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電子設計技術(shù)論文:電子設計中EDA技術(shù)的應用
1EDA技術(shù)的特征
全新的設計方法：自頂向下傳統(tǒng)的電子設計方法一般多是“自底向上”的，通俗來說就是在確定標準的通用的集成電路芯片之后，再行模塊設計，最終完成系統(tǒng)設計。這種設計長期以來存在著難以克服的缺陷，效率不高，容易出故障，所需元器件太多，消耗大……EDA技術(shù)是對傳統(tǒng)電子設計方法的一種突破與變革，它的設計是“自頂向下”的，也即以系統(tǒng)設計為切入點，在設計之時就做好功能方框圖的劃分并完成各部分結(jié)構(gòu)的規(guī)劃，在方框圖劃分階段完成仿真、糾錯工作，同時借助HDL完成對高層次系統(tǒng)的邏輯描述，經(jīng)驗證后，借助綜合的優(yōu)化工具完成電子設計，借助EDA技術(shù)，操作者可以通過利用軟件來實現(xiàn)對硬件功能的一個描述，之后利用FPGA/CPLD才可得到最終設計結(jié)果。這樣，我們可以發(fā)現(xiàn)，不論是仿真還是調(diào)試都是在初期在一個高層次上就完成了的，如此，既有助于及時發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設計上可能出現(xiàn)的錯誤，減少設計工作中的失誤，同時有效地提高了電子設計工作效率和成功率。
獨特的描述語言：硬件描述語言EDA技術(shù)以硬件描述語言HDL為系統(tǒng)邏輯描述的主要表達方式，那么什么是硬件描述語言？它是相對于一般的計算機語言如C、Pascsl來說的，多應用于設計硬件電子系統(tǒng)，也屬計算機語言，它描述電子系統(tǒng)的邏輯功能、電路功能和連接方式。ABEL-HDL和VHDL是現(xiàn)今應用比較廣泛的兩種硬件描述語言，后者較前者應用更多。ABEL可以支持各種方式的輸入，所謂的輸入方式就是指電路系統(tǒng)設計的表達方式，包括真值表、狀態(tài)圖。它的描述具有很強的獨立性，與此同時，從寬口徑到系統(tǒng)它都能完成描述，因而可以適應不同規(guī)模的編程設計，利用標準格式設計還可以轉(zhuǎn)換設計環(huán)境，對比VHDL來說，它的適用面要寬許多，使用操作靈活簡單，要求也要寬松，易于速成。
典型的設計：ASIC現(xiàn)在電子產(chǎn)品更新極快，復雜度也在不斷提高，有時候一個看起來比較簡單電子系統(tǒng)它的組成也許是數(shù)萬的中小規(guī)模集成電路，這樣就使電子系統(tǒng)經(jīng)常遭遇耗能高、性低等問題的挑戰(zhàn)。ASIC芯片是對此問題進行改善的一個有效途徑。它包涵了FPGA和CPLD器件，F(xiàn)PGA/CPLD是實現(xiàn)EDA的基礎，也是EDA思想的最終表述手段，屬于高密度的可編程邏輯器件，一般像樣品的研制或者是批量不大的產(chǎn)品開發(fā)它們都能適用，并且極大的縮短設計周期，削減開銷，避免風險，使產(chǎn)品能夠盡快上市。FPGA和CPLD的結(jié)構(gòu)有所不同，前者是標準的門陣列，而后者是與或陣列，但是二者的集成度及易用性都頗為相似，因而可以并駕齊驅(qū)。當然二者也有各自的特點，其差異表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）顆粒粗細不同。與CPLD相比，F(xiàn)PGA的顆粒相對細一些，它的一個顆粒只是邏輯宏單元，而CPLD的則是邏輯宏塊。（2）適用結(jié)構(gòu)不同。FPGA更適合應用于觸發(fā)器相對豐富的結(jié)構(gòu)之中，CPLD比較適合應用于觸發(fā)器有限但是積項特別豐富的結(jié)構(gòu)之中。（3）編程方式不同。FPGA在邏輯門下就可以實現(xiàn)編程，多采用改變內(nèi)部布線的方式，具備很強的靈活性。GPLD只有在邏輯快下才可實現(xiàn)變成，多采用修改已經(jīng)固定了的內(nèi)連電路的邏輯功能的方式，速度更快。（4）功能消耗不同。FPGA消耗小，CPLD消耗比較而言大一些。
2EDA技術(shù)在電子設計中的應用
EDA技術(shù)屬于一種層次比較高的電子設計方式，也可以稱作系統(tǒng)級設計方法，它以概念來驅(qū)動，電子設計工作者并不需要利用門級原理圖，只是針對確定了的設計目標就可以實現(xiàn)對電路的描述，這樣一來，就少了電路細節(jié)的約束和限制，使設計可以更多的放開從而更具創(chuàng)造性，待設計人員有了概念構(gòu)思之后，再講高層次描述輸入到計算機中去，EDA系統(tǒng)在規(guī)則驅(qū)動下就會自動完成整個電子的設計。如此，新的概念就可以在段時間中就成為產(chǎn)品，基于EDA技術(shù)的電子設計流程如圖1所示：可以看到電子EDA技術(shù)設計的工作流程包括：系統(tǒng)劃分、VHDL代碼或圖形的輸入、代碼級功能仿真、送配前時序仿真、編程下載、ASIC實現(xiàn)。電子設計的及時步是借助文本或者是圖形編輯工具將設計呈現(xiàn)出來，即實現(xiàn)設計描述。第二步是借助編譯器實施錯排編譯，也即HDL程序輸入，至于選擇那種輸入形式并不一定，一般設計的原理圖比較直觀，所以不難掌握，也不難被接受，并且編輯器中可供利用的單元器件非常多，這時候就給設計者提供了根據(jù)自己需要選擇表達的方式的機會，倘使是編譯文件是VHDL文件，那么在進行綜合之前還要進行的一項重要工作就是仿真，就是把設計原程序送入VHDL仿真器之中，這個仿真過程可以有助于及時發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設計上可能出現(xiàn)的錯誤。第三步就是綜合，溝通軟件和硬件設計，待綜合后，就可以生成網(wǎng)表，針對網(wǎng)表，可以實施功能仿真，從而保障設計描述嚴格遵循并符合設計意圖，仿真功能實際上只是從邏輯功能上對電子設計進行檢測，并不涉及器件的一些硬件方面的特性，例如典型的有延遲特性，一些不甚嚴格的設計，這一層仿真通常可以省去。一步是編程下載，通過仿真確定設計正確無誤后，利用FPGA/CPLD來完成邏輯映射操作，適配，利用JTAG編程器或者其它下載設計項目到目標器件PFGA之中，完成系統(tǒng)級設計。
3基于EDA技術(shù)的電子設計應注意的事項
及時，考慮到電子電路延時的時間具備不確定性，和部分自動編譯可能會為冗余的電路所簡化兩個因素，將EDA技術(shù)應用于電子設計中時，不宜采用偶數(shù)個數(shù)的反向器，并以并聯(lián)的方式將它們連接以構(gòu)成“延時電路”；第二，輸入引腳不能置于懸空狀態(tài)，一者要有有源信號來驅(qū)動，再者一些不用的引腳必須時刻保持接地；第三，要切實保障各大器件的電源和地線引腳是始終連接著的，且它們之間有必要進行濾波及去耦；第四，為了使設計擴展及修改更容易更方便進行，在使用器件的過程中，不管是邏輯單元還是引腳都要有一個多余的量；第五，環(huán)境問題也應警惕，盡可能避免器件過熱。
總之，EDA技術(shù)是對傳統(tǒng)電子設計技術(shù)的一種突破與創(chuàng)新，如果失去了EDA技術(shù)的支持，是不可能順利完成出大規(guī)模集成電路設計制造的，反過來思考，現(xiàn)代集成電路技術(shù)發(fā)展需求對EDA技術(shù)提出了更高的要求，可以預見，在不久的將來，EDA技術(shù)定會成為電子設計中的主導力量。
本文作者：朱永立 單位：新鄉(xiāng)職業(yè)技術(shù)學院
電子設計技術(shù)論文:汽車電子設計中仿真技術(shù)的應用
【摘要】本文首先分析了仿真技術(shù)在汽車電子設計中的應用優(yōu)勢，并介紹了SABER軟件對汽車電子設計做出的貢獻，具體分析了汽車電子設計中仿真技術(shù)的應用，為汽車電子設計中仿真技術(shù)的應用提供資料參考。
【關(guān)鍵詞】汽車電子設計仿真技術(shù)應用
仿真技術(shù)是一門利用系統(tǒng)模型對實際或設想的系統(tǒng)進行動態(tài)驗證的技術(shù)，仿真技術(shù)綜合控制論、系統(tǒng)論、相似原理和信息技術(shù)，以計算機和專用設備為工具，能夠模擬汽車或飛機駕駛訓練，在汽車工業(yè)中有著廣泛的應用。現(xiàn)代的汽車制造業(yè)，對電子設備依賴程度越來越大，隨著人們對汽車安全性能要求不斷提高，仿真技術(shù)在汽車電子設計中得到了廣泛應用。仿真技術(shù)在汽車電子設計中的應用，縮短了汽車電子系統(tǒng)的研發(fā)周期，提高了汽車電子系統(tǒng)設計的安全系數(shù)，并幫助工程師在電子系統(tǒng)應用于實踐之前發(fā)現(xiàn)問題，大大的提高了汽車電子系統(tǒng)的研發(fā)效率，推進了汽車工業(yè)的發(fā)展。
1仿真技術(shù)概述
1．1仿真技術(shù)在汽車電子設計中的應用優(yōu)勢
信息時代的來臨，汽車中應用的電子設備越來越多。電子設備在汽車中的應用，不僅提高了汽車的安全系數(shù)，還優(yōu)化了汽車的駕駛體驗，推動了汽車行業(yè)的發(fā)展。但在汽車新產(chǎn)品研發(fā)時，卻由于汽車電子系統(tǒng)研發(fā)成本過高，限制了汽車行業(yè)的發(fā)展。仿真技術(shù)的出現(xiàn)，為汽車電子系統(tǒng)設計提供了強大的工具。利用仿真技術(shù)，工程師可以利用計算機和仿真軟件，來模擬汽車的運行狀態(tài)，并在虛擬現(xiàn)實中對汽車電子系統(tǒng)的設計進行仿真驗證。這一研發(fā)模式，極大的縮短了汽車電子系統(tǒng)的研發(fā)周期，并降低了汽車電子系統(tǒng)研發(fā)的資金投入量。我國作為發(fā)展中國家，近年來汽車工業(yè)的飛速發(fā)展正是基于仿真技術(shù)的應用實現(xiàn)的。隨著計算機互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，仿真技術(shù)在汽車研發(fā)和制造領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢更是與日凸顯，如何在汽車電子設計中應用好仿真技術(shù)，已經(jīng)成為決定汽車制造企業(yè)研發(fā)能力的關(guān)鍵之一。
1．2SABER仿真軟件與汽車電子設計
SABER仿真軟件是美國Analogy公司于1987年推出的模擬機混合信號仿真軟件，該軟件能夠同時對模擬信號、事件驅(qū)動模擬信號、數(shù)字信號和模數(shù)混合信號設備進行仿真，被廣泛應用于電子學、電力電子學、電機工程、機械工程、水利、光學和控制系統(tǒng)等研發(fā)和數(shù)據(jù)采樣中。該系統(tǒng)在汽車電子設計中的應用，代表著我國汽車電子設計技術(shù)進入新的階段。SABER軟件能夠分析從SOC到大型系統(tǒng)之間的設計，并模擬數(shù)字電路及混合電路，通過仿真內(nèi)核的運算和模擬，給出與真實實驗相似的實驗數(shù)據(jù)，從而幫助設計人員檢驗設計方案。在現(xiàn)代汽車制造工業(yè)中，包括ABS防抱死系統(tǒng)、安全氣囊系統(tǒng)、發(fā)動機控制系統(tǒng)、車身控制系統(tǒng)均能夠運用SABER仿真軟件進行仿真檢驗，幫助設計人員發(fā)現(xiàn)設計中存在的問題。該系統(tǒng)目前已經(jīng)被很多西方汽車制造研發(fā)企業(yè)定位行業(yè)標準，推動了我國汽車制造業(yè)和世界汽車制造業(yè)的技術(shù)發(fā)展。
2汽車電子設計中仿真技術(shù)的運用
汽車電子設計中仿真技術(shù)的運用，主要分為建立數(shù)學模型、系統(tǒng)原理仿真和仿真模型的檢驗修改三個階段。通過在汽車電子設計中應用仿真技術(shù)，有效的降低了汽車電子系統(tǒng)設計驗證的資金投入，并提高了工程師的工作效率和質(zhì)量。
2．1建立數(shù)學模型
數(shù)學模型的建立，是運用仿真系統(tǒng)設計和檢驗汽車電子系統(tǒng)的及時步，也是最基礎和最關(guān)鍵的一步。計算機仿真軟件的根本運行原理就是將實際系統(tǒng)運行的規(guī)律轉(zhuǎn)為數(shù)學方式，即微分和差分方程來表達。為了實現(xiàn)對汽車電子系統(tǒng)的發(fā)展檢驗，在建立數(shù)學模型時，需要將系統(tǒng)原理圖中的所有部件及其運動狀態(tài)轉(zhuǎn)化為數(shù)學模型，轉(zhuǎn)化完成的數(shù)學模型綜合到一起，才能形成一組模擬仿真系統(tǒng)。因此，在建立數(shù)學模型中，零部件的數(shù)學建模質(zhì)量將直接影響到仿真系統(tǒng)的真實性，并決定了仿真系統(tǒng)的運算結(jié)果是否與系統(tǒng)的實際運行相似。為了提高數(shù)學模型的建立效率，工程師在建立一系列數(shù)學模型時，會對相似的元件歸類為同一種數(shù)學模型，這樣雖然會拉大仿真軟件與現(xiàn)實的差距，但卻能夠極大的縮短開發(fā)周期，實現(xiàn)開發(fā)成本的節(jié)約。
2．2系統(tǒng)原理的仿真
汽車電子設計中應用仿真技術(shù)時，是采用計算機程序運算，來模擬汽車電子系統(tǒng)中各個子系統(tǒng)和零部件在工作中的電壓、電流、功率等參數(shù)變化，通過對這些參數(shù)變化的波形分析，來找到實際試驗與模擬仿真質(zhì)檢單額區(qū)別，從而發(fā)現(xiàn)涉及疏漏或問題，對電子系統(tǒng)的設計實施改進措施。在汽車電子系統(tǒng)設計中，仿真系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對雙電壓系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、起動機和發(fā)電機系統(tǒng)以及雙電壓42V系統(tǒng)的仿真驗證。汽車的雙電壓系統(tǒng)設計，將汽車的高電壓設備和低電壓設備區(qū)分開來，不僅是保障汽車安全性的關(guān)鍵，還是降低汽車能耗的重要技術(shù)。通過運用仿真技術(shù)，能夠?qū)﹄p電壓系統(tǒng)的運行效率和安全性進行驗證，以確保汽車電子設計中雙電壓系統(tǒng)的安全性和性。14V電壓系統(tǒng)主要用于各控制單元，該系統(tǒng)對波形有極高的要求。如果14V電壓系統(tǒng)存在問題，將其應用于汽車時將會由于峰值電壓和電流產(chǎn)生的脈動，對蓄電池造成干擾，發(fā)生蓄電池電位波動性變化，導致其他控制系統(tǒng)的控制信號失靈，給汽車的行車安全帶來致命的威脅。運用仿真軟件，能夠檢驗14V系統(tǒng)對蓄電池干擾的影響度，確保其不會影響到控制系統(tǒng)的工作，避免由于電位波動導致控制系統(tǒng)失靈。起動機和發(fā)電機由于都具有相同的轉(zhuǎn)矩特性，所以可以設計一種設備集合這兩種機器的特點。如果設計成功，并投入大規(guī)模的生產(chǎn)中，則可以獲得的利益是難以想象的。這種將兩種設備集于一體的技術(shù)是科學家努力創(chuàng)新而創(chuàng)造出來的財富。這種系統(tǒng)可以讓發(fā)動機在很快的時間內(nèi)啟動，并且發(fā)動機啟動以后，切換到發(fā)電的模式，使汽車的重啟動更加容易。雙電壓系統(tǒng)中的42v供電系統(tǒng)，如果在設計中電子元件選擇錯誤，將會由于電壓隨轉(zhuǎn)速變化的提高，導致電子元器件被燒毀，帶來巨大的行車安全隱患。而采用模擬仿真技術(shù)，則能夠測試電子元器件的所需承受的電壓峰值，更加科學的進行選擇，保障系統(tǒng)安全。
2．3仿真系統(tǒng)的檢驗和修改
仿真系統(tǒng)只是運用計算機技術(shù)和數(shù)學原理對汽車電子設計的運行狀態(tài)進行模擬實驗，其與實際試驗還是有很大差距的。因此，在運用SABER軟件中，需要通過嚴謹?shù)膶嶒瀸Ρ龋_定仿真結(jié)果與現(xiàn)實存在的差距，并在此基礎上對電子設計進行優(yōu)化，以不斷提高汽車電子系統(tǒng)設計的質(zhì)量，促進汽車工業(yè)的發(fā)展。綜上所述，在現(xiàn)如今的汽車研發(fā)與制造中，運用仿真技術(shù)對設計方案進行檢驗和修改，已經(jīng)成為汽車研發(fā)的必須技術(shù)之一。近年來，我國汽車工業(yè)發(fā)展迅速，這離不開我國汽車電子設計中仿真技術(shù)應用的日漸成熟。相信隨著仿真技術(shù)的發(fā)展，我國汽車研發(fā)和制造將會迎來新一輪的發(fā)展，為我國經(jīng)濟的發(fā)展做出更大的貢獻。
電子設計技術(shù)論文:電子設計競賽與電子技術(shù)應用能力的培養(yǎng)
【摘要】隨著信息技術(shù)的發(fā)展，電子信息的相關(guān)行業(yè)也在發(fā)展壯大。對國內(nèi)和國際市場都產(chǎn)生了重要影響，電子信息教育行業(yè)也一躍成為科技信息教學中的重要組成部分。電子類的相關(guān)競賽可以促進學生創(chuàng)新能力和合作交流能力的提高，讓學生在今后遇到技術(shù)難題的時候能夠更加從容的解決。了解電子競賽對學生的作用，可以推動學生教師之間進行更好的交流。
【關(guān)鍵詞】技工院校；設計競賽；電子信息；應用能力
引言
新課程改革開放以來，不少技工院校的辦學方式和教學機制都在發(fā)生轉(zhuǎn)變，這就使得電子教學的改革漸漸浮出水面，受到有關(guān)技工院校的重視。電子設計競賽作為推動學生掌握電子技能的一項重要活動，考驗學生的隨機應變能力和綜合素質(zhì)能力，需要電子信息類院校予以關(guān)注。大學生電子設計競賽的概念是從1993年提出的，到今天為止已有相當長的歷史，歷屆電子設計大賽都取得了圓滿的成果。由此可見，電子設計類的競賽對促進技工院校學生的信息技術(shù)能力和教學體系的改革有著重要的作用，為學生綜合職業(yè)技術(shù)能力的培養(yǎng)提供了有利條件。全國性的大學生電子設計競賽是基于面向大學生這一群體提出的，對培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新精神、團隊協(xié)作精神、手動操作能力有益，關(guān)注電子設計競賽對電子教學的作用，可以為學生專業(yè)能力的提高制定出有針對性的舉措。
1設計競賽對教學制度的作用
電子信息技術(shù)不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的教學模式已無法適應變化的教育局勢，舊的管理模式也逐漸被新的管理方式所替代。現(xiàn)如今市場需要的是高素質(zhì)的人才，無論是職業(yè)素養(yǎng)還是技術(shù)水平都是重點關(guān)注的內(nèi)容，所以，實行教學改革對提高整體教學質(zhì)量有重要意義。學校從具體條件出發(fā)，結(jié)合學生實際，提出培養(yǎng)方案，在教學改革的過程中占據(jù)了舉足輕重的作用。
1.1完善師資隊伍建設
設計類的競賽不僅可以提升學生的實際操作能力，還能對電子教學中教師素質(zhì)進行檢測。學生光光有理論儲備是不夠的，在電子設計競賽的過程中，經(jīng)過系統(tǒng)的培訓和實戰(zhàn)經(jīng)歷的積累，才能夠保障學生在這個過程中提高自身綜合能力，教師在這個競賽活動中的作用是不可小覷的，評價學生的綜合能力和發(fā)揮狀況，為他們今后積累更多經(jīng)驗奠定基礎。此外，部分院校在電子競賽的過程中也會增派專業(yè)教師，在競賽中對學生進行更好指導。年輕的學科教師也可以完善自身的教學研究目標，在一定程度上擴大了教師隊伍建設，形成更好的學術(shù)氛圍。
1.2建立完善的教學體系
在電子技術(shù)基礎課程中，有部分知識點是需要掌握的。例如模擬電路設計的整個過程和電路模擬過程的順序是不能夠被忽視的。電子設計競賽推出之后，新的教學理念和內(nèi)容也隨之出現(xiàn)，分析單元集成電路變得簡單易行。電子技術(shù)是一項專業(yè)性很強的學科，考驗學生的動手操作能力和團隊協(xié)作能力，在電子競賽的過程中，學生學到的知識要比聽課時學到得多。教學過程中利用系統(tǒng)性更強的專業(yè)知識，可以保障學生在學習過程中能夠更快適應和掌握知識脈絡，這對學生綜合能力的培養(yǎng)有重要意義。電子設計類競賽可以幫助教師形成較為完善的教學體系，為今后更好的設計相關(guān)教研活動打下基礎。
1.3加強電子設計自動化
這個方面主要指的是利用前沿的電子科技，從而在電子競賽的過程中，保障學生能夠?qū)W到更多的東西，這實際上是對電子技術(shù)的更新和升級，對學生進一步接觸電子設計有關(guān)的設備有重要意義。ASIC和EDA是兩項受歡迎的電子技術(shù)，熟練的使用可幫助學生快速學會電子設計，讓他們在電子競賽中取得良好成績，進而形成良性循環(huán)，也就是利用技術(shù)在比賽中獲得勝利。目前，雖然我國有少部分高校已開通EDA的課程，但是設計數(shù)量較少。電子競賽是學生發(fā)散創(chuàng)新思維，挖掘自我潛力的重要平臺，不少學生在競賽中更加容易找到自己的人生目標和方向，競賽對他們的教育意義是相當大的。通過開展EDA式教學模式，建立專業(yè)的電子設計實驗室和科學化的研究方案，可以促進學生電子設計能力邁上一個臺階。
1.4改革考察制度
考試對所有在校學生來說，都是相當重要的。這是由我國現(xiàn)階段教育體制所決定的。但是，國內(nèi)的就業(yè)形勢又在朝著培養(yǎng)全能型人才目標的方向前進著。這就說明，對考試制度進行變革，在一定程度上可以使學生綜合素質(zhì)得到提高。電子設計競賽這項實踐活動，可以培養(yǎng)學生的動手操作能力，不管是初賽的準備工作還是決賽的心理素質(zhì)考驗，都在潛移默化的改變著學生的整體素質(zhì)。往往創(chuàng)新性競賽中出眾的學生都會被企業(yè)所看重，學校將電子設計競賽作為期末考試成績的衡量指標之一，有條件的把學生傳遞到電子競賽的環(huán)節(jié)中去，學生積極參與到電子設計競賽，從而為他們的實踐能力打下良好基礎。
2設計競賽對電子教學活動的作用
電子設計競賽促進教學制度更新，而關(guān)注電子設計比賽過程對改變教師原有的教學方法也有關(guān)鍵性影響。通過研究電子競賽的整個過程，結(jié)合課堂中的授課要點、重難點知識和講課方法來對教學方法進行改造，據(jù)此歸納出的教學方法對教學質(zhì)量的提升也有較大益處，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
2.1對實踐內(nèi)容進行改造
實驗對提高學生動手操作能力有積極意義，學生在電子競賽活動中，經(jīng)過不斷的實踐操作，掌握一些實驗要領(lǐng)和電子技術(shù)的重要知識點，促使他們在今后的學習活動中樹立起看待問題的正確態(tài)度和科學的分析方法論。例如在講授《計算機控制技術(shù)》的課程時，教師通過改變原有的實驗模式，讓學生先進行自主實驗，實驗之后保留學生的疑問，之后再向他們講述課程要領(lǐng)，以此來加深他們的印象。
2.2對課堂活動進行改造
這個部分主要體現(xiàn)在對教學方法的改造上，教師將電子競賽活動中對學生影響較大的成分貫穿于教學中，能夠起到事半功倍的教學效果。教學方法主要有多媒體教學、實驗直觀式教學、應用型教學等幾種，其中，多媒體教學是指運用現(xiàn)代有利的教學模式和資源，在進行計算機教學的過程中，利用網(wǎng)絡上已有的教學課件，能夠比教師自己重做課件來得輕松，效率也會比之前的高，從而達到更好的教學成果。實驗式教學主要是通過教師攜帶教學器材，讓學生真實感知計算機原理的直觀性，增加教學中的實驗成分，利用實驗加強學生對抽象概念的理解，電子設計原理也不再模糊和晦澀難懂。課程標準的改革將學生的知識掌握和實際應用結(jié)合在一起，在對計算機相關(guān)課程進行講解的過程中，教師要是能夠及時關(guān)注到工程設計和課堂學習之間的密切聯(lián)系，在講述知識點之前設計出和工程有關(guān)的編程，從而獲得良好的教學效果，這樣學生理解起來更清晰，另外，使用這種教學方法之后，學生將來也能迅速適應工作需求。
3結(jié)束語
電子設計競賽是改變教學方法和掌握學生學習情況的重要平臺。對學生而言，參加電子競賽活動是挖掘自己潛力的方式，也是將來發(fā)展的契機。對學校而言，加大理論和實踐教學的相互貫通，能夠建立起科學的人才培養(yǎng)方案。此外，有關(guān)教師也應該積極重視教學引導的作用，關(guān)注學生的學習狀態(tài)，投身于創(chuàng)新型的師資隊伍建設，只有教師在教學活動中關(guān)注到創(chuàng)新的作用，學生才能以創(chuàng)新的精神要求自己，真正成為創(chuàng)新型人才。
電子設計技術(shù)論文:EDA技術(shù)對電子設計的應用
摘要：隨著當今經(jīng)濟和科學技術(shù)的不斷發(fā)展，一種電子設計自動化的技術(shù)又稱為EDA技術(shù)被廣泛應用于電子設計中并得到了的認可。EDA技術(shù)成為了傳統(tǒng)的電子設計發(fā)展上的新機遇，為電子設計帶來了新的技術(shù)理念，對電子設計行業(yè)的影響是巨大的。EDA技術(shù)在電子設計的發(fā)展中憑借著獨特的靈活性和便利性占據(jù)著舉足輕重的地位，引領(lǐng)著電子技術(shù)發(fā)展的潮流。本文將針對以EDA技術(shù)的研究應用工作，對EDA技術(shù)的概念進行了簡單的闡述，并根據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢對設計流程進行了步驟和環(huán)節(jié)的分析，在EDA技術(shù)的應用中分析了它需要注意的問題，希望可以對電子行業(yè)中更深層次的利用提供幫助，為之后的電子設計系統(tǒng)化和現(xiàn)代化的工作提供技術(shù)方面的啟示。
關(guān)鍵詞：電子設計；EDA技術(shù)；應用；注意事項
引言
EDA技術(shù)在電子設計中是基于網(wǎng)絡、計算機和眾多科技中的一種新型技術(shù)。目前，在很多西方發(fā)達國家中已經(jīng)將EDA這種先進的技術(shù)廣泛的應用于電子設計中，從在效率、速度和質(zhì)量上都取得了明顯的成效。EDA技術(shù)已經(jīng)的引領(lǐng)了電子設計發(fā)展的方向，所以，想要有效的利用EDA技術(shù)發(fā)展電子設計就要的去認識它，正確的以EDA技術(shù)的含義為基礎了解它的優(yōu)勢，并熟練的掌握EDA技術(shù)的設計應用流程。注意EDA技術(shù)在電子設計中實際操作中會出現(xiàn)的問題從而更好的實現(xiàn)它的技術(shù)價值，這樣才能在電子設計的發(fā)展中追趕發(fā)達國家的腳步，才能的提升我國電子設計行業(yè)的發(fā)展水平。
1.EDA技術(shù)概述
EDA（ElectricDesignAutomation）又被稱為電子設計自動化[1]，EDA技術(shù)作為電子技術(shù)和仿真模擬工作的技術(shù)基礎引領(lǐng)著電子技術(shù)發(fā)展的潮流。EDA技術(shù)在電子行業(yè)中的應用為電子設計的工作提供了很大的技術(shù)依靠。當前，EDA技術(shù)的應用領(lǐng)域正不斷地得到擴展，許多電子設計行業(yè)發(fā)達的國家對EDA技術(shù)的應用越來越廣泛，我國也應該在電子行業(yè)中以EDA技術(shù)為發(fā)展的突破口提高電子設計的質(zhì)量和水平，可以讓電子設計工作在更加系統(tǒng)和科學技術(shù)的支撐下實現(xiàn)更深層次和更廣泛的發(fā)展應用。EDA技術(shù)在電子設計中是通過可編程邏輯器件PLD（ProgrammableLogicDevice）技術(shù)在數(shù)字系統(tǒng)上的應用發(fā)展而來的。EDA技術(shù)通過計算機在PLD技術(shù)的基礎上利用硬件描述語言HDL（HardwareDescripitionLanguage）來實現(xiàn)目標邏輯[2]。設計者可以在EDA技術(shù)的支持下完成軟件描述硬件的功能，然后通過現(xiàn)場可編程門陣列FPGA（FieldProgrammableGateArray）或者是復雜可編程邏輯器件CPLD（ComplexProgrammableLogicDevice）來完成所要設計得結(jié)果。這個技術(shù)的應用為電子設計工作帶來了極大的靈活性和便利性。
2.EDA技術(shù)的基本特征及優(yōu)勢
2.1EDA技術(shù)的基本特征
EDA技術(shù)的設計流程與傳統(tǒng)的電子設計流程恰好相反，它是自上而下的設計流程[3]。在傳統(tǒng)的電子設計中，它是先確定了集成電路的芯片后再根據(jù)各個模塊的功能進行局部的設計，然后再完成整個的系統(tǒng)設計。這種電子設計的方法存在著很多的問題和缺陷，需要的器件太多，容易出現(xiàn)故障，對元件的消耗很大，設計的效率很低。而EDA技術(shù)在電子設計中采用相反的電子設計流程可以有效的克服傳統(tǒng)的電子設計中存在的問題和缺陷。它在設計之前就從電子設計的整體角度考慮將系統(tǒng)中的各部分結(jié)構(gòu)規(guī)劃好，在對方的框圖進行劃分時對相關(guān)的工作進行仿真和糾錯，利用HDL進行描述高層次邏輯并結(jié)合綜合優(yōu)化的方法來完成所有的工作，在EDA技術(shù)的幫助下實現(xiàn)對任意一項硬件功能進行系統(tǒng)描述。通過FPGA和CPLD來實現(xiàn)電子設計的結(jié)果。這樣的電子技術(shù)的應用有效的避免了傳統(tǒng)電子設計中會出現(xiàn)的問題，降低了實際操作中可能出現(xiàn)的故障幾率，極大的提高了設計的效率。
2.2EDA技術(shù)的優(yōu)勢
1）應用廣泛EDA技術(shù)具有應用廣泛的優(yōu)點。現(xiàn)階段，在電子設計中比較常用的編程方式酒紅色無線編程和在線編程，而EDA技術(shù)在電子設計中可以很好的適應并實現(xiàn)無障礙編程，同時讓編程更加具有保密性的特征引領(lǐng)著電子設計的發(fā)展潮流。2）性高EDA技術(shù)具有性高的優(yōu)點。傳統(tǒng)的電子設計中具有復位障礙和跑飛缺陷，EDA技術(shù)不僅可以很好的克服這個缺陷還可以將電子產(chǎn)品中的各系統(tǒng)通過集成和壓縮在一個芯片中，在電子設計中便于被管理并有效的控制了風險，提高了電子設計的性。3）普適性好EDA技術(shù)具有普適性好的優(yōu)點。在電子設計的升級和創(chuàng)新環(huán)節(jié)中，EDA技術(shù)可以憑借其容量大、速度快和效率高的特征被得到有效的應用[4]，這對于通信類的電子設計具有很大的優(yōu)勢。4）效率高EDA技術(shù)具有效率高的優(yōu)點。EDA技術(shù)在多種模塊的功能化下可以實現(xiàn)多任務的并行，大大的提高了電子設計中的速度和效率。超越了傳統(tǒng)的電子設計，滿足了電子設計對信息化和市場化適應的需求。
3.EDA技術(shù)在電子設計中的流程
EDA技術(shù)在電子設計中的流程（如圖1EDA電子設計流程圖）首先是將設計的意圖通過EDA工具的文本或圖形編輯器用文本方式或圖形方式表達出來。在通過設計意圖完成設計的描述之后就可以進行編譯，編譯主要是轉(zhuǎn)換格式和對一般性的語法及電路進行排錯。為接下來的邏輯綜合和優(yōu)化做準備。邏輯綜合是綜合器針對于FPGA/CPLD供應商的具體產(chǎn)品對源文件進行綜合，綜合后得結(jié)果具有硬件可實現(xiàn)性，這也是硬件電路從軟件轉(zhuǎn)化過來的關(guān)鍵一步。綜合的同時，還將設計中冗余邏輯進行去除優(yōu)化，從而節(jié)省了資源，提高了效率。一般是對資源優(yōu)先或是速度優(yōu)先兩種方式進行優(yōu)化。綜合優(yōu)化就是對軟件的設計和硬件的可實現(xiàn)性進行結(jié)合，也就是對具體型號的芯片進行布局、布線和適配。之后進行功能的仿真和時序的仿真，在這個階段如果仿真沒有發(fā)現(xiàn)問題就可以通過編程器或者是下載電纜將適配器產(chǎn)生的配置文件下載到目標芯片中。然后針對FPGA/CPLD直接應用于系統(tǒng)中通過硬件測試進行檢測[5]。4.EDA技術(shù)在電子設計中的應用在電力的系統(tǒng)設計中，電力線主要是通過采用濾波器的低通功能進行載波通訊，它是通過濾波器將高頻的信息過濾掉，使得工頻電流可以接地，阻抗可以變換。由于常見的數(shù)字濾波器在實際操作中有著計算速度低等缺陷常常使用模擬濾波器來滿足實際的操作需求，但是模擬的濾波器在應用中還是有著很多的問題。比如。在實際的操作中，模擬的濾波器很難調(diào)試、系統(tǒng)的級數(shù)低、參數(shù)漂移等。所以為了解決這些問題，就會在電子設計中采用EDA技術(shù)。在EDA技術(shù)中的A/D轉(zhuǎn)換和濾波器可以很好的解決傳統(tǒng)的濾波器存在的問題。如圖2所示就是在電子設計中應用EDA技術(shù)進行設計的被遞歸型濾波器的模擬圖[6]。在現(xiàn)場可編程門列陣的內(nèi)容主要由六個部分組成，是以時序控制器為核心的非遞歸型濾波器的設計，在具體的工作過程中是由時序控制器為其余的五個模塊進行控制信號的輸送。具體工作流程如下：1）A/D轉(zhuǎn)換器將轉(zhuǎn)換結(jié)束的信號EOC上升沿發(fā)送給時在這個階段如果仿真沒有發(fā)現(xiàn)問題就可以通過編程器或者是下載電纜將適配器產(chǎn)生的配置文件下載到目標芯片中。然后針對FPGA/CPLD直接應用于系統(tǒng)中通過硬件測試進行檢測[5]。
4.EDA技術(shù)在電子設計中的應用
在電力的系統(tǒng)設計中，電力線主要是通過采用濾波器的低通功能進行載波通訊，它是通過濾波器將高頻的信息過濾掉，使得工頻電流可以接地，阻抗可以變換。由于常見的數(shù)字濾波器在實際操作中有著計算速度低等缺陷常常使用模擬濾波器來滿足實際的操作需求，但是模擬的濾波器在應用中還是有著很多的問題。比如。在實際的操作中，模擬的濾波器很難調(diào)試、系統(tǒng)的級數(shù)低、參數(shù)漂移等。所以為了解決這些問題，就會在電子設計中采用EDA技術(shù)。在EDA技術(shù)中的A/D轉(zhuǎn)換和濾波器可以很好的解決傳統(tǒng)的濾波器存在的問題。如圖2所示就是在電子設計中應用EDA技術(shù)進行設計的被遞歸型濾波器的模擬圖[6]。在現(xiàn)場可編程門列陣的內(nèi)容主要由六個部分組成，是以時序控制器為核心的非遞歸型濾波器的設計，在具體的工作過程中是由時序控制器為其余的五個模塊進行控制信號的輸送。具體工作流程如下：1）A/D轉(zhuǎn)換器將轉(zhuǎn)換結(jié)束的信號EOC上升沿發(fā)送給時序控制器，然后時序控制器接收到信號之后向并串轉(zhuǎn)換、串行延時、系數(shù)查表、位移相加、鎖存輸出五個模塊發(fā)送并串轉(zhuǎn)換信號、串行延時信號、系數(shù)查表信號、位移相加信號、鎖存輸出信號。2）并串轉(zhuǎn)換模塊、串行延時模塊、系數(shù)查表模塊、位移相加模塊、鎖存輸出模塊這五個模塊在按照到時序控制器發(fā)送來的信號依次進行運行[7]。對各個模塊的描述語言采用的是VHDL語言，系數(shù)查表模塊在設計時元件使用的是ROM元件，把查找的內(nèi)容寫入MIF文件中，采樣的頻率要比截止的頻率小一級，芯片結(jié)構(gòu)在通過對算法的改進過程中得到的匹配[8]。從而運算的效率被提高，5.結(jié)論在我國的經(jīng)濟飛速發(fā)展的帶動下我國的科學技術(shù)也在不斷的進步，在科學技術(shù)的支持下電子產(chǎn)品的設計水平也得到了大幅度的提升。現(xiàn)如今EDA技術(shù)憑借著自身的優(yōu)勢儼然已經(jīng)成為電子設計過程中的核心技術(shù)，成為電子產(chǎn)品研發(fā)應用的源動力。隨著科學技術(shù)的不斷變革，EDA技術(shù)也將電子設計的水平推向新的高度。電子設計的工程師要熟練的運用和掌握EDA技術(shù)，將EDA技術(shù)在電子設計中的應用優(yōu)勢得以凸顯出來，通過實際的實踐操作中不斷的完善和創(chuàng)新，有效的解決傳統(tǒng)電子設計中的弊端，減少實際中的故障幾率，使得設計效率大幅度的提高，讓EDA技術(shù)得到更好的推廣前景，提高電子產(chǎn)品的核心競爭力，進一步促進電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
電子設計技術(shù)論文:電子設計競賽的模擬電子技術(shù)教學改革
摘要：全國大學生電子設計競賽是大學生參與的重要科技活動之一。安徽工程大學電氣工程學院在總結(jié)學生參加電子設計競賽經(jīng)驗的基礎上，完善了以項目化為核心的模擬電子技術(shù)課程教學體系，革新了以仿真計算和自制教學設備相融合的教學手段。實踐表明，教學改革顯著提升了教學質(zhì)量、教學效果以及學生的工程實踐能力，同時提高了學生在電子設計大賽中的成績。
關(guān)鍵詞：電子設計競賽；項目化；電子技術(shù)；仿真
電子設計競賽是非常重要的大學生學科競賽活動，推動了高等學校電子信息類專業(yè)課程體系和課程內(nèi)容的改革，不僅培養(yǎng)了大學生的實踐創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作精神，而且提高了學生的工程實踐素質(zhì)。另外，大賽組委會還增加了全國大學生電子設計競賽模擬電子系統(tǒng)專題邀請賽，命題以模擬電子系統(tǒng)設計為主題，內(nèi)容涉及模擬信號獲取、處理、轉(zhuǎn)換、產(chǎn)生以及變換技術(shù)等方面。由此可以看出模擬電子技術(shù)在電子信息類專業(yè)課程體系中的重要地位。模擬電子技術(shù)是電子信息類專業(yè)非常重要的專業(yè)基礎課，對學生后續(xù)課程的學習有著舉足輕重的作用。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字電路的應用越來越普遍，使得部分學生產(chǎn)生了模擬電子電路不再重要的錯誤認識。由于傳統(tǒng)的教學模式存在著過分重視理論知識考核成績，重分析輕設計，驗證性實驗多綜合性實驗少等問題，加上課程學時數(shù)的不斷減少，使得模擬電子技術(shù)課程的學習效果不盡理想。綜上所述，進行模擬電子技術(shù)課程教學改革已勢在必行。安徽工程大學電氣工程學院在總結(jié)學生多年參加電子設計競賽經(jīng)驗的基礎上，利用仿真計算和自制教學設備相結(jié)合的教學手段，建立了以項目化為核心的模擬電子技術(shù)課程教學體系，并取得了顯著的教學效果。
1以電子競賽題目為依托，設計項目化教學任務
全國大學生電子設計競賽的題目是在廣泛開展賽區(qū)征題的基礎上由專家統(tǒng)一進行命題，具有較高的前瞻性。通過分析大賽命題所包含的知識點，結(jié)合模擬電子技術(shù)教學大綱中的內(nèi)容，建立項目化教學任務，實現(xiàn)該課程由重理論到重實踐的轉(zhuǎn)變[1~3]。電氣工程學院師生經(jīng)過多年的探索，結(jié)合電子競賽中用到的知識點，建立了若干個綜合性的實驗項目，實現(xiàn)模塊化教學[4~6]。通過這些項目，學生可以很輕松得將理論和實踐聯(lián)系起來，加深對所學知識的理解。這里以其中的一個實驗項目“差動變壓器式位移傳感器的調(diào)理電路設計和制作”為例進行說明。圖1所示的是差動變壓器式位移傳感器調(diào)理電路原理框圖。圖中正弦波或方波產(chǎn)生電路的功能是產(chǎn)生一定頻率的正弦波或方波，用來激勵傳感器的初級線圈；檢波電路的功能是將差動變壓器次級線圈輸出的電壓轉(zhuǎn)換成一個既能反映位移大小，又能反映位移方向的電壓信號；放大電路的功能是將檢波電路得到的小信號放大成合適的大信號；濾波電路的功能是將放大信號的高頻分量濾掉，獲得一個純凈的直流電壓信號；轉(zhuǎn)換電路的功能是將電壓信號轉(zhuǎn)換成電流信號，以便適應信號的遠距離傳輸；直流電源電路的功能是對整個電路進行供電，一般情況下供電電壓為24VDC。該電路通常用來檢測物件移動的位移量，在電子設計競賽中的應用非常普遍，同時整個調(diào)理電路基本上包含了模擬電子技術(shù)課程的所有知識點。表1為調(diào)理電路包含的單元電路和教學大綱的對應關(guān)系。
2仿真計算和自制教學設備相互融合
隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，仿真計算在學習和研究工作中的地位日益提高[7~8]。仿真計算已經(jīng)與理論分析、科學實驗成為當代科學研究的三大支柱。在電路板制作之前未能發(fā)現(xiàn)設計缺陷可能延遲計劃，從而顯著增加成本，仿真則有助于這類問題的及時發(fā)現(xiàn)。在模擬電子技術(shù)教學過程中，支持“理論分析仿真計算實驗驗證”的完整流程。目前，在計算機上搭建仿真計算的平臺非常容易，這就為課程教學實現(xiàn)理論和實踐結(jié)合提供了極大的便利。全國大學生電子設計競賽考查參賽者的一項重要能力就是設計并制作電路板。我校電氣工程學院師生結(jié)合歷年電子設計競賽的題目，先用PSpice軟件進行仿真，然后自行設計制作了多套實驗裝置，并用于實驗教學。其中，2013年全國大學生電子設計競賽綜合測評題要求利用綜合測試板上的555芯片和四運放324芯片，設計制作一個頻率可變的同時輸出脈沖波、鋸齒波、正弦波I、正弦波II的波形產(chǎn)生電路。圖2是其中一個單元電路即方波和鋸齒波產(chǎn)生電路的仿真計算，（a）圖為方波和鋸齒波產(chǎn)生的電路原理圖，（b）圖為uo1端輸出的方波波形，（c）圖為uo2端輸出為鋸齒波波形。同樣，可以利用PSpice軟件對其它單元電路進行仿真計算。圖3為自制的2013年全國大學生電子設計競賽綜合測評題的PCB圖和實物圖。
3教學改革的效果
以項目化教學任務為載體，結(jié)合大學生電子設計競賽，優(yōu)化了模擬電子電路課程的教學內(nèi)容，并采用近期的教學手段，培養(yǎng)了學生的動手能力、創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作精神。
3.1學生理論基礎明顯扎實
以前學生在學習模擬電子電路時，很多概念學得不是很扎實，自從課堂教學中使用了仿真計算后，特別是我校電子電氣類專業(yè)開設了仿真軟件學習課程，學生的學習興趣明顯提高。學生可以利用仿真軟件對學習的每一個電路都進行仿真計算，這樣可以很好地檢驗理論學習的效果。
3.2學生競賽成績顯著提高
自從教學改革以來，參加電子設計大賽的人數(shù)大幅度提高，同時取得了很好的成績。截止到2017年，我校電氣工程學院學生參加大學生電子設計競賽，共獲得部級一等獎3個，部級二等獎2個，2014年和2015年蟬聯(lián)安徽省TI杯，成績喜人。
4結(jié)語
在總結(jié)電子競賽經(jīng)驗的基礎上，運用仿真軟件進行項目化教學，對模擬電子技術(shù)課程教學進行了多方位的改革，優(yōu)化教學內(nèi)容，革新教學手段，形成了完善的課程體系。通過多年的教學實踐，該體系能夠有效地調(diào)動學生的主動性，在最近幾年模擬電子技術(shù)課程考試中，學生的不及格率明顯下降。同時，教學改革的各項措施，提高了學生的實踐創(chuàng)新能力，教學效果顯著。
電子設計技術(shù)論文:電子設計自動化技術(shù)研究
【文章摘要】電子設計自動化技術(shù)，是以強大的計算機功能為基礎，通過與相應的計算機輔助設計、計算機輔助制造、計算機輔助測試與計算機輔助工程結(jié)合而研究發(fā)展過來的，主要是采取計算機工具將計算機信息技術(shù)、電路理論、信息分析與信號處理結(jié)合而形成的，在一定程度上，可以大大提高電子設計的性能與效率。因此，本文將從電子設計自動化技術(shù)的概念出發(fā)，淺談了電子設計自動化技術(shù)的發(fā)展過程，有針對性地概括了電子設計自動化技術(shù)的發(fā)展前景。
【關(guān)鍵詞】電子設計；自動化技術(shù)；電子工程
引言
隨著現(xiàn)代科學技術(shù)高速發(fā)展，電子工程新來了發(fā)展的新時代，通過合理應用網(wǎng)絡技術(shù)與計算機技術(shù)，電子設計開始向自動化與智能化方向發(fā)展，極大程度促進了電子設計系統(tǒng)自動化的發(fā)展。因此，關(guān)于電子設計自動化技術(shù)的研究，必須了解電子設計自動化技術(shù)的基本概念，與電子設計系統(tǒng)中存在的問題，切實根據(jù)實際情況完善電子的自動化設計，讓電子設計自動化技術(shù)在現(xiàn)代工程科學技術(shù)中發(fā)揮著作用，切實促進電子設計向現(xiàn)代化和科技化方向發(fā)展。當然，電子設計自動化技術(shù)，主要是指以計算機強大的功能系統(tǒng)為工作平臺，在一定程度上，加強了電子技術(shù)、計算機技術(shù)與智能化技術(shù)等的有機結(jié)合，通過充分發(fā)揮各技術(shù)的優(yōu)勢資源作用，形成了電子設計的自動化技術(shù)。一般來說，電子設計自動化技術(shù)，主要是采取和利用電子設計自動化工具，通過電子工程師的構(gòu)圖與設計，將電子產(chǎn)品設計納入電子設計自動化技術(shù)的戰(zhàn)略性任務研究中，從而通過合理的電路設計，合理分析電子各性能，從而借助計算機系統(tǒng)自動處理和完成電子工程工作各方面的需求。
1.電子設計自動化技術(shù)的概念
電子設計自動化技術(shù)，簡稱EDA技術(shù)，是由“ElectronicDesignAutomation”簡化而來的，一般來說，主要是將計算機科學與微電子技術(shù)有機結(jié)合，以現(xiàn)代科學技術(shù)為發(fā)展先導，在一定程度上，融合了電子設計與計算機圖形學、拓撲邏輯學、微電子結(jié)構(gòu)學等，通過充分發(fā)揮和利用計算機強大的功能，提高計算機應用領(lǐng)域所取得的近期成果，切實提高電子設計過程中的自動化，以引進和創(chuàng)新電子設計過程中的先進技術(shù)，以計算機工作平臺為基礎，專門用于電子工程而開發(fā)出的電子系統(tǒng)軟件設計工具，極大范圍內(nèi)融入了強大的計算機功能。
2.電子設計自動化技術(shù)的發(fā)展過程
2.1初期階段
根據(jù)相關(guān)資料顯示，電子設計自動化技術(shù)的初期階段大約在20世紀70年代，人們改變了傳統(tǒng)的手工操作與繪圖設計，逐漸開始利用計算機輔助系統(tǒng)，對電子設計的IC圖進行相關(guān)的編輯和PCB布局布線。這個階段，計算機科學技術(shù)發(fā)展還在探索階段，初步形成了中小規(guī)模的集成電路，傳統(tǒng)的手工設計方法已經(jīng)不能滿足人們生產(chǎn)工藝的需求，因此，必須加強電子制圖的設計與印刷，充分發(fā)揮計算機輔助功能與電路板和集成電路的方法，不斷增大電子設計自動化技術(shù)的效率，切實降低整個設計過程中的花費成本，適當減少整個設計與制造周期，這樣利用二維平面圖形，通過計算機加強電子設計的編輯與分析，形成電子版圖設計、布局布線等一系列基礎的自動化技術(shù)。
2.2發(fā)展階段
電子設計自動化技術(shù)的發(fā)展階段開始于20世紀80年代，此時也是在純粹的圖形繪制以外，加強了計算機功能中電路功能設計和結(jié)構(gòu)設計，從而加強計算機原理圖輸入、邏輯仿真、電路分析等一系列的功能發(fā)揮，從實際情況出發(fā)加強電子設計自動化技術(shù)的發(fā)展和完善，通過逐漸擴大集成電路規(guī)模，堅持以電子系統(tǒng)為背景、以生產(chǎn)工藝為要求開發(fā)和設計各類軟件，促使電子設計工具形成巨大的電路功能和結(jié)構(gòu)設計，以編程半導體芯片提高電子設計的自動化。
2.3成熟階段
電子設計自動化技術(shù)的成熟階段始于20世紀90年代，隨著微電子技術(shù)迅速發(fā)展，極大程度上促進了電子設計自動化技術(shù)的發(fā)展，主要是加強了電子設計過程中的高級語言描述，切實進行電子系統(tǒng)級仿真，綜合作用各種現(xiàn)代化技術(shù)，力爭把人們從繁重的設計工作中解放出來，但是這個階段電子設計的自動化和智能化程度還有待加強，缺乏統(tǒng)一的電子設計自動化軟件界面，由于系統(tǒng)的復雜性大大增加了其技術(shù)的學習與使用的難度，甚至嚴重影響到電子設計環(huán)節(jié)間各項工作的銜接，因此，必須加強電子設計自動化技術(shù)的研究，促進其向智能化方向發(fā)展。
3.電子設計自動化技術(shù)的發(fā)展前景
加強電子設計自動化技術(shù)的發(fā)展與應用，一方面為電子設計方案提供了明確的方向，增大了計算機等先進科學技術(shù)的語言描述范圍，切實促進電子設計與生產(chǎn)工藝要求結(jié)合，整體性、系統(tǒng)性地進行編程，從而在電子設計過程中促進了自動化技術(shù)語言的交流、保存與修改；另一方面，大大提高了電子設計的自動化程度，通過各級的仿真、糾錯和調(diào)試，切實避免設計者及時發(fā)現(xiàn)并改正在電子結(jié)構(gòu)設計過程中的錯誤，為電子設計的具體細節(jié)問題提供了良好的保障，從而充分發(fā)揮電子設計自動化技術(shù)的功能，提高設計效率的同時降低了設計過程中所花費的成本，合理加強了電子設計自動化技術(shù)的應用，通過現(xiàn)代EDA技術(shù)自身為當代社會、經(jīng)濟、政治發(fā)展創(chuàng)造了良好的框架工作環(huán)境，通過不斷發(fā)展，切實應用到人們生活與工作的方方面面中，為人們生活與工作質(zhì)量的提高提供了良好的基礎。
4.結(jié)論
總而言之，從基本概念、發(fā)展歷程與發(fā)展前景三個方面切實加強電子設計自動化技術(shù)的研究，有利于充分利用電子設計自動化技術(shù)，為人們生活與工作需求創(chuàng)造良好的條件。
電子設計技術(shù)論文:EDA技術(shù)的電子設計述評
ABEL可以支持各種方式的輸入，所謂的輸入方式就是指電路系統(tǒng)設計的表達方式，包括真值表、狀態(tài)圖。它的描述具有很強的獨立性，與此同時，從寬口徑到系統(tǒng)它都能完成描述，因而可以適應不同規(guī)模的編程設計，利用標準格式設計還可以轉(zhuǎn)換設計環(huán)境，對比VHDL來說，它的適用面要寬許多，使用操作靈活簡單，要求也要寬松，易于速成。
1典型的設計
ASIC現(xiàn)在電子產(chǎn)品更新極快，復雜度也在不斷提高，有時候一個看起來比較簡單電子系統(tǒng)它的組成也許是數(shù)萬的中小規(guī)模集成電路，這樣就使電子系統(tǒng)經(jīng)常遭遇耗能高、性低等問題的挑戰(zhàn)。ASIC芯片是對此問題進行改善的一個有效途徑。它包涵了FPGA和CPLD器件，F(xiàn)PGA/CPLD是實現(xiàn)EDA的基礎，也是EDA思想的最終表述手段，屬于高密度的可編程邏輯器件，一般像樣品的研制或者是批量不大的產(chǎn)品開發(fā)它們都能適用，并且極大的縮短設計周期，削減開銷，避免風險，使產(chǎn)品能夠盡快上市。FPGA和CPLD的結(jié)構(gòu)有所不同，前者是標準的門陣列，而后者是與或陣列，但是二者的集成度及易用性都頗為相似，因而可以并駕齊驅(qū)。當然二者也有各自的特點，其差異表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）顆粒粗細不同。與CPLD相比，F(xiàn)PGA的顆粒相對細一些，它的一個顆粒只是邏輯宏單元，而CPLD的則是邏輯宏塊。（2）適用結(jié)構(gòu)不同。FPGA更適合應用于觸發(fā)器相對豐富的結(jié)構(gòu)之中，CPLD比較適合應用于觸發(fā)器有限但是積項特別豐富的結(jié)構(gòu)之中。（3）編程方式不同。FPGA在邏輯門下就可以實現(xiàn)編程，多采用改變內(nèi)部布線的方式，具備很強的靈活性。GPLD只有在邏輯快下才可實現(xiàn)變成，多采用修改已經(jīng)固定了的內(nèi)連電路的邏輯功能的方式，速度更快。（4）功能消耗不同。FPGA消耗小，CPLD消耗比較而言大一些。
2EDA技術(shù)在電子設計中的應用
EDA技術(shù)屬于一種層次比較高的電子設計方式，也可以稱作系統(tǒng)級設計方法，它以概念來驅(qū)動，電子設計工作者并不需要利用門級原理圖，只是針對確定了的設計目標就可以實現(xiàn)對電路的描述，這樣一來，就少了電路細節(jié)的約束和限制，使設計可以更多的放開從而更具創(chuàng)造性，待設計人員有了概念構(gòu)思之后，再講高層次描述輸入到計算機中去，EDA系統(tǒng)在規(guī)則驅(qū)動下就會自動完成整個電子的設計。如此，新的概念就可以在段時間中就成為產(chǎn)品，基于EDA技術(shù)的電子設計流程如圖1所示：可以看到電子EDA技術(shù)設計的工作流程包括：系統(tǒng)劃分、VHDL代碼或圖形的輸入、代碼級功能仿真、送配前時序仿真、編程下載、ASIC實現(xiàn)。電子設計的及時步是借助文本或者是圖形編輯工具將設計呈現(xiàn)出來，即實現(xiàn)設計描述。第二步是借助編譯器實施錯排編譯，也即HDL程序輸入，至于選擇那種輸入形式并不一定，一般設計的原理圖比較直觀，所以不難掌握，也不難被接受，并且編輯器中可供利用的單元器件非常多，這時候就給設計者提供了根據(jù)自己需要選擇表達的方式的機會，倘使是編譯文件是VHDL文件，那么在進行綜合之前還要進行的一項重要工作就是仿真，就是把設計原程序送入VHDL仿真器之中，這個仿真過程可以有助于及時發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設計上可能出現(xiàn)的錯誤。第三步就是綜合，溝通軟件和硬件設計，待綜合后，就可以生成網(wǎng)表，針對網(wǎng)表，可以實施功能仿真，從而保障設計描述嚴格遵循并符合設計意圖，仿真功能實際上只是從邏輯功能上對電子設計進行檢測，并不涉及器件的一些硬件方面的特性，例如典型的有延遲特性，一些不甚嚴格的設計，這一層仿真通常可以省去。一步是編程下載，通過仿真確定設計正確無誤后，利用FPGA/CPLD來完成邏輯映射操作，適配，利用JTAG編程器或者其它下載設計項目到目標器件PFGA之中，完成系統(tǒng)級設計。
3基于EDA技術(shù)的電子設計應注意的事項
及時，考慮到電子電路延時的時間具備不確定性，和部分自動編譯可能會為冗余的電路所簡化兩個因素，將EDA技術(shù)應用于電子設計中時，不宜采用偶數(shù)個數(shù)的反向器，并以并聯(lián)的方式將它們連接以構(gòu)成“延時電路”；第二，輸入引腳不能置于懸空狀態(tài)，一者要有有源信號來驅(qū)動，再者一些不用的引腳必須時刻保持接地；第三，要切實保障各大器件的電源和地線引腳是始終連接著的，且它們之間有必要進行濾波及去耦；第四，為了使設計擴展及修改更容易更方便進行，在使用器件的過程中，不管是邏輯單元還是引腳都要有一個多余的量；第五，環(huán)境問題也應警惕，盡可能避免器件過熱。總之，EDA技術(shù)是對傳統(tǒng)電子設計技術(shù)的一種突破與創(chuàng)新，如果失去了EDA技術(shù)的支持，是不可能順利完成出大規(guī)模集成電路設計制造的，反過來思考，現(xiàn)代集成電路技術(shù)發(fā)展需求對EDA技術(shù)提出了更高的要求，可以預見，在不久的將來，EDA技術(shù)定會成為電子設計中的主導力量。
作者：朱永立 單位：新鄉(xiāng)職業(yè)技術(shù)學院
電子設計技術(shù)論文:電子設計自動化技術(shù)教育論述
如何讓學生們對學習的興趣進一步提高？如何讓大部分學生能通過自己的思考完成任務？這些是教學急需解決的問題。理論教學中培養(yǎng)了學生的一種思考方式，但不能最終提高學生的動手能力。在項目教學法中，EDA課程設計和開放的實驗給學生提供了進實驗室的平臺，在EDA課程中采用項目教學能很好地鍛煉學生的學習能力、實踐能力及創(chuàng)新能力。我們所討論的項目教學法是以教師為主導、學生為主體、實踐為導向的教學方法。在教學活動中，項目教學法最重要的特點是改變了傳統(tǒng)教學方法中教師為主體的局面，使學生從被動學習改變?yōu)橹鲃犹骄啃詫W習。在項目教學法的教學過程中，有以下幾個重點需要特別注意。
1選擇合適的教學項目
教學項目的選擇主要是從教師層面來講的，選擇好一個好的項目對教學的順利開展至關(guān)重要。采用項目式教學的前期工作是選擇合適的工程項目，這些項目應該是從工程實際出發(fā)選擇符合學生知識水平的典型性的項目，項目的選擇應遵循以下幾個原則：
1.1項目的工程實用性：我們應盡量將真實的工程項目作為教學所用的項目，首先，真實的工程項目可以培養(yǎng)學生的工程意識，學生在參與項目的真實工作和學習環(huán)境中更能提高自身的能力；其次，學生對真實的工程項目更感興趣，學習的熱情更高，學習的主動性和積極性也更高；再次，真實的項目不應該只是采用仿真的方法模擬，好能用實物的形式實現(xiàn)，讓項目的真實成果給予學生更多的成就感，較大限度地激發(fā)學生的學習興趣；，真實的項目能提高學生動手能力，尤其是調(diào)試電子電路的能力，還能促進學生從實踐的角度對理論知識進行進一步的綜合與理解。
1.2項目難易程度需要適合學生的層次：項目教學的進程中，所選擇的項目太難可能導致學生無法完成預期目標，從而打擊學生的信心，知識的傳授也無從說起。另外，太容易的項目則會讓學生感覺沒有挑戰(zhàn)性，即使完成了項目也會缺乏成就感，無法調(diào)動學生的積極性，違背了項目教學的初衷。所以，在EDA技術(shù)這門課程的教學過程中，項目的難易選擇需要教師不斷摸索，尋找出難易適中的教學項目。
2以學生為主體
以學生為主體是項目教學法的一個重要標志，包括以下幾個內(nèi)容：首先，各個學生小組是完成項目的主體，學生的分組以學生自愿為原則，以體現(xiàn)學生的主動性。另外，不合理的分組可能會使小組內(nèi)部合作不順暢，出現(xiàn)小組之間競爭不合理的現(xiàn)象，從而降低學生的學習主動性，所以，分組在學生自愿的基礎上，還需要老師根據(jù)班級內(nèi)不同學生的學習情況（包括學生的知識結(jié)構(gòu)、動手能力甚至性格特點等）對分組進行一定程度的干預，從而達到成績好的學生帶動成績較差的學生的目的，以保障教學效果。其次，小組成員中以投票的方式自由選擇并確定小組隊長，由隊長來分配各個成員的工作任務，對于不同的項目，小組隊長可以輪流當選，以培養(yǎng)學生的工程組織與合作能力。再次，在參與項目的過程中，小組中各個成員按不同的任務或搜集、選擇信息資料，或搭建電路，或編寫程序，由學員共同研究解決問題。，任務完成后，每個小組成員都必須匯報工作，匯報內(nèi)容包括在完成項目的過程中所遇到的問題及解決問題的方法，以督促學生共同合作。
3教師適時引導
在項目教學的過程中，雖然是以學生為主體，但教師的地位仍然很重要。教師在教學過程中適時引導與點評是教學順電子設計自動化技術(shù)的教學研究與實踐（桂林航天工業(yè)學院電子工程系，廣西桂林541000）黃書童王偉利開展的必備條件。首先，在項目式教學開始時，教師要對項目有一個整體介紹，還要給予學生必要的引導，并由此上升到理論的知識傳授上，使學生在做項目時少走彎路。其次，在項目進行的過程中，學生遇到的難題，應該給予針對性的、啟發(fā)引導式的指導，引導學生自己總結(jié)問題，理論聯(lián)系實際，避免學生出現(xiàn)“卡殼”的現(xiàn)象而無法跟上項目的進度。只有這樣，學生才能在參與項目的過程中提高技能，理解并掌握知識，以避免學生在做項目時盲目處理，手足無措。說到底，在項目式教學的過程中，教師要從知識的灌輸者變成組織與引導者。
4評價機制
在項目教學法中，對學生的評價機制非常重要，這將極大地影響教學的質(zhì)量。因為好的評價機制讓學生更加勤奮，而差的評價機制則可能扼殺學生的創(chuàng)造性和積極性。所以，在學生的評價機制中，及時，各個項目小組成員要加強合作，學生的相互合作參與能力也作為成績的一個重點，以提高學習成績較好的學生對學習較差的學生進行一定程度的幫、傳、帶的積極性，同時也可以盡量避免出現(xiàn)小組中個別學生偷懶不參與完成項目的情況。第二，在項目完成時，鼓勵各個小組之間相互交流，并盡量利用每一次課堂的機會，讓每個小組都進行相應的匯報。第三，教師再進行適當?shù)狞c評和評分，這樣做不但可以提高學生的綜合能力，還能提高學生對項目中所蘊涵知識點的掌握程度。第四，根據(jù)具體情況，將每次課堂的評分為學期成績的重要組成部分，加大平時課堂評分在評價機制中的比重，讓學生更認真地對待平時課堂知識的積累，同時也能較大限度地提高學生的學習積極性，培養(yǎng)學生的能力，增強教學效果。
5結(jié)論與展望
項目教學法在DEA技術(shù)教學中的實踐表明，學生在參與完成具體項目的過程中學習熱情更高，學生的動手能力和團隊合作能力得到了大幅度提高。在教學的過程中，不僅使學生在實踐中鞏固了理論知識，讓學生掌握教學中的各個重要知識點，而且讓學生學會了在探索中發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，提高了學生綜合能力。項目教學法的研究與實踐是教學改革的一個重要方向，它激發(fā)了學生的學習興趣，培養(yǎng)了學生的綜合素質(zhì)。在今后的研究中，我們可以在項目的選擇與討論及對學生的評價機制上進一步進行完善，以較大限度地調(diào)動學生的學習主動性，增強教學效果。
作者：黃書童 王偉 單位：桂林航天工業(yè)學院
電子設計技術(shù)論文:電子設計中EDA技術(shù)運用
1.EDA技術(shù)簡介
EDA是電子設計自動化(ElectronicDesignAutomation)的縮寫,EDA技術(shù)作為現(xiàn)代電子技術(shù)的核心，它依賴功能強大的計算機，在EDA工具軟件上，對以硬件描述語言HDL（HardwareDescriptionLanguage）為系統(tǒng)邏輯描述手段完成的設計文件，自動完成邏輯編譯、邏輯化簡、邏輯分割、邏輯綜合、結(jié)構(gòu)綜合（布局布線），以邏輯優(yōu)化和仿真測試，直至實現(xiàn)既定的電子線路系統(tǒng)功能。EDA技術(shù)在硬件實現(xiàn)方面融合了大規(guī)模集成電路制造技術(shù)、IC版圖設計技術(shù)、ASIC測試和封裝技術(shù)、FPGA/CPLD編程下載技術(shù)。自動測試技術(shù)等，在計算機輔助工程方面融合了計算機輔助設計（CAD）、計算機輔助制造（CAM）、計算機輔助測試（CAT）、計算機輔助工程（CAE）技術(shù)以及多種計算機語言的設計概念。EDA技術(shù)為現(xiàn)代電子理論和設計的表達與實現(xiàn)提供了可能性。
2.EDA技術(shù)的發(fā)展過程
EDA技術(shù)的發(fā)展過程反映了近代電子產(chǎn)品設計技術(shù)的一段歷史進程,就過去幾十年電子技術(shù)的發(fā)展歷程，大致可以將EDA技術(shù)的發(fā)展分為三個階段。（1）初級階段:早期階段即是CAD(ComputerAssistDesign)階段,大致在20世紀70年代,當時中小規(guī)模集成電路已經(jīng)出現(xiàn),傳統(tǒng)的手工制圖設計印刷電路板和集成電路的方法效率低、花費大、制造周期長。人們開始借助于計算機完成印制電路板一PCB設計,將產(chǎn)品設計過程中高重復性的繁雜勞動如布圖布線工作用二維平面圖形編輯與分析的CAD工具代替,主要功能是交互圖形編輯,設計規(guī)則檢查,解決晶體管級版圖設計、PCB布局布線、門級電路模擬和測試。（2）發(fā)展階段:20世紀80年代是EDA技術(shù)的發(fā)展和完善階段,即進入到CAE(ComputerAssistEngineeringDesign)階段。
由于集成電路規(guī)模的逐步擴大和電子系統(tǒng)的日趨復雜,人們進一步開發(fā)設計軟件,將各個CAD工具集成為系統(tǒng),從而加強了電路功能設計和結(jié)構(gòu)設計,該時期的EDA技術(shù)已經(jīng)延伸到半導體芯片的設計,生產(chǎn)出可編程半導體芯片。（3）成熟階段:20世紀90年代以后微電子技術(shù)突飛猛進,一個芯片上可以集成幾百萬、幾千萬乃至上億個晶體管,這給EDA技術(shù)提出了更高的要求,也促進了EDA技術(shù)的大發(fā)展。各公司相繼開發(fā)出了大規(guī)模的EDA軟件系統(tǒng),這時出現(xiàn)了以高級語言描述、系統(tǒng)級仿真和綜合技術(shù)為特征的EDA技術(shù)。
3.EDA技術(shù)的特點
EDA技術(shù)代表了當今電子設計技術(shù)的近期發(fā)展方向,它的基本特征是采用高級語言描述,即硬件描述語言HDL(HardwareDescriptionLanguage),就是可以描述硬件電路的功能。信號連接關(guān)系及定時關(guān)系的語言。它比電原理圖更有效地表示硬件電路的特性,同時具有系統(tǒng)仿真和綜合能力,具體歸納為以下幾點:（1）現(xiàn)代化EDA技術(shù)大多采用“自頂向下(Top-Down)”的設計程序,從而確保設計方案整體的合理和優(yōu)化,避免“自底向上(Bottom-up)”設計過程使局部優(yōu)化,整體結(jié)構(gòu)較差的缺陷。（2）HDL給設計帶來很多優(yōu)點:①語言公開可利用;②語言描述范圍寬廣;③使設計與工藝無關(guān);④可以系統(tǒng)編程和現(xiàn)場編程,使設計便于交流、保存、修改和重復使用,能夠?qū)崿F(xiàn)在線升級。（3）自動化程度高,設計過程中隨時可以進行各級的仿真、糾錯和調(diào)試,使設計者能早期發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設計上的錯誤,避免設計工作的浪費,同時設計人員可以拋開一些具體細節(jié)問題,從而把主要精力集中在系統(tǒng)的開發(fā)上,保障設計的高效率、低成本,且產(chǎn)品開發(fā)周期短、循環(huán)快。（4）可以并行操作,現(xiàn)代EDA技術(shù)建立了并行工程框架結(jié)構(gòu)的工作環(huán)境。從而保障和支持多人同時并行地進行電子系統(tǒng)的設計和開發(fā)。
4.EDA技術(shù)的應用
EDA技術(shù)在電子工程設計中發(fā)揮著不可替代的作用,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
4.1驗證電路設計方案的正確性
設計方案確定之后,首先采用系統(tǒng)仿真或結(jié)構(gòu)模擬的方法驗證設計方案的可行性,這只要確定系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)(數(shù)學模型)便可實現(xiàn)。這種系統(tǒng)仿真技術(shù)可推廣應用于非電專業(yè)的系統(tǒng)設計,或某種新理論、新構(gòu)思的設計方案。仿真之后對構(gòu)成系統(tǒng)的各電路結(jié)構(gòu)進行模擬分析,以判斷電路結(jié)構(gòu)設計的正確性及性能指標的可實現(xiàn)性。這種量化分析方法對于提高工程設計水平和產(chǎn)品質(zhì)量,具有重要的指導意義。
4.2電路特性的優(yōu)化設計
元器件的容差和工作環(huán)境溫度將對電路的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。傳統(tǒng)的設計方法很難對這種影響進行的分析,也就很難實現(xiàn)整體的優(yōu)化設計。EDA技術(shù)中的溫度分析和統(tǒng)計分析功能可以分析各種溫度條件下的電路特性,便于確定元件參數(shù)、電路結(jié)構(gòu)以及適當?shù)南到y(tǒng)穩(wěn)定裕度,真正做到優(yōu)化設計
4.3實現(xiàn)電路特性的模擬測試
電子電路設計過程中,大量的工作是數(shù)據(jù)測試和特性分析。但是受測試手段和儀器精度所限,測試問題很多。采用EDA技術(shù)后,可以方便地實現(xiàn)全功能測試。
5.EDA技術(shù)的發(fā)展趨勢
高層次設計技術(shù)是近幾年來國際上在EDA技術(shù)領(lǐng)域研究、開發(fā)、應用的熱門課題,并且發(fā)展非常迅速,成效異常顯著。這一領(lǐng)域主要包括功能強大的硬件描述語言、高層次綜合技術(shù)、高層次模擬技術(shù)以及測試設計的綜合技術(shù)等。相信隨著科學技術(shù)水平的不斷進步,作為EDA發(fā)展方向的高層次自動化設計技術(shù)必將取得更輝煌的成績。
電子設計技術(shù)論文:以電子設計競賽為主推動電子技術(shù)教學創(chuàng)新
全國大學生電子設計競賽是教育部和前電子工業(yè)部于1994年共同倡導主辦的，全國先后舉辦了九屆競賽。它是四大學科（電子設計、數(shù)學建模、機械設計、結(jié)構(gòu)設計）競賽之一，面向全國大學生的群眾性科技活動。競賽內(nèi)容緊扣當前教學內(nèi)容與教學環(huán)節(jié)，注重理論聯(lián)系實際，并體現(xiàn)基礎教學知識與綜合能力的結(jié)合，設計計算與制作測試的結(jié)合，電子技術(shù)基本內(nèi)容與多專業(yè)內(nèi)容的結(jié)合，傳統(tǒng)器件與新型器件應用的結(jié)合；也特別注意在新技術(shù)、新器件、新儀器上的應用。對高校教育思想和教育觀念的轉(zhuǎn)變，對教育教學改革特別是電子技術(shù)課程教學改革起積極的推進作用。正因為競賽逐漸成為教學改革實踐的載體，從而越來越被高校所重視，得到廣大師生的認可和積極參與。[1]從1994年舉辦首屆競賽以來競賽規(guī)模和影響力逐屆擴大，參賽高校和參賽人數(shù)逐年增加，競賽質(zhì)量持續(xù)提高，另外為配合全國電子競賽，湖北省每隔一年舉辦一次湖北省大學生電子競賽，形成了一個“偶數(shù)年全國電子競賽、奇數(shù)年湖北省電子競賽”的一個良性循環(huán)，更有力的促進了湖北省高校的電子技術(shù)課程教學改革。
1電子技術(shù)課程的特點
電子技術(shù)課程是電子技術(shù)方面入門性質(zhì)的技術(shù)基礎課，基礎性強，其內(nèi)容包括模擬和數(shù)字兩個部分。該課程是電類專業(yè)重要的幾門專業(yè)基礎課之一，也是專業(yè)主干課程之一，在學生的知識結(jié)構(gòu)中地位極其重要，其任務是使學生獲得電子技術(shù)方面的基本知識、基本理論和基本技能，為進一步深入學習電子技術(shù)以及在專業(yè)中的應用打下基礎。課程具有很強的工程性和實踐性，同時電子技術(shù)的日新月異的發(fā)展以及電子競賽的影響為該課程教學注入新的內(nèi)容，而后續(xù)專業(yè)課程的改革，也對電子技術(shù)課程的改革提出更高的要求。
2優(yōu)化教學內(nèi)容體系
大學生電子設計競賽是一項大學生學科競賽，反映學科的發(fā)展動向及新技術(shù)、新設備的采用，而電子技術(shù)課程的內(nèi)容明顯滯后于新技術(shù)的發(fā)展，因此課程改革的首要是從教學內(nèi)容上進行整改。自從參加首屆電子競賽以來，本校特別注重及時的總結(jié)，包括召集指導教師、課程主講教師、各教學單位主管教學領(lǐng)導、校競賽專家組成員，共同探討競賽對本校目前教學內(nèi)容改革的影響。根據(jù)我校電類專業(yè)定位于培養(yǎng)工程技術(shù)人才的要求，專門成立相應的電子技術(shù)課題組。在多年的教學實踐中，課程組一方面注重基本理論、基本知識、基本技能，突出基本概念、基本原理、基本電路、基本方法的教學，打好基礎，另一方面，課程的教學要適應技術(shù)的發(fā)展和進步，要適時而又適度的將電子技術(shù)發(fā)展的新的成果及電子競賽的內(nèi)容予以體現(xiàn)。在教學實踐中，不斷優(yōu)化課程體系，適當?shù)娜趸艘恍┓呛诵膬?nèi)容，強化核心內(nèi)容的教學，適量在教學內(nèi)容中加入了一些新技術(shù)和新器件的內(nèi)容。加強集成電路應用的教學，適當加強大規(guī)模集成電路的內(nèi)容。在集成電路教學中，適當縮減了內(nèi)部電路的分析，加強了集成電路外部特性及應用方面的內(nèi)容，適當向?qū)W生介紹一些在工程實踐和電子競賽中大量使用的新器件，如儀表放大器、開關(guān)電容濾波器、模擬乘法器、串行ADC/DAC等。教學中注重課程內(nèi)容與其它專業(yè)課程的聯(lián)系與銜接，注重課程內(nèi)容的工程應用背景，提高學生對課程內(nèi)容的興趣。[2]
3教學方法的改進與探索
探索和改進教學方法，采用啟發(fā)式教學，調(diào)動學習自主學習的積極性，根據(jù)課程特點，合理恰當?shù)倪\用包括多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)在內(nèi)的多種現(xiàn)代教育手段輔助教學，同時，將CAD、EDA技術(shù)引入電子技術(shù)的教學，豐富教學內(nèi)容和教學方法，彌補傳統(tǒng)教學方法的不足，提高教學效果。結(jié)合課程教學，建立電子技術(shù)課程網(wǎng)站，利用網(wǎng)絡技術(shù)輔助教學，將一些與課程相關(guān)的內(nèi)容而又不能在課堂上講授的內(nèi)容掛在網(wǎng)站上，開拓學生的視野。根據(jù)課程工程性、實踐性強的特點，注重理論與實踐的結(jié)合，在保障學生掌握課程內(nèi)容要求的前提下，結(jié)合課程的教學內(nèi)容，利用現(xiàn)代教育手段，適時而適度的通過一些有效的方法和手段，讓學生了解到自己所學知識如何應用到電子競賽和工程實踐中，如何解決實際問題，培養(yǎng)、激發(fā)和提高學生對電子技術(shù)課程以及電子技術(shù)的濃厚興趣，讓學生在興趣的驅(qū)動下，主動學習，積極探索，加深對內(nèi)容的理解，變被動學習為主動學習。在電子技術(shù)課程的學習中，一方面引導學生學習理論知識，另一方面引導學生思考解決問題的方法，嘗試用所學知識解決一些簡單的實際問題，授人以漁，同時教師為學生進一步深入學習提供指導。
4強化實踐教學內(nèi)容和方法的改革
電子競賽的最終目的是培養(yǎng)大學生的實際動手能力和素質(zhì)，這與我校培養(yǎng)應用型創(chuàng)新人才的計劃如出一轍，因此實踐教學方面的改革更是我校整個電子技術(shù)課程改革的“靈魂”。為避免學生眼高手低，只注重理論學習，而忽略實踐環(huán)節(jié)。我校在電氣與電子工程學院專門成立湖北省電子示范中心和大學生創(chuàng)新實習基地，同時修改培養(yǎng)計劃，構(gòu)建基于基礎實驗、開放實驗、綜合訓練、學科競賽四個層次的電子技術(shù)實踐教學體系。修訂課程教學大綱和實驗教學大綱，增加了實驗學時和內(nèi)容，在驗證性實驗的基礎上，大幅度增加設計性實驗和綜合性實驗，在課程大綱指導下提供選做實驗內(nèi)容，由學生根據(jù)興趣選擇實驗內(nèi)容。改革實驗考核辦法，在要求完成的實驗內(nèi)容之外，另選一個實驗作為實驗考試內(nèi)容，由操作、實驗報告、考試三部分的成績綜合得到實驗總評成績，以此來督促學生，提高實驗教學的質(zhì)量。[3]借鑒電子競賽的實施方法，通過一系列的實際訓練，學生普遍較好的掌握了簡單電子系統(tǒng)設計的基本方法，了解了元器件的基本知識，進一步熟練各種基本儀器的使用，而且動手能力和相應的計算機應用能力得到明顯提高。由于方法得當，效果明顯，學生在訓練中非常認真，非常投入，有一半左右的學生整天在實驗室工作，幾乎達到了廢寢忘食的程度，更重要的通過這一環(huán)節(jié)，學生真切的體會到電子技術(shù)的魅力，學生普遍對電子技術(shù)課程的興趣大增，能夠在課外主動的思考用所學知識解決身邊一些問題的方法，能夠主動去做一些感興趣的簡單設計，能夠積極的參加各類相關(guān)科技競賽，同時又通過電子競賽和參賽同學的的積極反饋作用，更有效的提高了實驗教學的質(zhì)量，從而為我校培養(yǎng)應用型創(chuàng)新人才奠定堅實的基礎。
5教師隊伍的培養(yǎng)
師者，傳道授業(yè)解惑也，教師在整個課程改革中起著舉足輕重的作用，高水平的教師梯隊是課程質(zhì)量的保障。教師隊伍的建設一直是學校的重要工作之一，多年來，嚴格的執(zhí)行青年教師助課制度和導師制，讓青年教師從最基本的環(huán)節(jié)開始，對他們予以培養(yǎng)和指導，建立起了一支人員穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)合理，水平較高的教師隊伍。通過組織青年教師觀摩、參加各種教育教學研究實踐甚至出國參加國際會議，以拓展學術(shù)視野。[4]在這個過程中，課程組負責人要帶領(lǐng)他們參加相關(guān)的教改項目和教學研究課題，引導他們撰寫教學研究論文和參加教材建設，指導和幫助青年教師不斷提高教學水平和學術(shù)水平。同時以大學生電子設計競賽為平臺，鼓勸更多青年教師參與培訓工作，使他們能更好更快地成長。通過崗位突踐培養(yǎng)，加強對青年教師指導的力度，充分發(fā)揮老教師的“傳幫帶”作用，使廣大青年教師在各自的崗位上盡快成才。
6結(jié)語
緊抓電子設計競賽的契機，促進電子技術(shù)課程教學改革。大學生電子設計競賽，從多方面有效地推動了各高校電子技術(shù)課程教學的改革，為學生提供施展才華的平臺與空間，激發(fā)和調(diào)動學生學習和參與實踐的積極性，充分的發(fā)揮學生在高校教育教學過程中的主體作用，有利于促進學生的創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)。通過一系列的教學改革，學生是實際動手能力得到了培養(yǎng)，而且在電子設計競賽中我校也取得了很大的成績，這些都表明課程改革和探索是和有效的。通過電子技術(shù)課程的教學改革和探索，進一步激發(fā)了學生的學習興趣，更好地引導了學生掌握電子技術(shù)的基礎知識和和基本方法，提高了學生獲取、分析和處理信息的能力；增強了理論教學效果，將理論教學與實際應用緊密聯(lián)系起來，提高了學生學以致用的能力，為我校培養(yǎng)應用型創(chuàng)新人才打下了夯實的基礎。
電子設計技術(shù)論文:汽車電子設計中仿真技術(shù)的價值
【摘要】
本文首先分析了仿真技術(shù)在汽車電子設計中的應用優(yōu)勢，并介紹了SABER軟件對汽車電子設計做出的貢獻，具體分析了汽車電子設計中仿真技術(shù)的應用，為汽車電子設計中仿真技術(shù)的應用提供資料參考。
【關(guān)鍵詞】
汽車；電子設計；仿真技術(shù)；應用
仿真技術(shù)是一門利用系統(tǒng)模型對實際或設想的系統(tǒng)進行動態(tài)驗證的技術(shù)，仿真技術(shù)綜合控制論、系統(tǒng)論、相似原理和信息技術(shù)，以計算機和專用設備為工具，能夠模擬汽車或飛機駕駛訓練，在汽車工業(yè)中有著廣泛的應用。現(xiàn)代的汽車制造業(yè)，對電子設備依賴程度越來越大，隨著人們對汽車安全性能要求不斷提高，仿真技術(shù)在汽車電子設計中得到了廣泛應用。仿真技術(shù)在汽車電子設計中的應用，縮短了汽車電子系統(tǒng)的研發(fā)周期，提高了汽車電子系統(tǒng)設計的安全系數(shù)，并幫助工程師在電子系統(tǒng)應用于實踐之前發(fā)現(xiàn)問題，大大的提高了汽車電子系統(tǒng)的研發(fā)效率，推進了汽車工業(yè)的發(fā)展。
1仿真技術(shù)概述
1．1仿真技術(shù)在汽車電子設計中的應用優(yōu)勢信息時代的來臨，汽車中應用的電子設備越來越多。電子設備在汽車中的應用，不僅提高了汽車的安全系數(shù)，還優(yōu)化了汽車的駕駛體驗，推動了汽車行業(yè)的發(fā)展。但在汽車新產(chǎn)品研發(fā)時，卻由于汽車電子系統(tǒng)研發(fā)成本過高，限制了汽車行業(yè)的發(fā)展。仿真技術(shù)的出現(xiàn)，為汽車電子系統(tǒng)設計提供了強大的工具。利用仿真技術(shù)，工程師可以利用計算機和仿真軟件，來模擬汽車的運行狀態(tài)，并在虛擬現(xiàn)實中對汽車電子系統(tǒng)的設計進行仿真驗證。這一研發(fā)模式，極大的縮短了汽車電子系統(tǒng)的研發(fā)周期，并降低了汽車電子系統(tǒng)研發(fā)的資金投入量。我國作為發(fā)展中國家，近年來汽車工業(yè)的飛速發(fā)展正是基于仿真技術(shù)的應用實現(xiàn)的。隨著計算機互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，仿真技術(shù)在汽車研發(fā)和制造領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢更是與日凸顯，如何在汽車電子設計中應用好仿真技術(shù)，已經(jīng)成為決定汽車制造企業(yè)研發(fā)能力的關(guān)鍵之一。
1．2SABER仿真軟件與汽車電子設計SABER仿真軟件是美國Analogy公司于1987年推出的模擬機混合信號仿真軟件，該軟件能夠同時對模擬信號、事件驅(qū)動模擬信號、數(shù)字信號和模數(shù)混合信號設備進行仿真，被廣泛應用于電子學、電力電子學、電機工程、機械工程、水利、光學和控制系統(tǒng)等研發(fā)和數(shù)據(jù)采樣中。該系統(tǒng)在汽車電子設計中的應用，代表著我國汽車電子設計技術(shù)進入新的階段。SABER軟件能夠分析從SOC到大型系統(tǒng)之間的設計，并模擬數(shù)字電路及混合電路，通過仿真內(nèi)核的運算和模擬，給出與真實實驗相似的實驗數(shù)據(jù)，從而幫助設計人員檢驗設計方案。在現(xiàn)代汽車制造工業(yè)中，包括ABS防抱死系統(tǒng)、安全氣囊系統(tǒng)、發(fā)動機控制系統(tǒng)、車身控制系統(tǒng)均能夠運用SABER仿真軟件進行仿真檢驗，幫助設計人員發(fā)現(xiàn)設計中存在的問題。該系統(tǒng)目前已經(jīng)被很多西方汽車制造研發(fā)企業(yè)定位行業(yè)標準，推動了我國汽車制造業(yè)和世界汽車制造業(yè)的技術(shù)發(fā)展。
2汽車電子設計中仿真技術(shù)的運用
汽車電子設計中仿真技術(shù)的運用，主要分為建立數(shù)學模型、系統(tǒng)原理仿真和仿真模型的檢驗修改三個階段。通過在汽車電子設計中應用仿真技術(shù)，有效的降低了汽車電子系統(tǒng)設計驗證的資金投入，并提高了工程師的工作效率和質(zhì)量。
2．1建立數(shù)學模型數(shù)學模型的建立，是運用仿真系統(tǒng)設計和檢驗汽車電子系統(tǒng)的及時步，也是最基礎和最關(guān)鍵的一步。計算機仿真軟件的根本運行原理就是將實際系統(tǒng)運行的規(guī)律轉(zhuǎn)為數(shù)學方式，即微分和差分方程來表達。為了實現(xiàn)對汽車電子系統(tǒng)的發(fā)展檢驗，在建立數(shù)學模型時，需要將系統(tǒng)原理圖中的所有部件及其運動狀態(tài)轉(zhuǎn)化為數(shù)學模型，轉(zhuǎn)化完成的數(shù)學模型綜合到一起，才能形成一組模擬仿真系統(tǒng)。因此，在建立數(shù)學模型中，零部件的數(shù)學建模質(zhì)量將直接影響到仿真系統(tǒng)的真實性，并決定了仿真系統(tǒng)的運算結(jié)果是否與系統(tǒng)的實際運行相似。為了提高數(shù)學模型的建立效率，工程師在建立一系列數(shù)學模型時，會對相似的元件歸類為同一種數(shù)學模型，這樣雖然會拉大仿真軟件與現(xiàn)實的差距，但卻能夠極大的縮短開發(fā)周期，實現(xiàn)開發(fā)成本的節(jié)約。
2．2系統(tǒng)原理的仿真汽車電子設計中應用仿真技術(shù)時，是采用計算機程序運算，來模擬汽車電子系統(tǒng)中各個子系統(tǒng)和零部件在工作中的電壓、電流、功率等參數(shù)變化，通過對這些參數(shù)變化的波形分析，來找到實際試驗與模擬仿真質(zhì)檢單額區(qū)別，從而發(fā)現(xiàn)涉及疏漏或問題，對電子系統(tǒng)的設計實施改進措施。在汽車電子系統(tǒng)設計中，仿真系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對雙電壓系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、起動機和發(fā)電機系統(tǒng)以及雙電壓42V系統(tǒng)的仿真驗證。汽車的雙電壓系統(tǒng)設計，將汽車的高電壓設備和低電壓設備區(qū)分開來，不僅是保障汽車安全性的關(guān)鍵，還是降低汽車能耗的重要技術(shù)。通過運用仿真技術(shù)，能夠?qū)﹄p電壓系統(tǒng)的運行效率和安全性進行驗證，以確保汽車電子設計中雙電壓系統(tǒng)的安全性和性。14V電壓系統(tǒng)主要用于各控制單元，該系統(tǒng)對波形有極高的要求。如果14V電壓系統(tǒng)存在問題，將其應用于汽車時將會由于峰值電壓和電流產(chǎn)生的脈動，對蓄電池造成干擾，發(fā)生蓄電池電位波動性變化，導致其他控制系統(tǒng)的控制信號失靈，給汽車的行車安全帶來致命的威脅。運用仿真軟件，能夠檢驗14V系統(tǒng)對蓄電池干擾的影響度，確保其不會影響到控制系統(tǒng)的工作，避免由于電位波動導致控制系統(tǒng)失靈。起動機和發(fā)電機由于都具有相同的轉(zhuǎn)矩特性，所以可以設計一種設備集合這兩種機器的特點。如果設計成功，并投入大規(guī)模的生產(chǎn)中，則可以獲得的利益是難以想象的。這種將兩種設備集于一體的技術(shù)是科學家努力創(chuàng)新而創(chuàng)造出來的財富。這種系統(tǒng)可以讓發(fā)動機在很快的時間內(nèi)啟動，并且發(fā)動機啟動以后，切換到發(fā)電的模式，使汽車的重啟動更加容易。雙電壓系統(tǒng)中的42v供電系統(tǒng)，如果在設計中電子元件選擇錯誤，將會由于電壓隨轉(zhuǎn)速變化的提高，導致電子元器件被燒毀，帶來巨大的行車安全隱患。而采用模擬仿真技術(shù)，則能夠測試電子元器件的所需承受的電壓峰值，更加科學的進行選擇，保障系統(tǒng)安全。
2．3仿真系統(tǒng)的檢驗和修改仿真系統(tǒng)只是運用計算機技術(shù)和數(shù)學原理對汽車電子設計的運行狀態(tài)進行模擬實驗，其與實際試驗還是有很大差距的。因此，在運用SABER軟件中，需要通過嚴謹?shù)膶嶒瀸Ρ龋_定仿真結(jié)果與現(xiàn)實存在的差距，并在此基礎上對電子設計進行優(yōu)化，以不斷提高汽車電子系統(tǒng)設計的質(zhì)量，促進汽車工業(yè)的發(fā)展。綜上所述，在現(xiàn)如今的汽車研發(fā)與制造中，運用仿真技術(shù)對設計方案進行檢驗和修改，已經(jīng)成為汽車研發(fā)的必須技術(shù)之一。近年來，我國汽車工業(yè)發(fā)展迅速，這離不開我國汽車電子設計中仿真技術(shù)應用的日漸成熟。相信隨著仿真技術(shù)的發(fā)展，我國汽車研發(fā)和制造將會迎來新一輪的發(fā)展，為我國經(jīng)濟的發(fā)展做出更大的貢獻。
電子設計技術(shù)論文:電工電子技術(shù)實驗改革基于電子設計競賽的探索
當前電子設計競賽進行的如火如荼,作為專業(yè)基礎課的電工電子技術(shù),其教學和實驗安排必然要緊跟時展的脈搏,借助于各種仿真手段,通過綜合性的設計培訓,達到提高基礎知識、選拔人才的目的。
[關(guān)鍵詞]電工電子 實驗 設計競賽 探索
當前科技發(fā)展日新月異,電工電子技術(shù)等基礎課程的教學改革也必須跟上信息時代的腳步,在國家倡導技能院校的大背景下,高職院校擁有了前所未有的發(fā)展機遇,隨著大學生電子設計競賽在全國各個省市地區(qū)的深入發(fā)展,勢必帶動一大批的科技人才進入到科研創(chuàng)新的隊伍中來,作為高等學校的一部分,高職院校既承擔著大學教育的一部分功能,也天然地繼承了作為職業(yè)院校的技能教育的基本要求。
一、結(jié)合電工電子技術(shù)實驗進行培訓
根據(jù)我們最近幾年所進行的培訓和賽前輔導的相關(guān)工作,針對高職院校的特點,探討如何更好地提高電子技術(shù)實驗在實際教學中的作用,以及如何推動電子設計競賽在高職教學過程中的改革和創(chuàng)新。為保障競賽取得佳績,同時培養(yǎng)大學生的實踐創(chuàng)新意識與基本能力、團隊協(xié)作精神,提高學生的動手能力,各高校都將在競賽開展前進行相關(guān)的培訓,并從中遴選出選手參加每兩年舉行一屆的全國大賽。
培訓的過程一般從大一新生就開始入手,以電子協(xié)會的名義召集有興趣的同學加入,然后統(tǒng)一培訓,培訓的思路基本遵從教師輔導有基礎的同學,而讓有經(jīng)驗的同學去培訓新生,這樣既可以節(jié)省教師的時間,又可以鍛煉高年級同學的組織能力和領(lǐng)導能力。本著“實踐、服務、創(chuàng)新、提高、發(fā)展、學以致用、技術(shù)強身、技術(shù)為民”的宗旨來開展工作,在傳統(tǒng)工作中具體實現(xiàn)形式上要有所創(chuàng)新。
針對電工電子技術(shù)課程的特點,指導教師分配了相應的管理任務,具體工作如下:
1.對新會員進行學習相關(guān)協(xié)會管理制度和各種用電安全,實行一對一的進行教育和學習,力爭每個新會員都能夠接納和理解此次教育目的,以便今后更好的開展各項工作。
2.對新進會員開展培訓,主要課程有:電子元器件的認識、電子基本電路的認識、簡易電路的制作,并開展電子設計、維修方面的學術(shù)講座,電子設計實驗:數(shù)字溫度計、數(shù)字鐘、秒表、穩(wěn)壓電源、簡易液壓控制裝置、功率放大器、可調(diào)基準等電路的制作,單片機的簡單程序的設計等。同時開放實驗室讓同學們能動手進行更多實際的操作。
3.為了讓學生在不斷發(fā)展過程中獲得經(jīng)驗,同時也使他們懂得更多做人的道理,傳承一種“團結(jié)奮進,甘于奉獻”的精神,每個月在學校學院進行一次大型的家電義務維修活動,以此來帶動學生的學習熱情和擴大影響力。
二、開發(fā)工具軟件的培訓
針對以上的項目,進行相應的課程培訓,并收集相關(guān)的資料。下面簡單介紹一下所需的開發(fā)工具軟件,當前競賽一般都用到下面三個工具軟件:Protel 2004、Keil μVision、Proteus以及EWB軟件,下面具體的一一說明。
1.Protel 2004。電工電子技術(shù)的教學目的就是要求學生掌握各類元器件的類型,電路圖的讀圖和繪制以及電路的工作原理,并掌握分析電路的方法。然而在教學過程中,電路元件的特性、工作曲線等十分抽象,課堂教學的直觀性差,學習這些內(nèi)容比較吃力。可以應用電路仿真技術(shù)來解決這個問題,Protel 2004就是其中之一。
2.Keil μVision。Keil μVision是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)。其功能強大,生成的代碼緊湊,是目前世界上使用最廣的51系列兼容單片機開發(fā)工具Keil μVision可以編譯匯編語言和C語言,但單片機軟件是一般采用C語言編寫,C51語言是ANSI C的擴展集,其語法結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵字等與ANSI C絕大部分是相同的。
3.Proteus設計仿真。Proteus ISIS是英國Labcenter公司開發(fā)的電路分析與實物仿真軟件,可以仿真、分析(SPICE)各種模擬器件和集成電路,該軟件的特點是:實現(xiàn)了單片機仿真和SPICE電路仿真相結(jié)合; 支持主流單片機系統(tǒng)的仿真;提供軟件調(diào)試功能。Proteus與其它單片機仿真軟件不同的是,它不僅能仿真單片機CPU的工作情況,也能仿真單片機外圍電路或沒有單片機參與的其它電路的工作情況。可從工程的角度直接看程序運行和電路工作的過程和結(jié)果。
4.EWB。EWB是一款仿真功能十分強大的電子電路仿真分析設計軟件,幾乎可以完整地仿真出真實電路的效果。EWB具有完整的混合模擬與數(shù)字模擬功能,可任意在系統(tǒng)中集成數(shù)字及模擬元器件。EWB能自動進行信號轉(zhuǎn)換,在輸出信號的觀察上,具備即時顯示的功能。該軟件帶有豐富的元器件庫,可提供多種電路分析方法。還有虛擬的儀表設備,比如函數(shù)信號發(fā)生器、萬用表、示波器以及邏輯分析儀等,可具體的模擬實際的測量情況。利用EWB提供的虛擬儀器可以用比實驗室中更靈活的方式進行電路實驗,仿真電路的實際運行情況,熟悉常用電子儀器的測量方法。
三、綜合項目設計培訓
電子綜合設計是電工電子技術(shù)實踐教學中的重要環(huán)節(jié)。將“電工技術(shù)” “模擬電子技術(shù)” “數(shù)字電子技術(shù)” “電子線路EDA及仿真”等課程融會貫通,整合成一門綜合性的實驗課程,在前述理論課后單獨設課。在設計內(nèi)容、測試方法及數(shù)據(jù)處理方面均有一定的深度和廣度,在現(xiàn)代電子儀器儀表及設備的使用、實驗基本技能方面,使學生得到了很好的鍛煉。根據(jù)電子設計競賽所要求的能力,安排相應難度的綜合性的設計項目,可以鞏固所學的理論知識,并且可以在平時針對競賽的能力進行分散的鍛煉。
電子綜合設計的教學目的是培養(yǎng)學生初步具有電子技術(shù)的工程技術(shù)能力,盡力改變以驗證理論性質(zhì)的純理論實驗,合理使用常用的電子儀器進行電路的設計和測試,鞏固和加深所學理論,并通過電子綜合設計培養(yǎng)學生的綜合能力和創(chuàng)造性,提高實驗技能,培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和作風。電子綜合設計以設計為主線,采用仿真與實做調(diào)試結(jié)合、課內(nèi)與課外結(jié)合、硬件與軟件結(jié)合的教學模式和手段,而系統(tǒng)地培養(yǎng)學生的獲知能力、綜合設計與研究創(chuàng)新能力。
總之,高職院校由于時間限制,無法開展大規(guī)模的系統(tǒng)的集訓,只好從開學就著手進行學生的動手能力的培訓。經(jīng)過對電子綜合設計教學實踐,注意在教學內(nèi)容上采用適當教學方法,引入EDA仿真技術(shù)和現(xiàn)場調(diào)試等多種設計手段,完善了設計考核方法,使學生加深了對課程理論內(nèi)容的理解和消化,培養(yǎng)學生了的綜合分析能力和應用能力及創(chuàng)新能力。實踐表明這是一種提高電工電子技術(shù)課程教學質(zhì)量和提高學生綜合素質(zhì)的有效方式。
電子設計技術(shù)論文:關(guān)于微電子設計自動化技術(shù)的研究
摘要：在電氣化的當今，基于電子科技的發(fā)展，微電子設計技術(shù)已逐漸的運用于自動化領(lǐng)域，而且在實際的生產(chǎn)和生活中占據(jù)著重要的地位。本文主要論述微電子系統(tǒng)的優(yōu)越性，以及其各個功能模塊的生成。
關(guān)鍵詞：微電子設計自動化技術(shù)應用研究
1、引言
隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，電子技術(shù)已經(jīng)逐漸的滲入人們的實際生產(chǎn)和生活之中。尤其是基于微電子的自動化技術(shù)，其很大程度上改變了我們的生產(chǎn)和生活方式。而且，基于現(xiàn)代人的生活觀念的轉(zhuǎn)變，對于電子技術(shù)有著更高的要求。微電子自動化的實現(xiàn)，需要合理的生成各個功能模塊，尤其是在電子電路的功能模塊上，其需要進行有效的功能模塊的構(gòu)建。
2、電子設計自動化的特性
基于計算機技術(shù)的發(fā)展，微電子設計系統(tǒng)逐漸的采用程序編程的方式進行電子的性能設計。因此，當今的電子技術(shù)正朝著高性能、環(huán)保、自動化等方向發(fā)展。尤其是基于自動化技術(shù)的微電子的系統(tǒng)設計，更加加快了電子設計的革新。
(1)基于計算機軟件技術(shù)，進行電子系統(tǒng)的板塊設計。通過有效的程序編程，進而設計出電子系統(tǒng)的各功能板塊。這樣可以很好的避免傳統(tǒng)手工作圖設計帶來的弊端。同時，基于計算機的軟件開發(fā)功能，極大地優(yōu)化了電子系統(tǒng)的革新。
(2)擁有開放式的集成芯片。電子系統(tǒng)的設計可以實現(xiàn)程序的良好轉(zhuǎn)換，并且開放式的集成電路，其電路的功能板塊集中于電路板之中，而且具有消耗低、性能高、便于安裝的特點。同時，這也是電子產(chǎn)品環(huán)保型發(fā)展的關(guān)鍵。
(3)具有便捷的升級軟件。現(xiàn)代的電子系統(tǒng)設計都是基于計算機軟件，進行有效的開發(fā)。進而，現(xiàn)代的電子系統(tǒng)具有良好的升級平臺，而且依托良好的計算機程序編程，可以做到在線或即時升級。這一特性便于電子系統(tǒng)的性能升級以及修補系統(tǒng)的漏洞。
(4)具有良好的系統(tǒng)仿真功能。這一特性可以很好的解決系統(tǒng)中的電子數(shù)值問題，同時可以對系統(tǒng)起到試驗或定量分析的目的，進而進一步的開放化系統(tǒng)。
微電子設計自動化的過程，需要基于數(shù)學、物理等多學科的技術(shù)。尤其是計算機的程序編程，極大地豐富了微電子的系統(tǒng)設計，同時使得微電子系統(tǒng)很好的集成于芯片之中。
3、微電子設計自動化系統(tǒng)的功能板塊生成
微電子設計自動化很大程度上是基于計算機編程技術(shù)，尤其是系統(tǒng)的仿真、升級、集成等功能，為系統(tǒng)的功能板塊生成提供了良好的平臺。因此，現(xiàn)在的微電子功能通過電子芯片就可以很好的實現(xiàn)。
(1)系統(tǒng)的子板塊設計。這一板塊的設計主要是對于子版塊的輸入功能設計，這樣可以便于體統(tǒng)開發(fā)者對于系統(tǒng)的程序語言進行合理的定義。同時基于子系統(tǒng)的輸入功能，便于系統(tǒng)程序的編程的優(yōu)化處理。子系統(tǒng)的輸入板塊可以起到程序語言的檢查或修正的作用，而且在進行系統(tǒng)程序編程的過程中，還需要基于輸入子板塊，進行合理的程序語言的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化，從而便于系統(tǒng)的內(nèi)容統(tǒng)一化。對于輸入的數(shù)據(jù)，輸入板塊可以實現(xiàn)很好的數(shù)據(jù)儲存，進而便于系統(tǒng)的調(diào)用。
(2)數(shù)據(jù)板塊的生成。系統(tǒng)的程序編程是一項復雜的工程，其編程的數(shù)據(jù)比較的龐大。尤其是對于系統(tǒng)的功能編程，會產(chǎn)生大量的結(jié)果和調(diào)用數(shù)據(jù)。這樣就需要對數(shù)據(jù)建立一個數(shù)據(jù)板塊，這樣便于系統(tǒng)的調(diào)用，以及系統(tǒng)的在線升級。同時數(shù)據(jù)板塊可以擴容系統(tǒng)的功能，尤其是自動化的程序革新。
(3)系統(tǒng)的仿真板塊。這一板塊的生成主要是針對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行自動化的試驗和數(shù)據(jù)分析。這樣就可以比較真實反應出系統(tǒng)的演變情況及運行發(fā)展的全過程。同時，基于“人造”電子環(huán)境，對系統(tǒng)的模型進行功能測試，可以對系統(tǒng)進行優(yōu)化處理，這也是系統(tǒng)現(xiàn)代化的主要特性之一。
(4)功能診斷板塊。基于程序系統(tǒng)的微電子技術(shù)，其在進行編程的過程中，需要對系統(tǒng)進行自動化的驗證和檢測。也即是說，這一板塊的設計，可以對各個子版塊的系統(tǒng)進行故障的排查和診斷。這樣，可以保障各個子版塊做到無縫連接，避免其系統(tǒng)在運行的過程中，出現(xiàn)系統(tǒng)的規(guī)劃不合理的問題。
(5)電路板塊的有效規(guī)劃。基于微電子系統(tǒng)的開放式的特性，其在功能的實現(xiàn)過程中，各個板塊要實現(xiàn)無縫連接，電路板塊的規(guī)劃非常的重要。而且合理的板塊規(guī)劃可以實現(xiàn)芯片的低消耗、高性能的目的。
4、微電子設計自動化的應用
基于微電子設計自動化的優(yōu)越性，其已經(jīng)逐漸的滲入到我們的實際生產(chǎn)和生活之中，尤其是仿真技術(shù)的生成，極大地優(yōu)化了高校的教學改革，以及開放的集成技術(shù)，便于各種應用程序的開發(fā)。
(1)基于微電子自動化技術(shù)的仿真特性，其廣泛的應用于高校的教學領(lǐng)域之中。尤其是對于電氣工程類的實踐性教學，其具有良好的優(yōu)越性。基于該項技術(shù)可以對于專業(yè)術(shù)語和操作，進行形象的展示和描述，這樣便于抽象性問題的解答和知識的傳授。同時，基于其仿真性能可以優(yōu)化電子實現(xiàn)的開展，讓學生可以自主的實踐性學習，進而拓展了學生的學習空間。
(2)加速了電氣設備的革新。基于微電子自動化技術(shù)的開放式程序軟件，其在后期的改革過程中，為電氣設備預備了足夠升級的空間。尤其是功能系統(tǒng)的擴容性，極大地優(yōu)化了電氣設備的升級模式。同時，由于微電子技術(shù)的集成特性，使得現(xiàn)代的電氣設備逐漸的朝著小型化、高性能的方向發(fā)展。
(3)應用于各種應用軟件的開發(fā)，尤其是開放式的電路模式，更加實現(xiàn)了電氣設備的通用化的進程。一些關(guān)鍵的電氣設備制造，已經(jīng)很好的實現(xiàn)了ASIC的編程。同時，基于這種編程模式，便于專一化的電路集成，進而使得電氣設備的規(guī)格逐漸的統(tǒng)一化，這樣可以極大的方便電氣設備的使用，同時降低了電器的生產(chǎn)成本。
5、結(jié)語
在電子信息科技時代，基于計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，微電子設計自動化逐漸的通過程序化的模式實現(xiàn)其系統(tǒng)化。同時，基于其優(yōu)越的特性，其已廣泛的滲入到實際的生活和生產(chǎn)之中，尤其是應用于高校的教學和應用軟件的開發(fā)之中。
電子設計技術(shù)論文:電子設計自動化技術(shù)的教學研究與實踐
摘 要： 本文討論了在EDA技術(shù)的教學中采用項目式教學法，使學生在參與項目的過程中學習知識。學生在教師的指導下實施并完成一個比較完整的特殊項目工作獲取知識，而項目的選擇需要根據(jù)學生的特點和相關(guān)的理論知識特別設置。與此同時，教師在學生參與項目的過程中穿插講解知識，讓學生更容易理解和掌握教學內(nèi)容。在項目開發(fā)的教學過程中，讓學生分成不同的研究小組，增強了學生的工程意識和團隊意識。
關(guān)鍵詞： 項目教學法 EDA技術(shù) 教學改革
1.引言
在傳統(tǒng)的教學模式下，教學內(nèi)容是理論教學和實踐教學相結(jié)合獨立開課，而且學生是在學習理論知識的基礎之后再到實驗室去做相關(guān)的實驗。而對于電子設計自動化技術(shù)，即EDA技術(shù)，這門課程的教學來說，這種傳統(tǒng)的教學模式存在著一定的弊端，因為很多學生及時次接觸這門課程，所以在理論教學的過程中存在很多難以理解的抽象內(nèi)容，而在做實驗的過程中又無法將學習的理論知識運用到實踐中去，理論與實踐相脫節(jié)，這大大降低了學生學習的主動性和興趣，導致了教學難度成倍增加，所以教學的改革需要加快進行。在傳統(tǒng)的教學方式下，其教學目標不明確，傳統(tǒng)教學注重理論知識而忽視實踐能力。而社會要求高校畢業(yè)的學生動手能力提高，動手能力成了高校畢業(yè)生的一個重要能力，所以我們要著重培養(yǎng)學生的實踐能力。因此，在進行EDA技術(shù)教學時，我們需要采用新的教學模式，而項目教學法是在學生參與項目的過程中學習知識，同時理論知識在實踐的過程中獲取，所以采用新的教學模式，即采用項目教學的方式引導學生成為迫切的要求。
2.研究現(xiàn)狀分析
國外的高等職業(yè)教育形式多樣，各有千秋。德國經(jīng)濟的騰飛與其高等職業(yè)教育密切相關(guān)，經(jīng)過多次教學改革，德國目前采用“雙元制”的校企合作方式取得了很大成功。法國注重產(chǎn)、學、研的結(jié)合，以“大學校”的模式培養(yǎng)人才，強調(diào)理論加實踐，堅持培養(yǎng)人才的多面性和多學科性。澳大利亞“階梯教育”模式與證書、學位及工作方向?qū)０拇罄麃唽嵭小半A梯教育”模式，這種模式將教育水平與所取得的證書、學位及工作方向?qū)饋怼1]
我國的高等教育從1979年至2009年間教育有關(guān)法律、法規(guī)及文件的變化可以看出，在改革開放的初級階段，高等教育發(fā)展戰(zhàn)略主要還處于探索和調(diào)整階段。從1998年以后，隨著高等教育本身實力的不斷增強，也隨著中國特色的社會主義市場經(jīng)濟體制的初步形成和走向完善，中國高等教育發(fā)展戰(zhàn)略也逐步自成體系、重點明確，走向有詳細規(guī)劃、有落實措施的新階段。[2]
隨著社會對高等教育要求的不斷提高，尤其是北部彎開發(fā)區(qū)建設的深入，社會需要直接從事生產(chǎn)、建設、管理、服務及時線工作的應用型高等專門人才，高等院校越來越多采用項目教學法培養(yǎng)學生的實踐能力及團隊合作能力。對人才的需求不斷提高，這就要求院校在培養(yǎng)EDA技術(shù)人才時結(jié)合產(chǎn)品的市場效率和技術(shù)要求，加大教學改革的力度，研究實踐具有實效的教學方法，培養(yǎng)具有工程意識和創(chuàng)新能力的EDA技術(shù)人才[3]。
3.教學形式與內(nèi)容
如何讓學生們對學習的興趣進一步提高？如何讓大部分學生能通過自己的思考完成任務？這些是教學急需解決的問題。理論教學中培養(yǎng)了學生的一種思考方式，但不能最終提高學生的動手能力。在項目教學法中，EDA課程設計和開放的實驗給學生提供了進實驗室的平臺，在EDA課程中采用項目教學能很好地鍛煉學生的學習能力、實踐能力及創(chuàng)新能力。我們所討論的項目教學法是以教師為主導、學生為主體、實踐為導向的教學方法。在教學活動中，項目教學法最重要的特點是改變了傳統(tǒng)教學方法中教師為主體的局面，使學生從被動學習改變?yōu)橹鲃犹骄啃詫W習。在項目教學法的教學過程中，有以下幾個重點需要特別注意。
3.1選擇合適的教學項目
教學項目的選擇主要是從教師層面來講的，選擇好一個好的項目對教學的順利開展至關(guān)重要。采用項目式教學的前期工作是選擇合適的工程項目，這些項目應該是從工程實際出發(fā)選擇符合學生知識水平的典型性的項目，項目的選擇應遵循以下幾個原則：
3.1.1項目的工程實用性：我們應盡量將真實的工程項目作為教學所用的項目，首先，真實的工程項目可以培養(yǎng)學生的工程意識，學生在參與項目的真實工作和學習環(huán)境中更能提高自身的能力；其次，學生對真實的工程項目更感興趣，學習的熱情更高，學習的主動性和積極性也更高；再次，真實的項目不應該只是采用仿真的方法模擬，好能用實物的形式實現(xiàn)，讓項目的真實成果給予學生更多的成就感，較大限度地激發(fā)學生的學習興趣；，真實的項目能提高學生動手能力，尤其是調(diào)試電子電路的能力，還能促進學生從實踐的角度對理論知識進行進一步的綜合與理解。
3.1.2項目難易程度需要適合學生的層次：項目教學的進程中，所選擇的項目太難可能導致學生無法完成預期目標，從而打擊學生的信心，知識的傳授也無從說起。另外，太容易的項目則會讓學生感覺沒有挑戰(zhàn)性，即使完成了項目也會缺乏成就感，無法調(diào)動學生的積極性，違背了項目教學的初衷。所以，在EDA技術(shù)這門課程的教學過程中，項目的難易選擇需要教師不斷摸索，尋找出難易適中的教學項目。
3.2以學生為主體
以學生為主體是項目教學法的一個重要標志，包括以下幾個內(nèi)容：首先，各個學生小組是完成項目的主體，學生的分組以學生自愿為原則，以體現(xiàn)學生的主動性。另外，不合理的分組可能會使小組內(nèi)部合作不順暢，出現(xiàn)小組之間競爭不合理的現(xiàn)象，從而降低學生的學習主動性，所以，分組在學生自愿的基礎上，還需要老師根據(jù)班級內(nèi)不同學生的學習情況（包括學生的知識結(jié)構(gòu)、動手能力甚至性格特點等）對分組進行一定程度的干預，從而達到成績好的學生帶動成績較差的學生的目的，以保障教學效果。其次，小組成員中以投票的方式自由選擇并確定小組隊長，由隊長來分配各個成員的工作任務，對于不同的項目，小組隊長可以輪流當選，以培養(yǎng)學生的工程組織與合作能力。再次，在參與項目的過程中，小組中各個成員按不同的任務或搜集、選擇信息資料，或搭建電路，或編寫程序，由學員共同研究解決問題。，任務完成后，每個小組成員都必須匯報工作，匯報內(nèi)容包括在完成項目的過程中所遇到的問題及解決問題的方法，以督促學生共同合作。
3.3教師適時引導
在項目教學的過程中，雖然是以學生為主體，但教師的地位仍然很重要。教師在教學過程中適時引導與點評是教學順利開展的必備條件。首先，在項目式教學開始時，教師要對項目有一個整體介紹，還要給予學生必要的引導，并由此上升到理論的知識傳授上，使學生在做項目時少走彎路。其次，在項目進行的過程中，學生遇到的難題，應該給予針對性的、啟發(fā)引導式的指導，引導學生自己總結(jié)問題，理論聯(lián)系實際，避免學生出現(xiàn)“卡殼”的現(xiàn)象而無法跟上項目的進度。只有這樣，學生才能在參與項目的過程中提高技能，理解并掌握知識，以避免學生在做項目時盲目處理，手足無措。說到底，在項目式教學的過程中，教師要從知識的灌輸者變成組織與引導者。
3.4評價機制
在項目教學法中，對學生的評價機制非常重要，這將極大地影響教學的質(zhì)量。因為好的評價機制讓學生更加勤奮，而差的評價機制則可能扼殺學生的創(chuàng)造性和積極性。所以，在學生的評價機制中，及時，各個項目小組成員要加強合作，學生的相互合作參與能力也作為成績的一個重點，以提高學習成績較好的學生對學習較差的學生進行一定程度的幫、傳、帶的積極性，同時也可以盡量避免出現(xiàn)小組中個別學生偷懶不參與完成項目的情況。第二，在項目完成時，鼓勵各個小組之間相互交流，并盡量利用每一次課堂的機會，讓每個小組都進行相應的匯報。第三，教師再進行適當?shù)狞c評和評分，這樣做不但可以提高學生的綜合能力，還能提高學生對項目中所蘊涵知識點的掌握程度。第四，根據(jù)具體情況，將每次課堂的評分為學期成績的重要組成部分，加大平時課堂評分在評價機制中的比重，讓學生更認真地對待平時課堂知識的積累，同時也能較大限度地提高學生的學習積極性，培養(yǎng)學生的能力，增強教學效果。
4.結(jié)論與展望
項目教學法在DEA技術(shù)教學中的實踐表明，學生在參與完成具體項目的過程中學習熱情更高，學生的動手能力和團隊合作能力得到了大幅度提高。在教學的過程中，不僅使學生在實踐中鞏固了理論知識，讓學生掌握教學中的各個重要知識點，而且讓學生學會了在探索中發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，提高了學生綜合能力。
項目教學法的研究與實踐是教學改革的一個重要方向，它激發(fā)了學生的學習興趣，培養(yǎng)了學生的綜合素質(zhì)。在今后的研究中，我們可以在項目的選擇與討論及對學生的評價機制上進一步進行完善，以較大限度地調(diào)動學生的學習主動性，增強教學效果。
