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電子設計自動化范文1
現代的電子設計自動化教學的主要任務是要建立一個健全的電子設計教學體系,以解決學生只是學習零碎的知識而用不出來的矛盾與尷尬。為了使我院電子信息工程專業的電子設計自動化教育緊跟社會的發展,改變現今高職與社會脫節的現狀,必須要對現有的電子設計自動化專業教學課程進行改革。
二、課程改革的思路
進行電子設計自動化教學課改,必須要明確課程改革的思路。在課程教學改革中,應當貫徹以學生為主體的指導思想,引入校企合作、任務領域的開發機制。課程標準修訂和課程設計過程中要與企業緊密合作,以企業對新型電子產品設計研發能力的要求為課程核心。電子設計自動化課程改革的思路需要考慮到以下幾點:
1、對專業崗位群進行企業調研。在進行課程調研時,要與專業調研相結合,在選取調研對象時應廣泛選取不同性質、不同類型、不同規模的企業的工程技術人員進行調研。調研的方法可以采用問卷調查法,通過調研及座談根據電子信息工程技術、應用電子技術專業人才素質的要求,把所涉及到的職業活動分解為項目,再對工作項目進行分析,獲得每個項目的具體工作任務,并對完成此項任務所需要的職業能力作出詳細的描述。
2、以工作過程為導向,設計學習情境實施的教學資料、教學方法與組織。在教學方法上,不拘泥于某幾種教學方法,而是根據學生的個性特征及教師的教學特點,運用各種各樣的教學方法達到教學的目的。在教學組織上,采用模擬項目開發的方式,按照企業管理方式進行項目管理,讓學生身為“準員工”體會工作環境和工作過程,強化學生的自我管理能力和組織能力、鍛煉學生的合作、溝通能力和責任心。
3、根據行動領域設計學習領域及學習情境。結合電子設備裝接工的國家職業標準,確定了“電子設計自動化”這一行動領域對應的學習領域學習目標與學習內容,再按照學生學習規律與職業成長規律將學習領域劃分為5個學習情境,構成5個學習情境組成的學習情境庫,方便對不同基礎的學生組織教學。
4、融入電子制圖員、助理電子設計師職業標準、企業標準、電子設計的主流器件、新技術、新工具等“六新”,結合企業操作技能要求和工藝標準,確定課程標準。然后,根據典型工作任務的特點,將各教學內容進行知識的解構。按照職業成長規律與認知學習規律,以項目的形式,將課程分解為若干學習情景,將之前解構的各知識點重構到相應的學習情景中,真正實現“用什么,學什么”。
三、改革的方法
明確了電子設計自動化課程改革的思路后,就需要采取相應的措施方法來實施改革。筆者提出以下幾點改革方法建議,以供參考。
1、調查研究法。可以成立專門的課程改革團隊,深入行業企業一線進行人才需求調研、崗位工作知識能力素質要求調研、學生崗位工作適應性調研、專家訪談、畢業生訪談等,收集課程改革第一手材料,然后進行數據匯總、處理和分析,把用人單位對學生的要求與課程改革有機地結合起來,使課程改革與建設方案更加符合社會需要,更具有針對性和可操作性。
2、探索實踐法。探索實踐法主要是指在實際的教學組織過程中,按照課程改革方案不斷優化教學方法,提高學生學習效率和教學效果,特別是提高教學質量的自我監控能力,以實踐的方式探索適合高職信息工程類專業學生電子設計自動化課程的教學方式及方法。
3、試點對比分析法。通過試點班級、試點教師實施課改教學,記錄課程教學的過程以及出現的問題,主要包括學生的主動學習意識和課程的參與度,學生的學習態度和學習效果,教師的教學組織是否合理,講義的內容組織是否合理,教學資料是否充分等;然后進行縱向的歷史對比分析和橫向的試點與非試點對比分析,找出課程實施中的問題,并研究提出解決問題的方法和措施。
四、課程改革的特色
針對我院的實際教學情況以及設施條件,結合當前社會對電子設計自動化人才的需求,在實行電子設計自動化課程改革時,應當建立起具有本院特色的課程改革體系,因材施教,以使本院學生更好的融合所學電子設計自動化知識在實際工作中的應用。
1、工學結合,“教、學、做”合一。以職業能力為核心、融入職業標準,以真實工作任務為載體,創設“教學做”一體化的教學情境,實行行動導向的教學模式。
2、提出虛實結合、軟硬結合、實驗室與網上虛擬實驗實訓結合的新的實踐教學體系。充分利用網絡的虛擬實驗實訓室,開展虛擬平臺的仿真教學。實現教學資源的校內、校外共享。
3、學習與工作接軌,能力培養貫穿始終。體現課程設計與教學活動的“漸進性、真實性、實用性、先進性”,學生學習的過程就是實際的工作過程,實現了與實際工作的零距離接軌。
電子設計自動化范文2
一、“電子設計自動化”課程教學的特點
電子設計自動化是一個較為寬泛的概念,它涵蓋了電路設計、電路測試與驗證、版圖設計、PCB板開發等各個不同的應用范圍。而當前“電子設計自動化”課程設置多數側重電路設計部分,即采用硬件描述語言設計數字電路。因此,該課程的教學具非常突出的特點。
1.既要有廣度,又要有深度有廣度即在教學過程中需要把電子設計自動化所包含的各個不同的應用環節都要讓學生了解,從而使學生從整個產業鏈的角度出發,把握電子設計自動化的真正含義,以便于他們建立起一個全局概念。有深度即在教學過程中緊抓電路設計這個重點,著重講解如何使用硬件描述語言設計硬件電路,使學生具備電路設計的具體技能,并能夠應用于實踐和工作當中。
2.突出硬件電路設計的概念在眾多高校開設的“電子設計自動化”課程中,多數是以硬件描述語言VHDL作為學習重點的。而VHDL語言是一門比較特殊的語言,與C語言、匯編語言等存在很大的不同。因此,在教學過程中首先要讓學生明白這門語言與前期所學的其他語言的區別,并通過實例,如CPU的設計及制造過程,讓學生明白VHDL等硬件描述語言的真正用途,并將硬件電路設計的概念貫穿整個教學過程。
3.理論與實踐并重“電子設計自動化”是一門理論性與實踐性都很強的課程,必須兩者并重,才能收到良好的教學效果。在理論學習中要突顯語法要點和電路設計思想,[2]并通過實踐將這些語法與設計思想得以加強和鞏固,同時在實踐中鍛煉學生的創新能力。
二、“電子設計自動化”課程教學方法總結
良好的教學方法能起到事半功倍的效果。因此,針對“電子設計自動化”課程的教學特點,筆者根據近幾年的教學經驗總結了一些行之有效的教學方法。
1.以生動的形式帶領學生進入電子設計自動化的世界電子設計自動化對學生來說是一個全新的概念。如何讓他們能夠快速地進入到這個世界中,并了解這個世界的大概,從而對這個領域產生興趣,是每個老師在這門課授課之前必須要做的一件事情。教師可以采用一些現代化的多媒體授課技術,讓學生更直觀地了解電子設計自動化。由于電子設計自動化是一個很抽象的概念,因此,可以通過播放視頻、圖片等一些比較直觀的內容來讓學生了解這個領域。從學生最熟悉的電腦CPU引入,通過一段“CPU從設計到制造過程”的視頻,讓學生了解集成電路設計與制造的流程與方法,并引出集成電路這個概念。通過早期的集成電路與現在的集成電路的圖片對比,引出EDA的概念,并詳細講解EDA對于集成電路行業的發展所作的巨大貢獻。在教學過程中,通過向學生介紹一些使用EDA技術實現的當前比較主流的產品及其應用,提高學生對EDA的具體認識。這些方法不僅使學生對EDA相關的產業有了相應的了解,更激發了學生的學習興趣,使學生能夠踴躍地投入到“電子設計自動化”的學習中。
2.以實例展開理論教學“電子設計自動化”的學習內容包含三大部分:[3]硬件描述語言(以VHDL語言為學習對象)、開發軟件(以QUARTUSII為學習對象)和實驗用開發板(以FPGA開發板為學習對象)。硬件描述語言的學習屬于理論學習部分,是重中之重。對于一門編程語言的學習來說,語法和編程思想是學習要點。在傳統的編程語言學習的過程中,通常都是將語法作為主線,結合語法實例逐漸形成編程思想。這種學習方法會使學生陷入到學編程語言就是學習語法的誤區中,不僅不能學到精髓,還會因為枯燥乏味而產生厭倦感。如何能使學生既能掌握電路設計的方法,又輕松掌握語法規則是一個教學難題。筆者改變傳統觀念,將編程思想的學習作為教學主線,在理論學習過程中,以具體電路實例為基礎,引導學生從分析電路的功能入手,熟悉將電路功能轉換為相應的程序語句的過程,并掌握如何將這些語句按照規則組織成一個完整無誤的程序。在此過程中,不斷引入新的語法規則。由于整個過程中學生的思考重點都放在電路功能的實現上,而語法的學習就顯得不那么突兀,也不會產生厭倦感。由于語法時刻都需要用到且容易忘記,因此在后期的實例講解過程中需要不斷地鞏固之前所學過的語法現象,以避免學生遺忘,以此讓學生明白,學習編程語言的真正目的是為了應用于電路設計。通過一些實踐,學生體會到語言學習的成就感,進一步提高了學習興趣,此方法收到了良好的教學效果。
3.將硬件電路設計的概念貫穿始終硬件描述語言與軟件語言有本質區別。很多學生由于不了解硬件描述語言的特點,在學習過程中很容易將之前所學的C語言等軟件編程語言的思維慣性的應用于VHDL語言的學習過程中,這對于掌握硬件電路設計的實質有非常大的阻礙。因此,在教學過程中,從最初引入到最后設計電路,都要始終將硬件電路設計的概念和思維方式貫穿其中。在講述應用實例時,需要向學生分析該例中的語句和硬件電路的關系,并強調這些語句與軟件語言的區別。以if語句為例,在VHDL語言中,if語句的不同應用可以產生不同的電路結構。完整的if語句產生純組合電路,不完整的if語句將產生時序電路,如果應用不當,會在電路中引入不必要的存儲單元,增加電路模塊,耗費資源。[4]而對于軟件語言,并沒有完整if語句與不完整if語句之分。為了讓學生更深刻地理解不同的if語句對應的硬件電路結構特性,可以通過一個小實例綜合之后的電路結構圖來說明。如以下兩個程序:(1)entitymuxabisport(a,b:inbit;y:outbit);end;architecturebehaveofmuxabisbeginprocess(a,b)beginifa>btheny<=''''1'''';elsifa<btheny<=''''0'''';endif;endprocess;end;(2)entitymuxabisport(a,b:inbit;y:outbit);end;architecturebehaveofmuxabisbeginprocess(a,b)beginifa>btheny<=''''1'''';elsey<=''''0'''';endif;endprocess;end;(1)(2)兩個程序唯一的不同點在于:程序(1)中使用的是elsif語句,是一個不完整的if語句描述,而程序(2)使用的是else語句,是一個完整的if語句描述。這一條語句的區別卻決定了兩個程序的電路結構有很大的不同。(1)綜合的結果是一個時序電路,電路結構復雜,如圖1所示。而(2)綜合的結果是一個純組合電路,電路結構非常簡單,如圖2所示。通過綜合后的電路圖比較,學生更深刻理解這兩類語句的區別。強化硬件電路設計的思想,可以促使學生逐漸形成一種規范、高效、資源節約的設計風格,培養一個優秀的硬件電路設計工程師。
4.通過實踐拓展強化學生動手能力“電子設計自動化”是一門實用性很強的課程,學生在學完該課程后必須具備一定的硬件電路設計和調試的能力,因此在教學中需要不斷地用實踐訓練來強化學生在課堂所學習的理論知識,并使他們達到能夠獨立設計較復雜硬件電路的能力。筆者在教學過程中鼓勵學生將課程實踐和畢業設計內容相結合的方法,讓學生強化實踐能力,收到了良好的效果。學習“電子設計自動化”課程的學生基本上都是即將進入大四,此時他們的畢業設計已經開始進入選題,開始了初步設計的過程。筆者先在實驗課堂向學生布置一些常用硬件電路設計的題目,比如交通燈、自動售貨機、電梯控制器等,讓學生體會電子設計自動化課程的實用性,激發他們的思考和學習興趣。在此基礎上分組組建實踐小團隊,讓每組學生共同完成一個較復雜的電路系統,比如遙控小車、溫度測控系統等,鼓勵他們將所做的內容與畢業設計對接。其中大部分同學通過這些訓練都可以掌握硬件電路設計的基本方法和流程,有一部分同學還能設計出比較出色的作品。此過程不僅讓學生體會到了學習知識的快樂,也培養了他們的團隊協作精神,為他們以后的繼續深造和工作做了鋪墊。
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教學中存在的問題
我國長期以來形成的教育模式較為封閉、單調,滿堂灌的傳統教學模式在教學中仍占據主體地位。在EDA技術這類實踐性、應用性很強的專業課程的講授中,如何提高學生實踐能力是需要教師不斷探究的問題。目前,課程教學歸納起來主要存在以下幾個方面問題:教學方式上,除了大量采取了多媒體教學形式外,教學方式仍是單向灌輸,學生在大多數情況下為被動接受,學習興趣和積極性不高;教學過程中,以教師為中心,教學目標主要是知識的傳播,但對知識運用涉及較少,且大多數由教師直接介紹給學生,側重于講解概念和機械式的演練,而要求學生獨立思考并進行問題解決的不多,同時,由于課時有限而內容較多,以至于在課堂上沒有學生發揮的時間;實驗,多為驗證性實驗,缺少設計性和綜合性實驗,學生理論聯系實際的能力不強;考核方式,仍采取傳統考試的方式,重點考察對知識的記憶程度,缺乏對學生思維方法、分析和解決問題的訓練。
改革措施
在EDA技術課程教學過程中,我們一直在研究如何提高教學效果,逐步完善教學大綱,不斷整合教學內容,同時在教學方式、考核方式等方面也做了一定改革。
“學中做,做中學”開啟教學模式,激發學生學習興趣 本課程主要講授:EDA技術的基本知識;可編程邏輯器件的結構原理;VHDL語言;EDA開發系統的使用。如果在課程講授初期按部就班從單純介紹基本知識入手,學生對可編程器件和EDA技術設計流程沒有感性的認識,這樣聽課會感到比較枯燥,沒有學習興趣,接受起來也比較困難。EDA技術實踐性很強,側重于應用,不需深入了解可編程邏輯器件的結構,就可完成一些數字電路的設計。為了更好更高效地利用有限的學時,從EDA技術開發工具和實驗系統介紹入手,幫助學生在感性上對EDA技術產生一定的認識,第一次課可以在實驗室以繪制原理圖的方式設計一個簡單的電路,教師演示整個設計的過程,然后讓學生學著再做一遍,這樣學生很快對EDA技術設計流程有了很清晰的認識,調動了學習積極性,以后再接受其他知識時會有整體性的概念,也不再有盲目性。
“學為主,教為輔”的教學探索 實施素質教育,培養創新人才,提高學生的動手實踐能力,應以學生自主學習為主,教師給予一定的引導。在VHDL語言的學習中,教師無需逐字逐句介紹語法規范語法要素及語句,在每次課結束后布置下次課學生應具備的電子電路知識,學生在課下可以利用一些時間進行相關知識資料的查詢和學習,增強主觀能動性。課堂上,教師對語句和相關語法簡單介紹后,學生就可以用這些語句自行設計預習的邏輯電路,遇到問題大家共同探討解決,培養學生獲取知識的能力。以不同的項目為載體學習VHDL語言,讓學生快速掌握EDA技術的基本內容,讓學生在完成具體項目的過程中來構建相關理論知識。
實踐環節教學改革探索 精心設計實驗內容,包括驗證性、設計性和綜合性實驗。驗證性實驗主要是鞏固所學的基礎理論知識,熟練掌握軟件開發工具的操作;綜合性實驗是課程的重點實驗,學生是實驗的首要開發者,可以培養學生的綜合設計能力,提高學生分析問題、解決問題的能力,可以多設計一些綜合性實驗內容供學生選擇。設計性實驗不做具體要求,以自主學習為主,為對此知識領域感興趣的同學作為課外的學習補充。另外,鼓勵學生參與創新創業訓練、電子設計大賽等各種實訓活動,做好后續的課程設計和畢業設計工作。學生的設計成果如圖一、圖二所示:
完善考核方式 采用“平時+實驗+期末考試”相結合的考核方式,分值劃分比例是:平時考勤10%、實驗40%、期末考試50%,避免考試前突擊背誦授課內容,更多重視平時學習過程的考核,注重動手實踐能力的考核,充分調動學生的上課積極性。實驗考核中包括預習情況、操作過程、實驗結果和實驗報告,嚴格考核每一環節。
結論
電子設計自動化范文4
【關鍵詞】中職學校;電子設計;教學課改;課改方法
在中職學校電子設計自動化的人才培養過程中,應當明確電子設計自動化的重要性以及其對專業人才的需求方向,傳統的教學模式已經不適用現代電子科技課程的教學,必須要對中職學校電子設計自動化課程進行教學改革。進行中職學校電子設計自動化教學課改,必須要明確課程改革的思路。
1.中職學校電子設計自動化課程改革的背景
電子設計自動化是現代電子設計技術的核心,是現代微電子技術和現代電子設計技術的有機結合,為現代電子理論和設計的表達與實現提供了可能性,對于現代電子科技的發展有著重要的意義。
1.1 社會需要
改革開放以來,我國電子信息產業實現了持續快速發展,特別是進入21世紀以來,產業規模、產業結構、技術水平得到大幅提升。近年來,隨著電子設計自動化開發工具功能的不斷完善,使得現場可編程門陣列技術以空前的規模和速度滲透到各行各業,并成為當今電子設計領域中應用最為廣泛的可編程邏輯器件之一,同時使得社會對電子設計自動化的人才需求量也越來越大。
1.2 人才缺乏
然而在經過企業的專家調研、訪談,中職學校畢業生的回訪等信息反饋后,發現大家對現在中職學生的電子設計自動化技術的應用能力表示遺憾。在實際的電子設計工作中,大部分中職學生都不能將學習到的知識運用到實際工作中去,等學生在工作中才明白電子設計自動化技術對以后的發展和復雜數字系統的設計、產品的升級更新的重要性時已經為時已晚。因此,現代的中職電子設計自動化教學的主要任務是要建立一個健全的電子設計教學體系,以解決學生只是學習零碎的知識而用不出來的矛盾與尷尬。為了使中職學校電子信息工程專業的電子設計自動化教育緊跟社會的發展,改變現今中職與社會脫節的現狀,必須要對現有的中職電子設計自動化專業教學課程進行改革。
2.中職學校電子設計自動化課程改革的思路
在科技的推動發展下,社會對電子設計自動化的技術人員的專業要求逐漸增高,培養大批掌握現代電子設計自動化技術的人才成為目前高等院校電子設計自動化教學的主要目的。然而目前的電子設計自動化教學手段和方法仍然存在一定的陳舊思想與就教學誤區,對于其實行中職學校電子設計自動化課程改革勢在必行。
2.1 對專業崗位群進行企業調研
在進行課程調研時,要與專業調研相結合,在選取調研對象時應廣泛選取不同性質、不同類型、不同規模的企業的工程技術人員進行調研。調研的方法可以采用問卷調查法,通過調研及座談根據電子信息工程技術、應用電子技術專業人才素質的要求,把所涉及到的職業活動分解為項目,再對工作項目進行分析,獲得每個項目的具體工作任務,并對完成此項任務所需要的職業能力作出詳細的描述。
2.2 以工作過程為導向,設計學習情境實施的教學資料、教學方法與組織
在教學方法上,不拘泥于某幾種教學方法,而是根據中職學生的個性特征及教師的教學特點,運用各種各樣的教學方法達到教學的目的。在教學組織上,采用模擬項目開發的方式,按照企業管理方式進行項目管理,讓學生身為“準員工”體會工作環境和工作過程,強化學生的自我管理能力和組織能力、鍛煉學生的合作、溝通能力和責任心。
2.3 根據行動領域設計學習領域及學習情境
結合電子設備裝接工的國家職業標準,確定了“電子設計自動化” 這一行動領域對應的學習領域學習目標與學習內容,再按照中職學生學習規律與職業成長規律將學習領域劃分為5個學習情境,構成5個學習情境組成的學習情境庫,方便對不同基礎的學生組織教學。
2.4 確定課程標準
融入電子制圖員、助理電子設計師職業標準、企業標準、電子設計的主流器件、新技術、新工具等“六新”,結合企業操作技能要求和工藝標準,確定課程標準。然后,根據典型工作任務的特點,將各教學內容進行知識的解構。按照中職學生職業成長規律與認知學習規律,以項目的形式,將課程分解為若干學習情景,將之前解構的各知識點重構到相應的學習情景中,真正實現“用什么,學什么”。
3.中職學校電子設計自動化教學改革的方法
在課程教學改革中,應當貫徹以學生為主體的指導思想,引入校企合作、任務領域的開發機制。課程標準修訂和課程設計過程中要與企業緊密合作,以企業對新型電子產品設計研發能力的要求為課程核心。
3.1 調查研究法
中職學校可以成立專門的課程改革團隊,深入行業企業一線進行人才需求調研、崗位工作知識能力素質要求調研、學生崗位工作適應性調研、專家訪談、畢業生訪談等,收集課程改革第一手材料,然后進行數據匯總、處理和分析,把用人單位對學生的要求與課程改革有機地結合起來,使課程改革與建設方案更加符合社會需要,更具有針對性和可操作性。
3.2 探索實踐法
探索實踐法主要是指在實際的教學組織過程中,按照中職學校電子設計自動化課程改革方案不斷優化教學方法,提高中職學生學習效率和教學效果,特別是提高教學質量的自我監控能力,以實踐的方式探索適合中職信息工程類專業學生電子設計自動化課程的教學方式及方法。
3.3 試點對比分析法
通過試點班級、試點教師實施課改教學,記錄課程教學的過程以及出現的問題,主要包括學生的主動學習意識和課程的參與度,學生的學習態度和學習效果,教師的教學組織是否合理,講義的內容組織是否合理,教學資料是否充分等;然后進行縱向的歷史對比分析和橫向的試點與非試點對比分析,找出課程實施中的問題,并研究提出解決問題的方法和措施。
4.改革要貼近中職學校電子設計自動化課程的特色
針對中職學校實際教學情況以及設施條件,結合當前社會對電子設計自動化人才的需求,在實行電子設計自動化課程改革時,應當建立起具有本院特色的課程改革體系,因材施教,以使本院學生更好的融合所學電子設計自動化知識在實際工作中的應用。
4.1 工學結合,“教、學、做”合一
以職業能力為核心、融入職業標準,以真實工作任務為載體,創設“教學做”一體化的教學情境,實行行動導向的教學模式。
4.2 提出虛實結合、軟硬結合、實驗室與網上虛擬實驗實訓結合的新的實踐教學體系
充分利用網絡的虛擬實驗實訓室,開展虛擬平臺的仿真教學。實現教學資源的校內、校外共享。
4.3 學習與工作接軌,能力培養貫穿始終
體現課程設計與教學活動的“漸進性、真實性、實用性、先進性”,學生學習的過程就是實際的工作過程,實現了與實際工作的零距離接軌。
5.結束語
中職學校電子設計自動化教學的改革對于現代社會的發展有著重大的意義,在新的時代背景下,電子科技成為引領社會發展潮流的主要科學技術,而當前的電子設計自動化教學效果遠遠達不到社會的需求,因此,明確思路,采取措施方法,創建具有特色的中職學校電子設計自動化教學體系是當下中職電子信息學校發展中的工作重點。
參考文獻
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電子設計自動化范文5
人類已經進入了信息社會,電子信息產品已經透射到我們生活的各個角落,包括國防軍工用品、通信、醫療、計算機及周邊視聽產品、玩具等。傳統的電子線路設計工作需要有完備的元器件及儀器設備,在實驗室中繁復調整測試才能完成。這需要消耗大量的時間、精力以及實驗成本。傳統的電子線路設計方法和手段,已經難以適應電子技術飛速發展的需要。
隨著社會的發展和技術的進步,人美對電子相關行業提出了更高的要求:精確、穩定、輕巧、保密、可靠;同時,電子行業又具有產品更新快,研發周期短的特點,為了滿足不斷發展的市場需求,加快產品結構的升級,在核心技術領域取得重大突破,電子行業必須采用新的研究方法和技術。隨著計算機的發展,計算機在電子設計中占有了很大的比重。計算機輔助技術(ComputerAidedDesign,CAD)技術,以及在其基礎上發展起來的電子設計自動化(ElectronicDesignAutomztion,EDA)技術已成為電子領域的重要學科,并逐漸成為一個新型的產業部門。
一、傳統電子產品設計中遇到的問題
1、傳統的電子產品,從設計、調試到驗證完成,一般采用面包板或專門的焊機板,通過手工裝配,再進行電路的反復測量、評估電路性能。當電路設計非常復雜時,采用這種傳統的設計方法,極易產生連線錯誤、器件損壞等人為錯誤,常會造成人力、財力、時間的浪費。尤其是設計集成電路時,傳統的設計方法無法模擬集成電路的真實特性。
2、電子產品的各項性能的分析,特別是消耗和破壞性的分析與測試。
3、設計過程中的大量的復雜的計算。
二、電子設計自動化的發展過程及解決的問題
在20世紀70年代到80年代中期,計算機技術和電子技術的發展促進了計算機雇主設計(CAD)理論的研究和應用,是CAD技術成為電子設計領域的新興學科。20世紀80年代中期開始,隨著高性能計算機技術的發展,尤其是微型計算機技術的發展,CAD技術邁向了其高級階段,出現了電子設計自動化(EDA)。
電子設計自動化技術(EDA)是指以計算機為工作平臺,融合應用電子技術、計算機技術、信息處理技術、及智能化技術,進行鏈子線路與系統的功能設計、邏輯設計、性能分析、系統優化直至印制電路板的自動設計,它可以完成電子工程設計的全過程。利用EDA工具,電子設計工程師可以從概念、算法等開始設計電子系統,大量工作可以通過計算機完成,并可以將電子產品從電路設計、性能分析到設計出IC版圖或PCB版圖的整個過程在計算機上自動處理完成。其基本特征是以計算機硬件和相關軟件為工作平臺、最大限度地提高電子線路或系統的設計質量和效率,從而節省人力、物力和開發城本,縮短開發周期。
三、電子設計自動化的主要特點
1、設計過程自動化
在EDA的應用中,可以利用EDA應用軟件,實現由系統層到電路層再到物理層的整個設計過程的自動化。在設計過程中,設計人員可以按照電子線路或系統的指標要求,采用完全獨立于芯片廠商及其產品結構的描述語言,在功能級對設計產品進行定義,并利用應用軟件提供的仿真技術驗證設計結果。具體地講,設計人員可以從概念、算法、協議等開始設計電子系統通過計算機機上自動完成。
2、高度開發的集成環境
利用計算機技術的支持,在計算機平臺上安裝功能不同的軟件,形成一個功能強大的EDA設計環境。在這個環境中,可以控制和管理設計方案、設計過程和設計數據,甚至可以讓這些軟件共享設計資源。這種高度開放的集成環境,包含了電路設計開發過程,而且其文件類型在不同的EDA軟件中是可以共享的。
3、高度智能化的操作
在EDA技術中,由于應用軟件的智能化設計,各種設計向導和提示十分完備,使電子設計人員不必學習更高深的專業理論知識,更不必進行手工運算,在應用軟件環境中,就可以完成線路或系統的設計,并得到精確的仿真結果。
電子設計自動化范文6
關鍵詞:電子通信設備;自動化;維修;方式
中圖分類號:TB文獻標識碼:A文章編號:16723198(2014)07018501
1電子通信設備自動化維修性的新思路
1.1電子通信設備的故障自動檢測技術
圖1故障自動檢測過程框圖這種設計思路可以及時精確地找到故障的位置,因為它可以監測、檢驗與提供設備內的所有重要參數,并且能夠分辨出故障位置的出現故障的元器件。這個系統主要是利用傳感器、比較器、報警器等來實現自動校驗。電子通信設備的故障自動檢測過程如圖1所示。
1.2電子通信設備的可達性設計思想
可達性設計技術的基本原則是要充分考慮到人機良好的交互功能,能有效地提供維修的空間或者維修通道。因此在結構設計上盡可能做到方便拆裝,而且要多使用諸如組合導軌等較先進的快速裝拆結構件。因此電子通信設備的可達性越好,那么故障的修復處理時間就會越短。
1.3電子通信設備采用模塊化的設計思想
目前很多電子通信設備的模塊結構設計具有可更換性的特點,因此當出現故障時可以快速地實現更換。所以電子通信設備可以按照電路的功能模塊進行獨立的設計,盡可能使每個模件在最大程度上能保持功能的獨立性,這也要求盡力減少各模件之間聯系、影響與干擾等,同時,這樣的設計也能方便故障信息的準確采集。
1.4電子通信設備采用標準化的設計思想
現代工業生產中,很多工業產品的生產都采取了標準化的設計,這樣可以把電子通信設備的零器件的種類限制到很小范圍之內,從而可以有效地降低電子通信設備的成本與維修費用。而且隨著專用集成電路與通用大規模、超大規模集成電路的不斷發展與進步,為模塊化、標準化的設計提供了基礎條件。
2電子通信設備的自診斷系統的設計
2.1電子通信設備的模塊化設計
雖然電子通信的不同設備在電路組成上和功能上各有其特點,但是為了規模化生產、便于維修,目前一般都進行模塊化的設計。電子通信設備主要由音頻處理模塊、收發中頻處理模塊、射頻功率放大模塊、低通濾波模塊、頻率調諧模塊、頻率合成器模塊、控制模塊、電源模塊等組成,其電子通信設備模塊化組成原理框圖如圖2所示。
圖2模塊化組成的電子通信設備框圖2.2電子通信設備的自診斷系統設計
電子通信設備的自診斷系統就是可以對其能進行自動設備檢測,因此要設置各模件的自動檢測電路,所以要弄清楚電子通信設備的中樞位置和各模件的信號特征,達到能全面快速地檢測出發生故障的模塊。音頻模塊的發音頻率與收音頻率輸出幅值的大小會直接影響設備的功能,因此要分別在兩路輸出線上設置檢測電路。頻率合成器模塊的輸出頻率影響整個設備的頻率穩定性,因此在該模塊單元要設置頻率鎖定檢測電路。RF功率放大器模塊影響電子通信系統的無失真輸出功率,因此要在該模塊上設置功率檢測電路。中頻處理模塊是影響通信電子設備性能的關鍵設備,因此要在中頻放大器輸出端設置場強以及幅度檢測電路。電源模塊輸出的電壓的高低直接影響到電子通信系統的各模件能否正常工作,因此要在其輸出端設置電壓檢測電路??刂颇K是設備的中樞部分,直接影響CPU的程序的正常執行,因此要在執行程序循環中設置程序是否正常運行的標志。在自動檢測電子通信設備系統時,應該首先運行控制模塊的自動檢測程序,只有控制模塊正常工作的情況下,才能保證其他各模塊輸出的自動檢測信號能夠得到正確的處理。
2.3電子通信設備的自動檢測過程
電子通信系統接收信息電路的自檢過程為:當電子通信系統處在自檢狀態時,音頻處理模塊產生1kHz單音頻率信號代替MIC信號,經發送信號處理模塊進行頻率的調制并將其頻率搬移到通信設備的工作頻率范圍內作為測試信號,該信號再經過頻率調諧模塊的選擇性接收,接收信號處理模塊的將頻率進行搬移、解調,還原為1kHz音頻信號,經音頻處理模塊輸出。如果模塊中出現故障時,其檢測電路將輸出高電平驅動警告電路,并且將故障信息通過相應的轉換電路送到控制模塊進行處理。
3總結
隨著社會的發展,現在電子通信系統的穩定性與可維修性變得越來越重要,因此要加快對電子通信設備的自動化維修的研究,積極探討新的方案與技術。
參考文獻