EDA技术在数字电子技术实验中的应用

熊波

摘要：随着科学技术的快速发展，计算机技术逐渐被运用于生活的方方面面，EDA技术也不断得到完善，被用于各个学科领域，尤其是在数字电子技术领域中。EDA是进行电子产品自动化设计的一种最新技术，其在数字电子技术实验中的应用大幅度提高实验过程的精确性、有效的冲击了传统教学实验、促进数字电子技术的发展与创新。同时，EDA技术在数字电子技术中的应用较为广泛，主要体现在教学、科学研究、产品设计与制造等方面。本文将从以上这些方面展开论述。

关键词：EDA技术；数字电子技术实验；具体应用；ASIC集成电路

引言

EDA技术是先进的计算机应用技术之一，由于其广泛的应用而得到快速发展。根据其广泛的发展前景，从EDA的设计流程入手，分析了EDA技术在数字电子技术实验中的优势作用，如大大提高精确度、简化实验过程、降低理解难度、促进教学改革、提高学生的自主学习能力等[1]。因此，其应用也涉及到生活的方方面面，在教育教学、科学研究、产品设计与制造等领域都有重大突破。

一、EDA技术简介

1.1 EDA技术概述

EDA全称为电子设计自动化，是Electronic Design Automation的缩写。EDA是逐渐从计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助测试以及计算机辅助工程发展而来的以计算机为工作平台，融入了其它计算机技术、应用电子技术、智能化技术以及信息处理等理念，从而进行电子产品的自动化设计的一种最新技术。

1.2 EDA技术流程

在EDA软件平台的基础上，通过采用硬件描述语言，如VHDL、Verilog HDL语言编写程序，经过计算机完成编译、化简、分割、综合、优化、布局布线以及仿真等过程，最后选择合适的芯片进行相应的适配编译、逻辑映射、程序下载等工作。

1.3 EDA技术的发展前景

在EDA技术的基础上，可以发展电子技术、机械工程、航空航天技术、化学化工、生物科技、军事技术、医学技术等各种具有较好发展前景的应用技术，几乎运用于所有的学科当中，所以EDA技术在现实生活中得到了广泛的运用，尤其是在数字电子技术实验中的广泛运用。除此之外，EDA技术在科学研究、教育教学、产品设计以及制造方面中也有广泛涉猎[2]。

二、采用EDA技术发展数字电子技术实验的优越性

2.1 实验过程的精确性

由于EDA技术是通过在EDA软件上编写严谨的程序代码来进行整个设计的实现，高度精确的编译程序、综合优化、布局布线、模拟仿真以及特定的目标芯片，经过逻辑上的地址映射，最终下载到实验板进行清晰的输出显示，所以整个流程基本属于自动化设计。高精度的数字信息反应了高精度的实验结果，在很大程度上不仅提高了电路设计的准确性和精确性，还提高了实验效率，同时使得实验结果更加形象、深刻、具体，大大减轻了设计者的反复核查工作和劳动强度。

2.2 对传统教学实验的促进作用

数字电子技术是要在各高规格芯片仪器的基础上才能完成，所以对实验成本的投入相对较大。目前我国还有很多农村、贫困山区等经济条件相对落后的地区，没有能力买到数字电子技术实验中所需要的各机械仪器，因此严重阻碍了教育事业中科技的发展。然而，随后引进的EDA技术却减轻了这一负担，通过EDA技术，可以达到很多以前传统实验能够达到的实验要求和目的，同时EDA技术的引入简化了整个实验过程的理解难度。同时，EDA技术的引用使得整个实验过程不再受时间和空间的限制，更具有开放性和灵活性，这大大提高了学生的动手能力、学习能力和实践能力，因此，对传统教学实验起着非常重要的促进作用[3]。

2.3 有利于数字电子技术的不断发展与创新

数字电子技术是对各种逻辑门电路、信号处理、集成器件的功能以及其应用进行研究的一种功能强大的技术。在信号处理中，将模拟信号转换为数字信号进行输出的技术得到了广泛使用，其操作都是在EDA软件的基础上开展起来的，现目前在越来越多的领域进行探索与创新，所以，EDA技术的应用使得数字电子技术得到不断的发展与创新。

三、EDA技术在数字电子技术实验中的具体应用

3.1 教学方面的广泛应用

现阶段，各高校基本开设了有关EDA技术和数字电子技术此类相关的课程，目的是让此专业的学生了解相关专业基础知识，并进行深入学习，直至将EDA技术熟练地运用于数字电子技术实验中。如各种门电路的设计、编码器、译码器、信号控制器、加法器、比较器、寄存器等各器件的设计等等内容，针对这些相关课题进行深入研究，甚至开拓创新出新的专业技术。既促进了专业技能的学习，又促进学习能力的培养。

3.2 科学研究方面的应用

在科研方面的应用也较为广泛，如模拟与仿真、虚拟实验、信号与系统、PPL理论、自动控制等。利用电路仿真工具对电路进行设计与仿真；利用虚拟实验有效开展数字电子技术实验；利用信号与系统、自动控制、PPL理论结合多种数学工具完成建模设计与研究等。近几年具有较大发展领域的ASIC集成电路是以EDA技术为基础的科研项目，在研究领域也得到了进一步探索。除此之外，还有众多科研方面的研究，对整个科研项目做出了较大的贡献与促进作用。

3.3 产品设计与制造方面的应用

市场上经销的EDA产品设计主要有单片机、芯片群、微处理机、数字信号处理器、信号控制灯、时钟控制信号等，以及彩电、音响、电子玩具等等产品。其制造领域不仅只涉及计算机领域，在产品调试、PCB制作、医学设备、军事领域、航空航天、机械设备等方面都有应用。随着科技的不断发展，各学科之间的交叉领域不断增加，因与EDA技术有关的设计产品及制造行业几乎涉及各个学科领域，其应用广泛。

综上所述，EDA技术是基于计算机平台的应用技术，根据此属性优势，可加强对周边技术领域的综合性应用，从而让EDA技术有更加广阔和更深入的发展前景。

四、结语

EDA逐渐发展成为一种以计算机为工作平台，融入其它技术进行自动化设计的最新技术，自然有着其不可替代的优越性。研究发现，将EDA技术融入数字电子技术实验中能大幅度提高实验过程的精准性与高效性，简化实验繁琐步骤，有利于学生创新学习。同时，改进传统教学实验方法、促进数字电子技术的发展与创新。这就决定了其广泛的应用前景，如创新式地基础教学、高科技的科研成果、高质的服务产品等。因此，EDA技术在数字电子技术实验中的运用至关重要。

参考文献：

[1]许佩博.研究EDA技术在数字电子技术实验中的应用效果[J].电子技术与软件工程，2015，5（9）：120-121.

[2]韦凡捷.EDA技术在数字电子技术实验中的实践[J].数字技术与应用，2015，8（9）：219-220.

[3]王彩凤，胡波，李卫兵，杜玉杰.EDA技术在数字电子技术实验中的应用[J].实验科学与技术，2016，（5）：14-15.