电子产品开发综述例1

二十世纪后半期，随着集成电路和计算机的不断发展，电子技术面临着严峻的挑战。由于电子技术发展周期不断缩短，专用集成电路(ASIC)的设计面临着难度不断提高与设计周期不断缩短的矛盾。为了解决这个问题，要求我们必须采用新的设计方法和使用高层次的设计工具。在此情况下，EDA(Electronic Design Automation即电子设计自动化)技术应运而生。随着电子技术的发展及缩短电子系统设计周期的要求，EDA技术得到了迅猛发展。

一、EDA技术的定义及构成

所谓EDA技术是在电子CAD技术基础上发展起来的计算机软件系统。它是以计算机为工作平台，以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式，以EDA工具软件为开发环境，以大规模可编程逻辑器件PLD(Programmable Logic Device)为设计载体，以专用集成电路ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、单片电子系统SOC(System On a Chip)芯片为目标器件，以电子系统设计为应用方向的电子产品自动化设计过程 [J]。在此过程中，设计者只需利用硬件描述语言HDL(Hardware Description language)，在EDA工具软件中完成对系统硬件功能的描述，EDA工具便会自动完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作，最终形成集成电子系统或专用集成芯片。尽管目标系统是硬件，但整个设计和修改过程如同完成软件设计一样方便和高效。

现代EDA技术的基本特征是采用高级语言描述，具有系统级仿真和综合能力。EDA技术研究的对象是电子设计的全过程，有系统级、电路级和物理级各个层次的设计。EDA技术研究的范畴相当广泛，从ASIC开发与应用角度看，包含以下子模块：设计输入子模块、设计数据库子模块、分析验证子模块、综合仿真子模块和布局布线子模块等。EDA主要采用并行工程和“自顶向下”的设计方法，然后从系统设计入手，在顶层进行功能方框图的划分和结构设计，在方框图一级进行仿真、纠错，并用VHDL等硬件描述语言对高层次的系统行为进行描述，在系统一级进行验证，最后再用逻辑综合优化工具生成具体的门级逻辑电路的网表，其对应的物理实现级可以是印刷电路板或专用集成电路。

二、EDA技术的发展

EDA 技术的发展至今经历了三个阶段：电子线路的CAD是EDA发展的初级阶段，是高级EDA系统的重要组成部分。它利用计算机的图形编辑、分析和存储等能力，协助工程师设计电子系统的电路图、印制电路板和集成电路板图。它可以减少设计人员的繁琐重复劳动，但自动化程度低，需要人工干预整个设计过程。

EDA技术中级阶段已具备了设计自动化的功能。其主要特征是具备了自动布局布线和电路的计算机仿真、分析和验证功能。其作用已不仅仅是辅助设计，而且可以代替人进行某种思维。

高级EDA阶段，又称为ESDA (电子系统设计自动化)系统。过去传统的电子系统电子产品的设计方法是采用自底而上(Bottom-UP)的程式，设计者先对系统结构分块，直接进行电路级的设计。EDA技术高级阶段采用一种新的设计概念：自顶而下(TOP-Down)的设计程式和并行工程(Concurrent Engineering)的设计方法，设计者的精力主要集中在所设计电子产品的准确定义上，EDA系统去完成电子产品的系统级至物理级的设计。此阶段EDA技术的主要特征是支持高级语言对系统进行描述。可进行系统级的仿真和综合。

三、基于EDA技术的电子系统设计方法

1.电子系统电路级设计

首先确定设计方案，同时要选择能实现该方案的合适元器件，然后根据具体的元器件设计电路原理图。接着进行第一次仿真，包括数字电路的逻辑模拟、故障分析、模拟电路的交直流分析和瞬态分析。系统在进行仿真时，必须要有元件模型库的支持，计算机上模拟的输入输出波形代替了实际电路调试中的信号源和示波器。这一次仿真主要是检验设计方案在功能方面的正确性。仿真通过后，根据原理图产生的电气连接网络表进行PCB板的自动布局布线。在制作PCB板之前还可以进行后分析，包括热分析、噪声及窜扰分析、电磁兼容分析和可靠性分析等，并且可以将分析后的结果参数反标回电路图，进行第二次仿真，也称为后仿真，这一次仿真主要是检验PCB板在实际工作环境中的可行性。

可见，电路级的EDA技术使电子工程师在实际的电子系统产生之前，就可以全面了解系统的功能特性和物理特性，从而将开发过程中出现的缺陷消灭在设计阶段，不仅缩短了开发时间，也降低了开发成本。

2. 系统级设计

系统级设计是一种“概念驱动式”设计，设计人员无须通过门级原理图描述电路，而是针对设计目标进行功能描述。由于摆脱了电路细节的束缚，设计人员可以把精力集中于创造性概念构思与方案上，一旦这些概念构思以高层次描述的形式输入计算机后，EDA系统就能以规则驱动的方式自动完成整个设计。

系统级设计的步骤如下：

第一步：按照“自顶向下”的设计方法进行系统划分。

第二步：输入VHDL代码，这是系统级设计中最为普遍的输入方式。此外，还可以采用图形输入方式(框图、状态图等)，这种输入方式具有直观、容易理解的优点。

第三步：将以上的设计输入编译成标准的VHDL文件。对于大型设计，还要进行代码级的功能仿真，主要是检验系统功能设计的正确性，因为对于大型设计，综合、适配要花费数小时，在综合前对源代码仿真，就可以大大减少设计重复的次数和时间，一般情况下，可略去这一仿真步骤。

第四步：利用综合器对VHDL源代码进行综合优化处理，生成门级描述的网表文件，这是将高层次描述转化为硬件电路的关键步骤。综合优化是针对ASIC芯片供应商的某一产品系列进行的，所以综合的过程要在相应的厂家综合库支持下才能完成。综合后，可利用产生的网表文件进行适配前的时序仿真，仿真过程不涉及具体器件的硬件特性，较为粗略。一般设计，这一仿真步骤也可略去。

第五步：利用适配器将综合后的网表文件针对某一具体的目标器件进行逻辑映射操作，包括底层器件配置、逻辑分割、逻辑优化和布局布线。

第六步：将适配器产生的器件编程文件通过编程器或下载电缆载入到目标芯片FPGA或CPLD中。如果是大批量产品开发，通过更换相应的厂家综合库，可以很容易转由ASIC形式实现。

四、前景展望

21世纪将是EDA技术的高速发展时期，EDA 技术是现代电子设计技术的发展方向，并着眼于数字逻辑向模拟电路和数模混合电路的方向发展。EDA将会超越电子设计的范畴进入其他领域随着集成电路技术的高速发展，数字系统正朝着更高集成度、超小型化、高性能、高可靠性和低功耗的系统级芯片(SoC，System on Chip)方向发展，借助于硬件描述语言的国际标准VHDL和强大的EDA工具，可减少设计风险并缩短周期，随着VHDL语言使用范围的日益扩大，必将给硬件设计领域带来巨大的变革。

参考文献：

[1]谭会生，张昌凡.EDA技术及应用[M].西安：西安电子科技大学出版社，2001.

电子产品开发综述例2

所谓EDA技术是在电子CAD技术基础上发展起来的计算机软件系统。它是以计算机为工作平台，以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式，以EDA工具软件为开发环境，以大规模可编程逻辑器件PLD(ProgrammableLogicDevice)为设计载体，以专用集成电路ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit)、单片电子系统SOC(SystemOnaChip)芯片为目标器件，以电子系统设计为应用方向的电子产品自动化设计过程[J]。在此过程中，设计者只需利用硬件描述语言HDL(HardwareDescriptionlanguage)，在EDA工具软件中完成对系统硬件功能的描述，EDA工具便会自动完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作，最终形成集成电子系统或专用集成芯片。尽管目标系统是硬件，但整个设计和修改过程如同完成软件设计一样方便和高效。

现代EDA技术的基本特征是采用高级语言描述，具有系统级仿真和综合能力。EDA技术研究的对象是电子设计的全过程，有系统级、电路级和物理级各个层次的设计。EDA技术研究的范畴相当广泛，从ASIC开发与应用角度看，包含以下子模块：设计输入子模块、设计数据库子模块、分析验证子模块、综合仿真子模块和布局布线子模块等。EDA主要采用并行工程和“自顶向下”的设计方法，然后从系统设计入手，在顶层进行功能方框图的划分和结构设计，在方框图一级进行仿真、纠错，并用VHDL等硬件描述语言对高层次的系统行为进行描述，在系统一级进行验证，最后再用逻辑综合优化工具生成具体的门级逻辑电路的网表，其对应的物理实现级可以是印刷电路板或专用集成电路。

二、EDA技术的发展

EDA技术的发展至今经历了三个阶段：电子线路的CAD是EDA发展的初级阶段，是高级EDA系统的重要组成部分。它利用计算机的图形编辑、分析和存储等能力，协助工程师设计电子系统的电路图、印制电路板和集成电路板图。它可以减少设计人员的繁琐重复劳动，但自动化程度低，需要人工干预整个设计过程。

EDA技术中级阶段已具备了设计自动化的功能。其主要特征是具备了自动布局布线和电路的计算机仿真、分析和验证功能。其作用已不仅仅是辅助设计，而且可以代替人进行某种思维。

高级EDA阶段，又称为ESDA(电子系统设计自动化)系统。过去传统的电子系统电子产品的设计方法是采用自底而上(Bottom-UP)的程式，设计者先对系统结构分块，直接进行电路级的设计。EDA技术高级阶段采用一种新的设计概念：自顶而下(TOP-Down)的设计程式和并行工程(ConcurrentEngineering)的设计方法，设计者的精力主要集中在所设计电子产品的准确定义上，EDA系统去完成电子产品的系统级至物理级的设计。此阶段EDA技术的主要特征是支持高级语言对系统进行描述。可进行系统级的仿真和综合。

三、基于EDA技术的电子系统设计方法

1.电子系统电路级设计

首先确定设计方案，同时要选择能实现该方案的合适元器件，然后根据具体的元器件设计电路原理图。接着进行第一次仿真，包括数字电路的逻辑模拟、故障分析、模拟电路的交直流分析和瞬态分析。系统在进行仿真时，必须要有元件模型库的支持，计算机上模拟的输入输出波形代替了实际电路调试中的信号源和示波器。这一次仿真主要是检验设计方案在功能方面的正确性。仿真通过后，根据原理图产生的电气连接网络表进行PCB板的自动布局布线。在制作PCB板之前还可以进行后分析，包括热分析、噪声及窜扰分析、电磁兼容分析和可靠性分析等，并且可以将分析后的结果参数反标回电路图，进行第二次仿真，也称为后仿真，这一次仿真主要是检验PCB板在实际工作环境中的可行性。

可见，电路级的EDA技术使电子工程师在实际的电子系统产生之前，就可以全面了解系统的功能特性和物理特性，从而将开发过程中出现的缺陷消灭在设计阶段，不仅缩短了开发时间，也降低了开发成本。

2.系统级设计

系统级设计是一种“概念驱动式”设计，设计人员无须通过门级原理图描述电路，而是针对设计目标进行功能描述。由于摆脱了电路细节的束缚，设计人员可以把精力集中于创造性概念构思与方案上，一旦这些概念构思以高层次描述的形式输入计算机后，EDA系统就能以规则驱动的方式自动完成整个设计。

系统级设计的步骤如下：

第一步：按照“自顶向下”的设计方法进行系统划分。

第二步：输入VHDL代码，这是系统级设计中最为普遍的输入方式。此外，还可以采用图形输入方式(框图、状态图等)，这种输入方式具有直观、容易理解的优点。

第三步：将以上的设计输入编译成标准的VHDL文件。对于大型设计，还要进行代码级的功能仿真，主要是检验系统功能设计的正确性，因为对于大型设计，综合、适配要花费数小时，在综合前对源代码仿真，就可以大大减少设计重复的次数和时间，一般情况下，可略去这一仿真步骤。

第四步：利用综合器对VHDL源代码进行综合优化处理，生成门级描述的网表文件，这是将高层次描述转化为硬件电路的关键步骤。综合优化是针对ASIC芯片供应商的某一产品系列进行的，所以综合的过程要在相应的厂家综合库支持下才能完成。综合后，可利用产生的网表文件进行适配前的时序仿真，仿真过程不涉及具体器件的硬件特性，较为粗略。一般设计，这一仿真步骤也可略去。

第五步：利用适配器将综合后的网表文件针对某一具体的目标器件进行逻辑映射操作，包括底层器件配置、逻辑分割、逻辑优化和布局布线。:

第六步：将适配器产生的器件编程文件通过编程器或下载电缆载入到目标芯片FPGA或CPLD中。如果是大批量产品开发，通过更换相应的厂家综合库，可以很容易转由ASIC形式实现。

四、前景展望

21世纪将是EDA技术的高速发展时期，EDA技术是现代电子设计技术的发展方向，并着眼于数字逻辑向模拟电路和数模混合电路的方向发展。EDA将会超越电子设计的范畴进入其他领域随着集成电路技术的高速发展，数字系统正朝着更高集成度、超小型化、高性能、高可靠性和低功耗的系统级芯片(SoC，SystemonChip)方向发展，借助于硬件描述语言的国际标准VHDL和强大的EDA工具，可减少设计风险并缩短周期，随着VHDL语言使用范围的日益扩大，必将给硬件设计领域带来巨大的变革。

参考文献：

电子产品开发综述例3

EDA技术的基本特征是采用高级语言描述,具有系统级仿真和综合能力。具体而言,设计人员采用“自顶向下”的设计方法,对整个系统进行方案设计和功能划分,然后采用VHDL、Verilog-HDL、ABEL等硬件描述语言对高层次和系统行为进行设计,并通过逻辑综合优化工具生成目标文件,最后系统的电路由CPLD、FPGA或ASIC(专用集成电路)来实现。EDA技术的发展至今已有30年的历程,其大致可分为三个阶段。20世纪70年代为计算机辅助设计(CAD)阶段,人们用计算机辅助进行电路原理图编辑、PCB布局布线,这极大的促进了当时中小规模集成电路的开发和应用,使人们得以从繁杂的机械图的版图设计工作中解脱出来,这是第一代EDA技术。80年代,出现了以计算机仿真和自动布线为核心技术的第二代EDA技术,即计算机辅助工程阶段(CAE),其主要功能:原理图输入、逻辑仿真、电路分析、自动布局布线、PCB后分析,称之为“电路级设计”。90年代后,出现了以高级语言描述、系统级仿真和综合技术为特征的第三代EDA技术。它采用的是一种“自顶向下”的全新设计方法,这种设计方法首先从系统设计入手,在顶层进行功能方框图的划分和结构设计,在方框图一级进行仿真、纠错,并用硬件描述语言对高层次的系统和行为进行描述,在系统一级进行验证,然后用综合优化工具生成具体门电路的网络表,其对应的物理实现级可以用ASIC来完成。由于设计的主要仿真和调试过程是在高层次上完成的,也就有利于早期发现结构设计上的错误,避免了设计工作的浪费,极大地提高了系统设计效率,缩短了产品的研发周期。

2EDA技术的基本设计思路

2.1EDA技术的电路级设计

电路级设计工作的流程图如图1所示。设计人员首先确定设计方案,并选择能实现该方案的合适元器件,然后根据元器件设计电路原理图,接着进行第一次仿真,其中包括数字电路的逻辑模拟、故障分析等,其作用是在元件模型库的支持下检验设计方案在功能方面的正确性。仿真通过后,根据原理图产生的电气连接网络表进行PCB板的自动布局布线。在制作PCB之前,还可以进行PCB后分析,并将分析结果反馈回电路图,进行第二次仿真,称之为后仿真。其作用是检验PCB板在实际工作环境中的可行性。综上所述,EDA技术的电路级设计可以使设计人员在实际的电子系统产生以前,就“已经”全面了解系统的功能特性和物理特性,从而将开发风险消灭在设计阶段,缩短开发时间,降低开发成本。

2.2EDA技术的系统级设计

随着技术的进步,电子产品的更新换代日新月异,产品的复杂程度得到了大幅增加,以前鉴于电路级设计的EDA技术已不能适应新的形势,必须有一种高层次的设计方法,即“系统级设计”。其设计流程图如图2所示。基于系统级的EDA设计方法其主要思路是采用“自顶向下”的设计方法,使开发者从一开始就要考虑到产品生产周期的诸多方面,包括质量成本、开发周期等因素。第一步从系统方案设计入手,在顶层进行系统功能划分和结构设计,第二步用VHDL、Verilog-HDL等硬件描述语言对高层次的系统行为进行描述;第三步通过编译器形成标准的VHDL文件,并在系统级验证系统功能的设计正确性;第四步用逻辑综合优化工具生成具体的门级逻辑电路的网络表,这是将高层次的描述转化为硬件电路的关键;第五步将利用产生的网络表进行适配前的时序仿真;最后系统的物理实现级,它可以是CPLD、FPGA或ASIC。

3EDA技术在现代数字电子系统设计中的应用

3.1设计要求

设计一个四位二进制同步计数器。同步计数器是指在时钟脉冲(CP)的控制下,构成计数器的各触发器状态能够同时发生变化。该计数器带异步复位,计数允许,四位二进制同步计数器电路,如图3所示,其真值表如表1。

3.2用VHDL(VeryHighSpeedIntegratedCircuitHardwareDescriptionLanguage)来设计

其设计代码如下: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系统功能仿真

即验证系统设计模块的逻辑功能。设计人员可以利用EDA工具,运用测试平台的方法来进行验证。测试平台可以实现自动地对被测试单元输入信号测试矢量,并且通过波形输出,文件记录输出或与测试平台中的设定输出矢量相比较,验证仿真结果。本系统输入CP,CLR,EN三个信号,可以得到其输出波形。经验证,系统逻辑功能正确。(注:一般较简单的系统也可忽略这一步)。

3.4逻辑综合与优化

所谓逻辑综合,即是将较高抽象层次的描述自动地转换到较低抽象层次描述的一种方法,目前的EDA工具提供了良好的逻辑综合与优化功能。它利用综合器对VHDL源代码进行综合,优化处理,并将设计人员设计的逻辑电路图自动转化为门级电路,并生成相应的网络表文件。一般的逻辑综合过程如图4所示。

3.5系统时序仿真

电子产品开发综述例4

关键词：

电子工程设计；EDA技术；电子技术

近些年来，随着电子技术日益发展、革新，应用逐渐实现了快速化和大容量发展，设计系统的数字化，由传统组合芯片转变为单片系统发展。可以说，EDA技术发展，实现了电子领域、电子系统开发的变革，是科技提高、发展的重要产物，对电子工程设计而言，EDA技术的研究、分析具有十分重要的现实意义。

1EDA技术概述

EDA技术，实现了电子设计的自动化，CAM和CAE技术概念出现，逐渐产生了EDA技术，该技术以计算机为主要工具，集合拓扑逻辑结构、计算数学技术、数据库技术、数字优化技术、图形技术等学科，逐渐产生了最新理论结构，由微电子、信号处理分析、电路技术和信息技术的重要集合。现代化EDA技术特点较多，选择自顶向下方式设计程序，确保了设计方案整体性和优化性，加上该技术自动化程度较高，在电子工程设计时，可开展各类级别调试和仿真，对于电子工程设计者而言，可及时发现结构设计错误，防止设计工作浪费，防止细枝末节错误，在系统开发中能够投入更多精力，确保设计的高效率和低成本，缩短设计周期。同时，EDA技术能够并行操作，构建框架结构环境，可实现同步电子工程开发、设计。可以说，EDA是电子技术设计自动化，也就是能够帮助人们设计电子电路或系统的软件工具。该工具可以在电子产品的各个设计阶段发挥作用，使设计更复杂的电路和系统成为可能。

2EDA技术的特点

首先，在现代EDA技术的运用，大多选择“Top-Down”程序进行设计，保证设计方案优化性、合理性，防止“Bottom-up”的设计局部优化，避免整体结构缺陷。其次，HDL技术的设计优点，可实现语言的公开利用，保证语言描述范围，确保设计和工艺无联系，保证现场、系统编程，确保设计保存更为便捷，可实现在线升级。第三，自动化程度较高，在设计过程中，能够实现各级别仿真和调试，在早期结构设计时，设计者能够及时发现设计错误，防止设计工作重叠。另外，设计人员能够省略具体细节问题，在系统开发上能够集中精力，确保设计低成本和高效率。

3EDA技术的发展

在电子工程设计领域，随着EDA技术出现到发展，主要分为3个历史发展时期：首先，初级阶段。从1970年开始，EDA技术主要是采取CAD技术，集成电路具有小规模特点，在传统手工图设计时，因集成电路板、集成电路成本较大，周期较长，设计效率不高，主要依靠计算机技术进行设计印刷，选择CAD工具，可实现布图布线的二维设计和分析，代替了传统的高重复性工艺。其次，发展阶段。从1980年开始，EDA技术逐渐发展完善，集成电路规模也随之增大，电子系统的复杂化，开展软件开发研究，实现CAD系统集成，强化了电路功能设计、结构设计，EDA技术逐渐延伸至半导体芯片设计。第三，成熟阶段。EDA技术经过长时间发展，从1990年开始，微电子技术发展十分迅猛，一个芯片集成，就可达到几千万、上亿晶体管，对于该技术现状，对EDA技术要求也随之提高，促使EDA技术进一步发展。全球各大公司陆续研发EDA系统，开展大规模系统仿真，研究高级语言技术和综合技术。

4EDA技术软件研究

首先，EWB软件。该软件技术是基于PC电子软件设计，具有集成化、仿真分析、原理图、接口设计、文件夹设计等几个特点。其次，PROTEL软件。使用该技术，主要在PROTE199中广泛运用，立足电路原理图设计，采取印刷电路板设计和高层次设计技术。近些年来，EDA技术开发成为热门话题，得到迅速发展。在该领域，主要包含高层次模拟和硬件语言描述，是一种高层次综合技术。随着科学技术水平不断提高，EDA技术朝着更科学、更高层次设计技术逐渐发展。

5EDA技术作用

首先，使用EDA技术，可验证电路设计，保证方案正确性。确定设计方案后，通过系统仿真、结构模拟，对设计方案可行性进行验证设计，保证系统环节传递函数能够实现。推广系统仿真技术，在非电专业系统设计时，可确定某种新构思和新理论设计方案。待仿真后，可模拟分析系统各电路结构，对电路性能指标实现性、结构设计正确性进行判定。其次，使用EDA技术，可优化设计电路特性。对于元器件容差，加上工作环境温度变化，会影响电路稳定性。通过传统设计方法，难以全面分析这种影响，也难以完成整体优化设计。使用EDA技术，利用统计分析、温度分析功能，处于各种温度条件下，可分析电路特性，有利于最佳电路结构、系统稳定温度和最佳元件参数确定，保证电路优化设计。第三，使用EDA技术，可实现电路模拟测试。对于电子电路设计，在设计过程中，包含大量的特性分析、数据测试，由于受测试仪器精度、测试手段约束，存在较多测试问题，选择EDA技术，可实现功能的全部测试。

6EDA技术实现步骤

如上文所述，在现代电子设计领域，EDA技术是技术发展的重要方向，主要是一种硬件HDL描述语言，对硬件电路功能、信号连接、定时关系的语言描述。因此，EDA技术具有较高的自动化程度，能够实现并行操作，具有较广的语言描述范围，可实现语言公开利用，促使整体设计方案的优化设计。对于EDA步骤的实现，主要包含如下方法：首先，文本图编辑和原理图修改。通过图形编辑器，对文本、图形进行设计，可充分表达设计者的设计意图。其次，编译。通过编译器，对设计描述进行拍错编译，通过设计描述，直接转换成特定的文本形式。第三，综合。在该步骤中，可实现软件设计、硬件实现性的合二为一，由硬件电路代替软件设计，通过HDL综合器，促使网表文件生成。另外，以门级为出发点，可描述门电路结构。只要用硬件描述语言将数字系统的行为描述正确，就可以进行该数字系统的芯片设计与制造。第四，行为仿真。通过设计描述网表文件，实现功能仿真，对设计描述和设计意图是否一致进行判定。第五，适配。对于网表文件，利用布局布线适配器，针对某一目标器件进行逻辑映射操作，例如逻辑分割优化，布局布线，以及底层器件的优化配置，等到逻辑映射操作完成之后，EDA软件可形成多项结构，例如适配报告、下载文件。第六，功能仿真。在该步骤中，仿真精度非常高，和真实情况十分接近。第七，下载。如果上述6个步骤能够顺利实现，可将适配器文件下载，直接在目标芯片中转存。

7电子工程设计中EDA技术的应用流程

近些年来，EDA技术在各领域不断深入，涉及医疗、生物、航天、通信等领域，然而，EDA技术在电子工程设计中的运用最为突出，通过EDA技术，利用虚拟仪器进行产品测试，保证技术支持。可以说，EDA技术的运用，主要是电路特性优化和电路设计仿真。EDA技术在电子工程设计中的运用，主要应用流程如下：首先，源程序。在一般情况下，在电子工程设计时，主要是利用EDA器件软件，通过图形编辑器，展示文本、图形。不论是文本编辑器，或图形编辑器，均需依靠EDA工具编译、排错，方可实现文件格式转化，保证了逻辑综合分析。输入源程序之后，即可实现仿真器仿真。其次，逻辑综合。输入源程序之后，利用VHDL格式转化，即可进入逻辑综合分析流程，利用综合器，在电路设计过程中，通过高级指令，实现高级向层次较低语言转化，即逻辑综合。在逻辑综合过程中，可将其看作电子设计的目标优化流程，输入文件到仿真器后，实现仿真操作，确保功效、结果一致性。第三，时序仿真。逻辑综合适配后，进入到时序仿真环节，时序仿真是利用适配器、布线器，通过适当手段，将VHDL文件传输至仿真器内，逐渐开始部分仿真。因VHDL仿真器的使用，需考虑器件特性，在适配之后，时序仿真结果比较精确。第四，仿真分析。明确了电子工程设计方案，通过结构模拟、系统仿真方法，对方案可行性、合理性进行研究分析。通过EDA技术，可实现系统函数传递，建立数学模型开展仿真分析。使用该系统仿真技术，可应用到其他非电专业设计中，在理论验证、方案构思中能够正确运用。

8结语

综上所述，随着科学技术不断发展，现代技术逐渐革新，促使EDA技术领域朝着更高层次推广、开发，且成效非常显著。在本篇文章中，笔者详细分析、研究了EDA技术的基本信息。根据研究表明，在我国电子工程设计领域，EDA技术的运用是一种技术推动和变革，基于EDA技术的电子产品，其使用性能、专业化程度明显高于传统设计方案。因此，在电子工程设计领域，使用EDA技术，可明显提升工作效率，优化电子产品，拓展产品附加值，EDA技术发展方向的高层次自动化设计技术必将取得更辉煌的成绩。无线互联科技•设计分析

作者：陈瑾 单位：徐州工程学院

[参考文献]

[1]赵欢欢.电子工程设计的EDA技术研究分析[J].电子技术与软件工程，2014（3）：140.

[2]许术利.电子工程设计的EDA技术[J].中外企业家，2014（12）：114.

[3]姚国雪.电子工程设计的EDA技术刍议[J].中小企业管理与科技(中旬刊)，2014（10）：214-215.

[4]许勇.电子工程设计中EDA技术的应用研究[J].福建电脑，2014（9）：106-107.

[5]潘松.电子设计自动化(EDA)技术及其应用(一)[J].电子与自动化，2000（1）：51-54.

电子产品开发综述例5

主管单位：中华人民共和国工业和信息化产业部

主办单位：信息产业部电子第十研究所

出版周期：月刊

出版地址：四川省成都市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1001-893X

国内刊号：51-1267/TN

邮发代号：62-39

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1958

期刊收录：

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊荣誉：

Caj-cd规范获奖期刊

电子产品开发综述例6

以工作过程为导向的课程教学方式,已成为近年来职业教育课程改革的热门话题。工作过程导向的课程的实质,在于课程的内容和结构追求的不是学科架构的系统化,而是工作过程的系统化。单片机课程作为高职高专院校电子、电气、机电、计算机与通信等专业的一门专业课,是一门综合性和实践性较强的课程,适合按照工作过程导向的模式组织教学。单片机课程的教学目的是为从事电子产品、机电产品设计的企业培养具有单片机应用产品设计、分析、调试和创作能力的实践性人才,单片机应用的过程就是用单片机设计产品的过程。以电子产品作为单片机课程的教学载体,将产品的设计制作过程与单片机的知识点有机结合组织教学内容,可以抓住单片机教学的切入点和着力点,教学过程有明确的实践目标――完成电子产品设计,紧密联系单片机应用的实践,有利于提高学生的学习积极性和主动性,提高教学效果。本文以“循环流水灯”、“电子钟”、“温度测量报警系统”三个电子产品作为教学载体,按照系统化的工作过程系统化教学模式,构建单片机课程系统化的学习情境。

一、教学载体的选取原则

作为教学载体的电子产品应具有完整性。工作过程系统化的教学模式要求每个学习情境都是一个完整的过程,因此作为教学载体,它应是具有完整功能的电子产品,它的设计制作过程应当是一个完整的项目制作过程,包括如图1所示单片机应用产品的设计步骤。

和传统教学方法中的实验有本质区别,传统的实验仅仅是为了验证部分理论知识的正确性,而“循环流水灯”、“电子钟”、“温度测量报警系统”在现实中都有产品原型,“循环流水灯”的原型是五彩缤纷的霓虹灯,“电子钟”的原型是学生都比较熟悉的电子手表,“温度测量报警系统”是典型测量控制系统。

作为教学载体的电子产品应具有系统性。根据工作过程系统化教学模式的要求,学习情境之间不仅要有内在的联系,而且不能是简单的重复,前面的学习情境是后面学习情境的基础,后面的学习情境是在前面基础上的拓展与综合。以上述三个产品为载体设计的学习情境,实施过程的步骤是重复的,而实施的内容上则是包含递进的,是一个螺旋上升的学习过程,在硬件设计、程序设计、软件工具使用、调试方法等方面都是包含和逐步递进的。以硬件设计为例,“循环流水灯”用I/O(输入/输出)口输出开关量,控制灯亮灭,“电子钟”用I/O口输出数据,在显示器件上显示字符,“温度测量报警系统”用I/O口输出其他芯片的工作时序,控制其他芯片按设定的方式工作。

作为教学载体的电子产品应具有拓展性。根据工作过程系统化教学模式的要求,学习情境应具有拓展性,拓展性是指学习情境应涵盖课程的所有知识点和该课程在实践中的典型工作任务。上述三个产品为载体的学习情境,涉及单片机所有资源应用:I/O口的输入、输出,外部中断,定时/计数器,串行口等,涉及单片机应用中的典型工作任务:开关量的输入输出控制、显示电路设计控制、键盘电路设计控制、并行接口器件扩展控制、串行接口器件控制和串行通信控制等。学生通过这些系统化的学习情境学习,可以掌握单片机应用产品的开发步骤、环节,掌握单片机资源的应用方法、步骤和技巧,并能应用于其他电子产品的设计中。

二、针对产品设计制作过程的系统化学习情境设计

从图1可知,单片机应用产品的开发是一个综合的系统工程,需要开发人员具有相应的职业能力、职业素养和工程意识。这里的职业能力是指基于单片机应用产品开发过程的职业技能,包括电子产品功能分析分解、资料检索引用、单片机资源调配、硬件电路设计、软件程序设计与调试、编程软件使用、产品制作调试、技术文件编制等。职业素养是基于企业文化的职业素质,包括认真努力、严谨规范、吃苦耐劳、遵纪守时、求真务实、团结协作、拓展创新等素养。工程意识是从社会经济角度考虑的最优设计制作方案,包括成本意识、安全性、可靠性、节能、环保等。本课程在教学组织中将职业能力、职业素养和工程意识的培养有机结合起来,特别是后二者融入教学体系中,更加突出了工学结合的特点,实现单片机课程的培养目标,包括知识目标和能力目标。

为便于课堂教学的组织实施,将每一个学习情境分解为几个学习任务(或子情境),如表1所示。在每个任务里学习相关的单片机知识点,进行相应的实践制作活动,完成相应的职业能力、职业素养和工程意识的训练,每个学习情境最后的学习任务都是对前面任务的综合。

三、学习情境实施

每个学习情境的实施按照图1所示单片机应用产品的开发步骤进行,依照“资讯、计划、决策、实施、检查、评估”的六步骤组织教学内容,将学生的职业能力、职业素养和工程意识的培养融于教学的过程中,针对不同的阶段采用恰当的教学方法。下面以第二个学习情境“电子钟设计”为例,简述学习情境的实施情况。在“产品功能分析”阶段,采用案例对比法,引导学生思考讨论,然后确定电子钟所应具有的功能,确定系统方案(功能模块)。在“器件资料准备”阶段,按照系统方案选择所需的器件资料,采用器件资料比较法,考虑器件使用的难易程度和成本。在“功能电路设计”阶段,采用示范引导法,可以将其他系统的对应电路移植并加以改进,或参照器件资料提供的应用电路。在“功能程序设计”阶段,采用积木编程法,先编写模块程序,再逐步综合构成系统软件。在“系统功能联调”阶段,采用头脑风暴法,引导学生讨论,按照系统的功能要求调配硬件,调试程序使之实现系统功能。在“产品制作”阶段,采用内外互补法,课外制作,课内检查。在“产品测试”阶段,采用自互评价法,由学生自己以及其他同学对作品进行检查评价,最后老师检查验收,综合学生自互评价,给一个综合的成绩。

在学习情境的实施过程中,我们充分利用现代教学手段,对于难以理解的内容,制作动态演示的电子课件帮助学生理解掌握,同时注重虚拟仿真技术的学习,依照学习情境开发系列的虚拟项目(Keil C软件模拟,Protues硬件模拟),供学生在课堂课外练习,这些项目也可以通过网络完成训练,突破学习训练在时间、空间上的局限性。另外,我们注重现代交流技术手段的应用,通过QQ群、电子邮件、MSN等建立网上论坛,实现了师生之间、学生之间的多样化交流。

四、结束语

以产品为载体的单片机课程学习情境设计体现了工作过程系统化课程的工学结合特点,以产品设计制作过程为导向,在“做”中“学”,在“学”中“练”,以练促学,为学生提供了更多实践动手机会,实践能力和综合能力都有很大提高。

参考文献:

电子产品开发综述例7

关键词：项目教学法；电子商务

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1005-1422（2014）03-0084-03

随着电子商务的迅速发展与普及，人们的学习方式、思维方式、工作方式、生活方式都在发生变化，这对传统教育管理和教学模式提出了更高的要求。为深化职业教学改革，我校电子商务专业尝试用项目教学法思路设计教学计划，近几年大胆尝试用项目教学法引导专业教学，将专业分为多个学习领域，各个项目贯穿每个学习领域。每个项目都做到深入剖析和自我评价，取得了很好的教学效果。

一、项目教学法的意义

电子商务专业是一个新兴的学科，学科内容包含计算机、物流、商贸等知识，若单纯按各个知识点教学，学生学完专业后，不能把知识点串联起来，难以学以致用。项目教学法就是在教师的指导下，将一个相对独立的项目交由学生自己处理，信息的收集、方案的设计、项目实施及最终评价，都由学生自己负责，学生通过该项目的进行，了解并把握整个过程及每一个环节的基本要求。项目教学法不再根据具体教材内容编排来单独零散讲解每个知识点，不再分具体学科，而是通过项目的形式综合各个知识点所涉及的内容，最终达到学生综合掌握电子商务专业知识的目的。

“项目教学法”最显著的特点是“以项目为主线、教师为主导、学生为主体”，改变了以往“教师讲，学生听”被动的教学模式，创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式。该教学法综合性强，对教师知识面要求高。

项目教学法实施的一般过程是：分析内容，确定项目任务――项目准备期――项目实施阶段――项目成果的提交与评价阶段。

采用项目教学法，我们可以将专业、学习内容按照项目方式进行分类设计。设置思路如下：电子商务专业岗位群分析及岗位要求分析――核心岗位分析――职业资格证书要求――电子商务专业总体框架计划――某门学科（大项目）学习领域制定――大项目中的子项目教学法设计。

二、项目教学法在电子商务专业设置的应用设计案例

项目任务：制定可行的电子商务专业教学计划。

项目准备期：执行制定教学计划的相关工作。在设置专业之前，第一步：要做好调研工作，包括电子商务行业人才需求规模分析、中职电子商务人才需求特点、中职电子商务专业对应的职业岗位分析。第二步：根据电子商务专业岗位群分析，确定核心岗位及辅岗位的相关职业标准、职业素养与能力要求。第三步：根据专业性质和岗位群需求，确定学生必考与可考证书和等级。

项目实施阶段：根据调研结果，由专业部、学科组共同制定电子商务专业总体框架计划。框架中列举学习领域的设置，如电子商务认知、文员实务技能训练、办公软件应用、网络推广、网店装修、消费者心理行为分析等。

项目成果的提交与评价阶段：包括教研组内部自评、不同专业组互评、校级互评等。

三、项目教学法在电子商务专业学习领域的应用设计案例

下面以“网店装修”学习领域作为案例，运用项目教学法展开具体学习项目。

项目任务：制定“网店装修”项目内容。

项目准备期：定位开店的形式，以淘宝网开店装修为主线，从卖家角度介绍网店装修各个环节的操作流程，清楚学生美工基础掌握情况。确定课程学习目标，综合运用所学美工、网络营销知识在淘宝网、拍拍网或其他B2C的网店上装修店铺，并产生经济效益。同时培养学生对专业学习的热情和审美情趣。

项目实施阶段：学习者在教师的指导下或借助网络书籍等资料，定位网店风格，学会用色和整体布局，能换位思考，站在消费者角度进行商品描述页的设计。做好网店如下工作：（1）店铺招牌/BANNER；（2）宝贝分类；（3）公告栏；（4）促销区/秒杀区；（5）网店产品描述；（6）广告牌。

项目成果的提交与评价阶段：包括自评、同专业教师内部互评、教研组互评等。

四、项目教学法在“网店产品描述”教学中的应用设计案例

教学对象：中职电子商务专业学生，已学习电子商务网上开店基础知识、网店美工基础知识等电子商务类课程。

项目任务：制定“网店产品描述”学习项目。

项目准备期：教师用文档范例进行网店产品描述。

・教学教法・项目教学法在电子商务专业的设计与应用

学习情境：网店产品描述教学时间：10学时

工作情境描述

产品描述是网店装修的一个重要核心项目，在淘宝网店上，商品描述页的设计好坏，最大程度突出和反映了店铺的特色，通过产品描述的设计，把顾客最感兴趣的内容展示或描述出来，达到最大展示产品特点及最大化吸引人气

学习任务

小组成员根据自己店铺定位和店铺整体风格，选择10件不同类别的宝贝进行产品描述

与其他学习情境的关系

是网店装修中最重要任务之一，本学习领域第三个任务，在学习其他学习任务时起到承上启下的作用

学习目标

掌握产品描述的要点（详细真实，与店铺整体风格一致，能表现商品属性、成份、功效以及相关信息），能提高学生审美眼光

学习内容

（1）产品促销区设计

（2）分类标题栏设计

（3）商品介绍区设计

（4）商品展示区设计

（5）帮助与说明区的设计

教学条件

（1）教学设备：具有互联网操作的电脑、网店所涉及的产品

（2）学习资料：网络资源、相关教材、教师上课资料

（3）教学场地：电子商务实验室

（4）教师安排：电子商务专业教师

教学方法组织形式

（1）5～7人/组

（2）小组学习为主，课程教学和独立学习为辅，行动导向教学法始终贯穿教学全过程

教学流程

（1）教师设置学习任务，讲述完成任务所需基本知识（1h）

（2）学生选定产品，确定产品描述风格（1h）

（3）学生模拟优秀网店选择3个不同的产品进行产品描述（2h）

（4）学生根据自己网店风格和要求，自行设计自己产品描述（3h）

（5）教师评价，师生交流（1h）

（6）学生根据自己网店风格和要求，继续自行设计自己产品描述（1h）

（7）师生互相交流，教师评价与总结（1h）

学业评价

（1）准确定位网站风格（小组评价）

（2）阐述网店规划的整体思路（教师评价）

（3）能根据工作计划，小组完成网店装修作业，动作准确、规范（教师评价）

（4）完成本任务过程中的团队合作能力、经营管理情况和学习态度（个人自评和小组评价相结合）

项目实施阶段：学生用文档范例进行网店产品描述。

学习情境：网店产品描述教学时间：10学时

教学情境

观摩优秀网店的产品描述，要求学生通过教师指导、网店观摩、上网查找相关资料等方式，完成个人网店的产品描述

教学目标

（1）学会欣赏不同优秀网店的产品描述风格

（2）制作有个人特色、突出产品特点的产品描述风格

（3）在产品描述中能有效地展示商品属性、成份、功效以及相关的信息

（4）能够利用资料、制定合理的工作方案，完成教师指定的任务。

教学资料

淘宝网

教学辅助

资料和网络相关资源

教师提供样图如下：

样图1

样图2

教学环节

说明：每组5～7人，在电子商务实验室，通过资料查阅、网络搜索等手段，完成以下任务：

（1）描述有哪几个要点

（2）网店产品描述中应注意什么

（3）选择2～3个你喜欢的网店，总结他们有什么不同

（4）学生根据自己网店风格和要求，自行设计自己产品描述

（5）教师评价，师生交流

（6）学生根据自己网店风格和要求，继续自行设计自己产品描述，完善产品细节描述

（7）通过学习和资料搜索，编写报告

（8）师生互相交流打分，教师评价与总结

（9）教学反思（教学内容、教学目标、教学方式、教学效果）

项目成果的提交与评价阶段：包括师生自评、师生互评、小组互评等。

五、结论

项目教学法设计思路，有利设计者从整体考虑设置专业教学计划，大项目分解成子项目，确定学习领域，从学习领域中继续剖析分解子项目，设置具体的课程学习项目。有利于教师在授课时掌握课程项目的工作任务、工作方法和工作要求。项目教学法在具体的教学中有利于学生的思维模式和职业综合能力的培养，让学生在做中学和练，教、学、做、评相结合，体现了职业教育电子商务课程的实践性和职业性的特点，对同类课程具有积极的引导意义和实际的借鉴作用。

参考文献：

电子产品开发综述例8

一、EDA技术的相关概念介绍

EDA是电子设计自动化（Electronic Design Automation）缩写，EDA技术是90年代初从CAD（计算机辅助设计）、CAM（计算机辅助制造）、CAT（计算机辅助测试）和CAE（计算机辅助工程）的概念发展而来的。EDA技术是以计算机为工具的，它需要设计者按照硬件描述语言HDL来完成设计文件，然后计算机会自动地对其进行逻辑编译、化简、分割、综合及优化、布局布线、仿真以及对特定目标芯片的适配编译和编程下载等工作。通常，作为EDA工具必须要包含适配器和综合器两个非常重要的软件包。适配器是EDA工具用来综合器产生的王表文件配置放置到制定的目标器件当中，并产生最终的下载文件，例如，JED文件。值得注意的是适配器选定的目标器件必须是综合器中已经指定的目标器件。综合器，顾名思义，就是将设计者在EDA平台上完成的针对某个系统项目的HDL、原理图或者是状态图形描述，对于已经给定的硬件系统组件，对其进行编译、优化、转换和综合，这样就可以得到我们最终需要的描述功能的文件。需要指出的一点是：综合器工作之前必须要给定需要实现的硬件结构参数，它就是用来连接软件描述与硬件实现的、将电路的高级语言描述转换成为低级语言描述的。EDA技术的出现，大大提高了电路设计的效率和可操作性，有效地减轻了设计者的劳动强度，对于促进现代电子技术向更高级别发展具有重要的意义。

二、EDA技术的发展历程

EDA技术的发展历程大致可以分为三个阶段。第一阶段，70年代的CAD阶段，这个阶段是人们开始利用计算机来辅助进行版图设计和布局布线的阶段，取代了原始的手工操作方式；第二阶段，80年代的CAE阶段，新增了电路功能设计和结构设计，并且还能够通过电气连接网络表将图形绘制功能与新增功能有机的结合在一起，从而完成工程设计。CAE能够实现原理图输入、电路分析、逻辑仿真、自动布局布线和PCB后分析，计算机辅助工程的概念就是在这一阶段产生的；第三阶段，90年代的ESDA阶段，这一阶段使设计者的劳动强度大大的减轻了，电子系统设计自动化的产生对此做出了重要贡献，使工程设计的自动化和智能化程度不断提高，相互之间能够兼容，学习和使用起来也更加的方便易行。目前，EDA技术已经实现了全新的突破，中国的EDA市场也已经渐趋成熟，政府方面也对这一技术十分支持，越来越多的领域开始接触或应用EDA技术。

三、EDA技术在通信电子线路中的应用分析

Muhisim2001仿真软件在通信电子线路教学实验中的应用是EDA技术在通信电子线路中的典型应用案例。通信电子线路课程的主要任务是通过分析通信电路中的基本功能部件和实际电路的工作原理与实现方法，让学习者能够对通信方面的理论知识进行熟悉，尤其是掌握通信系统中的各种功能单元电路的各种工作原理和分析设计技术。所以，通信电子线路的教学对于学生学习通信基础知识具有重要的意义。通信电路的仿真是对于通信电子线路的教学有重要的作用，实验电路的仿真度越高，学生就利用试验箱完成各项实验，了解通信的基础知识。传统的通信电子线路的仿真往往需要使用不同的一起进行检测、分析和计算，很有可能会影响实验结果的准确性。Muhisim2001是全球最著名的电路仿真标准工具之一，利用它进行通信电子线路的仿真实验，可以大大扩展高频电路实验的种类，实验结果的准确程度也大大的提高了，实验的效率也大大加快了。另外，Muhisim2001使用的是数字仪表，实验精准度相比传统通信电子线路的仿真有了极大的提高。利用Muhisim2001进行通信电子线路仿真实验，具有很高的实用价值。在教学的过程中，可以利用Muhisim2001进行验证性实验、综合性实验和开发性实验。对于验证性实验，它可以很好地提高实验效率；对于综合性实验，它可以在原有的电路上添加或修改部分单元，使学生加深认识；对于开发性实验，它可以根据实验原理图搭建电路，进行仿真实验并输出相关参数和实验分析。

以下就是有关通信电子线路中的典型电路—双边带调制电路（如下图1所示）。双边带调制电路是通信设备中的发信机的重要组成部分之一，也是通信电子线路课程必修的项目。由于其波形比较复杂、计算量和难度比较大、观测不方便，所以双边带调制电路一直是广大学生学习通信电子线路课程的一个难点。

如图2所示是利用Muhisim2001进行双边带调制电路仿真实验得到的输入调制信号波形和输出双边带信号波形。利用Muhisim2001进行双边带调制电路仿真实验只需要按照上图1所示来设置U1、U2的参数，打开实验箱上的仿真开关，就可以从示波器上看到双边带调制的信号，同时它也能够直观的展现双边带信号的特点，学生能够从示波器上清楚地观察双边带调制信号的波形变化，并且还能够清晰的观察到输入信号和输出信号的对比和幅度变化规律。

通过以上对双边带调制电路的电路图和利用Muhisim2001进行双边带调制电路仿真实验进行分析，我们不难发现，Muhisim2001具有非常强大的通信电子线路设计、分析与仿真能力，能够自行将实验得到的各项数据进行采集，分析之后，制作成图形将实验结果直观的展示出来，便于学生掌控整个实验过程，便于学生对通信电子线路的基础知识进行了解。把Muhisim2001应用于通信电子线路课程的教学当中，对于提高实验课的课堂效率和质量具有重要作用，对于学生学习相关基础知识具有重要的意义。

四、结束语

EDA技术是电子设计技术的核心，它是以计算机为工作平台，将计算机技术、智能化技术和应用电子技术等多门高新技术融合在一起，研制而成的电子CAD通用软件包，能够辅助设计者进行电子电路设计、PCB设计和IC设计等设计工作，降低了设计者的工作强度。利用EDA技术研发EDA工具，对于在电子工业激烈的市场环境中生存、竞争与发展具有重要的意义。利用Muhisim2001进行通信电子线路课程的仿真实验，相比传统的仿真实验方法，具有明显的优越性。

参考文献

[1]高有华，龚淑秋，李忠波.基于EDA电子线路的仿真研究[J].沈阳工业大学学报，2002（24）：4.

电子产品开发综述例9

就是以计算机为工具，通过有关的开发软件，用VHDL硬件描述语言完成设计，自动完成编译、分割、布局和仿真等工作，用软件完成设计电子系统到硬件系统的一门技术。

1电子设计自动化技术的内容及特点

1.1电子设计自动化技术

电子设计自动化（ElectronicsDesignAutomation，EDA）是一门实现电子系统或电子产品自动设计的技术。EDA吸收了计算机科学领域的最新研究成果，以高性能的电子计算机作为工作的平台，促进电子工程的发展。所以说，EDA是电子产品和系统设计的综合技术，也是每个电子工程师都应该了解和掌握的一门技术。EDA是在20世纪60年代中期从计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）的概念发展而来的，用硬件描述语言VHDL完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。

1.2EDA技术的基本特征

EDA技术是指以计算机为工作平台，利用EDA工具，电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统，大量工作可以通过计算机自动处理完成。EDA技术的基本特征：按照“自顶向下”（Top-Down）全新设计方法，对系统进行结构设计和功能划分，系统的关键电路是用印刷电路板或者专用集成电路来实现的，然后采用硬件描述语言（HDL）对系统硬件进行功能的实现，最后用综合优化工具生成最终的理想器件。以下介绍相关的几个方面。1.2.1“自顶向下”的设计方法很长一段时间里，电子设计的思路基本就是“自底向上”的设计方法，这种设计方法就好像一块块大石头堆建起来的瓦房，不仅效率低、成本高，而且还非常容易出错，缺点显而易见。于是，人们发明了如今所用的一种全新的设计方法“自顶向下”，这种设计方法首先是系统设计，在顶层进行功能方框图的划分和结构的设计。自顶向下的设计方法使系统被分解为各个模块的集合之后，可以对设计的每个独立模块指派不同的工作小组，这些小组可以工作在不同的地点，甚至可以分属不同的单位，最后将不同的模块集成为最终的系统模型，并对其进行综合测试和评价。它较先前的“自顶向上”无论是在设计的时间上，还是过程中错误的减少，都得到了很大的提升。1.2.2ASIC设计集成电路（ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC），在集成电路界被认为是一种为专门目的而设计的集成电路。利用EDA技术进行电子系统设计的最后目标是完成专用集成电路ASIC的设计与实现。ASIC分为全定制和半定制，全制定是基于晶体管设计方法，设计成本高，周期长；而半定制则是一种约束性的设计方法，其设计简化，周期短，提高了芯片的成品率；和通用的集成电路相比，ASIC的体积更小、功耗更低、性能的提升也相当高；从保密性来讲，其保密性还是相当高的，而且它还具有成本节约等优点。可编程ASIC是专用集成电路的一种，也是应用最为广泛的。可编程逻辑器件的密度高、集成度高、生产方便。1.2.3硬件描述语言硬件描述语言（HardwareDescriptionLanguage，HDL）是一种用形式化的方法来描述数字电路和系统的语言，它是EDA开发中的很重要的设计工具，也是EDA技术的重要组成部分。HDL是对电子系统硬件设计的一种高级计算机语言，用HDL语言，数字电路系统的设计可以逐层展示自己的设计思路，一些复杂的数字电路系统可以用一系列分层次的模块来表达。早期的硬件描述语言，由不同的厂商和开发商开发，彼此之间互不兼容，且不支持多层次的设计，这些层次之间的翻译工作就要由人工完成。而利用VHDL语言的可读性强，更加容易修改和发现错误。VHDL即超高速集成电路硬件描述语言，它作为IEEE标准的硬件描述语言和EDA的重要组成部分，经过十几年的发展、应用和完善，正逐渐被众多设计者所接受，这种高层次的方法已经被广泛采用。VHDL即超高速集成电路硬件描述语言，是一种面向设计的多领域、多层次的全方位的硬件描述语言，这种语言几乎覆盖了以往各种硬件描述语言的功能。VHDL具有以下几个优点：（1）强大的硬件描述能力。可以用来描述系统级电路，也可以用来描述门级电路，设计描述具有多层次。（2）支持广泛、易于修改。VHDL已经成为IEEE标准，目前，多数EDA工具都支持VHDL语言，这种高层次的方法已经被广泛采用。（3）作用强大、设计灵活。它具有作用强大的语言结构，能用简洁明了的源代码来描述复杂的逻辑控制。（4）移植能力强。它是一种标准化的硬件描述预言，同样一个设计描述可是被多种不同的工具所支持，这样就使得设计描述的移植得以实现。（5）工艺转换方便。它的设计不依赖于特定的器件，工艺转换方便。

2、EDA技术的应用

现如今，EDA技术发展迅速，已经在教学应用、科研应用、产品设计与制造等方面占据一席之地，发挥着巨大的作用。

2.1教学应用

大部分理工科院系都开设EDA课程。让学生在校期间了解EDA技术的基本原理、HDL硬件描述语言描述系统逻辑的方法，模拟仿真电子电路设计，通过实践提升学生的动手与自主能力，为今后从事的工作打下坚实的基础。

2.2科研应用

电路设计与模拟仿真主要使用EWB等工具进行，举个例子，在CDMA无线通信系统中，移动手机和无线基站都工作在相同的频率，每部手机都有自己唯一的序列码，用来区分电话的呼叫。而CDMA的BTS必须能识别这些不同的码序列才能辨别传呼进程，这是通过在输入数据流中探测到特定的码序列来完成的。

2.3产品设计与制造的应用

从电视、冰箱、音响到电子玩具等各种电子产品电路，EDA技术在模拟研制、仿真、生产、调试等方面都有着重要的作用。可以说，EDA已经成为电子工业领域必不可少的技术支持。

3、EDA技术的发展前景

当今社会，电子产品发展日新月异，为了既快又好地设计出新的电子产品，提高设计效率和产品性能，设计师需要更加简便快捷的EDA工具，这对EDA技术提出了更高的要求。

3.1EDA技术发展的新方向

3.1.1向高密度、高速度、宽频带方向发展设计方法的更新得益于电子器件的发展，随着电子产品的飞速发展，高密度、高速度和宽频带的可编程逻辑产品已经成为主流的，这些高密度、大容量的可编程逻辑器件的出现，给现代电子系统（复杂系统）的设计与实现带来了非常大的帮助。设计方法和设计效率有了新的飞跃，带来了器件的巨大需求，这种需求又促使器件生产工艺的不断进步，而每一次工艺的改进，可编程逻辑器件的规模都将有非常大扩展。3.1.2向可预测延时的方向发展现如今的大数据时代，需要处理的数据量越来越大，就需要其具有大的数据吞吐量，而且多媒体技术发展迅速，图像及影像的实时性要求较高，这就需要有高速的硬件系统。为了可以保证图像实时性及稳定性，器件的延时可预测性就是一个重要的因素。所以，逻辑器件的可预测延时是非常重要的。3.1.3向低电压、低能耗方向发展集成技术的飞速发展，工艺水平的日益提升，全世界都掀起了节能的潮流。因此，要适应时代的潮流，半导体工业也必须向低电压、降低能耗方向发展。

3.2应用前景

在信息通信领域中，需要优先发展高速宽带信息网、计算机及软件技术、第三代移动通信技术，积极开拓以数字技术、网络技术为基础的新一代信息产品，研发新兴的产业。自动化仪表的技术发展趋势将计算机技术、通信技术进一步的融合，大力地推广信息化。在电子设计的研发中，它可以代替设计者完成电子系统设计中的绝大部分工作，而且可以直接在程序中修改错误，系统功能也不需要硬件电路的支持。随着EDA技术的发展，EDA技术具有更好的开发手段和性价比，具有广泛的市场应用前景。

3.3未来展望

从目前的EDA技术来看，其发展趋势是使用普及、应用广泛、工具多样、软件功能强大。中国EDA市场已经日趋成熟，但是大部分的设计是面向PCB制板和ASIC领域，只有小部分的设计是开发复杂的片上系统器件。EDA技术将在自动化仪表的测试技术、控制技术、计算技术等方面有较大的突破，在ASIC和PLD设计方面，以高速、高密度、低能耗、低电压等方面发展。

4、结语

EDA技术的应用十分广泛，现在已涉及电子、通信、机械、航天、医学、生物、军事等各个领域。所以无论是生活、学习、还是工作，都离不开EDA。因此，作为一名大专院校电子类专业的学生，我们应该熟练掌握EDA技术用于CPLD/FPGA的开发和知晓EDA技术在未来发展的前景，只有这样才能去适应激烈竞争的环境，在激烈的竞争环境中取得成绩。

[参考文献]

电子产品开发综述例10

1.机械电子工程办学模式及特点

国外的高等工科教育，十分重视微电子技术与机械工程的结合，在高等院校中正式建立机械电子专业的大致有两种类型，一种以机械制造过程机电一体化为方向，如日本的丰桥技术科技入学生产系统工程系和英国勃莱德福的制造系统工程系；另一种以产品机电一体化为方向，如日本的静岗大学光电机械学科。日本名古屋大学电子机械工程系的学者认为：过去是机械工程和电子工程分别作为两个独立的领域，今后，社会和发展形势迫切需要能够掌握机械工程和电子工程两个领域的人才。这个系设有电子机械基础理论、电子机械应用设计、超精密加工、电子机械测量、集成机械工程等5个教研室。日本东京大学机械工程系设计与制造系统专业（相当于我们现在的机械设计与制造专业）的课程设计考虑了培养机电一体化人才的需要。他们认为在机电一体化产品中有关传感技术，数据转换、传递与处理技术，接口技术和计算机的操作与控制技术，以及应用软件等知识，已成为现代机械工程师必须具备的基本知识。因此他们在专业教学中增设了以下一些课程：机械工程学、机构与信息、信息化生产系统、CAD/CAM、自动化、先进制造技术、信号与图象处理、系统管理、机电一体化、系统动力学、机械动力学、工业综述、工业系统以及应用软件技术等。

我国高校机械电子工程专业的设置始于20世纪80年代。最初机电工程专业是依据各校归口行业应急的需要，对原有相关专业进行调整而设置的，教学计划的制定明显带有“机靠电”或“电靠机”的倾向。而课程设置，尤其是体现机电一体化新技术的专业课程设置远跟不上技术发展的速度。尽管如此，由于微电子技术、计算机技术的率先渗透，这一时期系统性教育结合进修性教育培养出的机电一体化人才，在生产实践中，对改造企业的老产品、旧设备和生产线，提高自动化水平和经济效益起到了一定的推动作用。进入20世纪90年代以后，机电一体化人才的培养为了适应经济体制逐步转轨以及学科迅猛发展所带来的变化，许多高校对机械电子工程的专业结构、课程设置、教学内容均进行了大幅度的调整。

上海交通大学精密仪器专业立足于原有专业的改造，彻底更新原有的课程设置体系。该专业教改从优化专业课程设置入手，以“精密机械设计”“传感器”“微机及接口技术”等核心课程为结合点，链接反映学科新兴技术应用的相关课程。如在精密机械设计分支中，增设了“精密机械CAD、仪器CAD”等课程；在传感器分支中，增设了与提高产品质量休戚相关的“仪器可靠性设计”和为加强电路系统设计能力的“精密仪器电路”等课程。与此同时，考虑到近年来光机电一体化系统的研究已经步入产品化阶段，出于光、机、电、智能伺服系统综合设计能力培养的需要，又增设了“仪器光学基础”“自动控制系统”等课程。优化后的课程体系，总体分布趋于合理，较充分地体现了先进性、及时性、实用性的特点，形成了机、电、计算机技术“三足鼎立”之势。

哈尔滨工业大学机械电子工程专业的教学改革自始至终是与学校211工程发展规划以及教改立项研究结合在一起的。为了挖掘内部潜力、调动积极因素、发挥综合优势，哈工大将校内原“精密机械及仪器制造工程”专业、“机电控制及自动化”专业以及机器人研究所、现代生产技术中心合并，重新组合成立了机械电子工程专业。这种集科研、教学、工程实践于一体的教学体系，不仅在师资力量、教学设施上为专业教改奠定了基础，而且合一化机制自身所具有的自动反馈功能，更为及时调整教学环节、更新教学内容提供了保证。重新制定的教学计划中，专业课程的设置具有学时少、针对性强的特点，经适当搭配后，与统设专业基础课组织，不仅形成了“机电控制和自动化”、“机电一体化产品设计和制造”两个专业方向（这与当前机电工程专业机械产品机电一体化和机械制造过程机电一体化分别设置的发展新趋势相吻合），同时，突出了知识传授与工程实际需要的紧密结合。

综上所述，机械电子工程办学模式的共同特点是：

（1）基于机械电子学从理论到实践的不断延伸和扩展，基于机械电子工程综合性人才培养的需要，遵循“宽口径、广适应”的原则，专业方向以机械产品机电一体化和机械制造过程机电一体化两个大方向来划分。

（2）站在市场经济对专业知识结构的总体高度上来权衡课程设置、教学内容与教学时数，摒弃以往单纯强调课程自身完整性的作法。对专业基础课，要削枝强干、精心搭配；对专业课，要反应现代科技水平，突出新、简明、实用。

（3）加强实践性教学环节，探索适应经济新机制的管理方法。提倡三结合，gfl:理论与实践相结合，教学实践与生产实践相结合，实践环节要体现机与电的结合。

2.机械电子工程课程设置

借鉴国内外髙校设置机械电子工程取得的经验和成果，结合我院自身特点及地理优势，总结我院第一届机械电子工程办学经验，在“保证基础、突出主干、注重能力、增强适应性”培养原则的基础上，修改机械电子工程教学计划。建议课程设置如下：

（1）保留通识教育课程。

（2）修改学科基础课程设置。保留机械制图、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、机电传动与控制、测试传感技术、液压与气动，将互换性与技术测量、工程材料及成型技术与机械制造工程原理整合为一门课，压缩学时：加强电工与电子技术课程，具体将电子技术改为模拟电子技术和数字电子技术，并增加电工部分的电路分析；加强微机原理与接口技术课程，增设计算机辅助设计与制造课程。

（3）修改专业课程设置。保留控制工程基础、机电一体化系统设计；将数控技术与制造系统的计算机控制整合为一，改设为计算机控制技术并增加学时，增设数控机床与编程，增设机器人技术。

（4）合理设置选修课。对任选课可按照“宽而浅”的原则设置课程，组织教学内容，一般每门任选课以20~30学时为宜；对于跨专业的任选课可采用讲座方式，一般每门课程的讲座时间10〜15学时为宜，以拓宽知识面、增加信息量、扩大视野、促进能力与素质的培养提高为目的。

3.机械电子工程实践教学环节

为了在大学的有限时间内，有效地培养学生的综合能力和创新能力，提高学生的素质，除了课堂教学部分的课程设置、教学内容以及教学方法应围绕上述培养目标进行改革外，还应重视实验教学及工程实践教学在人才培养中的重要性。这是因为在实验教学及工程实践教学的过程中，学生将所学的知识用于解决工程实际问题，从而产生从感性认识到理性认识的6跃；通过实验及实践教学，学生提高了学习兴趣，贴近了工程实际，进一步明确了学习目的。尤为重要的是还为提高学生的综合能力和素质，培养学生的创新精神提供了一个合适的环境。基于上述原因，我们对机械电子工程实践教育体系的建设进行了探讨研究。

3.1 机械电子工程实践教学体系

以本科培养方案和教学大纲为依据、以评估要求为标准，建议我院机械电子工程实践分为3个阶段，贯穿于大学四年教学全过程，且每个阶段都有一定的目的与要求，各阶段的基本内容下：第一阶段为实践认知阶段，本阶段教学主要沿工程设计的实际过程展开，使学生通过参观、调研、资料查询检索、采购与经济核算、动手拆装、模型制作、计算机绘图大作业的实践，得到一个真实的较完整的工程经历，强化学生的工程意识，加深对机电结构的感性认知，并结合有关的机电工程导论课使学生对机械电子工程有一个比较全面的了解。

第二阶段是基础实践阶段，使学生通过金工实习、电工电子实习，机械原理与机械设计、机电传动与控制、测试传感技术、液压与气动、微机原理等课程的实验、课程设计和大作业等环节，了解制造与控制的基本工程知识与设计过程，训练学生逐步树立工程观念，提高解决工程实际问题的能力，培养学生的创新意识。

第三阶段是综合实践阶段，把工程设计与机电课程结合起来，进行机械设计与机电控制相结合的综合设计。在这一阶段学生结合专业方向课程的学习，首先通过机电系统综合实验的yii练，然后通过专业课程设计、生产实习、毕业设计，使学生综合解决工程实际问题的初步能力得到系统的培养与锻炼。

在实践时间安排上，除了在学期末安排一段集中时间实施外，基础实验采用单独设课的形式；专业综合实验采用比较灵活的方式，只给学生布置一定的实验任务与最终要求，而完成实验任务的过程则由学生自己确定；在实验进度安排上，只要求学生在规定的某…段时间内（如一个学期内）完成，实验室在规定的时间内对学生完全开放，学生完成实验有较大的灵活性，从而为学生的个性发展与创造性的发挥创建一个适宜的环境。

3.2 机械电子工程综合实验课程设置

针对机械电子工程的特点，建设机电系统综合性实验平台。设计符合新形势下的科学合理的实验教学体系方案，充分突出综合性实验的主体作用，提高共享性、开放程度和效率。

机电系统综合实验是机械电子工程的综合性实验课程，其主要目的是培养学生综合运用已学的力学、机械原理和机械设汁、控制工程、测试技术、微机原理、计算机控制技术等课程知识来提高解决实际工程问题的能力。该课程通过学生亲自、独立完成一系列较有针对性的小设计小制作，使学生在独立工作能力、实验实践以及专业技术知识与技能的综合应用等方面得到比较实在的锻炼和培养。具体题目是从教学、科研、生产实际课题中提炼而出，每种题目由一至两名教师负责辅导，各班学生分为4〜5种不同类型、不同内容的题目。如机械电子的具体综合实验题目可以设为：①单片机实验系统一应用硬件及软件的设计与研制；②爬楼轮椅的设计和实验模型的设计、制作；③单片机控制电梯教学模型；④带闭环控制功能的单相交流伺服电动机调速系统；⑤单相调速电动机控制的机械手；⑥单片机直流电动机控制系统。

在专业综合实验的内容和时间安排上，采用比较灵活的方式，只给学生布置一定的实验任务与最终要求，而完成实验任务与过程则由学生自己确定；在时间安排上，只要求学生在规定的某一段时间内（如一个学期内）完成，实验室在规定的时间内对学生完全开放，学生完成实验有较大的灵活性，为学生的个性发展与创造性的发挥创建一个适宜的环境。同时又可以较好地解决了实验室的设备在集中实验时不够用，空时又闲置着的矛盾，较好地发挥实验设备的效能。

3.3 机械电子工程毕业设计

进入21世纪后，我国社会主义现代化建设进入了更高层次、更快速度的发展时期，需要大量不仅有较深的专业知识，而且知识面更宽、素质全面的高等工程技术人才。机械电子工程要求学生具有较强的工程素质和工程技术综合应用能力，毕业后能胜任机械电子工程方面的设计、制造、研究开发、维护与使用、生产及经营管理等方面的工作。学生毕业后能否适应多项技术工作的需要，是否具有一定的开拓和创新能力，在很大程度上取决毕业设计的效果。为此，毕业设计要着眼于市场，选择科学研究与新产品开发相结合的“实战”题目，将新技术运用融入技能培养之中，同时让同学们接触市场经济知识，使他们在实战演练中不仅增长技术才干，而且感受到市场竞争的严峻。

建议从三年级下学期开始实行导师制，学生可以选择毕业设计的方向和指导教师，结合导师的科研项目，提前进入毕业设计，为保证毕业设计质量打下基础。坚持选择科研项目和有生产应用背景的题目，真题真做，使学生受到严格的工程实践和科研训练。已经签定就业协议的，毕业设计的题目可以征求用人单位的意见，将毕业设计题目与企业生产中的实际问题和教师科研成果联系起来。少数学生的毕业设计可以在用人单位做，由学校和企业的工程技术人员联合指导。学生不仅可以综合应用所学知识，而且可以亲生经历企业实际的工程训练过程，对现实社会有直接的了解，为今后上岗工作奠定基础。

总之，实践性教学体系的改革是专业总体改革的重要组成部分，始终遵循“来源于实际，还原于实际”的指导思想。

4.结语

机械电子工程培养的是复合型应用人才，是从事机电一体化产品设计、制造、运行、试验、开发研究的高级技术人才。要求他们既具有扎实的机械、电子、信息等方面的理论基础，又具有较强的动手能力、工程设计和综合调试能力，从而能综合运用系统理论、机械技术、电子和计算机技术及其现代技术，实现硬件技术和软件技术的巧妙结合，形成优化设计方案，研制出高功能、高质量、高可靠性、低成本的机电产品和系统。要实现上述培养目标，必须从各方面采取措施：

（1）课程设置做适当调整，学生在学习机械类知识的同时，必须加强电类知识、计算机应用和机电接口技术、自动化技术的学习。

（2）加强实践环节，建设机电系统综合实验平台。