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測試系統設計方案范文1
關鍵詞：軌道交通；AFC；綜合；測試；經驗
中圖分類號： C913 文獻標識碼： A
AFC系統的綜合測試是在AFC系統的所有子系統測試（PAT）、144小時連續測試、系統測試（SIV）等都已經完成的情況下，為檢驗系統的適應性、可靠性，模擬系統的真實環境進行的測試。目的在于測試AFC系統的功能（用戶需求）、性能（設備可靠率、設備完好率等），是否符合國家相關標準法規以及企業的需求，是否滿足集成商對于用戶的承諾。具有任何模擬測試、軟件測試無法比擬的實效性，是開通前必須進行的驗證性測試工作。由于測試牽涉的內容細致、數據要求嚴格、設備接口多，必須有嚴密的組織和精心安排，以及周密的測試方案。通常首條線路運營方會找第三方進行系統測試，西安地鐵在獨立實施AFC系統的綜合測試上進行了有益的嘗試。
1、測試內容及目標
1.1測試對象
ACC系統、一卡通系統、線路中心系統(LC)、車站計算機系統(SC、車站所有終端設備(SLE)：TVM、BOM、AGM等。
1.2測試內容
1.2.1系統的互聯互通功能；
1.2.2模擬乘客實際購票進、出站檢票的流程，檢驗系統功能、參數指標；
1.2.3終端設備、SC、LC、ACC、一卡通系統間數據統計的準確性與完整性，驗證ACC清分數據的正確性；系統設備運行的穩定性、可靠性；
1.3測試目標
1.3.1一般要求連續測試3個月以上，測試量越大越好，嚴格按照運營后的管理要求進行操作；
1.3.2設備完好率：≥98%，交易故障率：≤0.2‰，數據統計誤差率（包括與一卡通對賬數據）：≤0.1‰（以上均為參考指標）；
1.3.3各種情況下的票價、扣費機制是否全部符合計費原則；
1.3.4檢驗AFC系統管理流程以及工作人員的熟練程度是否達到實際運營需求；系統是否達到開通試運營的相關指標及條件。
2.測試方案
2.1通信連接以及傳輸測試
在綜合測試前首先確認AFC系統與通信系統的接口保證。由各個車站設備產生預知的數據，經車站以太網傳送到車站計算機，再由地鐵骨干網送達中心，中心驗證數據的完整性和準確性。由中心生成預知數據經地鐵骨干網下達車站，再由車站計算機下達SLE，驗證數據的完整性和準確性。通過以上測試確認數據在整個系統中傳輸的完整性和正確性。
2.2參數測試
參數包括：時鐘同步、運營時間參數、票價表、操作權限參數、黑名單參數、軟件更新等項目。通過參數正確性測試，保證系統的各項測試和運營在統一的參數支持下運行。
測試方法通常有基于功能的黑箱測試和基于結構的白箱測試，黑箱測試用來檢測是否有錯誤，白箱測試用來發現并定位錯誤。
2.3與外部系統的接口測試
AFC系統與、一卡通、供電、FAS、綜合監控等外部系統有密切聯系。實際過程中，可以根據總體設備調試進度，合理安排相關測試。接口測試前，雙方廠家需對以下內容進行測試確認：命令/數據格式、交易格式、通信機制和異常處理機制的檢驗，并提交各自的自身完整性測試報告。
2.3.1 清分系統與一卡通
西安地鐵目前采用的是內部小清分系統，主要用于系統各項參數的下發、各類數據的上傳、制票管理、黑名管理、密鑰管理。從清分中心發送的運行參數文件，要求線路的設備運營模式顯示一致；CC向清分中心系統發送設備原始交易文件，要求清分中心能正確處理CC按照一定的頻率發送的原始交易文件；驗證CC的處理性能, 以及清分系統接收清算文件是否準確。
2.3.2與FAS（防災報警系統）的接口
關鍵是與車站IBP盤上的火災聯動功能，在緊急情況下能夠直接接受防災報警系統的指令, 啟動售票機、閘機進入降級模式，方便及時疏散乘客。
2.3.3與綜合監控系統的接口
中央通過綜合監控系統，實現所有非行車類設備的集中監控，包括AFC系統設備的客流數據、設備狀態、模式情況等。測試方法為點表測試法，難點在于出現問題后的原因判斷。
2.4運營模擬測試
運營測試核心：以各類實際的車票為載體，用窮舉法列出系統中可能出現的各種車票的使用情況，根據不同車票的使用狀態，實現系統內全部票種及設備類型，設備的各項功能進行測試，以及對SC、CC系統的整體功能，交易清分等進行全部測試。
2.4.1測試要求
AFC是面向普通乘客的交互設備，其使用、輸入具有離散性，因此測試的輸入、輸出不僅有常規的狀態，更要盡可能地反應出系統邊界效應。方案設計時，要考慮能夠全面的將系統的輸出及內外部狀態、因果關系引出，構造直觀、可操作的輸入、輸出數據和操作指令。
2.4.2測試程序
基礎測試文件是保障測試完整的重要手段，需提前對所有設備測試過程進行規范定義，包括：BOM、GATE、ATVM、E/ S、SC、CC的測試文件。通過實際的車票、客流以及故障模式流程測試，將所有設備的功能驗證有機結合，實現真實的驗證測試。
2.4.2.1車票測試
設定最小測試單元樣本：4個車站、 62臺TVM、12臺BOM、108個通道閘機。每個車站為一組，每組14個人，其中10個為專業測試人員（測試人員分為4個小組，包括TVM 2人、BOM 2人、AGM進3人、AGM出3人，分別對應單程票、計次票、工作票四種票種），4個為模擬乘客。共計發售單程票1280張，其中,TVM發售200*4張，BOM發售120*4張；共計走票2500次（155+75+95）*4+（145+70+85）*4），所有測試用例覆蓋了3個票種使用過程中發生的以下11種情況：
1）本站進站，本站出站；
2）本站進站，其它車站出站；
3）無進站記錄，其它站出站；
4）無出站記錄，其它站進站；
5）已有進站記錄，再次進閘：
6）超時：本站進站，其它站出站；
7）超程：本站進站，其它站出站；
8）測試既超時又超程：本站進站，其它站出站；
9）測試過期車票進站：本站進站；
10）測試損壞車票：本站進站；
11）車票損壞：本站進站。
每個單元完成退票20次，更新車票145次。
根據測試需求，可將單元方案進行復制，在人力滿足的情況下，進行盡可能大規模的測試，提高測試量，增大邊際值出現的可能性。
2.4.2.2客流測試
客流測試目標在于通過大量的、帶一定壓力的模擬客流使用AFC設備，驗證設備的穩定性?？土鳒y試分為17組，每組10人，各組組長1人，故障記錄及處理1人。設備補幣補票、人員配車票、備用金均按實際運作進行。所有設備均要發售，盡可能覆蓋2元、3元、4元票價的車票，操作涉及售票、充值、補票、異常處理。注意事項：除壓力測試外，盡量均衡使用所有設備。
壓力測試則是在一定時間內，利用模擬乘客對設備進行大負荷的使用，檢驗設備的穩定性，通過大客流壓力測試對系統故障分析，確認系統穩定性、設備CPU利用率、存儲子系統利用率、網絡資源利用率是否與廠方提供的報告一致。
2.4.2.3模式測試
模式測試主要是降級模式測試以及相應的故障處理。降級模式主要包括進出站次序、時間免檢模式、車費免檢模式、列車故障以及緊急模式模式等。當SC發出降級指令后, SLE需在規定時間內接受到指令并執行相應動作。對降級模式進行測試和演練, 不僅可以驗證設備是否按照所設置的模式狀態投人運作, 還可以提高相關人員處理突發事件的應對能力。
2.4.3測試分析
每天測試結束后，現場數據測試人員核對設備交易記錄、檢票類設備交易記錄、設備水單、SC統計報表數據，雙人簽字確認；中央數據測試人員完成對終端設備水單、SC、LC、以及一卡通清分數據的核對工作，雙人確認；分層驗證交易數據的準確性與完整性，形成收益數據核對報告。
AFC維修人員收集由現場的設備狀態觀察員和數據測試人員記錄的設備運行記錄表，按照TVM、BOM、AGM、SC、LC等分類統計分析，根據相關標準、合同條款以及廠家測試報告，形成設備運行狀況報告。
各級測試人員對站務人員、維修人員的業務熟練情況、故障處理能力提交的業務分析報告。通過測試讓一線人員提高操作水平是測試的另一個重要目標。
3.標準依據
國家標準：《GB 50381-2010-城市軌道交通自動售檢票系統工程質量驗收規范》；行業標準：《CJJ T 162-2011城市軌道交通自動售檢票系統檢測技術規程》；地方標準：《DG TJ08-2037-2008城市軌道交通自動售檢票系統(AFC)檢測規程》、《陜西省軌道交通自動售檢票系統地方標準》、《終端設備技術規范》、以及《合同》等。
4.結束語
結合具體設備、人員、外部需求等制定優秀的測試的方案、關鍵點以及控制措施，對實現更加準確的測試目標有著極為重要的意義。
西安地鐵開通前AFC綜合測試共進行了20萬人次的購票、過閘操作，完成站級設備9類功能53個測試點的調試測試，AFC系統功能驗證點421項，發現共發現重要問題48項，一般性問題210項，并基本完成整改。設備完好率、交易故障率、交易數據準確率達到開通要求，各級各專業人員也通過實際操作處理，得到了有效的鍛煉。
根據開通后的實際運作情況，在超大客流的壓力下，數據傳輸出現延遲、設備故障率呈幾何級上升，特別是涉及乘客交互操作的設備故障情況激增，顯示出原測試方案的壓力測試量仍顯不足，集成商經驗不足也是重要原因。要做好AFC系統的綜合測試，還需要總結更加細致全面的運作經驗，重視邊際效應，完善測試方案。
參考文獻
測試系統設計方案范文2
【關鍵詞】嵌入式系統；教學；協同設計
嵌入式計算機技術是21世紀計算機技術重要發展方向之一，應用領域十分廣泛且增長迅速。隨著嵌入式系統的技術發展，嵌入式系統的設計方法也在不斷變化和進步。傳統的嵌入式系統設計方法在對目標嵌入式系統提出系統定義方案后，要對系統實現進行可行性分析和需求分析。在經過嚴格分析論證后，進入到系統總體設計方案階段，該階段除提出系統總體框架以外，還需進行軟硬件劃分、處理器選型、操作系統選擇、開發環境選擇等諸多工作。
這種方法經過多年測試驗證，在市場中具有成熟可靠、簡單實用的特點，但是該方法的設計過程明顯表現出軟件和硬件開發相對獨立割裂，而且軟件開發工作往往需要等到硬件平成后才能開展，顯然這不利于系統的最終成品推出時間控制，而且調試、測試的過程也需要反復迭代和修改設計，這樣就導致硬件方案的變動在所難免。由于軟硬件分離獨立設計，這又反過來影響軟件系統的開發，從而導致系統設計成本的提高，開發效率的降低。同時傳統嵌入式系統設計方法對開發者的設計經驗如軟硬件的劃分、系統集成調試等提出了較高的要求。
相對于傳統的嵌入式系統設計方法，引入了軟硬件“協同設計”概念的嵌入式系統設計方法能較好的彌補傳統嵌入式系統設計方法的不足。所謂軟硬件“協同設計”是在滿足系統設計要求的前提下，以達到系統能夠工作在最佳狀態為設計目標，通過統一協同分析系統軟硬件模塊資源的方法，綜合設計系統的軟硬件體系結構。這種方法與傳統設計方法相比主要的特點在于系統總體設計方案中采用了系統級的仿真建模處理，對系統所涉及的硬件和軟件針對設計要求統一建模，根據建模結果選擇最優化軟硬件劃分等設計方案，并對軟硬件協同仿真和驗證。如圖1所示為一種典型的嵌入式系統協同設計方法。
從圖中可以看到，嵌入式系統的“協同設計”方法與傳統的嵌入式系統的設計方法相比較而言，更重視總體設計下的系統級別的仿真建模和軟件、硬件綜合設計方法。系統級別的仿真建模通常采用獨立的功能性規格方法對系統整體進行定義和說明，根據建模結果對軟硬件模塊進行劃分，并且對該劃分方案進行性能評估甚至指令級別的參數評價。通過反復迭代得到最優化方案和結果為止。在完成了軟硬件綜合后記性具體軟硬件協同仿真和驗證，獲得滿意結果后進行系統集成和測試。值得注意的是，在“協同設計”過程中，應充分考慮軟硬件的關系并在設計的每個層次上給予測試驗證，以便于盡早發現問題解決問題，以免崩潰性錯誤發生。
軟硬件協同設計有如下一些基本要求：
統一的軟硬件描述方法。
交互式軟硬件劃分技術。這要求允許采用不同的軟硬件劃分設計方法進行系統仿真和比較，并需要輔助最優化決策及應用實施。
完整的軟硬件模型基礎。這要求設計過程的每個階段都必須支持評價，并支持階梯式的開發方法與軟硬件整合。
正確的驗證方法。
軟硬件協同設計的一些理論和方法是嵌入式研究領域的一個熱點。目前一些廠商已提供了協同設計的集成化平臺或者模型，比如ARM ESL平臺和RTSM模型等。ARM ESL虛擬平臺是采用了嵌入式系統的協同設計方法的典型平臺代表。
由此可見，這種采用“協同設計”概念的嵌入式系統設計方法是在充分利用先進模擬/仿真平臺的基礎上，合理考慮了軟硬件的劃分，并θ磧布子系統進行了可靠有效的仿真及測試，避免了致命性錯誤的產生，提高了系統開發效率，縮短了TTM。但是從另一個方面來看，傳統的嵌入式系統設計方法從系統設計經驗，開發平臺的使用到相關配套資料等方面來看都是十分成熟的方法，對于一些特定嵌入式系統或者開發者極其熟悉的設計領域（特別是MCU領域），傳統嵌入式系統設計方法仍具有非常好的應用前景。
【參考文獻】
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測試系統設計方案范文3
一個好的建筑節能設計體現在能夠很大程度上能提高能源利用率，減少不必要的能耗。因此，我們在對建筑電氣節能設計中，在保證質量過關的情況下，也應該將環保問題納入設計范圍之內。尤其是在選材和設計階段，應充分考慮到環保問題，體現出綠色生態環保意識，從而達到建筑電氣設計環保理念的實現。通過上文的敘述，我們不難總結出，建筑電氣節能設計需要對建筑設計的各個方面進行全方位衡量。不能只是一味追求建筑電氣設計節能的完美，還要考慮到建筑電氣的質量問題。要對建筑的實際效益進行整體分析，對建筑設計的各方面工作進行合理安排。
二、建筑電氣節能設計的合理利用
在對建筑電氣節能進行設計時，由于供配電系統設計較于照明設計、設備系統設計等設計方案具有更加鮮明的高技術性和復雜性，因此加強對供配電系統的節能設計能夠有效提高建筑電氣的建筑效果，提高建筑電氣節能設計。
1.良好的供配電系統
節能設計方案能夠在很大程度上提高系統的穩定性，而一個供配電系統設計方案的合理與否也與系統的節能性能息息相關。因此，在對供配電系統進行設計時，應充分考慮供配電系統設計方案合理性，加大系統運行的穩定性。（1）考慮好配電系統的負荷問題。在設計時，應首先了解系統的應用場景，對系統的負荷盡量做到精確；之后根據計算結果，確定分配情況。在進行計算負荷情況時，盡量選擇變壓器的最佳負載率。這樣有利于降低變壓器的容量，以便盡可能的延長壽命。（2）對配電系統的無功問題，可以采用集中式以及分散式的設計方案進行有效補償。通過提高低壓側的功率系數，減少電能損耗。功率系數在設計時需要高于0.9，這樣可以有效確保配電連接線路的損耗降低到最低點。（3）在設計時，應充分考慮配電位置。確保設計后的配電間、配電柜以及負荷中心在位置方面相臨，降低電壓的損耗，減少電能消耗，提高節能性能。（4）在供電系統設計時，考慮全面，尤其是對于非線性的用電設備需要采取合理的解決措施。比如非線性的高次諧波問題，可以采取濾波等措施加以優化。（5）供配電系統面臨的最大困難就是在用電高峰期以及低谷期，電力能源的供應分配。為了提高建筑電氣節能設計，需要充分考慮建筑設計用途，做好調查工作。對高峰期以及低谷期的用電情況做充分的測試、調查，盡量減少不必要的電能損耗。
2.合理優化供配電線路系統
在配電線路的連接下，使供配電系統與負荷中心之間有機的結合起來了。但供配電系統依然存在不足之處，其中之一就是電能損耗過大。經分析得知，線路的問題占損耗的大部分。所以在設計供配電系統時，線路分配問題需要重點商議，盡量減少配電線路之間的連接，減少供應線路，達到降低損耗的目的。合理的優化供電系統的線路問題，主要有以下幾方面的措施。
（1）合理的選擇線路的材質?？紤]到每一種金屬都存在電阻率，線路的損耗與線路的電阻率有很直接的關系。所以在選擇線路的材料時，我們應當本著經濟適用的原則，盡量選擇電阻率較小的材料作為傳輸介質。如此一來，而銅芯導線就達到了我們的要求。
（2）減少線路的距離。線路越多越長，線路的損耗就越大。換句話說，線路的損耗和線路的長度有很大的關系。所以，在設計供配電系統時，盡量避免使用配電線路連接，以達到減少線路的目的，使供配電系統直接與負荷中心相鄰。例如變壓配電系統應該靠近電力負荷中心，以減少配電線路的使用，來達到減少線路的損耗。另外，許多高層房屋建筑總是出現支線沿著干線倒送電能的惡劣現象，造成大量的電能損耗，所以在設計時，應該為每個豎井提供量身定做的干線，達到減少可能產生倒送電能的支線問題。
（3）限制空載運轉電機。在所有供配電系統中，電機和其他許多電力設備工作會出現空載運轉的情況。這種情況導致電能不能得到有效的利用，造成電能損耗過多，因此，設計者可利用功率較高的同步電機代替異步電機，繼而達到減少線路損耗的目的。
三、結語
測試系統設計方案范文4
【關鍵詞】EDA技術 電子系統 應用
一、 前言
通過調查分析得知，過去那種傳統的電子系統設計存在著較多的弊端，一般情況下，電子系統的功能劃分需要緊密結合不同的要求來進行，對所有子模塊進行真值表的羅列，然后進行簡化，利用布爾表達式來對邏輯線路圖進行繪制，然后對元器件以及電路板等進行選擇和設計，實測和調試放在最后進行。在這個過程中，手工設計非常重要，那么對設計者就提出了很高的要求，如果有錯誤出現于某一個環節，就不利于查找和修改。如果設計的是集成電路，那么設計實現過程將會直接影響到具體生產工藝，不利于復雜電路的測試。針對這種情況，就可以采用EDA技術，通過自頂到下的設計，可以提高系統設計的自動化和可移植性，系統的開發周期也得到較大的縮短。
二、現代電子系統的設計方法
一是EDA技術：EDA技術采用的是電子計算機技術，將設計語言定義為硬件描述語言，借助于可編程器件，進行元件建模和系統仿真，以此來自動化設計電子產品。具體來講，EDA技術包括這些特征：
在硬件設計中，應用軟件設計方法：通過開發軟件，可以自動實現硬件系統的轉換，可以采用VHDL語言來進行設計輸入，在這個過程中，幾乎不需要有任何硬件參與進來，并且有著較強的可操作性和產品互換性。
基于芯片的設計方法：有人也用基于芯片的設計方法來直接定義EDA設計方法，有著較高的集成化程度，可以實現片上系統集成，借助于EDA技術來設計專用集成電路，可以縮小產品體積，降低功耗，有著較高的可靠性。
二是EDA的設計流程：EDA技術的出現，革新了電子電路的設計，通過計算機就可以自動完成以往那些復雜的設計工作，電子設計師借助于EDA工具，對電子系統進行設計，通過計算機來自動進行電路設計，性能分析，并且生成相應的版圖。EDA技術是我國電子設計技術方面比較先進的技術，設計人員借助于計算機，從頂到下進行設計，對系統方案進行設計，并且做好功能劃分，然后采取其他的開發工具，來設計出具有較高競爭力的產品。
三、EDA技術在電子系統設計中的應用
一是電子系統電路級設計：首先對設計方案進行科學確定，然后結合設計方案要求，對元器件等進行合理選擇，然后結合這些元器件，對電路原理圖進行設計。然后進行系統仿真，邏輯模擬數字電路，分析出現的各種故障情況，對模擬電路進行交直流分析和瞬態分析。在仿真系統時，元件模型庫是非常重要的一個方面，利用計算機上的模擬輸入輸出波形來對實際電路調試中的信號源和示波器進行替代，本次仿真，主要是從功能層面上來對設計方案的有效性進行檢驗。通過仿真之后，來自動布局布線PCB板，依據的是結合原理圖生成的電氣連接網絡。在PCB板的制作前，也可以應用原理圖生成的電氣連接網絡，比如熱分析，噪聲及竄擾分析、可靠性分析以及電磁兼容分析等等，并且在電路圖上反標分析后的結果參數，然后進行后仿真，簡單來講，就是第二次仿真，第二次仿真主要是在實際工作環境中，對PCB的可行性進行試驗。通過上面的敘述我們可以得知，在電子系統設計中應用電路級的EDA技術，可以對系統的功能特性和物理特性全面了解和把握，這樣在設計階段就可以有效解決開發過程中出現的各種缺陷，從而促使開發時間進行縮短，并且也不需要很高的開發成本，
二是系統級設計：我們也可以將系統級設計稱之為概念驅動式設計，設計人員在對電路進行描述時，不需要結合門級原理圖，只需要進行功能描述即可，但是要充分結合設計目標進行。因為不需要考慮電路細節，那么設計人員就可以花費更多的時間來構思設計方案，在計算機中輸入概念構思和高層次描述形式，EDA系統對整個設計進行自動完成。系統級設計步驟是這樣的，首先對系統進行功能劃分，采用的是自頂向下的設計方法，將VHDL代碼輸入進去，然后將圖形輸入方式應用進來，通過大量的實踐研究表明，這種方式理解起來比較的簡單。然后用VHDL文件來編譯以上的設計輸入，如果設計規模較大，需要進行功能仿真，以此來對系統功能設計進行檢驗。在大型設計過程中，綜合和適配往往需要花費很長的時間，但是如果在綜合前仿真源代碼，就不需要有過多的重復設計，節約了大量的時間。通過綜合器來綜合處理VHDL源代碼，促使網表文件的生成；因為綜合優化的對象是ASIC芯片，不同的廠家供應商有著不同的系列，那么就需要結合廠家的綜合庫來進行綜合。
四、結語
通過上文的敘述分析我們可以得知，隨著時代的進步和發展，EDA技術不斷成熟，已經被應用到很多的領域。目前電子系統有著更高的集成度，體積更小，并且對性能和可靠程度提出了更高的要求，針對這種情況，就可以在電子系統設計中應用EDA技術，通過大量的時間研究表明，有著不錯的效果，設計風險可以得到減少，設計周期也可以得到縮短。
參考文獻：
[1]俞宏峰，耿衛東，黃燕.基于SKILL的EDA系統二次開發技術探討[J].計算機應用研究，2001，2（8）：123-125.
測試系統設計方案范文5
1EDA技術的基本特征及發展趨勢
EDA技術的基本特征是采用高級語言描述,具有系統級仿真和綜合能力。具體而言,設計人員采用“自頂向下”的設計方法,對整個系統進行方案設計和功能劃分,然后采用VHDL、Verilog-HDL、ABEL等硬件描述語言對高層次和系統行為進行設計,并通過邏輯綜合優化工具生成目標文件,最后系統的電路由CPLD、FPGA或ASIC(專用集成電路)來實現。EDA技術的發展至今已有30年的歷程,其大致可分為三個階段。20世紀70年代為計算機輔助設計(CAD)階段,人們用計算機輔助進行電路原理圖編輯、PCB布局布線,這極大的促進了當時中小規模集成電路的開發和應用,使人們得以從繁雜的機械圖的版圖設計工作中解脫出來,這是第一代EDA技術。80年代,出現了以計算機仿真和自動布線為核心技術的第二代EDA技術,即計算機輔助工程階段(CAE),其主要功能:原理圖輸入、邏輯仿真、電路分析、自動布局布線、PCB后分析,稱之為“電路級設計”。90年代后,出現了以高級語言描述、系統級仿真和綜合技術為特征的第三代EDA技術。它采用的是一種“自頂向下”的全新設計方法,這種設計方法首先從系統設計入手,在頂層進行功能方框圖的劃分和結構設計,在方框圖一級進行仿真、糾錯,并用硬件描述語言對高層次的系統和行為進行描述,在系統一級進行驗證,然后用綜合優化工具生成具體門電路的網絡表,其對應的物理實現級可以用ASIC來完成。由于設計的主要仿真和調試過程是在高層次上完成的,也就有利于早期發現結構設計上的錯誤,避免了設計工作的浪費,極大地提高了系統設計效率,縮短了產品的研發周期。
2EDA技術的基本設計思路
2.1EDA技術的電路級設計
電路級設計工作的流程圖如圖1所示。設計人員首先確定設計方案,并選擇能實現該方案的合適元器件,然后根據元器件設計電路原理圖,接著進行第一次仿真,其中包括數字電路的邏輯模擬、故障分析等,其作用是在元件模型庫的支持下檢驗設計方案在功能方面的正確性。仿真通過后,根據原理圖產生的電氣連接網絡表進行PCB板的自動布局布線。在制作PCB之前,還可以進行PCB后分析,并將分析結果反饋回電路圖,進行第二次仿真,稱之為后仿真。其作用是檢驗PCB板在實際工作環境中的可行性。綜上所述,EDA技術的電路級設計可以使設計人員在實際的電子系統產生以前,就“已經”全面了解系統的功能特性和物理特性,從而將開發風險消滅在設計階段,縮短開發時間,降低開發成本。
2.2EDA技術的系統級設計
隨著技術的進步,電子產品的更新換代日新月異,產品的復雜程度得到了大幅增加,以前鑒于電路級設計的EDA技術已不能適應新的形勢,必須有一種高層次的設計方法,即“系統級設計”。其設計流程圖如圖2所示?；谙到y級的EDA設計方法其主要思路是采用“自頂向下”的設計方法,使開發者從一開始就要考慮到產品生產周期的諸多方面,包括質量成本、開發周期等因素。第一步從系統方案設計入手,在頂層進行系統功能劃分和結構設計,第二步用VHDL、Verilog-HDL等硬件描述語言對高層次的系統行為進行描述;第三步通過編譯器形成標準的VHDL文件,并在系統級驗證系統功能的設計正確性;第四步用邏輯綜合優化工具生成具體的門級邏輯電路的網絡表,這是將高層次的描述轉化為硬件電路的關鍵;第五步將利用產生的網絡表進行適配前的時序仿真;最后系統的物理實現級,它可以是CPLD、FPGA或ASIC。
3EDA技術在現代數字電子系統設計中的應用
3.1設計要求
設計一個四位二進制同步計數器。同步計數器是指在時鐘脈沖(CP)的控制下,構成計數器的各觸發器狀態能夠同時發生變化。該計數器帶異步復位,計數允許,四位二進制同步計數器電路,如圖3所示,其真值表如表1。
3.2用VHDL(VeryHighSpeedIntegratedCircuitHardwareDescriptionLanguage)來設計
其設計代碼如下:LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITYcountAISPORT(cp,clr,en:INSTD_LOGIC;Qa,,qb,qc,qd:OUTSTD_LOGIC);ENDcountAARCHITECTUREcountAOFcountAISSIGNALcount_4:STD_LOGIC_VETOR(3DOWNTO0);BEGINQa<=count_4(0);Qb<=count_4(1);Qc<=count_4(2);Qd<=count_4(3);PROCESS(cp,clr)BEGINIF(clr=1)THENCount_4<=“0000”;ELSEIF(CP‘EVENTANDCP=1)THENIF(en=1)THENIF(count_4=“1011”)THENcount_4=“0000”;ELSEcount_4=count__4+1;ENDIF;ENDIF;ENDIF;ENDPROCESS;ENDexample;
3.3系統功能仿真
即驗證系統設計模塊的邏輯功能。設計人員可以利用EDA工具,運用測試平臺的方法來進行驗證。測試平臺可以實現自動地對被測試單元輸入信號測試矢量,并且通過波形輸出,文件記錄輸出或與測試平臺中的設定輸出矢量相比較,驗證仿真結果。本系統輸入CP,CLR,EN三個信號,可以得到其輸出波形。經驗證,系統邏輯功能正確。(注:一般較簡單的系統也可忽略這一步)。
3.4邏輯綜合與優化
所謂邏輯綜合,即是將較高抽象層次的描述自動地轉換到較低抽象層次描述的一種方法,目前的EDA工具提供了良好的邏輯綜合與優化功能。它利用綜合器對VHDL源代碼進行綜合,優化處理,并將設計人員設計的邏輯電路圖自動轉化為門級電路,并生成相應的網絡表文件。一般的邏輯綜合過程如圖4所示。
3.5系統時序仿真
即驗證系統設計模塊的時序關系。本系統在輸入CP、EN、CLR三個信號下,可以輸出時序波形圖。從時序波形圖可知,系統的延遲時間符合設計要求。(時序圖略)3.6編程下載經過以上幾個設計步驟以后,設計人員在確定設計系統基本成功以后,即可通過編程器或下載電纜下載數據流進行硬件驗證。最后物理實現級通過ASIC形式實現。
測試系統設計方案范文6
EDA技術在長期的發展過程當中不斷實現完善和優化，且其實際應用范圍也越來越廣泛，到目前為止，已經全面應用到了電子工程、通信、生物、醫藥以及航空航天等多個領域，尤其是在機械電子工程當中，更是十分核心的技術，這主要是因為在電子工程設計當中需要通過EDA技術中的虛擬儀器來對產品進行必要的測試，其具體應用分析如下。
2在電子設計當中進行仿真分析
機械電子工程設計方案完全確定以后就需要通過適當的系統仿真或者結構模擬來對其科學性、合理性以及可行性進行分析和研究，以此來保證所設計方案能夠在后續實踐當中順利應用。此時采用EDA技術的好處就在于能夠通過各個環節當中的傳遞函數進行數學建模來進行所需要的仿真分析，經過這樣一種構建和處理的仿真系統，能夠很好對機械電子工程系統設計方案進行推廣和使用，并準確驗證一些理論和構思的實際合理性。除此之外，EDA技術在仿真分析完成之后還能夠對各個電路的實際結構進行分析，同時對電路結構的正確性和性能指標進行分析，實現分析過程的量化?？梢钥吹降氖?，這樣一種量化的仿真分析確實使得我們國家電子工程設計整體水平得到了極大程度的提高。
3電路特性的優化設計
想要保證電子元件在應用過程當中盡可能的安全和穩定，最重要的就是要保證其擁有最佳的容差和工作環境溫度，但是在實際的工作環境下，傳統電子工程設計方法是很難對電子元件的實際容差以及環境溫度進行全面的勘測和分析的，因此就容易導致所得到的設計方案存在著各個方面的漏洞和誤差，電子元件的容差以及工作環境溫度當然也很難得到有效的保障。通過EDA技術則能夠較好的解決該問題，這主要是因為EDA技術能夠對溫度進行統計分析，并根據分析結果確定出最佳的電子元件參數和電路結構來，相應的也就能夠獲取適宜的工作環境溫度，這樣一來，不僅能夠對電子工程設計方案本身進行必要的完善和優化，還使得其實際工作環境也有了相當好的保證，可謂是一舉兩得。
4對電路特性進行有效分析
事實上，對電路特性進行有效分析是EDA技術當中非常重要的一部分內容，這主要是因為在電子工程設計當中，基本上所有的理論分析都是基于數據測試和特性分析來進行的，因此這樣兩部分數據獲得的及時性和準確性都是非常關鍵的。在傳統的電子工程設計當中，由于受到硬件和技術等各個方面的局限，其測試結構和測試方法都存在較多方面的問題，使得電路測試的實際精度受到非常大的影響，嚴重時候甚至有可能干涉到產品的后期使用穩定性。而EDA技術的應用則能夠對整個系統進行全面而精確的測試，既能夠避免方案在局部出現結構性差異，還能夠對方案整體性和合理性予以保障。
5機械結構中注意防止靜
電機械結構主要是指根據一定的原理方案，設計出具體的結構圖，并應用于實物，最終達到要求功能的結構。隨著高科技的發展，尤其是以輕、薄為發展趨勢的電子產品的發展，對集成電路元器件的要求也越來越高，愈加縮小的線路和密集的電子元件排列對都靜電防治提出了更高要求。靜電電場和靜電電流是造成電子元件毀壞的致命因素。靜電電場和電流對周圍電荷的強大吸引力，破壞了絕緣體造成元器件敏感度的急劇下降，甚至電路導體燒融，電子產品爆炸等。
6結束語
