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EDA即電子設計自動化，以計算機和仿真軟件為工具，可以完成整個電路從系統級到物理級的設計與分析。常用仿真軟件有Matlab、Protel、Multisim和PSpice等，考慮到Multisim先進的電路仿真和設計功能且一年級時曾作為學生的自修課程，本次教學研究采用Multisim軟件。在模擬電子技術的理論教學中，對于那些概念分析抽象、不易理解的部分，利用Multisim，教師可以構建電子電路模型進行仿真演示，通過波形圖和數據直觀展示各種參數變化和虛擬故障對電路靜態動態性能的影響，具體而又生動，不僅可以加強學生對理論知識的理解，還可以激發學生的學習興趣，提高課堂教學效果。例如在模擬電子教學中第一次講解共射放大電路時，很多同學對放大線路中各個節點的波形分不清楚，不知道直流信號和交流信號如何疊加在同一個電路中，電路中各節點信號的相位關系如何覺得難以理解。傳統教學中，僅僅靠在黑板上畫圖講解，教師難講，學生難懂，費事費力效果卻不好?，F在針對這個問題，教師可以通過Multisim搭建基本共射放大電路模型，設置模型參數，觀察仿真波形。共射電路輸入信號（節點2波形）和輸出信號（節點5波形）的反相關系，并且根據波形的峰值可以直接算出電路的電壓放大倍數。節點2和節點4波形是靜態工作點電壓和交流信號疊加信號，c1和c2兩個電容起到隔直作用。通過Multisim軟件的演示過程，直接把抽象的理論轉化成直觀的視覺感受，電路各點波形在學生的腦海里留下深刻的印象，教學效果事半功倍。教學過程的前期，可以在課堂上現場建立電路模型，演示如何進行仿真，讓學生逐漸掌握Multisim的使用。在教學過程的中后期，隨著學生對Multisim軟件的熟悉，為了節約課堂時間，可以事先把教材中需要講解的電路模型搭建好，用到時直接調用即可。通過這種理論教學和軟件演示相輔相成的教學方式，使得學生把電路原理、工作波形和數學關系等緊密結合在一起，全面掌握模擬電路的基礎理論，更好地理解這門課程。
3.EDA技術在模擬電子技術實踐教學中的應用
模擬電子技術在傳統的教學過程中，實踐教學基本都是基于實驗平臺操作。實驗平臺的特點是安全、便于操作，但是平臺電路有限，只能覆蓋課程教學中一部分基礎電路，基于實驗平臺的實驗基本都是驗證型實驗，且操作過程中平臺電路元件易損壞，不能很好地達到鍛煉學生動手能力的目的。這就使得學校教學比工程實際滯后，不利于工科應用型人才的培養，造成學生眼高手低，進一步影響學生的就業和發展。因此，模擬電子技術實踐教學中引入仿真軟件，將平臺實驗和軟件虛擬實驗結合，先采用軟件對實驗進行設計仿真，后平臺實驗進行實際電路搭建，既加強了學生對理論的理解，又突出了學生的動手能力。實踐教學分成兩部分，第一部分是基本電路的驗證和演示實驗，加深學生對書本基礎理論的理解。該部分實驗相對比較簡單，學生主要在實驗平臺上進行操作，同時以Multisim仿真為輔，對一些在實驗平臺上難以操作的部分進行仿真驗證。如研究靜態工作點對電路動態性能的影響，實驗平臺操作只能觀察電路中的一個電阻參數改變對電路輸出波形的影響，而在虛擬仿真平臺上，可以對電路中所有涉及到靜態工作點的元件參數進行更改，進而觀察電路波形的變化，并且還可以連續改變元件參數對波形的變化進行實時觀測。第二部分是模擬電子技術課程設計，要求學生自己分析設計一個較大規模復雜模擬電路，給出嚴格的設計思路、理論推導和元件選型依據，在仿真軟件平臺上搭建出具體電路模型并通過仿真實驗驗證，然后進行實際電路焊接，充分發揮學生的主體作用，調動學生對該課程學習的主動性、積極性和創造性，提高學生對模擬電路的認識分析能力和創造能力。
所謂EDA技術是在電子CAD技術基礎上發展起來的計算機軟件系統。它是以計算機為工作平臺，以硬件描述語言為系統邏輯描述的主要表達方式，以EDA工具軟件為開發環境，以大規?？删幊踢壿嬈骷LD(ProgrammableLogicDevice)為設計載體，以專用集成電路ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit)、單片電子系統SOC(SystemOnaChip)芯片為目標器件，以電子系統設計為應用方向的電子產品自動化設計過程[J]。在此過程中，設計者只需利用硬件描述語言HDL(HardwareDescriptionlanguage)，在EDA工具軟件中完成對系統硬件功能的描述，EDA工具便會自動完成邏輯編譯、化簡、分割、綜合、優化、布局、布線和仿真，直至特定目標芯片的適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作，最終形成集成電子系統或專用集成芯片。盡管目標系統是硬件，但整個設計和修改過程如同完成軟件設計一樣方便和高效。
現代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。EDA技術研究的對象是電子設計的全過程，有系統級、電路級和物理級各個層次的設計。EDA技術研究的范疇相當廣泛，從ASIC開發與應用角度看，包含以下子模塊：設計輸入子模塊、設計數據庫子模塊、分析驗證子模塊、綜合仿真子模塊和布局布線子模塊等。EDA主要采用并行工程和“自頂向下”的設計方法，然后從系統設計入手，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VHDL等硬件描述語言對高層次的系統行為進行描述，在系統一級進行驗證，最后再用邏輯綜合優化工具生成具體的門級邏輯電路的網表，其對應的物理實現級可以是印刷電路板或專用集成電路。
二、EDA技術的發展
EDA技術的發展至今經歷了三個階段：電子線路的CAD是EDA發展的初級階段，是高級EDA系統的重要組成部分。它利用計算機的圖形編輯、分析和存儲等能力，協助工程師設計電子系統的電路圖、印制電路板和集成電路板圖。它可以減少設計人員的繁瑣重復勞動，但自動化程度低，需要人工干預整個設計過程。
EDA技術中級階段已具備了設計自動化的功能。其主要特征是具備了自動布局布線和電路的計算機仿真、分析和驗證功能。其作用已不僅僅是輔助設計，而且可以代替人進行某種思維。
高級EDA階段，又稱為ESDA(電子系統設計自動化)系統。過去傳統的電子系統電子產品的設計方法是采用自底而上(Bottom-UP)的程式，設計者先對系統結構分塊，直接進行電路級的設計。EDA技術高級階段采用一種新的設計概念：自頂而下(TOP-Down)的設計程式和并行工程(ConcurrentEngineering)的設計方法，設計者的精力主要集中在所設計電子產品的準確定義上，EDA系統去完成電子產品的系統級至物理級的設計。此階段EDA技術的主要特征是支持高級語言對系統進行描述。可進行系統級的仿真和綜合。
三、基于EDA技術的電子系統設計方法
1.電子系統電路級設計
首先確定設計方案，同時要選擇能實現該方案的合適元器件，然后根據具體的元器件設計電路原理圖。接著進行第一次仿真，包括數字電路的邏輯模擬、故障分析、模擬電路的交直流分析和瞬態分析。系統在進行仿真時，必須要有元件模型庫的支持，計算機上模擬的輸入輸出波形代替了實際電路調試中的信號源和示波器。這一次仿真主要是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板之前還可以進行后分析，包括熱分析、噪聲及竄擾分析、電磁兼容分析和可靠性分析等，并且可以將分析后的結果參數反標回電路圖，進行第二次仿真，也稱為后仿真，這一次仿真主要是檢驗PCB板在實際工作環境中的可行性。
可見，電路級的EDA技術使電子工程師在實際的電子系統產生之前，就可以全面了解系統的功能特性和物理特性，從而將開發過程中出現的缺陷消滅在設計階段，不僅縮短了開發時間，也降低了開發成本。
2.系統級設計
系統級設計是一種“概念驅動式”設計，設計人員無須通過門級原理圖描述電路，而是針對設計目標進行功能描述。由于擺脫了電路細節的束縛，設計人員可以把精力集中于創造性概念構思與方案上，一旦這些概念構思以高層次描述的形式輸入計算機后，EDA系統就能以規則驅動的方式自動完成整個設計。
系統級設計的步驟如下：
第一步：按照“自頂向下”的設計方法進行系統劃分。
第二步：輸入VHDL代碼，這是系統級設計中最為普遍的輸入方式。此外，還可以采用圖形輸入方式(框圖、狀態圖等)，這種輸入方式具有直觀、容易理解的優點。
第三步：將以上的設計輸入編譯成標準的VHDL文件。對于大型設計，還要進行代碼級的功能仿真，主要是檢驗系統功能設計的正確性，因為對于大型設計，綜合、適配要花費數小時，在綜合前對源代碼仿真，就可以大大減少設計重復的次數和時間，一般情況下，可略去這一仿真步驟。
第四步：利用綜合器對VHDL源代碼進行綜合優化處理，生成門級描述的網表文件，這是將高層次描述轉化為硬件電路的關鍵步驟。綜合優化是針對ASIC芯片供應商的某一產品系列進行的，所以綜合的過程要在相應的廠家綜合庫支持下才能完成。綜合后，可利用產生的網表文件進行適配前的時序仿真，仿真過程不涉及具體器件的硬件特性，較為粗略。一般設計，這一仿真步驟也可略去。
第五步：利用適配器將綜合后的網表文件針對某一具體的目標器件進行邏輯映射操作，包括底層器件配置、邏輯分割、邏輯優化和布局布線。:
第六步：將適配器產生的器件編程文件通過編程器或下載電纜載入到目標芯片FPGA或CPLD中。如果是大批量產品開發，通過更換相應的廠家綜合庫，可以很容易轉由ASIC形式實現。
四、前景展望
21世紀將是EDA技術的高速發展時期，EDA技術是現代電子設計技術的發展方向，并著眼于數字邏輯向模擬電路和數模混合電路的方向發展。EDA將會超越電子設計的范疇進入其他領域隨著集成電路技術的高速發展，數字系統正朝著更高集成度、超小型化、高性能、高可靠性和低功耗的系統級芯片(SoC，SystemonChip)方向發展，借助于硬件描述語言的國際標準VHDL和強大的EDA工具，可減少設計風險并縮短周期，隨著VHDL語言使用范圍的日益擴大，必將給硬件設計領域帶來巨大的變革。
參考文獻：
隨著電子技術的發展革新，應用系統逐步朝向大容量、小型化、快速化的方向發展。數字化的設計系統也逐步由組合芯片向單片系統發展。EDA技術不僅帶來了電子產品領域和系統開發的革命性變革，這也是科技發展與提高的必然產物。對于EDA技術的了解和對其在電子工程設計中的關鍵性分析都是十分有意義的。
1 EDA技術概述
所謂EDA技術，就是電子設計自動化，由CAE、CAD、CAM等計算機概念發展出現。EDA技術以計算機為主要工具，集合了圖形學、數據庫、拓撲邏輯、優化理論、計算數學、圖論等學科，形成最新的理論體系，是微電子技術、計算機信息技術、電路理論、信號處理和信號分析的結晶?，F代化的EDA技術具備很多特點，普遍采用了“自頂向下”的程序進行設計，保證了設計方案的整體優化，EDA技術的自動化程度更高，在設計過程中能夠進行各類級別的調試、糾錯和仿真，設計者能夠及時發現結構設計的錯誤，避免了設計上的工作浪費，設計人員也能拋開細枝末節的問題，將更多精力集中于系統開發，保證了設計的低成本、高效率、循環快、周期短。EDA技術還能實現并行操作，建立起并行工程框架的結構環境，支持更多人同時并行電子工程的技術開發和設計。
2 EDA技術發展
電子工程設計的EDA技術自出現以來，大致可以分為三個歷史時期：
2.1 初級階段
大約在二十世紀的七十年代，早期的EDA技術處于CAD階段，出現了小規模的集成電路，由于傳統手工在制圖設計中的集成電路和集成電路板的花費大、效率低、周期長，借助于計算機技術的設計印刷，采取了CAD工具實現布圖布線的二維平面編輯和分析，取代了高重復性的傳統工藝。
2.2 發展階段
到了二十世紀八十年代，EDA技術進入了發展完善的階段。集成電路的規模逐漸擴大，電子系統日益復雜化，人們深入研究軟件開發，將CAD集成為系統，加強了電路的機構設計和功能設計，這一時期的EDA技術已經開始延伸到半導體芯片設計的領域。
2.3 成熟階段
經過了長期的發展，直至二十世紀九十年代，微電子技術的發展突飛猛進，單個芯片的集成就能夠達到幾百萬或是幾千萬甚至上億的晶體管，這種科技現狀對EDA技術提出更高的要求，推動了EDA技術的發展。各類技術公司陸續開發出大規模EDA軟件系統，出現了系統級仿真、高級語言描述和綜合技術的EDA技術。
3 EDA技術軟件
3.1 EWB軟件
所謂EWB是一種基于PC的電子設計軟件，具備了集成化工具、仿真器、原理圖輸入、分析、設計文件夾、接口等六大特點。
3.2 PROTEL軟件
該技術軟件廣泛應用了Prote199，主要由電路原理圖的設計系統和印刷電路板的設計系統兩大部分組成。高層次的設計技術在近年的國際EDA技術領域開發、研究、應用中成為熱門課題，并且迅速發展，成果顯著。該領域主要包括了硬件語言描述、高層次模擬、高層次的綜合技術等，伴隨著科技水平的提升，EDA技術也必然會朝向更高層次的自動化設計技術不斷發展。
4 EDA在電子工程設計中的應用技術流程
近年來的EDA技術深入到了各個領域，包括了通信、醫藥、化工、生物、航空航天等等，但是在電子工程設計的領域中應用的最為突出，主要利用了EDA技術為虛擬儀器的測試產品提供了技術支持。EDA技術在電子工程設計的領域中，主要應用于了電路設計仿真分析、電路特性優化設計等方面。主要的技術流程如下：
4.1 源程序
通常情況下，電子工程設計首要的步驟就是通過EDA技術領域中的器件軟件，利用了文本或者是圖形編輯器的方式來進行展示。不管是圖形編輯器或者是文本編輯器的使用，都需要應用EDA工具進行排錯和編譯的工作，文件能夠實現格式的轉化，為邏輯綜合分析提供了準備工作。只要輸入了源程序，就能夠實現仿真器的仿真。
4.2 邏輯綜合
在源程序中應用了實現了VHDL的格式轉化之后，就進入了邏輯綜合分析的環節。運用綜合器就能夠將電路設計過程中使用的高級指令轉換成層次較低的設計語言，這就是邏輯綜合。通過邏輯綜合的過程，這可以看作是電子設計的目標優化過程，將文件輸入仿真器，實施仿真操作，保持功效和結果的一致性。
4.3 時序仿真
在實現了邏輯綜合透配之后，就可以進行時序仿真的環節了，所謂的時序仿真指的就是將基于布線器和適配器出現的VHDL文件運用適當的手段傳達到仿真器中，開始部分仿真。VHDL仿真器考慮到了器件特性，所以適配后的時序仿真結果較為精確。
4.4 仿真分析
在確定了電子工程設計方案之后，利用系統仿真或者是結構模擬的方法進行方案的合理性和可行性研究分析。利用EDA技術實現系統環節的函數傳遞，選取相關的數學模型進行仿真分析。這一系統的仿真技術同樣可以運用到其他非電子工程專業設計的工作中，能夠應用到方案構思和理論驗證等方面。
5 結束語
伴隨著科學的發展，技術的革新，EDA技術的領域也在向高層次的技術推廣和開發，成效十分顯著。本篇論文我們對EDA技術的相關信息進行了詳細的分析很研究，研究表明，EDA技術對于我國的電子工程設計改革具有巨大的推動力，基于EDA技術領域的電子產品在專業化程度和使用性能上都要比傳統的設計方案制造的產品更加優化。將EDA技術應用到電子工程設計的領域當中，對于電子產品的優化和工作效率的提高以及產品附加值的拓展都有很大的作用。
參考文獻
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[2]于洋.分析EDA技術在電子工程設計中的應用[J].電子制作,2012(12):83.
《電子技術》是我院機電與電子專業的一門重要的專業基礎必修課,也是較能整合新科學、新技術、新知識的一門重要的技術性綜合課程, 是與實踐聯系緊密, 培養創新能力和實施創新教育的重要課程。在課程教學中發現, 學員往往陷入繁雜而較抽象的理論中不能自拔, 在課程學習的理解上存在較大的偏差, 即不知道學什么, 怎么學, 如何做到理論應用于實踐，更談不上理論與實踐的有機結合。隨著電子時代的快速發展, 以多媒體計算機輔助教學、EDA 技術為主的現代教學方法應運而生, 正如火如荼地應用于教育教學之中,《電子技術》的教學也不例外。這些教學形式的應用是對傳統教學的挑戰, 也是對傳統教學的革新, 更是對傳統教學的繼承和發展。
1 多媒體課件在教學中的應用多媒體課件是計算機輔助教學應用最廣泛的形式之一。教學中遇到學員難以理解的概念、規律等重點知識或不便攻克的難點,利用多媒體技術的優勢，通過圖形、動畫、視頻、文本、聲音等方式加以表現。教師邊演示邊講解，將抽象問題形象化，復雜問題簡單化，既縮短了教學時間，又使得教學過程生動有趣、易于理解，這是傳統的教學方法所無法比擬的。論文參考。論文參考。例如講PN 結的形成過程和三極管電流分配和放大規律時, 都用到載流子的定向移動, 學員對載流子沒有感性認識。若利用動畫課件, 自由電子用黑色, 空穴用紅色, 像小蝌蚪游動, 相遇時消失表示復合運動等, 這樣既能把枯燥無味、難以理解的規律形象化, 也培養了學員的學習興趣, 提高了課堂教學效果。再如放大電路的圖解分析，一直是學員學習中的難點，教員費很大勁講解，學員還是感覺抽象，難以理解。通過動畫方式加以表現，使學員對放大電路中工作點的變化及輸入對輸出的控制過程都有了清楚的認識，花費較少的時間即可將此難點問題學懂。
2 EDA技術在教學中的應用近年來，隨著計算機技術的發展，電子設計自動化( EDA) 技術越來越成為電子業的重要開發工具，使得電子線路的設計、開發、制造過程更快更好。論文參考。EWB是90年代初推出的專用于電子線路仿真的虛擬“電子工作臺”。 它可以對模擬、數字和混合電路進行電路的性能仿真和分析。它采用圖形界面，創建電路、選用元器件和測試儀器均可直接從屏幕圖形中選取，且測試儀器的圖形與實物外型基本相似，與其它電路仿真軟件相比較，具有界面直觀，操作方便等優點。利用EWB作為電子技術課程的輔助教學手段，不僅解決了場地、設備、經費等因素的限制，避免了因誤操作而對儀器造成的損壞，而且對于某些實驗中不易觀察到的現象，也可以仿真得出。另外，通過仿真，還能加深學員對課程內容的理解，幫助他們掌握常用儀器的使用方法和測量方法，提高學習興趣，培養分析問題、解決問題的能力。
實例 工作點穩定問題
在講解工作點穩定問題時，我們只能通過原理分析溫度變化對工作點產生的影響，要從實驗中觀察此現象，就比較困難了。而在EWB中，則非常容易辦到。方法如下：
(1)輸入固定偏置電路，調節RB的參數，使Ic=1mA。方法為：
在Analysis欄中選擇Parameter Sweep（參數掃描）選項，輸入各參數如下:
元件:R1起始值:100KΩ終止值:2000KΩ
掃描類型:線性步長:10KΩ輸出節點:3
并選擇對 DC Operating Point 進行掃描 。
1 引言
隨著電子技術的發展及電子系統設計周期縮短的要求，EDA技術得到迅猛發展。
EDA是ElectronicDesign Automation(電子設計自動化)的縮寫。EDA技術，就是以大規?？删幊踢壿嬈骷樵O計載體，以硬件描述語言為系統邏輯描述的主要表達方式，以計算機、大規?？删幊踢壿嬈骷拈_發軟件及實驗開發系統為設計開發工具，通過使用有關的開發軟件，自動完成電子系統設計的邏輯編譯、邏輯化簡、邏輯分割、邏輯綜合及優化、邏輯布局布線、邏輯仿真，直至對于特定目標芯片的適配編譯、邏輯映射、編程下載等工作，最終形成集成電子系統或專用集成芯片的一門新技術[1]。
目前，幾乎所有高校的電類專業都開設了EDA課程，為加強教學效果，通常都使用專門的EDA實驗箱來輔助教學，但是實驗箱采用了一體化結構，所有的電路和器件都在一塊電路板上，在功能上難以根據需要進行擴展，不利于學生的創新設計，復雜系統難以實現；實驗箱體積較大，不便攜帶；EDA 實驗箱、單片機實驗箱、DSP實驗箱、ARM實驗箱中很多功能模塊的硬件電路是相同的，但不同實驗箱上相同模塊不能共享，存在資源浪費。由于實驗箱的上述缺點，很多高校都紛紛開始設計開發自己的實驗系統模塊，提高實驗箱的利用率，提高學生的工程創新能力[2][3]。
2 EDA實驗系統開發的特點
EDA實驗系統的開發具有以下特點：
（1）實驗內容由單一性向綜合性發展
早期開發的EDA實驗系統主要是學生用來學習EDA課程、下載程序、進行仿真的工具；使用實驗系統是老師用來培養學生設計數字電路的能力、幫助學生學習和掌握開發語言的手段。因此EDA實驗系統僅在電子類專業的EDA課程中使用，系統所提供的實驗內容僅限于簡單的數字電路設計，包括計數器、編碼譯碼器的設計、數碼管的顯示等。隨著EDA技術的發展，電信、通信等專業紛紛引入EDA實驗系統，在“通信原理”等課程的實驗教學中被廣泛應用于實踐[4]，實驗內容也從單一的基本數字電路的設計發展到集EDA技術實驗、單片機實驗、DSP實驗等為一體的綜合性的實驗平臺[5]。因此，EDA實驗平臺逐漸面向電子信息類相關專業的學生進行課程的學習，課外競技活動，電子類設計比賽，并逐漸用于教師進行科研。
（2）系統結構從一體化向模塊化發展
早起開發的EDA實驗系統在結構上采用一體化的實驗箱設計，所有的電路和器件都在一塊電路板上[6]。這樣，系統的使用雖然可以幫助學生掌握軟件的應用，但也使學生對硬件電路不了解；另外，系統在功能上難以根據需要進行擴展，不利于學生進行創新設計，復雜的系統則難以實現。因此在后來的EDA實驗系統的開發上，大都都采用了模塊化的結構[7][8]，即FPGA、單片機等做在一塊核心板上，其IO口以插針形式引出，以方便和外圍電路的連接；外圍電路則以模塊的形式單獨做在不同的電路板上，比如數碼管顯示模塊、按鍵模塊、LED顯示模塊等；根據不同的實驗摘要的模塊搭建自己設計的電路，從而提高學習興趣，增強實驗教學的效果；此外，模塊化的設計還方便老師對學生設計的重復實現，有利于教學水平的提高雜志鋪。
（3）核心芯片由單一化向豐富化發展
早期開發的EDA實驗系統由于僅用于EDA課程的學習，其核心芯片大都為Altera公司的FPGA等可編程邏輯器件，開發語言環境主要為界面友好、操作簡便的Maxplus Ⅱ和Quartus Ⅱ。隨著EDA技術向不同學科不同專業的滲透，核心芯片逐漸發展為FPGA、單片機和DSP器件的綜合使用，開發語言也逐漸開始使用C語言或匯編語言等。這樣，實驗系統能提供的實驗內容和規模均有所增加，除了基本的數字電路設計實驗模塊以外，還可以增設調制解調模塊、幀同步模塊、信號波形產生模塊等，擴大了實驗系統的使用率，使實驗設備向大型化、先進化發展。
（4）使學生的學習由被動向主動發展
電子技術的發展日新月異，早期的實驗平臺由于其電路設計的封閉性，實驗內容只停留在驗證實驗上，很難加入自己設計的外圍電路。而模塊化數字電路開放實驗平臺由于其接口電路的開放性，有能力的學生可以自行設計外圍電路達到提高的目的，對于成功的設計還可以加到以后的實驗教學中，成為具有自主知識產權的模塊。
另外，由于整合了單片機、DSP等芯片的功能模塊，實驗內容得到很大擴展，學生在實驗過程中可以拓寬知識面，主動去學習了解實驗所需要的知識，學習的主動性得到很大的提高，并且，由于實驗由簡單的驗證實驗向綜合的大型設計過渡，學生在實驗過程中更容易理解數字電路設計中硬件的概念以及工程的概念。
學生在設計實驗時，可能會用到一些實驗系統沒有開發出的模塊，這時，學生需要自己設計該電路模塊的電路圖以及制作PCB板，直至實際制作出該功能模塊。這樣，學生除了掌握編程、還需要去學習怎樣設計并制作電路板、學習該模塊與核心板的接口電路設計等相關知識，因此，在實驗過程中，學生的積極性和主動性得到提高。同時，由于實驗的規模逐漸增加，同學之間需要團結合作才能共同完成一個實驗，因此也鍛煉了同學之間的團結合作精神。
3 結論
一個好的EDA實驗平臺，能培養學生開拓創新精神和團結協作精神、很強的實踐操作能力、工程設計能力、綜合應用能力、科學研究能力以及獨立分析問題和解決問題的能力。我國高?，F階段所研制開發的EDA綜合實驗平臺，能有效整合和優化多個電子類實驗課程的功能，為單片機和 EDA技術等課程提供了綜合實驗平臺，為高校培養創新性人才提供良好的實驗條件和氛圍。隨著電子技術的發展以及EDA技術的不斷深入發展，EDA實驗平臺的開發也將會日益完善：大規?？删幊唐骷⒈皇褂?；實驗系統將向體積小、功耗小的便攜式嵌入式系統發展。
參考文獻：
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0概述
在過去傳統的電力監控系統中，常采用電流、電壓、功率、功率因素、電量等一系列變送器及測量這些變送器標準輸出信號的輸入模塊作為系統的前端采集裝置，這樣既增加了系統成本，又使現場布線復雜，系統可靠性還不高。
隨著計算機技術的不斷發展，綜合了4C技術的分布式控制系統的產生，實現了工業生產過程的集中管理與分散控制。在現代各種分布式電力監控系統及工業控制與測量系統中，常利用上監控中心計算機進行現場實時數據的獲取與發送。采用簡單可靠易開發的通信軟件，可大大降低系統的開發難度。由于文獻1沒有對通信軟件及通信流程進行詳細介紹，本文結合具體通信實例給出了相應程序代碼。
1. 1EDA9033D智能模塊
在現代分布式電力監控系統中，常將數字化的智能模塊EDA9033D作為系統監測參數的現場數據采集裝置。智能電量變送器EDA9033D采用了RS-485接口，遵循標準的Modbus-RTU通訊規約，且能連接到所有的計算機和終端并與之通訊。
1.1EDA9033D智能模塊性能
EDA9033D智能模塊是一智能型三相電參數數據綜合采集模塊，可準確輸出三相相電壓；三相電流；功率、正（反）向有（無）功電度等電參數；電壓、電流等的測量精度優于0.2%，其它電量的測量精度優于0.5%。進行通信時，數據格式、通訊速率、模塊地址等參數可靈活設定。組網方便，通過使用RS-485中繼器，可將多達247個模塊連接到同一網絡上。
1.2智能模塊通訊格式
EDA9033D通信采用Modbus-RTU通訊規約，數據傳輸方式中每個字節包括1個起始位，8個數據位（最小的有效位優先發送），無奇偶校驗位，1個終止位；數據錯誤檢測時采用循環冗余校驗碼方式進行確認。
所謂“集成電路EDA”是通過設計、建模、仿真等手段搭建集成電路框架，優化集成電路性能的一門技術，也是一名優秀的集成電路工程師除了掌握扎實的集成電路理論基礎外，所必須掌握的集成電路設計方法。只有熟練掌握集成電路EDA技術，具備豐富的集成電路EDA設計實踐經歷，才能設計出性能優越、良品率高的集成電路芯片?？梢哉f，集成電路EDA是纖維物理學、微電子學等專業的一門非常重要的專業課程。然而，目前集成電路EDA課程的教學效果并不理想，究其根本原因在于該課程存在內容陳舊、知識點離散、概念抽象、目標不明確等不足。因此，通過課程建設和教學改革，在理論教學的模式下，理論聯系實踐、提高教學質量，改善集成電路EDA課程的教學效果是必要的。
為了提高集成電路EDA課程的教學質量，改善教學環境，為國家培養具備高質量的超大規模集成電路EDA技術的人才，筆者從本校的實際情況出發，結合眾多兄弟院校的改革經驗，針對教學過程中存在的問題，進行了課程建設目標與內容的研究。
課程建設目標的改革
拓展學科領域，激發學生自主學習興趣 本校集成電路EDA課程開設于纖維物理學專業，但是其內容包括物理、化學、電子等多個學科，教師可根據教學內容，講述多個學科領域的專業知識，尤其是不同學科領域的創新和應用，引導學生走出本專業領域，拓展學生視野，提高科技創新意識。與學生經常進行互動，啟發式和引導式地提出一些問題，讓學生課后通過資料的查找和收集，在下一次課堂中參與討論。激發學生思考問題和解決問題的興趣。這樣課內聯系課外、師生全面互動、尊重自我評價的新型教學方法可以培養學生創新精神，激勵自主學習，由被動式學習轉為主動式學習，拓寬學生的知識面。
完善平臺建設，培養學生創新實踐能力 在已有的實驗設備基礎上，打造軟件、硬件、網絡等多位一體的集成電路EDA平臺，完善集成電路EDA實驗。通過集成電路EDA平臺的實踐環節，既培養了學生的仿真設計能力，加深了對集成電路EDA知識的掌握，又使學生掌握了科學的分析問題和解決問題的方法。引導學生參加項目研發，鼓勵學生參與大學生創新創業和挑戰杯活動，以本課程的考核方式激勵學生寫出創新性論文，通過軟件仿真、實驗建模等方式設計出自己的創新性產品，利用集成電路EDA平臺驗證自己的設計，然后以項目的形式聯系企業，將產品轉化為生產力，將“產學研”一體化的理念進行實踐，培養學生創新實踐能力。
課程教學內容的改革
精選原版教材 教材是教學的主要依據，教材選取的好壞直接影響著教學質量。傳統集成電路EDA課程的教材都以中文教材為主，內容陳舊，即使是外文翻譯版教材，也由于翻譯質量及時間的原因，仍然無法跟得上集成電路的革新。因此，在教材選取時應當以一本英文原版教材為主，多本中文教材輔助。英文原版教材大多是國外資深集成電路EDA方面的專家以自己的實踐經驗和教學體會為基礎，結合集成電路EDA的相關理論來進行編寫，既有豐富的理論知識，又包含了大量的設計實例，使學生更容易地掌握集成電路EDA技術。但是只選擇外文教材，由于語言的差異，學生對外文的理解和接受仍然存在一定的問題，為了幫助學生更好地學習，需要輔助中文教材，引導學生更好地理解外文教材的真諦。
更新教學內容 著名的摩爾定律早在幾十年前就指出了當價格不變時，集成電路上可容納的元器件的數目，約每隔18個月至24個月便會增加一倍，性能也將提升一倍。這條定律指引著集成電路產業飛速的發展，集成電路EDA課程是學生掌握集成電路設計的重點課程，因此必須緊跟時展，不斷更新教學內容?，F有的集成電路EDA教材涉及集成電路新技術的內容很少，大部分都以闡述基本原理為主，致使學生無法接觸到最新的內容，影響學生在研究生面試、找工作等眾多環節的發揮。在走入工作崗位后，學生感覺工作內容與學校所學的知識嚴重脫節，需要較長的時間補充新知識，來適應新工作。為了改善這種狀況，需要以紙質教材為主，輔助電子PPT內容來進行教學。紙質教材主要提供理論知識，電子PPT緊跟集成電路的發展，隨時更新和補充教學內容，及時將目前主流的EDA技術融入課程教學中。還可以進行校企結合，把企業的專家引進來，把學校的學生推薦到企業，將課程教學和企業實際相結合，才能激發學生的學習興趣和積極性，提高教學效果。
參考文獻
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100Hz頻率計數器的主要功能是在一定時間內對頻率的計算。在數字系統中，計數器可以統計輸入脈沖的個數，實現計時、計數、分頻、定時、產生節拍脈沖和序列脈沖。而本篇論文主要介紹了頻率計數器的實現:系統以MAX+PULSLLII為開發環境，通過VHDL語言作為硬件描述語言實現對電路結構的描述。在VHDL語言中采用了一系列的語句,例如:if語句、case語句、loop語句等。這些語句對程序中的輸入輸出端口進行了解釋,并給出實現代碼和仿真波形。相關的一些關鍵詞：100Hz；分頻；計數；MAX+PULSLLII；VHDL；編譯；仿真等。
前言
VHDL是超高速集成電路硬件描述語言（VeryHighSpeedIntegratedCircuitHardwareDescriptionLanguage）的縮寫在美國國防部的支持下于1985年正式推出是目前標準化程度最高的硬件描述語言。IEEE（TheInstituteofElectricalandElectronicsEngineers）于1987年將VHDL采納為IEEE1076標準。它經過十幾年的發展、應用和完善以其強大的系統描述能力、規范的程序設計結構、靈活的語言表達風格和多層次的仿真測試手段在電子設計領域受到了普遍的認同和廣泛的接受成為現代EDA領域的首選硬件描述語言。目前流行的EDA工具軟件全部支持VHDL它在EDA領域的學術交流、電子設計的存檔、專用集成電路（ASIC）設計等方面擔任著不可缺少的角色。
數字頻率計是數字電路中的一個典型應用，實際的硬件設計用到的器件較多，連線比較復雜，而且會產生比較大的延時，造成測量誤差、可靠性差。隨著復雜可編程邏輯器件（CPLD）的廣泛應用，以EDA工具作為開發手段，運用VHDL語言。將使整個系統大大簡化。提高整體的性能和可靠性。
本文用VHDL在CPLD器件上實現一種2b數字頻率計測頻系統，能夠用十進制數碼顯示被測信號的頻率，不僅能夠測量正弦波、方波和三角波等信號的頻率，而且還能對其他多種物理量進行測量。具有體積小、可靠性高、功耗低的特點。
目錄
摘要………………………………………………………………………1
前言……………………………………………………………………2
目錄……………………………………………………………………3
第一章設計目的………………………………………………………5
1.1設計要求……………………………………………………5
1.2設計意義……………………………………………………5
第二章設計方案………………………………………………………6
第三章產生子模塊……………………………………………………7
3.1分頻模塊……………………………………………………7
3.2分頻模塊源代碼………………………………………………8
3.3仿真及波形圖…………………………………………………9
第四章計數模塊………………………………………………………9
4.1．計數模塊分析…………………………………………………9
4.2．計數模塊源代碼………………………………………………10
4.3計數模塊的仿真及波形圖……………………………………12
第五章顯示模塊……………………………………………………12
5.1七段數碼管的描述……………………………………………13
5.2八進制計數器count8的描述…………………………………14
5.3七段顯示譯碼電路的描述……………………………………15
5.4計數位選擇電路的描述………………………………………16
5.5總體功能描述……………………………………………18
5.6顯示模塊的仿真及波形圖………………………………19
第六章頂層文件…………………………………………………20
6.1頂層文件設計源程序…………………………………………20
6.2頂層文件的仿真及波形圖………………………………………21
結語…………………………………………………………22
參考文獻……………………………………………………23
致謝…………………………………………………………24
附件…………………………………………………………25
第一章設計目的
1.1設計要求
a.獲得穩定100Hz頻率
b.用數碼管的顯示
c.用VHDL寫出設計整個程序
1.2設計意義
a.進一步學習VHDL硬件描述語言的編程方法和步驟。
b.運用VHDL硬件描述語言實現對電子元器件的功能控制
c.熟悉并掌握元件例化語句的使用方法
1 引言
VHDL (Very HighSpeed Integrated Circuit Hardware Description Language)是美國國防部在20世紀80年代中期開始推出的一種通用的硬件描述語言。作為IEEE的工業標準硬件描述語言，又得到眾多EDA公司的支持，VHDL語言在電子工程領域已成為事實上的通用硬件描述語言。VHDL為設計者提供了一種全新的數字系統的設計途徑。使用VHDL語言不只是意味著代碼的編寫，更是為了便于建立層次結構和元件結構的設計，利用VHDL編寫的電路模塊可被重復利用。故可以簡化設計者的設計工作，大大縮短設計時間，減少硬件設計成本，提高工作效率。
2 VHDL的優點
VHDL主要用于描述數字系統的結構、行為、功能和接口。應用VHDL進行工程設計的優點是多方面的：
（1）具有更強的行為描述能力，是系統設計領域最佳的硬件描述語言。
（2）具有豐富的仿真語句和庫函數，使得在任何大系統的設計早期就能查驗設計系統的功能可行性，隨時可對設計進行仿真模擬。
（3）VHDL語句的行為描述能力和程序結構決定了它具有支持大規模設計的分解和已有設計的再利用功能。該功能能滿足市場大規模系統高效、高速的需要，可替代多人甚至多個組共同工作。
VHDL的許多優點給硬件設計者帶來了極大的方便， 自然被廣大用戶接受， 得到眾多廠商的大力支持。使用VHDL設計數字系統已成為當今電子設計技術的必然趨勢[4 ] 。
3 “自頂向下”( Top-Down) 的設計方法
隨著數字系統設計規模的急劇加大，“自頂向下”的設計方法成為現代EDA設計的趨勢。論文參考。傳統的系統硬件設計方法是采用自下而上的設計方法。即系統硬件的設計是從選擇具體元器件開始的，并用這些元器件進行邏輯電路設計，完成系統各獨立功能模塊設計，然后再將各功能模塊連接起來，完成整個系統的硬件設計。而在VHDL的設計中，采用“自頂向下”( Top-Down) 的設計方法，設計常用流程圖如圖1所示，系統被分解為各個模塊的集合后，可以對設計的每個獨立模塊指派不同的工作小組，這些小組可以工作在不同地點，甚至可以分屬不同的單位，最后將不同的模塊集成為最終的系統模型，并對其進行綜合測試和評價。論文參考。“自頂向下”設計的基本步驟為:
(1) 分析系統的內部結構并進行系統劃分，確定各個模塊的功能和接口;
(2) 編寫程序，輸入VHDL代碼，并將其編譯成標準的VHDL文件;
(3) VHDL 源代碼進行綜合優化處理;
(4) 配置，即加載設計規定的編程數據到一個或多個LCA器件中的運行過程，以定義器件內的邏輯功能塊和其互連的功能。
(5) 下載驗證，通過編程器或下載電纜載入將步驟(4) 得到的器件編程文件下載到目標芯片中，以驗證設計的正確性。
圖1 VHDL工程設計流程圖
Fig.1 The design flow based on VHDL
4 VHDL的設計舉例
下面以4選1數據選擇器為例說明使用VHDL的設計過程。4選1數據選擇器框圖如圖2所示。論文參考。
該數據選擇器的VHDL描述如下：
entity sel is
port(a,b,c,d,sel_1:IN bit;
out_1:OUT bit);
end sel;
architectureexample of sel is
begin圖2 4選1數據選擇器
process((a,b,c,d, sel_0, sel_1) Fig.2 The one-in-four selector
begin
if sel_0=‘0’andsel_1=‘0’then
out_1<=a;
elsef sel_0=‘0’andsel_1=‘1’then
out_1<=b;
elsef sel_0=‘1’andsel_1=‘0’then
out_1<=c;
else
out_1<=d;
end if;
end process;
end example;
利用VHDL強大的仿真功能，經過編譯后運行仿真，之后可以產生信號波形，用以分析仿真結果。本例中產生波形如圖3所示。仿真結果符合設計功能的要求。
圖3 仿真結果
Fig.3The waveform of simulation
5 結束語
本文以4選1數據選擇器設計為例，說明利用VHDL設計電路系統的基本方法和過程。用VHDL語言實現電路的設計過程，是一個以軟件設計為主，器件配置相結合的過程。這種軟件設計與硬件設計的結合，以一片器件代替由多片小規模集成數字電路組成的電路，其優勢已經越來越明顯。在進行系統設計時，如果系統比較復雜，所需器件數目多，并要求體積小、速度快、功耗低時，首先應該考慮使用VHDL進行芯片設計，然后再進行整體設計。
參考文獻
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引言
職業技術學院以培養適應社會各層面需求的、與時代相適應的、具有綜合能力和全面素質的、直接在生產第一線服務的應用型人才為根本任務。一貫以來培養目標是以專業技術知識為基礎，以實踐為核心，注重理論聯系實際，培養學生創新能力。讓學生掌握一門扎實的專業基礎知識和技能，使學生有較強的知識轉化能力。
1.傳統的專業基礎課教學存在的主要問題
電子類職業學校的專業課都開設了專業基礎課，這些專業基礎課涉及的知識面廣，基本概念、基本原理、分析方法多，因此學生在學習中，總是覺得很吃力，學完之后，又不知道如何運用知識。問題的癥結是學生剛剛接觸專業的知識，沒有基礎，而且傳統的教學用單一的方法從理論上闡述，學生學起來感到抽象，難以理解和掌握，所以學生難以學好專業課。但專業基礎課學好后，對學生的后續專業課的學習起著至關重要的作用。高等職業院校的電子專業基礎理論課具有入門難、邏輯思維能力要求高的特點，比如《電工技術基礎》的公式多、定理多、計算量大，《電子技術基礎》概念多，單元電路分析計算難，電子專業基礎課理論性，實踐性強，與學生在高中學習的基礎知識聯系不多，每次課的新知識多，信息量大，抽象且枯燥無味，往往學生進入專業基礎課的學習都會感到難以適應，久而久之導致惡性循環，以至于失去學習專業課的興趣和信心。
2.傳統的EDA課程教學存在的主要問題
隨著EDA技術的普及，職業技術學院也相繼開設了相關的課程比如《EDA電子設計自動化》，《Protel電路設計》，《可編程控制技術》等，涉及的主要軟件有NI Multisim 10、protel99se、MAX plusII等等。NI Multisim 10用軟件的方法虛擬電子與電工元器件，虛擬電子與電工儀器和儀表，實現了“軟件即元器件”、“軟件即儀器”。NI Multisim 10是一個原理電路設計、電路功能測試的虛擬仿真軟件。
NI Multisim 10的元器件庫提供數千種電路元器件供實驗選用，同時也可以新建或擴充已有的元器件庫，而且建庫所需的元器件參數可以從生產廠商的產品使用手冊中查到，因此也很方便的在工程設計中使用。PROTEL是PORTEL公司（后更名為Altium）推出的EDA軟件，是電子設計者的首選軟件，在電子行業的CAD軟件中，它當之無愧地排在眾多EDA軟件的前面，是個完整的板級全方位電子設計系統，它包含了電路原理圖繪制、模擬電路與數字電路混合信號仿真、多層印制電路板設計（包含印制電路板自動布線）、可編程邏輯器件設計、圖表生成、電子表格生成、支持宏操作等功能，并具有Client/Server（客戶/服務器）體系結構，同時還兼容一些其它設計軟件的文件格式，如ORCAD，PSPICE，EXCEL等，其多層印制線路板的自動布線可實現高密度PCB的100%布通率，它較早就在國內開始使用，在國內的普及率也最高，幾乎所有的電子公司都要用到它，許多大公司在招聘電子設計人才時在其條件欄上常會寫著要求會使用PROTEL。轉貼于 Max+plusⅡ是Altera公司提供的FPGA/CPLD開發集成環境，Max+plusⅡ界面友好，使用便捷，在Max+plusⅡ上可以完成設計輸入、元件適配、時序仿真和功能仿真、編程下載整個流程，它提供了一種與結構無關的設計環境，是設計者能方便地進行設計輸入、快速處理和器件編程。但是，一般這些課程會被安排在專業基礎課學習完畢以后，在第三或第四學期，學生在學習到這些仿真軟件時往往已經忘卻了許多重要的基本知識。除此以外，傳統的教學方法在EDA應用軟件的教學中只注重命令的介紹，或者說強調命令的操作步驟，而不重視命令以外的東西。由于教師本身的學業水平及其素質問題，功能性教學方法被廣泛采用。采用這種方法學生不可能在教學規定的時間內宏觀地、整體地去把握事物的內涵，所學的知識缺乏連貫性，獨立操作軟件的水平不高，只能簡單模仿和死記硬背。同時該方法往往是以教師為中心，課堂上教師講得多，學生參與少，不能適應培養高技能人才的需要。
3.改革的主要思路
傳統的電子專業基礎課教學和EDA技術教學存在明顯的缺陷。在具體實施過程中教師應積極參加教研教改項目，以教改促進課程教學整體質量的提高。比如，在專業基礎課的教學中不能照搬傳統的一套教學方法，從數學推導或理論分析來得到相關的結論。一方面，應該借助電子仿真軟件EDA開展教學，直觀的形象顯示有助于培養學生的觀察能力和分析問題的能力，有助于教學重點和難點的講解，可培養學生的學習興趣，激發學習動機。另一方面結合其它課程設計的方法來提高EDA軟件的使用，如《電路基礎》、《數字電路》、《模擬電路》、《高頻電子線路》等課程的設計以前都是手工完成設計部分的工作，現在都安排在EDA技術中心利用EDA軟件來完成。通過大量實際訓練，使學生掌握EDA在本專業各項設計與電路制作中的應用。在接觸各種實際的和模擬的設計電路課題的過程中，提高分析、解決問題的能力。最后，推廣職業認證考試高職教育應該依照國家職業分類標準及對學生就業有實際幫助的相關職業證書的要求，
調整教學內容和課程體系，把職業資格證書涉及的相關課程納入教學計劃之中，將證書考試大綱與專業教學大綱相銜接，創新人才培養模式，強化學生技能訓練，使學生在獲得學歷證書的同時，順利獲得相應的職業資格證書，增強學生就業競爭能力。通過比賽提高學生的學習積極性，促進課程改革建設的深入。
結束語
實踐證明，職業技術學院的專業基礎課程和EDA教學方式的改革是勢在必行的，只有通過改革才能把這兩門課程教學實施得更好，才能達到高職高專院校培養適應社會各層面需求的、與時代相適應的、具有綜合能力和全面素質的、直接在生產第一線服務的應用型人才的目標。當然，筆者提出的把兩種課程糅合在一起貫穿執行的教學方式還不夠細致和完善，這當中還存在很多方面的問題需要在以后的教學環節去檢驗和解決。
參考文獻
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1概述
在教學過程中，具備數字系統設計實踐工程能力，涉及相關數字系統課程體系教學與實踐，在各高校的電氣、電子信息類專業中，數字電路是一門專業基礎課程，隨著數字技術應用領域的不斷擴大，在后續專業課程中，顯而易見，隨著電子產品數字化部分比重增大，它在數字系統設計中基礎性地位越來越突出。
因此，培養適合現代電氣、電子、信息技術發展的卓越人才，創新數字電路的課程幾次理論與工程實踐教學迫在眉睫。
根據我校近幾年電氣、電子課堂教學的實踐情況，數字電路課程應該以面向應用的數字電路設計為核心，在熟練掌握基本電路教學內容的基礎上引入先進的數字系統設計方法的課程教學和實踐內容。
工程實踐過程中，逐步從自底向上的設計方法逐步轉變到自頂向下的設計方法中來，以教師科研應用來拓展，以全面培養優秀數字設計卓越技術人才[1]。
2探索構建數字電路教學中的多層次的創新實踐平臺
2.1多層次的數字電路創新實驗平臺構思。
面向卓越人才培養的數字電路課程創新實踐教學，可以分層次進行在各個教學階段逐步推進，包括：面向基礎的數字設計的基本原理與工程創新實驗教學模塊、面向應用的數字電路課程設計教學和結合科研項目的創新實踐平臺[2][6]。
多層次的數字電路創新實驗平臺架構如圖1所示。
2.2數字設計的基礎原理與實驗教學。
數字電路基礎原理和實驗教學是數字系統設計的課程體系的基礎入門階段，是培養數字邏輯代數與邏輯電路的重要過程，大類可分為時序邏輯電路和組合邏輯電路，其中時序邏輯電路主要包括：鎖存器、觸發器和計數器，組合邏輯電路包括，編譯碼器、多路復用器、比較器、加（減）法器、數值比較器和算術邏輯單元等。教學的目的是訓練學生掌握組合和時序邏輯電路堅實理論基礎，使學生掌握數字電路的基本概念、基本電路、基本分析方法和基本實驗技能，不但要注重基本數字電路與系統設計理論的理解，同時讓學生在學習中逐步了解面向應用和現代科技進步數字電路新的設計理念[2][3]。
2.3面向應用的數字電路課程設計實踐教學。
隨著電子設計自動化技術（EDA）和可編程器件（CPLD）的不斷發展和應用，以EDA技術為主導的數字系統理念已經成為企業工程技術的核心。數字電路課程設計主要培養學生利用中小規模數字集成電路器件和大規?？删幊唐骷M行數字電路設計和開發能力。在卓越工程師培養背景下，結合前階段數字電路課程理論教學和實驗教學的實際情況及EDA技術的發展狀況，適時進行數字電路課程設計和EDA技術課程的綜合銜接，以及課程深度融合[4]。主要內容包括：
2.3.1基于Multisim等相關軟件的數字系統仿真實驗?？梢詷嫿ㄌ摂M數字實驗系統，不但較好地模擬實物外觀外，還可以利用系統提供的實驗平臺開展實驗的設計、仿真，進行實驗內容的邏輯驗證。
2.3.2基于通用和專用數字芯片的數字系統設計。其主要特點是有很好的直觀性和具體性。
2.3.3基于硬件描述語言（HDL）的數學系統硬件描述。采用硬件描述語言實現數字邏輯設計，基于EDA環境仿真和驗證。可以結合上述（1）和（2）的優點，采用硬件設計軟件化技術應用于數字電路課程設計的實驗教學中，通過綜合性實驗的自行設計和實驗，對實驗內容、實驗規模、實驗方法進行了綜合創新設計[5]。
2.4結合科研項目的數字設計實驗創新平臺。
在高等院校，教師即承擔教學任務，同時有各自的科學研究方向，同學們可以根據自己的研究興趣，加入教師的科研團隊，形成教學與科研互利的良性循環。面向卓越工程師培養的數字系統設計，可以借助橫向或縱向科研項目形成綜合教學體系。比如：搭建在線可編程門陣列（FPGA）創新實驗平臺，形成數字電路、電路線路課程設計、可編程邏輯器件以及集成芯片系統設計，形成面向數字系統設計的課程體系[3]。同時，應用高校與知名企業建立的校企合作平臺，把企業界的研究信息和研發需求引入到教學平臺，開拓了學生的研究思路和視野，提升了學生設計復雜數字系統的能力；目前，我校正在與國際知名的半導體公司Xilinx、Altera和Cypress陸續建立卓越人才大學培養計劃，利用大學設置小學期，在FPGA和PSoC開發平臺上進行了面向實際應用的數字系統設計，在實踐平臺上不僅有學校的任課教師，還有知名企業派來的一線工程師指導同學們的實踐，相比改革前，取得很好的實踐效果，同學們的數字系統設計水平得到了提高，同時在編程、接口、通信協議等方面也有了深刻的認識。
對于優秀的學生，借助全國各種形式的大學生電子（信息）設計競賽這個創新平臺，組織他們積極參與，激發他們的學習研究興趣和創新意識，綜合所應用的數字系統設計知識，發揮競賽團隊的協作精神。每年，我們都有部分優秀學生通過努力，創新設計的作品獲得專業認可，并取得了良好的參賽成績，也使得數字設計課程體系的建設上了一個新的臺階。
3基于創新平臺的課程體系優化與實踐
卓越工程師培養要求的數字電路系統設計課程體系協調好相關電氣、電子類專業上下游相關理論課程、實驗綜合性設計同時得到協調發展。如何實踐論文所提到的創新實驗平臺，應該引進現代數字設計理念，重點把EDA軟件、設計工具、開發平臺與傳統的數字電路基礎理論教學相銜接。我們在這幾年對數字系統設計課程體系、創新實踐教學內容等方面的進行了改革與探索，取得了一定的成效。經過這幾年的實踐，我們逐步構建了面向應用的數字系統設計課程優化體系[5]，如圖2所示。
4不斷探索數字電路理論教學內容的改革與實踐
4.1以數字電路設計為目的強化基本邏輯電路理論教學。
在進行復雜數字系統設計之前應該熟練掌握這些常用基本組合和時序邏輯電路，包括電路的功能、電路的描述以及電路的應用場合等。
樹立電路設計思想首先需要熟練掌握一些基本的邏輯功能電路。其次，樹立電路設計思想需要理論講解與實踐相結合，逐步熟悉硬件描述語言的描述方式。數字系統設計強調采用硬件描述語言來對電路與系統進行描述、建模、仿真等[2][3]。
4.2掌握面向應用的數字系統工程設計方法。
學生在掌握數字電路基本概念和一般電路的基礎上，進一步掌握數字系統設計的方法、途徑和手段。其主要內容包括：數字系統與EDA的相關概念、可編程邏輯器件、硬件描述語言、電路元件的描述、數字系統的設計方法、開發環境與實驗開發平臺以及應用實例的介紹等。這些課程內容涉及面較廣，為了提高教與學的效果，探索總結了以下的教學重點內容，并作為教學實踐中的教學切入點[1]。
隨著電子技術不斷發展與進步，現代數字系統設計在方法、對象、規模等方面已經完全不同于傳統的基于固定功能的集成電路設計[1][2]。現代數字系統設計采用硬件描述語言（HDL）描述電路，用可編程邏輯器件（PLD）來實現高達千萬門的目標系統。這一過程需要也應該有先進的設計方法。根據硬件描述語言的特性和可編程邏輯器件的結構特點以及應用的需要，在教學過程中闡述了先進設計方法。例如：采用基于狀態機的設計方法設計復雜的控制器（時序電路），應用或設計鎖相環或延時鎖相環來處理時鐘信號，應用自行設計（IPcore）軟核來提高數據吞吐量[1][2][3]。
4.3深化數字電路實驗教學改革。
實驗實踐教學過程中，注重基礎訓練與實踐創新相結合的實驗教學改革思路，加強學生工程思維訓練、新平臺工具的使用、遇到邏輯問題的綜合分析能力，理論與實踐相結合的分析能力。在實踐過程中的提高創新性和綜合性能力，面向應用的數字電路創新平臺建設，需要不斷提高課程試驗、實驗和實踐過程在教學中的比例，在符合認知規律的同時，逐步加強來源與實際需要的綜合性數字設計實驗。
5結語
數字電路是電氣、電子信息類專業的一門重要的專業基礎課程，論文針對當今卓越工程師培養的要求，以及在教學過程中遇到的主要問題，探討了面向應用的數字電路課程創新實踐平臺。提出了多層次的數字電路創新實驗平臺結構和面向應用的數字系統設計課程優化體系。目的在于，通過課程及相關課程體系改革與創新，使得學生更快、更好的適應現代數字技術發展的需求。
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