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【摘要】
電子工程發展至今,正在逐漸實現小型化、大容量以及快速化,其系統設計也在逐步進化。EDA技術引進到電子工程設計中實現了革命性的革新,實現了科技的發展和提高,實現了電子產品的更新換代。本文主要對eda技術的產生和發展、基本特點、軟件及其在電子工程設計中的應用展開了探討。
【關鍵詞】
EDA技術;電子工程設計;應用
當今時代作為一個信息時代,電子工程的發展趨勢迅猛,結合信息技術以后,電子科技產品實現了迅速的更新換代。電子科技產品能夠為人們提供便利,令其服務趨向于智能化[1]。然而,在電子工程發展期間也存在著一些問題,電子工程設計需要更先進的技術,因此,EDA技術被引進到了設計中來。
1EDA技術概述
EDA,英文全稱為ElectronDesignAutomation,也就是電子設計自動化。該技術通過進行大范圍的邏輯編程,通過描述語言進行系統邏輯表達,利用相關軟件進行自動電子設計,進而完成對特定芯片的編譯工作,主要應用于電子系統。EDA技術中除了能夠完成自動電子設計,還能夠進行電路板輔助設計以及計算機輔助設計,是在CAD技術的基礎上發展而來,在電子計算機行業中得到了廣泛應用[2]。
2EDA技術的特點和技術軟件
2.1基本特點
EDA技術與傳統技術的最主要區別就是設計流程,傳統設計是“自下而上”,而EDA技術則是“自上而下”[3]。傳統的設計方法要先確定集成電路芯片的基本特點,隨后對各個模塊進行具體設計,最終集合到一起完成系統設計。這種方式的效率很低,需要大量的器件,非常容易在設計中出現故障,進而損耗大量的元器件。應用EDA技術以后,在設計初期并可以對各個部分進行細致規劃,在劃分方框圖時進行糾錯和仿真,并進行綜合優化。利用EDA技術能夠幫助用戶對任意硬件進行功能描述,減低失誤率、提升工作效率。
2.2技術軟件
EDA技術軟件主要包括兩種:EWB軟件,在PC基礎上集合了集成工具、原理圖輸入工具、設計文件夾、仿真器等多項功能的設計軟件;PROTEL軟件,該軟件應用較為廣泛,主要包括印刷電路板和電路原理圖兩部分設計系統,近年來主要被應用于設計高層次的電子工程,發展較為迅速[4]。
3電子工程設計中EDA技術的實際應用
EDA技術在最近幾年實現了飛速發展,應用領域和范圍正在逐步擴增,包括生物化工、通信、航空航天、醫藥、軍事等行業都有應用,其中最為突出的就是電氣工程設計。利用EDA技術進行電子設計,能夠利用虛擬儀器進行有效測試。為EDA技術的應用流程。下面筆者針對電子工程設計中EDA技術的實際應用進行分析。
3.1仿真電路設計
通常情況下,電子工程有了確定的設計方案以后,需要對該方案進行科學性和可行性驗證,這就需要進行系統仿真模擬[5]。EDA技術能夠提供仿真模擬,確定設計系統的具體關節函數,并借助相應的數學模型進行測試。經實際經驗證明,利用EDA仿真技術不僅可以應用到電子工程設計的驗證中,還能對新思路的設計方案進行合理性推測。仿真測試結束后,相關的電路結構便可以進一步進行結構嚴整,確定其設計是否正確。EDA技術這種有效的糾錯功能幫助我國的電子工程事業實現了穩步發展。EDA技術中最具有代表性的就是CPLD/FPGA設計仿真,下面筆者以應用該仿真設計技術的數據采集控制系統為例對其進行簡要介紹。系統設計目標是設計一個A/D轉換器取代微控制器,進而完成數據控制采集。該系統的構成部分包括鍵盤、七段顯示器、模數轉換器以及CPLD/FPGA芯片,將這幾個部分進行組合后,通過VHDL硬件語言完成程序設計仿真模擬,確定程序正確后,將程序轉移到芯片中,便可以完成設計目標。該系統通常應用于工業生產或是科學實驗中,能夠對各種類型的物理量進行實時數據采集和測試并進行有效反饋,例如:溫度、電壓、電流等等,在軍事、醫學等領域中也有所應用。該系統基于EDA技術進行CPLD/FPGA仿真模擬,在實際應用中具備更靈活、更簡潔的特點。
3.2優化電路性能設計
對于電子產品來說,容差的性質和工作溫度是影響電路安全運行的重要因素。在進行傳統電子工程設計過程中,往往很難對這兩個因素進行細致全面的分析,也就是說設計方案并不能更為理想,進而器件自身的溫度和容差也無法保證最佳。將EDA技術應用到電子工程設計中以后,由于該技術能夠提供溫度分析以及統計分析功能,進而元器件的最佳參數、最佳溫度、最佳結構都能利用該技術予以確定,工程設計方案也能得到有效優化,產品質量也能夠得以提升,進而相關企業的經濟效益也能得到提升。
3.3有效性分析
EDA技術在電子工程設計中應用還能對電路進行有效性分析,這也是非常重要的一點。無論是設計何種工程系統,都需要對其進行數據測試和特性分析,但是在實際設計期間,考慮到硬件以及現有技術的約束,設計方案往往具備一定的局限性,不僅結果會出現問題,電路測試本身也不夠精確,可想而知,產品的后續工作很難實現高質量服務。利用EDA技術,能夠實現更為精確、功能更全、精度更高的測試,按照更好的順序完成設計工作,避免出現局部性差異,設計方案的整體性和合理性能夠得到有效提升。
4電子工程設計中應用EDA技術的注意事項
在實際工作中,利用EDA技術進行電子工程設計需要對以下內容加以關注:第一,設計電子電路的過程中,考慮到延時時間的不確定性,有些贅余的自動編譯電路,設計反向器的個數要盡量保證為奇數,彼此間進行串聯;第二,輸入引腳不能令其懸空,一定要保證接地,驅動期間要保證信號有源;第三,各個電源要保證接地,若是需要,對于連接部分要進行解耦和濾波處理;第四,設計期間,引腳和邏輯單元要將多余部分留出,若是以后還需要進行擴展或修改,可以繼續進行;第五,各個器件在使用過程中要適當進行冷卻處理,避免由于工作時間過長或是器件本身原因導致過熱損壞。
5結語
EDA技術作為電子技術中最具有代表性的技術之一,在信息時代實現了飛速發展,能夠為電子工程設計提供更為有效的幫助。最近幾年,相關的專家學者對EDA技術進行了高層次的研究,其綜合技術水平得到了有效提升,我國的電子工程設計效率、產品附加值得以提升,為該行業的發展打下了堅實的基礎。
作者:鄧藹仙 單位:廣州數控信息科技有限公司
參考文獻
[1]趙歡歡.電子工程設計的EDA技術研究分析[J].電子技術與軟件工程,2014(03).
[2]姚國雪.電子工程設計的EDA技術芻議[J].中小企業管理與科技(中旬刊),2014(10).
[3]朱金明,黃理瑞.淺析電子設計中EDA技術的應用[J].數字技術與應用,2014(07).
[4]許勇.電子工程設計中EDA技術的應用研究[J].福建電腦,2014(09).
[5]齊江濤.電子工程設計中EDA技術的分析[J].福建質量管理,2015(10).