EDA教学改革思考

摘要：在数字电子技术课程中引入EDA技术是EDA课程改革的方向。本文对电子设计自动化（EDA）技术进行了介绍，说明了其发展历程和技术特点，以及将其纳入教学内容的必要性。同时，介绍了本校EDA教学的尝试，提出了教学以及课程内容设置的改革方案。

关键词：EDA技术 数字电子技术 教学内容

EDA英文全称为“Electronic Design Automation”，意即“电子设计自动化”的缩写。它是以计算机技术为基础，综合了电路、数据库、图形学、计算数学等众多学科理论而形成的技术。利用它可以完成集成电路的设计、布线等工作。也可以通过原理图输入、逻辑综合、布局布线、模拟仿真、逻辑映射、程序下载，将一个集成电路浓缩到一块小小的FPGA/CPLD芯片上。

1 EDA教学的重要性

EDA是以计算机为工作平台，以EDA软件工具为开发平台，以硬件描述语言HDL为设计语言，以大规模可编程器件FPGA/CPLD为载体，以ASIC/SOC芯片为目标器件，以电子系统设计为应用方向的电子产品自动化设计新技术。随着集成电路的发展，传统的电路设计方法已经远远不能满足现代电路设计的要求。而EDA技术在面对当今电子产品生命周期缩短、集成度高、需要及时融入新技术表现出了很好的适应性。因此，EDA技术已经成为当今电子设计的新手段，代表了电子设计的新潮流。 据了解，在很多西方国家，EDA技术已经融入教学并且占有重要地位。不管从科技发展还是从培养人才的角度，还是为了我国电子行业能与国际上形成更有力的竞争，我们都应该引进和学习新的EDA技术，培养更多这方面专业素质的人才适应竞争的需要。因此，我们应该在高校开设EDA课程，而且应该在教学内容、教学方法和手段上狠下一番功夫，深入电子类专业课程体系，做出一番深入的探索。

2 本校EDA教学的实施

从2007年开始，我校在电子类两个专业开设了《EDA技术》这门专业课，开始了EDA教学尝试。由于我们是职业院校，给学生定下的培养目标是：具有看懂或组建EDA电子系统的初步能力；具有利用EDA及其VHDL语言设计电子系统的初步能力。

在教学内容的安排上，我们将其划分为六个单元。第一单元我们讲述EDA技术基本概况、CPLD/FPGA的结构及原理；第二单元介绍EDA的设计工具软件Quartus II以及原理图设计方法；第三单元讲述VHDL语言以及简单逻辑电路的设计；第四单元讲述组合逻辑电路系统设计；第五单元讲述时序逻辑电路系统设计；第六单元为有限状态机设计。在整个课程过程中，我们把重点放在了“如何去设计一个逻辑电路，怎样去设计，以及如何将设计好的电路通过CPLD/FPGA器件来实现”上，希望通过学生了解一种器件，掌握一门语言，熟悉一种设计工具。

本课程属于实践性很强的课程，为了实践环节的顺利实施。在学校及分院领导的重视下，我们配置了EDA实训室。该实训室共50台学生机以及1台教师机，并配备投影仪及实物展台。同时我们将课程开设在实训室，通过教师一边讲解，学生一边练习的理实一体的授课模式，让学生增强动手能力。

经过几年的教学实践，我们培养了一些不错的EDA人才。与此同时，考虑到EDA课程的重要性，我们将其开设到微电子专业，同时将编程语言更改为更接近于高级设计语言的Verilog HDL，并将实验设备主要器件从早期的CPLD更新为FPGA，满足EDA技术发展的需求。

3 EDA教学改革

EDA技术作为一门独立的课程教学在高校中已经存在了好多年。在所有的电子类专业中，我们都需要开设数字电子技术这门专业基础课，它的理论性以及工程实践性很强。在职业院校里，它的任务是为培养应用型高技能人才提供必要的基础理论和实验技能。在数字电子技术课程实施过程中，我们通常会安排若干个实验项目，有时会利用仿真软件multisim做模拟，有时会直接利用实验箱。在利用实验箱进行实验的过程中，存在接触点不稳定、损耗大、实验功能单一等等诸多的缺点。而且由于元器件不断重复使用，加上连线的可靠性变差，容易产生接触不良等诸多问题。我们可以尝试将EDA技术与数字电子技术融合而成一门专业课，在讲授数字电路的同时，通过EDA技术，让学生掌握设计以及实现的方法。将EDA引入数字电路是现代教育发展的趋势。通过计算机辅助软件来进行数字系统设计和模拟仿真，这种实现方法易于修改、易于实现并且安全，同时排除了学生对设备安全的担忧。利用EDA工具，学生可以在学习的过程中充分发挥创造力，做不同的尝试，大大激发学生的兴趣，培养和提高学生的创新意识和创新能力。

4 结束语

EDA教学在高校中具有至关重要的地位，围绕EDA教学的改革始终争论着，我们只有遵循教学规律，不断改革创新，为培养出高素质的应用技术型人才而努力。

参考文献：

[1]高玉宝.《DSP技术及应用》基于FPGA实践教学改革的探讨[J].科技信息，2008（18）.

[2]潘松，王芳，张筱云.EDA技术及其应用（第二版）[M].科学出版社，2011.

[3]黄明文，刘玉荣，刘汉华.EDA教学应以数字电路为基础[J].2002（1）.

作者简介：王波，无锡职业技术学院物联网学院教师，主要研究方向：嵌入式、IP通信、电子技术。