備消耗較多，導(dǎo)致企業(yè)的生產(chǎn)研發(fā)壓力較重，且工作效率難以在根本意義上提升。借助EDA技術(shù)能夠在電路設(shè)計(jì)階段降低企業(yè)的成本消耗，實(shí)現(xiàn)更為優(yōu)質(zhì)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)目標(biāo)。如圖2為EDA技術(shù)指導(dǎo)下的電路圖設(shè)計(jì)程。

圖2 EDA技術(shù)指導(dǎo)下的電路圖設(shè)計(jì)流程

EDA技術(shù)不僅具有“自上向下”的設(shè)計(jì)方法，可以按照邏輯的順序?qū)﹄娐穲D進(jìn)行合理化的設(shè)計(jì)，并將其分為多個(gè)板塊來完成最終的任務(wù)[3]。并且這一技術(shù)的靈活性、標(biāo)準(zhǔn)性也較為理想，能夠借助相對(duì)開放的技術(shù)形式開展設(shè)計(jì)與優(yōu)化工作，能夠有效強(qiáng)化數(shù)據(jù)資源的價(jià)值，使得數(shù)據(jù)在后續(xù)應(yīng)用階段發(fā)揮理想效果。

需注意，在EDA技術(shù)使用階段，數(shù)據(jù)和工具之間是雙向聯(lián)動(dòng)的機(jī)制，在技術(shù)實(shí)施的過程中才能夠?qū)崿F(xiàn)便捷、高效的方向發(fā)展，創(chuàng)建良好的技術(shù)發(fā)展方向，力求能夠在技術(shù)支持下獲得良好的研發(fā)和生產(chǎn)效果。所以在通信電子線路中通過合理應(yīng)用EDA技術(shù)，在節(jié)約時(shí)間和人力的同時(shí)還可以在很大程度上獲取更多的經(jīng)濟(jì)效益，而且整個(gè)外觀相對(duì)來說也比較美觀，具有較強(qiáng)的實(shí)用性[4]。

3 EDA技術(shù)在通信電子線路中的應(yīng)用

3.1 射頻電子線路應(yīng)用EDA技術(shù)

在EDA技術(shù)實(shí)施的過程中，主要有三種模塊形式，分別是芯片輔助設(shè)計(jì)軟件、系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件和可編程芯片設(shè)計(jì)軟件。其中射頻電子線路便是通信電子線路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵模塊，需要設(shè)計(jì)人員在這一階段工作中加以重視，并且對(duì)線路進(jìn)行全方位檢查，避免其中存在的隱患問題對(duì)整體設(shè)計(jì)產(chǎn)生影響。

在射頻電子線路的研究與應(yīng)用中，需要借助EDA技術(shù)對(duì)所編制的相關(guān)文件進(jìn)行模型構(gòu)建，利用計(jì)算機(jī)相關(guān)工具對(duì)其進(jìn)行合理化編輯，力求其能在運(yùn)行階段進(jìn)行邏輯編譯的具體操作。借助分割操作技術(shù)，能夠?qū)?shù)據(jù)和信息進(jìn)行有效整合，簡(jiǎn)化復(fù)雜的數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)，展現(xiàn)出對(duì)后續(xù)工作具有幫助作用的信息單元。建立健全相應(yīng)的仿真模型和設(shè)計(jì)體系，能夠有效地在線路設(shè)計(jì)中發(fā)揮出平臺(tái)的推動(dòng)價(jià)值。只有確保以上各工序能夠高質(zhì)量完成，才能夠有效提升線路設(shè)計(jì)的完整度和科學(xué)性。在項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)作階段需要借助專業(yè)化的技術(shù)水平對(duì)軟件的各個(gè)單元進(jìn)行整合和提升，確保仿真階段能夠呈現(xiàn)出相對(duì)真實(shí)的設(shè)計(jì)效果，避免后續(xù)應(yīng)用中出現(xiàn)質(zhì)量問題和設(shè)計(jì)缺陷。需要注意的是，在建立電子仿真元件模型的過程中，由于模型具有典型性，且內(nèi)部元件參數(shù)存在離散特征[5]。因此，最后的使用效果會(huì)受到電子裝配技術(shù)和電路鏈接等方面的參數(shù)影響。設(shè)計(jì)人員在安裝、測(cè)試等階段需要對(duì)相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，確保每一個(gè)設(shè)計(jì)流程都能夠符合設(shè)計(jì)需求，最終才能夠穩(wěn)步投入生產(chǎn)加工中。

與此同時(shí)，在設(shè)計(jì)階段需要與實(shí)際的使用需求相吻合，對(duì)電路原理和電路制作等相關(guān)工作加以整合，使得所有的設(shè)計(jì)元素都能夠在版圖中表現(xiàn)出來。并且將設(shè)計(jì)的效果圖進(jìn)行多次檢查，確保仿真軟件能夠修正基本問題，優(yōu)化運(yùn)行效。

與此同時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要在開展設(shè)計(jì)階段借助EDA技術(shù)優(yōu)化線路中的各個(gè)因素。如若設(shè)計(jì)中存在板材尺寸不足，便會(huì)導(dǎo)致其他元器件的密充效果受到影響，對(duì)整體線路的結(jié)構(gòu)也提出了更高標(biāo)準(zhǔn)的需求，使得整體的設(shè)計(jì)難度增加，需要設(shè)計(jì)人員對(duì)設(shè)計(jì)線路進(jìn)行充分研究。

3.2 分頻器線路系統(tǒng)應(yīng)用EDA技術(shù)

在電子線路設(shè)計(jì)過程中，分頻器是相對(duì)基礎(chǔ)的組成部分，需要對(duì)通信電子線路結(jié)合的實(shí)際情況進(jìn)行分析和集中處理，設(shè)計(jì)線路也要結(jié)合半整數(shù)分頻和整數(shù)分頻進(jìn)行集中整合[5]。或者是在同一個(gè)線路中使用多種變頻形式，在根本意義上增強(qiáng)線路整體設(shè)計(jì)的有效性和科學(xué)性，提升線路設(shè)計(jì)管理的效果。在借助EDA技術(shù)設(shè)計(jì)電子線路的過程中，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)分頻器進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化與整合，確保分頻器設(shè)計(jì)的針對(duì)性和科學(xué)性。EDA技術(shù)在應(yīng)用中能將電子系統(tǒng)接收的信號(hào)設(shè)定為時(shí)鐘信號(hào)，對(duì)敏感信號(hào)建立四分頻處理，最終輸出常規(guī)性信號(hào)[6]。如此，能夠確保復(fù)位信號(hào)的完整性。在配置相應(yīng)的計(jì)數(shù)器之后，能夠?qū)π盘?hào)傳遞的整體系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，具有良好的實(shí)踐價(jià)值。

3.3 應(yīng)用在通信電子線路教學(xué)實(shí)驗(yàn)中

現(xiàn)階段，通信電子線路領(lǐng)域得到發(fā)展受到了眾多技術(shù)人員的重視，力求能夠與當(dāng)下的技術(shù)需求和時(shí)代發(fā)展相結(jié)合，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)不斷提升自身的專業(yè)水平和素養(yǎng)，確保其能力可以應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)需求。在工作之余能夠掌握更為豐富的設(shè)計(jì)方式和技術(shù)，建立電子通信技術(shù)的合理化框架，便于在通信工作中進(jìn)行優(yōu)化與調(diào)整。

近年來，隨著時(shí)代的發(fā)展和進(jìn)步，對(duì)于人才的培養(yǎng)和教育工作提出了更高的需求和標(biāo)準(zhǔn)。為了確保我國(guó)在生產(chǎn)制造領(lǐng)域電子科技方面取得新的進(jìn)步，在教育教學(xué)方面應(yīng)當(dāng)推進(jìn)新型人才戰(zhàn)略計(jì)劃。對(duì)于眾多新型企業(yè)來講，更愿意與一些高等院校進(jìn)行合作，構(gòu)建相對(duì)完善的EDA軟件實(shí)驗(yàn)室，能夠?qū)ο鄳?yīng)的技術(shù)內(nèi)容和使用方式進(jìn)行深層次的研究。在技術(shù)的大力支持下，能夠培養(yǎng)出更多具有專業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)操守的人才，盡量彌補(bǔ)市場(chǎng)上EDA專業(yè)技術(shù)的人才缺口，促進(jìn)行業(yè)內(nèi)部呈現(xiàn)良性發(fā)展趨勢(shì)。

例如，清華大學(xué)就與德科技在北京共同建立了一個(gè)EDA軟體實(shí)驗(yàn)室，其主要用來對(duì)通訊系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的尖端工程師進(jìn)行培育和指導(dǎo)[7]。清華大學(xué)主要以EDA軟體為基本，開展相應(yīng)的教育研究計(jì)劃，力求能夠增強(qiáng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力、技術(shù)應(yīng)用能力、建模水平等，使得學(xué)校內(nèi)部的教學(xué)內(nèi)容與社會(huì)需求相吻合，增強(qiáng)學(xué)生在專業(yè)領(lǐng)域中的創(chuàng)新意識(shí)和專業(yè)思維，更好的順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的潮流和需求。

3.4 EDA技術(shù)在理論分析仿真方面的應(yīng)用

與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式進(jìn)行對(duì)比，EDA技術(shù)在正式生產(chǎn)之前，需要設(shè)計(jì)出一個(gè)具有可行性意義的模板，設(shè)計(jì)完成之后，根據(jù)現(xiàn)階段的模板進(jìn)行試驗(yàn)。如若試驗(yàn)取得成功，便可以對(duì)相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，一旦失業(yè)未能夠達(dá)到既定的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，那么需要結(jié)合實(shí)驗(yàn)中各個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施結(jié)果進(jìn)行分析，找到問題出現(xiàn)的位置進(jìn)行合理的調(diào)整與優(yōu)化，直至實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠符合相關(guān)規(guī)定，才能根據(jù)新的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行生產(chǎn)[8]。

雖然這種生產(chǎn)理念能夠確保生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到相應(yīng)的要求和標(biāo)準(zhǔn)，但是其中浪費(fèi)了大量的時(shí)間、人力、物力等資源，增加了企業(yè)研發(fā)和生產(chǎn)階段的成本消耗。利用仿真軟件能夠最大限度降低企業(yè)研發(fā)階段的成本消耗，還能夠解決生產(chǎn)階段出現(xiàn)了問題。仿真軟件在運(yùn)行的過程中，首先將仿真與虛擬進(jìn)行聯(lián)機(jī)，在相應(yīng)的平臺(tái)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)M，能夠?qū)⒄麄€(gè)制作過程刪繁就簡(jiǎn)，以直觀化的形式呈現(xiàn)在技術(shù)人員面前，可大量節(jié)約人工操作的成本和時(shí)間，有效提升企業(yè)研發(fā)的工作效率。與此同時(shí)，EDA技術(shù)指導(dǎo)下的仿真設(shè)計(jì)，具有較高的準(zhǔn)確性和時(shí)效性，能夠在模型中將人工操作實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)其中存在的問題和弊端。使得設(shè)計(jì)、研發(fā)與生產(chǎn)的各個(gè)階段都更加科學(xué)、具體，能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來更為豐厚的經(jīng)濟(jì)效益[9]。

4 結(jié)語(yǔ)

EDA技術(shù)在電子信息領(lǐng)域的使用具有較為廣闊的發(fā)展前景，能夠在電子通信領(lǐng)域取得理想的成效。需注意，EDA技術(shù)在使用階段需要進(jìn)一步深化研究，力求能夠獲得更加理想的研發(fā)與使用效果，既能夠達(dá)到優(yōu)化工作效率的目的，又能夠進(jìn)一步增強(qiáng)EDA技術(shù)的使用性價(jià)比，使得我國(guó)相關(guān)行業(yè)能夠堅(jiān)定不移地在可持續(xù)發(fā)展的道路上前行。