浅谈EDA技术在教学实践与发展中的应用

蒋智钰+谭晓玲

摘 要：作为电子信息工程专业的学生，除了要能够了解传统的集成电路以外，还必须将其与各类元器件、计算机相结合，掌握适应现代化电子领域中的前沿新型综合性学科；因此，了解并掌握EDA技术不仅有利于我们吸取所学专业新兴知识，更能够在实践工作中将其综合运用到电子设计研发中。

关键词：EDA技术；教学实践；电子设计

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.244

0 引言

电子设计自动化（EDA技术）标志着当今电子信息工程领域最新的发展动向，可以将电子研发产物从电路设计、性能分析到设计出IC版图和PCB版图的整个设计流程都运用计算机进行自动化模式处理。本文主要是通过EDA技术发展至今的作用与特点，并结合EDA技术在教学实践方面、元器件方面、电子设计过程方面应用的阐述来对EDA技术在几个不同方面发展应用的思考，并对我们在EDA实验实践课上通过对EDA技术的接触后将其与传统的固定硬件电路板作对比，思考其不同之处；对电子设计过程的发展与应用来作一个较为综合的阐述。

1 EDA技术在教学实践方面的发展应用

现在我们在学校所学习的电子电路比较复杂，在电路设计当中有很多的关于数字电路方面的知识和应用也包含其中，在电子设计当中会广泛的使用到可编程逻辑器件，因为可编程逻辑器件能够在提高系统的可靠性的同时增强设计的灵活性与可维护性，能够使电子线路的设计更加方便与快捷，EDA实验软件就是我们必不可少的软件工具。

在学习EDA实践课的这段时间当中，通过老师对EDA软件的介绍与我们自己的实际操作操作看来，我认为EDA这个软件在进行电子电路设计时是非常方便的：

①我们在以往的电路实验当中都是自己对照着电路图来进行连线，电路图复杂一些就会将线路连接错，并且对于设计的电路而言工作频率低、干扰大，接线是固定的，使得有着比较大的局限性；而EDA实验软件采用了软开放结构，不仅能够在高频状态下工作，而且抗干扰能力强，我们在做实验时在软件上接好需要的连线，下载到电路仿真箱就能实现将模拟电路接通，如果过程中出现错误或连线错位等现象，软件就会自动弹出其对话框，这样就避免了电子元器件连通出错而导致的电路板故障和出现其它问题的迹象；这种软接线方式还能够定义好接线保存在计算机上方便下次实验时读取，如果是硬件就不能够做到。②在进行电子实践的设计中经常会用到显示电路，如果显示电路连接到了固定的引脚，导致实验时没有所需要的输入输出口就会浪费电子元件内部原本充足的资源；EDA实验软件用的是智能译码技术，与软件连接技术相似，在软件上设置好译码方式后，下载到实验箱上即可在实验箱上实现所要求的译码电路。③我们再做模电和数电实验室采用的都是固定的电路板，其接线全部固定，因此模式也无法改变，用人工接线固定的電路板不便于观察；EDA可以采用各种多样性的设置模式来对软件进行多样化的设置，在对其模式进行选择设置的时候，电子元件会相互产生冲突并给出相应的提示，以防接线出错而造成不必要的损失。

电子设计自动化的发展与使用不仅让我们对所学的知识中较为前沿的技术和器件加以了解，还能够让我们对现代化的电路电子的设计软件、性能及电子产品的设计和生产过程都有一个比较感性的认识，是我们能够更加直观的将课本上的理论知识与实践操作两者相结合。

2 EDA技术在电子设计过程的发展应用

EDA技术是在电子设计中对于其它研发或模拟的方式来说其级别相对较高，以电子理论作为基础使得在制作过程中不需要用到基础的电路元器件模拟图，只需要确定所设计的目标后就可以直接在计算机上进行实际设计操作了，大大降低了对过于关注电路的细节而造成的约束及限制，提高了在设计中的拓展型、多样型的创造观念。

EDA技术在计算机上的流程基本为系统划分、VHDL硬件描述语言的输入经编译器来完成代码仿真。其自动化的制作利用文本与图像线型编辑功能来进行设计描述。电子设计借助编译器进行编译排错，再将软件和硬件进行连接便于实施功能仿真，确认仿真无误后通过FPGA完成逻辑映射操作，即编程下载，系统设计完成。

EDA技术在电子设计时的应用要注意以下几点：

（1）在制作电路与元器件的布置时，延时时间具有无法估计的工况，自动编译会产生一部分多出线路，因此，在电子设计自动化的时候，反向器的个数不易为偶数并联连接；（2）在配置I＼O口时，一定要将输入在没有空置的情况下进行接地，在驱动时要确定是有源信号；（3）在制作电子电路的时候，通常需要留出足够的逻辑单元和引脚，以满足将来可能会进行的延伸和变动时候的需求；（4）一定要对各个电子电路的元器件采取温度保护，以避免其在运行过程中温度对元器件的损耗。

目前对于电子设计自动化的发展应用，可以通过软件来实现设计并对硬件功能进行全面的描述，最后由FPGA/CPLD得出设计结果；因此，同传统的电子电路制作相比较EDA技术在工业和电子信息化的领域中有着根本性的创新。在当前电路电子设计过程如此复杂化的环境下一旦脱离了EDA技术的支持或者说EDA技术没有更进一步的发展，必定就极其难以制作出大规模、多元化的集成电路。

3 结论

EDA技术的应用与发展对于电子领域而言是具有创新性的技术突破，就现代化的进程而言；不仅在于教学实践中，在电路电子设计中，EDA技术能够直接或是间接的应用是越来越多，越发的广泛，具有多功能、智能化的电子产品的设计其大规模、精小细的电路电子设计已经是离不开EDA技术的使用与支持了；并且EDA技术已成为当今最为核心的与电子电路设计密不可分的组成部分；EDA技术的发展可以带动或提高电子产品核心地位，促进电子领域不断地向着大规模集成化、多功能化、智能化、小型化等方面的发展。

参考文献：

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