EDA技术在电子信息工程专业中的应用研究

白楠 孙延辉

（辽宁石油化工大学信息与控制工程学院，辽宁抚顺 113001）

电子信息工程专业是实践性很强的一门学科。为了推进学科发展，更好地适应经济发展需求和学生的就业需要，必须制定切实可行的有针对性的培养计划，课程的设置要符合人才发展的需要，要适应市场的需求，EDA技术课程是一门电子信息工程专业开设的专业必修课，在学科计划中起到承上启下的作用，EDA技术课相比于其他电路设计类课程具有明显的新颖性和实用性，在当前已经开设此课程的电子信息工程专业建设中起到了良好的推动作用，具有良好的教学效果。

1 EDA技术概述

EDA（Electronics Design Automation）技术是电子设计自动化的缩略语，在上世纪末开始，从辅助设计到辅助制造，再到辅助测试，层层递进发展而来。它借助于计算机仿真平台，应用其特有的编程语言，将计算机仿真技术、电子电路设计技术、人工智能技术等技术综合运用，将编写的代码通过计算机平台下载到可编程逻辑器件PLD中，经过功能仿真、逻辑综合、逻辑仿真和布局布线等，完成电子产品的自动化设计过程。这种电子产品的设计方式目前已成为硬件设计的核心技术，有着重大的实际意义。

EDA技术自上世纪70年代出现萌芽以来，逐渐地凸显其优势，它能够最大限度减少硬件设计产品的完成时间，使产品能够尽快投向市场；具有提高性能价格比的优势，并能够促进电子产品的功能全面快速的达成。

2 EDA技术的应用及发展趋势

EDA技术应用广泛，涉及到设计业和制造业各领域均有不同的应用。本文从以下几方面阐述EDA技术的应用和发展:

（1）科研方面。EDA技术主要是利用电路仿真工具(Multisim或Pspice)对电路进行设计和仿真。使用虚拟仪器进行一些产品测试；将FPGA和CPLD器件实际应用于仪器设备中，设计PCB和ASIC等。（2）教学方面。EDA技术几乎是所有理工科高等教育院校，尤其是在电子信息领域的高校的必开课。主要目的是让学生学习和了解EDA技术的基本概念和原理。能够以相对标准的方式编写和使用VHDL语言。掌握逻辑综合的基本理论和算法；使用EDA技术工具在一些相对简单的电子电路课程中进行实验验证。并能设计一些简单的系统设计。学生们学会利用电路的仿真工具（比如Multisim和Pspice）和PLD开发工具（如Altera/Xilinx的器件结构以及开发的系统）的使用，以此为今后的工作打下一个良好的基础，让他们能够赢在起跑线上。（3）产品的设计与制造。包括了系统级仿真；寄存器级仿真；电路级仿真等各个环节。

如PCB的生产，电子设备的开发和生产，焊接电路板，ASIC的生产等是其相关的产业链。从EDA技术的使用的领域观察来看，EDA技术早已经深刻地融入到了各行各业之中，包括电子、化工、矿物、生物、医学、通信、军事、航天航空等各个极其重要的领域，都有EDA技术的应用。

图1 EDA开发流程图

除此之外，EDA技术的软件的功效日益壮大，原本的功能非常单一，现今也丰富了数不胜数的新的用途。如机械制造、建筑设计等都可以使用它的软件。目前EDA技术的发展趋势是由于广泛应用的多样性、功能强大的软件支持、开发工具的不断更新，这和政府的关注与支持是分不开的。

EDA技术的发展极其迅速猛烈，简直就可以说是日新月异。EDA技术的应用极其广泛，现今已经深深地融入了世界各地的各行各业之中。不断地提高EDA技术的水平，设计的工具也被发展得日渐完美，EDA的市场日臻成熟。

3 EDA技术设计流程

EDA的设计流程是“自顶向下”的设计思路。这使得设计者能够更好地从宏观去把控自己的设计，更好地完成设计需求，提高整体的设计效率。其设计开发流程图如图1所示。

4 EDA技术对电子信息工程专业教学的作用

电子信息工程专业实际教学工作中，涉及到多门类课程的教学活动，有基础课类，有专业基础课类，有专业必修课类还有专业选修课类别。这些类别中的大部分课程都是传统意义上的课程，采用按部就班，依照教材的灌输式授课方式，对这类课程学生大多数已经失去了兴趣，课堂学习效果不是十分理想。而EDA技术课程作为实践类课程代表，采用计算机为教具，课堂教学是以确定目标为导向的，将所学理论与实物演练实地结合起来，能直观、形象地展现出丰富的教学内容。相比于传统的理论课程，这类课程更容易激发学生的学习热情和学习兴趣，EDA技术课程的学习中，摒弃了那种重复性的学习过程，可以采用全新的教学模式，通过科学合理的教学模式设计，提升课程的趣味性和实用性。并且EDA课程的展开都是理论课结合实验课和课程设计的方式进行的，由理论到实际，由浅入深，由表及里的方式能更好地提升整体的学习效果。在学习中，学生需要扎实的理论功底，很强的动手能力，要多次进行仿真实验工作，不断发现问题和解决问题，全面提升自己的学习能力和动手实践能力。通过EDA技术课程的教学，让学生开展各种开放型实验，促进学生在反复的实验过程中，牢固地掌握理论知识，并形成良好的编程能力和解决实际问题的动手能力和实践能力。通过教师向学生提前布置设计任务，增强教师和学生双方的主观能动性，更好地培养学生的创新型。EDA课程在电子信息工程专业中的设置，能够更好地调动学生学习的积极性，提升学生的创造能力。

5 结语

综上所述，EDA技术以其出现的合理性，发展的迅猛性，是当前信息化时代发展的必然趋势，其应用日趋广泛，涉及多个行业领域，是现代电子电路设计的核心技术，在现代电子技术发展中发挥着重大的作用。电子信息工程专业作为工科学术领域内的一个重要学科，EDA技术在该学科教学中的应用不容忽视，需要积极地进行EDA课程设计，将理论知识更生动的形式展现在学生面前，加强学生对理论的吸收掌握。这样可以提高教学效果，也可以培养学生对问题的探究能力和解决能力，使电子信息专业的教学跟上时代发展的步伐，培养更多社会所需要的人才。