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由于集成電路技術和計算機技術的高度發展,設計自動化的觀念和EDA工具的使用水平已成為度量工程師能力的一個重要方面。國內各高校都投入了大量的人力物力建立EDA實驗室。EDA實驗環境的硬件、軟件和服務水平在某種程度上已成為衡量該校硬件水平、教學水平和辦學水平的一個重要標志。我校在教育部電工電子教學基地的建設過程中,始終對EDA的教學和實驗環境的建設給予了足夠地重視,專門成立了EDA(實驗)中心,旨在負責全校EDA實驗教學,EDA項目開發和新技術推廣工作。經過近兩年的建設,EDA中心已初具規模,為全校的EDA教學提供了良好的實驗環境,促進了我校電類現代化課程教育的發展。
1EDA實驗環境的建設
EDA(實驗)中心的建設起始于1998年初,學校先后投入資金近百萬元,第一期工程建立起配備有40臺Pentium166MMX微機的多媒體實驗室和硬件實驗室各一個;1999年進行了第二期工程,又建起了一個包含40臺PentiumⅡ400微機和兩臺專用服務器的網絡實驗室和一個管理辦公室。并進行了軟件建設和有關實驗項目的開發。到目前為止已建立起的軟硬件環境如表1。
在EDA中心的建設中,我們遵循以下原則:
(1)創建一流具有EDA特色的實驗環境。EDA的實驗環境的好壞在某種程度上直接影響電類學生對現代化技術的掌握,同時EDA的實驗環境也是一個窗口,代表了一個學校現代化教學的形象。EDA中心的建設不應等同于一般的計算中心或機房的建設,應該具有EDA特色,那就是要有豐富的EDA軟硬件支持,要有得力的指導開發力量。為了建設好一流的EDA實驗環境,我們成立了專家指導小組指導環境的建設,并多次派人到EDA教學較好的學校去參觀學習。為了體現時代的特點,我們將中心80臺機器內部互連,整個內部網絡完全按照Internet技術規范設計,能提供全套Internet服務。中心內部網絡還通過Linux網關與校園網相連。服務器采用WindowsNT4.0、Linux5.0、Net-ware3.12,工作站安裝了DOS6.22、Win-dows98(中、英文)、WindowsNT、Linux等操作系統。
(2)嚴把質量關,高質量完成建設。EDA所有軟硬件設備的引進都經過認真市場調查研究,并嚴格的檢測,對不合格的產品堅決清除。如曾進一批微機,檢測后發現配置與樣機不符,立刻退貨,重新購置。軟件的建設對EDA來說是體現特色的關鍵性建設,盡管EDA軟件投資較大,為保證實驗質量,劃出專項資金,引進許多最新的正版EDA軟件。
(3)加強外聯,尋求多方支持。EDA教學的開展需要許多方面的技術支持,為了做好這方面的工作,我們加強了校際之間的技術交流以及與EDA軟硬件開發商家的聯系,可以從中得到了許多必不可少的幫助,如東南大學贈送給我們不少非常有用的EDA軟件和設備,美國Altera公司通過其大學項目贈送給我們專業版和網絡版的Max+PlasⅡ軟件開發工具等。
(4)鼓勵師生開發EDA教學項目。我校EDA教學項目的開發進行得比較早,并已取得了不少成就,EDA中心成立后更加強了這方面工作的開展,目前已自行開發并用于教學有ISP和FPGA等實驗裝置,全定制的A-SIC實驗環境也正在緊鑼密鼓地準備中。
(5)勤儉節約,變廢為寶。EDA的某些硬件實驗對微機要求并不高并且有可能對微機產生傷害,為此我們從校計算中心等地方找來約20臺淘汰了的386和486微機,建成了硬件機房,很好地解決了這類問題并節約了不少資金。
中國-2EDA實驗環境的管理
我校的EDA實驗環境主要面向電子工程系和自動控制系學生,行政上掛靠電子工程系。為了便于協調管理,兩系分別任命了兼職正副主任負責中心的建設和日常管理。
在EDA(實驗)中心的日常管理中我們努力做到:
(1)全心全意為EDA教學服務。EDA(實驗)中心建立的主要目的之一就是為全校師生的EDA教學實驗提供方便。為了做好服務工作,我們盡力滿足師生的要求。如有教師希望通過網絡授課,我們引進了Lanstar網絡教學系統軟件。有教師需要提供語音教學服務,我們購買了無線話筒。有一些國外引進的EDA軟件需要用英文操作系統,中心工作人員經過多次試驗,使中英文操作系統能夠方便地切換。中心的Internet網及打印機等設備也均向師生開發。
(2)開放式的實驗環境。中心除正常設備維護日外,保持全日制開放。開放時除了安排一般值班人員外,還經常安排對EDA技術熟悉的教師或研究生進行現場指導,學生可以自由地上機實習。
(3)不斷推廣EDA新技術。EDA技術的發展速度非?？?我們利用中心與外界聯系較多的優勢,不斷向師生推薦EDA新技術和新方法。如我們曾請經銷商來介紹最新版本的PADS、EWB等EDA軟件的特點和使用方法,與東南大學EDA實驗中心合作舉辦了兩期全國性的EDA研討班。
3效果分析
(1)EDA中心自投入使用以來,已為電類專業的學生開設了“電路”、“電子線路”、“數字電路”、“信號與系統”等十多門課程的上百個實驗,部分實驗還延伸到非電類專業的“電工學”課程中;每年還有幾十名本?？粕脱芯可谶@里進行畢業設計和課題上機。總上機時數已達4萬機時。
(2)EDA中心的構建,推動了我校多門類課程的教學內容、教學方法的改革。就數字電子課程而言,迫切需要充實現代化的設計思想和設計方法,EDA中心的服務為此創造的必要的條件。由于EDA中心的大量工作,使教師可以在課常上集中精力和時間與學生一起共同體驗前人創造知識的途徑與方法,而把一些繁瑣的計算交給EDA工具,學生通過EDA工具的使用去實踐他們在課堂上學到的方法和思路。對電路分析、模擬電子線路、數字系統設計等課也起到了同樣的作用。
(3)開放式的管理,方便了學生,激發了學生的學習熱情和求知欲。如有一位在給電類提高班講課的教師發現,原擬定通過Lanstar授課系統對學生講授EWB的使用方法,結果在現場卻發現,不少學生已初步學會了EWB的使用,其原因是他們已主動地到EDA中心,通過自學,進入了EDA環境。這是一個學生主動學習的例子。通過這樣的學習客觀上提高了學生的自學能力,反映了他們高度的學習熱情和求知欲,這也為他們將來自行掌握更現代化、更復雜的EDA工具打下了基礎。
(4)EDA中心成為學生第二課堂的場地,培養學生從事科學研究的能力。如數字系統設計的老師利用EDA中心進行電子設計競賽,取得很好的效果,受到了學生的歡迎。
該電子設計自動化實驗系統，不僅要能夠實現基本數字電路功能，而且還要能夠實現部分中規模和大規模的數字電路功能。具體設計內容包括以下這些：（1）數字時鐘的設計。（2）LED16×16點陣控制器的設計。（3）數字頻率計的設計。（4）實現搶答器數字系統。（5）實現電子密碼鎖數字系統。（6）實現三色交通指揮燈控制器的數字系統。（7）實現簡易電子琴的數字系統。（8）實現三層電梯控制器的數字系統。
1.2實驗系統的設計方案
該電子設計自動化實驗開發系統是基于FPGA/CPLD器件,主要包括四部分，即信號發生模塊、輸出信息的顯示模塊、擴展模塊、FPGA/CPLD芯片通用適配座及芯片編程下載電路。該實驗系統設計，采用了通用適配板與系統功能板分離的結構方式。通用適配板具有完整的下載電路,既可插在系統功能底板上使用,也可單獨工作。
1.3實驗系統的電路設計
根據電路功能，將其劃分為兩部分，即通用適配板電路和系統功能板電路。這兩部分通過芯片適配接口進行連接。1.3.1系統功能板電路設計系統功能板電路設計如圖1，下面是各個模塊的介紹：（1）7段數碼管模塊,用于實現各種數字顯示，例如計數器計數結果的顯示、頻率計的頻率顯示、數字鐘表的時問顯示及搶答器的倒計時顯示等。（2）紅綠燈電路模塊,用于紅綠燈的電路實驗。（3）LED指示電路模塊,用來顯示組合邏輯電路實驗的輸出電平的高低。（4）點陣模塊,用來顯示點陣輸出。（5）時鐘電路,提供時序邏輯電路的CLK。（6）狀態機電路,由FPGA相應的I/O口和狀態指示電路組成，用于序列信號發生器、告警器等的設計。（7）蜂鳴器模塊。一部分是音樂片電路,當有人搶答時該電路可以放一小段音樂來告知有人搶答；第二部分是電子琴電路,由FPGA送出一定的樂譜頻率，在揚聲器上發出相應的譜音。音樂片和電子琴電路通過一個DIP2的撥動開關來選擇。（8）鍵盤電路模塊，該模塊用于選擇電子琴的數字系統實驗、搶答器數字系統實驗、電子密碼鎖數字系統實驗等實驗項目。（9）DIP開關電路,提供輸入端的高、低電平。（10）液晶顯示電路。2.3.2通用適配板的電路設計通用適配板由CPLD芯片、下載電路、擴展接口電路等部分組成。通用適配板結構框圖見圖2。
2電氣工程及其自動化中存在的問題
2.1能耗大。雖然電氣工程自動化技術的出現為人類的發展進步做出了巨大貢獻，但是我們不能因此就看不到其本身存在的弊端，其中，擺在當前最為棘手的問題就是對于能源的消耗過大。在電氣工程自動的發展系統本身帶有復雜性，被應用的范圍逐步擴大，對于能源的需求量也與日俱增。電氣自動化是以消耗電能為主，作為當下最為先進的技術之一，對其本身最為基礎的要求就是要做到在運作過程中保證誤差小，并且準確有效，所以，就需要大批量的電氣設備共同運作，如此，對于電能的消耗可謂是不計其數，與我們國家提出的走綠色節能的可持續發展道路存在差距。2.2質量水平較低。就現階段的發展而言，電氣工程自動化技術已經得到的飛速的提升，但縱觀整體發展情況而言，其質量水平還處在發展低端。尤其是最近幾年，人們對于生活追求的品質不斷攀升，相應地也加大了對電氣自動化水平的要求，但是我國對這一領域研究的時間還不是很長，對于相應的管理流程和先進的發展模式還不能很好的予以把控，特別是在自動化工廠的生產環節，相關人員只關心結果而忽略過程中的質量問題。但是，眾所周知的是，如果電氣的生產質量得不到有效的保證，就會發生一系列的用電事故，嚴重的會造成爆炸、火災等重大安全事故出現，需要引起人們的深思。2.3集成化程度低?！☆櫭剂x，集成化的主要運作原理就是把所有需要的東西做還集合工作，上文已經提到過，雖然電氣工程自動化近年來的發展勢頭迅猛，但由于起步過晚， 雖然在努力的向集成化方面靠攏，確切的來說，現在還處于自動化階段，技術水平發展有限，集成化技術還不成熟，各個體系和功能之間還無法做到有效的集成連接。所以，還達不到及時實現資源的有效共享，在一定程度上影響了電氣自動化功能的發揮，使電氣自動化工程技術滯后。
3對電氣自動化工程中節能設計技術
3.1減少線路傳輸產生的耗損。由于無法對線路上的電流做出改變，所以也只能通過減少電阻來有效降低電能在傳輸中產生的耗損。所以，可以從這幾方面做起，減少導線電阻：（1）使用功率較小導線；（2）使用相對較短的導線。這樣做可以避免在布線過程中少走彎路，減少人員的工作量，有效減少電能耗損，同時在安裝變壓器時候與負荷中心保持較短的距離，也是減少供電的距離；（3）使用截面積大較大的導線，如果條件允許，可以選用較大截面積的導線，有效減少電阻產生的耗損。3.2無功補償。電力系統在運行的過程中，配電設備中的無功功率占有較大的容量，所以存在較為嚴重的電能耗損的情況，不僅影響到電壓，還對整個電能的質量造成不良的影響。對使用者來說，無功功率主要表現在功率低，尤其是當功率過低的時候，用戶需要向相關部門繳納一定的罰款，因此如果說能夠使用合適的無功補償設備，就可以保證功率的平衡，有效提高供電質量。工作人員在操作中要盡量減少對電能不必要的耗損，從而確保電氣工程的安全運行。如果導線受到電阻的影響，那么由電機產生的電能就不能被變壓器更好的吸收，同時沒被吸收的那些電能在電流傳輸的過程中會被釋放出來。同時由于無功功率產生了一定的作用，因此可以讓電容器和無功功率進行抵消。利用電氣相關設備在進行無功補償時候，有幾處要格外注意：（1）利用電容器在進行無功補償的時候，一定要根據電壓容量，電壓負荷，自然功率，目標功率等參數來確定電容器的容量，同時如果在無功補償的環節中發現產生了諧波，需要通過串聯定量電抗器來消除諧波；（2）以參數的物理量來確定無功的電流，功率的參數，從而有效避免投切振蕩現象。
4結束語
綜上所述，電氣自動化對于節能設計的要求是為了響應綠色生產的理念，也是為了響應可持續發展的需求，同時也是時展的必然趨勢。雖然我國現階段在電氣自動化的節能設計中取得了顯著的進步，但是隨著社會的發展，電氣自動化節能技術仍然需要進行不斷完善和發展，不斷優化配電設計，在科學利用電力資源的同時，還需要不斷提高電力系統的運行效率，并最終達到節能的目的。
作者:吳尚坤 單位:山東鋼鐵集團日照有限公司
參考文獻
2企業設備自動化節能設計
2.1電機運行中的節能設計
電機拖拽系統是電氣系統一個較大的電能消耗單元，運行方案的不合理及綜合維護不到位等，都會致使其運行低效，造成大量的電能浪費。大量的發熱降低電機系統綜合使用壽命，基于此，在進行電機運行的節能設計時應當采用高效可靠、節能經濟的電氣控制方案。
（1）對于運行工況偏離高效區的功率大、運行時間較長的用電系統利用變頻調速控制方式改變傳統的繼電器控制方式，進而進行動態調節電源輸入端電源頻率，利用對電機轉速的調控讓整個電機拖拽系統的輸出與輸入達到平衡狀態，實現節能降耗。
（2）交流電機串級調速實現電機無級平滑調速，低速時機械特性比較硬，特別是晶閘管低同步串級調速系統。以上調速系統一方面使系統參數便于調整，另一方面接近于理想過渡，調整性能好，動態響應快，起動時間短，系統抗干擾能力強，節能效果也很理想，應當推廣應用。
（3）為達到電機的最佳運轉工況，可改變電機的動容量，通過構筑合理群控呼梯節能控制系統，對電機進行合理的調度分配管理，降低其系統能耗，達到節能降耗的目的。
2.2水泵、風機的節能設計
（1）在滿足工藝情況下，盡量降低揚程和流量。
（2）使用高效調速裝置，如變頻器、串級調速、液力耦合器、內反饋調速器、電磁滑差調速器。
（3）降低電機的富裕容量，提高電機運行效率，減少無功損耗。
（4）改造管路，減少阻力揚程損失，減少水泵、風機的總揚程和壓力。
（5）根據用戶的實際使用情況，對原有風機進行改造，改變風機的氣動性能，使風機在高效區工作。
2.3配電線路的節能設計
在工業廠區的建設方面，配電線路承載著為設備輸送電力重擔，用電系統不僅存在因集膚效應而產生的線損，還存在功率因素低下、諧波干擾電能質量等問題。根據電力系統構架和其他特點，充分考慮對現場實際情況實施諧波治理改造，安裝節電器、省電霸，對電源優化處理，同時優化用電系統。為了降低線路傳輸中的電能損耗，減小導線的電阻值極為重要，應當從以下幾個方面來進行：
（1）導線材質的選用方面，應當選電阻率非常小的材料，這樣有利于線路傳輸中的電能損耗的降低。
（2）縮短導線的長度，特別是在布線的時候盡量減少彎路。
（3）減小負荷中心與變壓器的距離，進而縮短供電距離。
（4）選用一些橫截面積比較大的導線，增加導線的橫截面積，使得線路傳輸過程中的電能損耗通過降低導線的電阻值而得到有效減少，完成節約電能的目標。
2.4空調節能設計
空氣濕度是造成被控參數變化的主要原因，加之風的大小會改變空氣濕度，在進行空調節能設計方面，可設計為變風控制系統，這樣可改變風量的大小，卻不會改變風的溫度。運用時，根據室內人數的變化而變化逆風的轉速，使得送入房間的風量不會出現太大的波動，始終控制在參數之內。另外，在變風量的末端采用風機代替風閥的形式，使得風量的需求可及時反饋給風機，實現風轉速的調節控制，在不同需求下，根據傳感器監控的得出的參數指標，進行風轉速的改變，這樣就不會出現系統的過載現象，也在一定程度上減少了維護的費用。
2.5照明設施的節能設計
廠區照明設施的設計方面，應重點考慮到工業生產對光照的需求，如進行光源強度的合理設置，避免工業廠區因太追求照明條件而造成的能源浪費情況。在設計時的燈具選擇方面，首先應保證燈具的配光曲線在深、廣照方面趨于平衡，使其發揮最佳的照明效果，促進節能；此外，應采用LED燈替代老式的照明裝置，LED燈是依靠半導體發光器件將電能直接轉化為光能的，剔除了一些中間轉化環節，減少了電能損耗，還具有發光的亮度高這一特點，且克服了傳統的老式燈具頻繁閃爍的問題，達到了節能減排的目的。
2.對電氣自動化進行的積極改進立足科技，電氣自動化要充分運用新技術，注重實用性，開發新產品，運用新材料。在具體實踐過程中，要側重自主研發和創新，將節能作為重中之重，提出節能降耗，在運行中使用新工藝和新工具，重視思想的創新，尤其是注重網絡信息技術的應用，不斷更新，促進與自動化技術的有機整合。從信息方面進行考慮，電氣自動化的信息化主要突出信息技術的重要作用。對于設備的研發和制造要廣泛采用計算機信息技術，加快智能化的發展速度，在電氣工程中，加重網絡通信技術的使用。
二、電氣工程自動化系統中節能技術的體現
選擇合理的變壓器變壓器的損耗會造成電能的浪費，但是，其使用范圍有很廣，因此，要注重對變壓器的類型的選擇。首先要注重變壓器自身的能耗，其次，要注重節能性，減少有功功率的耗損。降低傳輸進行中電能的損失電能在傳輸的進行中，能量損耗無法避免。但是，根本的方式是減小電阻。首先，要重視導線的布局，防止出現彎路，縮短導向的長度；其次，導線材料要進行電阻率較??；再次，在統一的條件下，選擇橫截面積較大的導線；最后，靠近負載中心，減少實際供電的距離。選擇有源濾波器在實際操作過程中，要借助對諧波的去除，降低誤操作的頻率，其根本途徑就是使用濾波器。
三、節能設計在電氣自動化中的具體應用
1.不斷提升電氣系統的運行效率在進行電氣設備選擇的時候，要注重其節能的特性，目的是為后期的節能功能奠定基礎。同時，還可以對無功功率進行補償，對運行負荷進行有效均衡，減少電能輸送過程中的損失，這些做法的目的都是為了提升節能的效果，也可以在設計中，對負荷值進行合理調整，運用科學的設計參數。這樣做的目的是確保系統安裝和運行進行中，電源的高效、綜合地運用，增強設備運行效率，降低能耗。
2.對配電系統的設計進行不斷優化電力系統的功能就是為系統安裝提供必須的動力。因此，在具體的配電設計中，最基本的就是充分考慮適用性，保障對電氣設備的有效控制，與此同時，要達到用電設備對供電設備的綜合要求，對各種不良因素進行有效控制。在配電工程中，在達到設備有效運行的基本要求外，還要保障整個電力系統的全面、可靠、穩定的運行，促進系統的靈活性，保障操作的便捷性。另外，要全面考慮系統運行的安全性。要重視導線的絕緣性能，在進行布線的過程中，要保障合理的絕緣距離，以提升導線的穩定性，提升配電和用電的安全性。另外，要做好接地，安排和設置防雷設施。
中國研究生電子設計競賽從預備通知到正式比賽有一年時間的跨度，學生在此期間通過自命題或導師命題查閱文獻并收集資料，采用最新技術至最終完成設計。競賽中三名學生組成一隊。中國研究生電子設計競賽命題分筆試和實踐環節命題兩部分。筆試采取統一命題，實踐環節學生自命題。學生的一些參賽作品命題具有獨特的創意，如清華大學的“可穿戴多媒體無線體域網”;北方工業大學的“基于NiosⅡ的商品防偽系統”;華南理工大學的“視覺跟蹤人機交互SOC設計”;臺灣亞東技術學院的“公車動態資訊系統”;復旦大學的“超聲血流分析平臺”;東南大學的“基于微電子神經橋的癱瘓病人肢體康復系統設計”等作品都具有非常高的科技含量。成都電子科技大學的作品“新型無創傷式顱內壓檢測系統”項目以其極高的商業應用前景，獲得了眾多企業的青睞。
2推動了教學工作的開展
十幾年來，許多高校在競賽的推動下開設了“電子設計自動化”課程。一些教師將電子設計自動化最新技術融入研究生教學。每年的研究生電子設計競賽，帶隊教師通過學生的設計作品了解到其他院校最新教學及科研現狀，通過互相交流，然后融入各自的教學中。中國研究生電子設計競賽從第六屆開始作品設計題目采用自由命題方式，從而使高校學生的設計作品和畢業設計及研究生所從事的科研課題緊密結合。學生在有限的競賽時間內完成設計，可以說通過比賽進一步提高畢業設計論文的質量。
二、研究生電子設計競賽模式的探索
1與企業深層次的合作
中國研究生電子競賽從誕生之日起，就確立了“以企業為主要推動力“”的發展思路。企業提供資金支持、參與題目設計與評審，為優秀參賽者提供創業就業機會等。前期參與的企業有中國華大集成電路設計中心、深圳華為技術有限公司、清華同方股份有限公司、Synopsys公司、Cadence公司、MenterGraphics公司、IEEE-SSCS北京分會、深港產學研基地、深圳市國微電子股份有限公司、深圳市亞科希資訊有限公司、中興通訊股份有限公司、ALTERA公司等。
2嚴格科學可行的競賽規則
電子信息類專業開設的專業基礎課程是對實踐性要求很嚴的課程，要求學生實踐動手能力強，以此來適應相關崗位技能和創造性的需要，培養具備優秀的實踐能力和創新精神的專業人才是高等教育院校的任務。而實踐與創新能力的培養在于實踐教學環節，因此實踐教學具有重要的教學地位，是培養學生理論聯系實際，增強實踐和創新能力的重要教學方法。
一、實踐教學體系的改革
現階段，電子信息技術和計算機技術的高速發展對實踐教學提出了更高的要求，根據形勢和社會發展的要求，電子信息類專業實踐教學的創新與改革勢在必行，我們需要構建一個新的實踐教學體系。堅持以社會需求為主要目標，以服務于社會為主導宗旨，將實踐教學環節與理論教學環節合二為一，融為一個整體，運用創新的培訓方式培訓學生，以專業技術應用能力為主線，培養學生的操作能力、創新能力和理論聯系實際的能力，著重培訓學生的基本技能能力和綜合實踐技能能力。為培養學生的實驗能力、實際操作能力、獨立分析問題和解決問題的能力、創新思維能力和理論聯系實際的能力，建立科學合理的實踐教學體系，能充分發揮出實驗教學的優勢，有利于提高教學的質量有重要意義，同時有利于素質教育的高度強化。
二、實踐教學內容的改革
根據當前形勢，對教學內容重新整合，對實踐教學環節重點加強，使實踐與理論密切結合。實踐教學是使學生深入理解和充分掌握理論知識，學習關于實驗基本理論和基本方法，是提高實踐能力和創新能力的重要環節。傳統的實踐教學內容是教師根據課程需要設定一些驗證性實驗，關于什么原理，學生很少做出分析。一些設計性的實驗，也是教師做出設計，學生用實驗來進行驗證。這樣的實踐教學方法導致學生的分析和解決問題的能力得不到提升。在實踐教學內容的改革方式上主要包括實驗課教學和課程設計兩個方面。
（1）實驗課教學方面：增加實驗課教學的比重，把每門課程的實驗分為四個方面：由單一驗證性的實驗變為復雜的基礎性實驗；要求學生獨立思考來完成的比較復雜的設計性實驗；學生獨自選題設計的綜合性實驗；學生操作能力的操作性實驗。這四個層次的實驗的內容由淺至深，逐漸提升學生的實踐能力。基礎性實驗著重于加深學生對基本理論和知識的理解與掌握；設計性實驗著重于培養學生分析和解決問題的能力；綜合性實驗著重于使學生綜合運用本門課程的內容，掌握多個重點和知識點；操作性實驗著重于使學生加強動手操作與實踐能力。通過四個層次的實驗，學生會努力提升自己的專業理論知識，綜合運用，完成實驗，做出優秀合格的作品。
（2）課程設計：課程設計是十分重要的教學環節，它不僅能檢驗學生對理論知識的掌握程度，也是培養學生創新能力的重要環節。其目的是讓學生能自動自發的學習，牢記理論知識并做到自主創新。課程設計任務要有靈活性，使學生有較大的創造空間，有充分的創造機會。教師要多為引導，在授課過程中，不時提出幾個實際問題，讓學生分組思考并進行討論，每組在統一后開始實施操作。這樣既能提高學生的積極性，又可以培養其思考問題的能力、理論運用能力和創新能力。
三、實踐教學方法的改革
電子設計自動化技術是現代電子工程中的一項新技術，是一種基于計算機和信息技術之上的設計方法。它具有圖形直觀、仿真度高、準確性高等優點。在實踐教學中可以將它運用到理論教學中，在教學過程中，彌補了傳統設計上的不足之處，增加了教學的趣味性，節省了教學時間，提高了有效率。電子設計自動化技術使學生接觸到現代工程技術，運用計算機進行輔助分析設計，運用到實驗教學和理論教學中，提高了實踐教學的效果。工程實踐技術與基本理論的相互結合，數字解析方法與計算機輔助方法的相互結合，是現代教育技術中的一次重要飛躍。
四、電子設計競賽活動的改革
電子設計競賽是面向大學生的科技活動，既有理論設計又有實踐制作，目的是提高大學生理論知識和實踐動手能力。給學生一些電子產品電路的原理圖，對學生的要求標準提高，學生可以自主選題，看懂電路原理圖之后，選擇一個課題并給出其基本的設計原理，在教師的監督下完成設計過程。這樣的活動不僅鞏固了學生對基本理論知識的理解，而且通過自己親手設計掌握了制作步驟和方法，提高了實戰技能。還可以在校內建立電子科技小組，開展形式多樣的活動，讓學生利用課余活動時間進行技術創作，設計不同的研究課題，激發學生自主學習的熱情，學生可根據自己的興趣報名參加。積極的參加全國、全省的電子設計大賽，對培養學生創新能力、動手能力有積極的作用。
五、總結
本文針對電子信息類專業實踐教學環節的特點和存在的一些問題進行分析，提出一系列的改革措施和設想，在實際運用中起到良好的效果，激發了學生的創新意識，學生的綜合能力也有很大程度的提高。電子信息技術日新月異的發展，傳統的教學方式已不能適應新形勢的發展與需要，我們必須要進行改革和創新，這是一項長期任務，是需要長期改革和實踐的過程，需要長期的研究與探索。
參考文獻
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主管單位：中國科學技術協會
主辦單位：中國計算機學會
出版周期：月刊
出版地址：北京市
語
種：中文
開
本：大16開
國際刊號：1003-9775
國內刊號：11-2925/TP
郵發代號：82-456
發行范圍：國內外統一發行
創刊時間：1989
期刊收錄：
SA 科學文摘(英)(2009)
CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)
Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
中國科學引文數據庫(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
期刊榮譽：
第三屆(2005)國家期刊提名獎期刊
聯系方式
期刊簡介
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）28-0052-03
一、引言
進入20世紀90年代以后，電子設計自動化（EDA，Electronic Design Automation）技術得到了飛速發展，電子系統的設計觀念、設計方法發生了革命性的變化，傳統的設計方法正逐步退出歷史舞臺，而基于EDA技術的芯片設計正在成為電子系統設計的主流[1]。國內EDA技術的應用和教學工作起步較晚，近年部分大專院校才開始著手有關EDA的教學工作，因此我國在這方面的設計、研發人才十分匱乏。擺在我們面前亟待解決的任務是，在深入進行高等院校教育改革的大好形勢下，應抓住良好的發展機遇，使學生掌握現代電子設計方法，培養適應電子信息技術快速發展的專業技術人才[2]。EDA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[3]。EDA技術自身的特點也決定了它的學習內容和方式相比于其他課程具有自身的規律和獨特性，在教學中合理把握其特點、加強實踐教學改革，有助于培養學生的綜合實踐能力和創新能力。實踐的主體是學生，實踐的手段和方法是利用EDA技術，與具體項目相結合是實踐性要求的另一個方向[4]。應按照“加強基礎、培養能力、提高素質、突出創新”的原則，加強實踐性體系結構的建設，增加綜合性、設計性強的內容，鼓勵學生積極參與到產踐中去，培養學生的科學實踐能力和創新思維能力[5，6]。
二、EDA傳統實驗教學存在的問題
EDA是一種新興的設計技術，教學觀念不能單停留于教會學生使用軟件工具上，更主要的是對個人或小組的設計能力的培養與加強。在EDA傳統實驗教學中，教師先講解實驗原理和要求，給出示例程序，學生參照程序在QuartusⅡ軟件平臺上完成編譯、仿真，然后下載到EDA/SOPC實驗箱上進行硬件測試。這種實驗教學方法存在很多的不足。
1.實驗靈活性不夠，忽視了學生的作用。傳統實驗教學中，教師給出相應的參考程序，讓學生驗證。每個實驗操作過程都一樣，實驗方法單一，實驗內容比較固定，不能完全滿足實驗設計的要求，不能突出實驗中EDA技術的實用性。導致學生興趣降低，被動應付實驗，影響了實驗效果。另外，學生在做完實驗后只是掌握了軟件設計和調試的技巧，對FPGA電路部分的設計和調試方法卻一無所知，缺少了硬件實現方面的鍛煉，阻礙了實踐創新能力的提高。達不到面向工程實際的電子設計的自主創新性；達不到學生設計能力、自主創新能力的培養和與工程實際相結合的動手能力的培養；達不到培養學生獨立分析問題、解決問題的能力。不能發揮學生的能動性，學習的積極性和實踐能力得不到提高。
2.綜合設計性實驗難開展，阻礙了實踐創新能力的提高。傳統的EDA實驗教學主要是利用系統軟件QuartusⅡ和EDA/SOPC實驗箱進行模擬仿真，學生做的只是按照給定程序進行編譯、仿真、引腳鎖定和下載測試，這種實驗方法不能很好地將硬件電路和軟件編程有機結合起來，導致實驗教學效果不理想，學生學習積極性不高。同時，采用實驗箱進行的實驗多為驗證性實驗，綜合設計性實驗較少，即使是綜合設計性實驗，它與應用型人才培養的目標所要求的硬件實現、軟件編程過程也相差甚遠。課程結束后，學生雖然對EDA的原理、概念有所了解，但對EDA技術還是缺乏整體的掌握，與社會需求的差距較大。
三、EDA實踐教學改革
1.更新EDA設計理念，倡導啟發性實踐教學。引導學生建立自頂向下的現代數字系統設計理念，從傳統搭積木式的自底向上設計轉向基于可編程邏輯器件的數字系統設計，培養學生的調研分析、創新能力、系統設計、工程實現方面的能力與素質。對實踐教學中的疑難點，加大教師在實踐教學中的指導、監督、啟發的作用。這樣充分發揮學生的主觀能動性和創造性，避免學生在實驗中“照葫蘆畫瓢”、“囫圇吞棗”。
2.改革實驗教學內容，提高學生的綜合設計能力。傳統的EDA實驗教學以驗證性實驗為主，能夠培養學生綜合能力和創新能力的綜合性設計性實驗開設較少，因此應在EDA實驗教學中增加綜合性設計性實驗的比重。在保證學生能起步操作軟件的基礎上，給學生更多的自主學習和研究的機會，來完成不同的實驗。綜合設計性實驗選題采取廣泛選題方式，對來自教師課題、創新項目、競賽項目、企業開發項目等途徑來的題目，在提交明確的設計背景、目標、任務和方法，經教師審核后可以作為課程綜合設計性實驗題目。這些實驗項目與學生日常生活聯系比較緊密，使學生可以接受更為實際、更加系統的訓練。綜合設計性實驗最大的特點是沒有現成的模式可循，學生需獨立完成軟硬件設計和調試。在調試過程中，學生要自己分析解決實驗中出現的問題，在解決問題的過程中進一步加深對EDA系統軟硬件設計的理解。綜合設計性實驗項目的開設雖然對學生來講有一定難度，但因與現實生活聯系比較緊密，學生的興趣比較高，能使學生從被動應付實驗變成主動實驗，更好地培養學生學習的自主能力和創造能力。
3.改革實驗教學方法，提高學生的學習興趣和自主實驗的能力。為了達到學生設計能力和自主創新能力的培養，在實驗教學改革中采用“工程導向”的教學模式。首先，教師給出設計任務，讓學生明白設計要求。其次，學生自己分析設計要求，寫出設計方案。在這個過程中小組成員之間、教師都可以對方案的可行性提出質疑，并加以指導解決，實現了“教”與“做”的結合，充分發揮學生的主觀能動性和團隊合作精神。再次，學生根據方案自己編譯程序，仿真下載測試。在這個過程中學生可以充分發揮電路設計能力和自主創新能力?？梢耘囵B學生分析問題和解決問題的能力。最后，教師驗收。檢查該設計是否達到設計要求，并與學生討論該設計是否有優化的可能，是否有其他的設計方案等，加深對知識的理解并且可以鍛煉學生的思維廣闊性和創新性。
4.課外EDA實踐訓煉，提高學生的創新實踐能力。（1）學生成立EDA創新學習小組，利用實驗室的資源，開展EDA軟件編程和硬件設計實踐訓練。給學生提供一個完善自我、表達自我的空間和舞臺，能使學生的想法在實驗室變成產品、變成論文，有利于學生的個性發展和特長發揮，培養學生的實踐創新能力和分析問題、解決問題的能力。（2）鼓勵學生參與教師的科研項目，引導學生將FPGA/CPLD的新技術應用到科研項目的設計中去。讓學生輔助教師進行設計、分析、實現，并制定測試方案，在實踐中充分發揮學生的創造性、想象力和主觀能動性，培養學生的知識應用能力、信息獲取和選擇能力、創新能力、實踐能力。按照“興趣感知學習探索創新設計研究開發”這樣一個循序漸進的過程來培養學生的綜合創新素質和研究能力。（3）在課程設計、畢業設計等環節中給學生推出數量較多的EDA應用題目，從而讓學生利用已有知識對EDA技術進行更深層次的設計，啟發學生思維，開發學生創新意識，從而將實驗教學、課程設計、畢業設計等多個實踐教學環節緊密連接起來，形成一種從單元到模塊、從模塊到系統，從仿真到實驗、從實驗到設計，從簡單到復雜的層層推進、環環相扣的實踐教學模式。這種多層次的實踐教學，充分調動了學生自主實踐的積極性，并且培養了學生解決問題的能力，從而切實提高學生實踐活動的效果。（4）組織學生參與各種形式的學科專業競賽，大大提高學生的綜合設計能力和創新能力。如2009年“NEC杯”全國大學生電子設計競賽中，獲省級一等獎3項，二等獎4項，三等獎2項，2010年“高教社&XILINX杯”山東省大學生電子設計競賽中，獲山東省一等獎7項，二等獎3項，三等獎3項；2011年“瑞薩”杯全國大學生電子設計競賽中，獲全國二等獎3項，省級一等獎5項，二等獎5項，獲獎層次和數量居省內高校前列。
四、結束語
實踐教學在EDA課程教學中占有非常重要的地位，應結合學校和學生的實際情況，進行EDA實踐教學改革。通過改革，學生在動手和實踐應用方面的能力大大提高了，也給學生提供了極大的創造空間，強化了學生在教學活動中的主體地位，有利于學生創新思維和創新能力的培養，有利于學生個性和才能的全面發展，為社會主義現代化建設培養應用型人才。
參考文獻：
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【中圖分類號】G420 【文獻標識碼】B 【論文編號】1009―8097(2010)04―0132―03
引言
高等教育提出朝著“寬口徑、厚基礎、重能力”的方向發展,培養適應能力強、發展潛力大的復合型人才是高等教育追求的目標。電子信息類專業主要培養具有寬厚電子技術和信息系統的基礎理論、較強的電子信息系統設計實踐能力、科學的思維方法、獨立分析問題和解決問題的能力、能從事各類電子設備和智能儀器的研究、設計、制造、應用和開發的應用型工程技術人才。
當今世界,電子產品層出不窮,并且向智能化方向發展,這樣日益凸現出單片機和FPGA等可編程器件在電子產品設計和創新中的重要性,用人單位普遍要求求職的畢業生能夠掌握單片機的基本原理和設計方法,有的單位甚至要求畢業生具有基于單片機系統的電子產品的設計經驗[1]。電子系統設計主要是指基于單片機控制的完整應用系統的設計,包括系統軟硬件設計及系統調試等多方面的知識。電子系統設計課程體系是以《單片機原理及應用》課程為核心,由《模擬電子技術》、《數字電子技術》、《感測技術》、《電子設計自動化》、《可編程邏輯器件及應用》、《C語言程序設計》等相關課程組成。
一 設課背景
學生經過《模擬電子技術》、《數字電子技術》、《單片機原理及應用》、《感測技術》、《電子設計自動化》、《可編程邏輯器件及應用》、《C語言程序設計》等課程的學習,通過教師教學和隨課的驗證性實驗,對于電子信息領域的相關理論知識有了了解和掌握,基本能夠進行單元電路的設計和調試,但驗證性實驗多數是教材內容的演示和再現,學生基本沒有進行系統級的設計和實訓,綜合實踐能力有待提高,學生沒有發揮自己的主觀能動性,不利于創新性人才的培養。
通過分析學生參加多屆電子設計競賽的情況,我們發現,按傳統理論教學和實驗方法培養的學生,在參加電子設計競賽時,會出現很多問題,達不到預期目標。比如:對某一功能電路進行設計,理論上設計正確但在工程上卻無法實現;單元電路正確卻無法實現系統聯調;各模塊功能實現卻無法完成一個系統等等。這是因為電子設計競賽既不是單純的理論設計競賽,也不僅僅是實驗競賽,而是由一個參賽隊共同設計、制作完成一個有特定工程背景的題目的競賽。電子設計競賽不僅要在單元電路上實現預期功能,更要考慮模塊間的接口關系;它既強調理論設計,更強調系統實現;它考核了學生綜合運用基礎知識的能力,更注重考察學生的創新意識,在2009年的全國大學生電子設計競賽中又增加了性能價格比和節能減排方面的考核內容,更加貼近工程實際和產品設計。從所涉及的課程內容上看,已經不是競賽題目一門或者幾門課程所能解決的,而是一個由相關課程組成的課程群。再從競賽使用的器件上看,有很大一部分是理論教學中沒有講授和更新的,因為電子信息技術的發展太快,新技術、新器件層出不窮,傳統的教學方法和體系面臨了嚴重的挑戰,如果不進行改革,建立一個新的理論課和實踐課教學課程體系,就無法適應培養現代化人才和發展高等教育的需要。
高等學校培養的人才最終是為社會和國家服務的,學生經過四年的本科學習,最終要走向社會,從畢業生的就業情況看,絕大多數畢業生從事電子信息相關的工作[2]。統計發現,到企業進行產品研發的學生通常是電子競賽獲獎或參加了電子競賽培訓的學生,動手能力較強,而從事銷售、服務等工作的畢業生很大比例是不能夠進行研發,不得已才去做銷售、服務的。為了使學生掌握電子系統的設計與開發,在相關理論課教學完成后我們開設了一系列的獨立的綜合設計實踐課,對學生開放實驗室,學生可以集中時間完成一系列的綜合性、設計性實驗項目,鞏固理論教學內容,提高學生的綜合設計能力和設計水平,為參加各級電子設計競賽和以后就業打好基礎,一舉兩得,事半功倍[3]。
二 實踐課設置情況
系列實踐課的設置遵循認知規律,是在隨課實驗基礎上的擴展和深入,經過調研和討論,聽取兄弟院校、相關企業和畢業生的意見和建議,在培養學生動手能力方面除了專業實習和畢業設計環節外,設置了一系列的獨立實踐課,分布于各個學期的教學中。以電子信息工程專業培養方案為例,實踐課設置情況如表1所示:
實踐課的教學基本上在相關的理論課程教學完成后進行,保證學生在進行實踐課時已經完成先導課程的學習和驗證性實驗,除《電子技術綜合實踐》,其它多數實踐課是對某一課程的強化和拓展。
三 《電子技術綜合實踐》教學過程
在系列獨立實踐課中,《電子技術綜合實踐》是關鍵性的教學環節,是最貼近電子設計競賽和實際工作應用的課程,要求綜合模擬電子技術、數字電子技術、傳感器、單片機、FPGA等多方面的知識。該課程強調以學生為主體,允許學生自由選題,題目的難度一般介于驗證性實驗和畢業設計之間。
本課程使學生能夠較系統地掌握電子系統設計的全過程,包選題、文獻查閱、方案論證、器件選擇、電路設計、電路實現、軟件編程、裝配調試、系統測試、總結報告、文檔整理等。學生完成由單元設計向系統設計的過渡,掌握現代化儀器設備在系統設計和實踐中的應用。課程充分發揮學生的主觀能動性和創造力,培養學生的獨立工作能力以及協作精神,并通過該課程選拔參加各類設計競賽的參賽選手。
1 題目設置
在該實踐課的教學上我們選擇了多個有代表性的、難易不同的實踐題目供學生選擇。具體題目有:液體點滴速度監控裝置、電子秤的設計與制作、智能電梯控制系統、水溫控制系統、脈搏測量儀的制作、直流數控穩壓源、數字式液量測量系統、轉速控制測量儀、數據采集系統、信號發生器、智能小車等等。這些題目基本上都是綜合性、設計性的,有的題目是歷年電子設計競賽題目的簡化或分解。以液體點滴速度監控裝置為例,該設計要求制作一個液體點滴速度監測與控制裝置,如圖1所示,實現的功能有:
(1)在滴斗處檢測點滴速度,并制作一個顯示裝置,能動態顯示點滴速度(滴/分)。
(2)通過改變h2控制點滴速度,也可以通過控制輸液軟管夾頭的松緊等其它方式來控制點滴速度。點滴速度可用鍵盤設定并顯示,設定范圍為20-150滴/分,控制誤差范圍為設定值 10% 。
(3)調整時間≤2分鐘(從改變設定值起到點滴速度基本穩定,能人工讀出數據為止)。
(4)當h1降到警戒值(2~3cm)時,能發出報警信號。
這個題目中對點滴速度和液面位置的檢測要用到傳感器,要有聲光報警電路,需要電機改變h2高度來控制點滴速度,整個系統由單片機進行控制,通常選擇PID算法來調整點滴速度。從實用和智能化角度出發,可以擴展成網絡,采用簡單的RS-232通訊實現從站和主站之間的通信,實現智能化管理。
學生在選題過程中進行引導,避免多組學生選擇同一題目,學生也可以自主擬定題目,經過指導教師審核即可。學生3人為1個小組,成員有所分工。
2 教學要求
(1)綜合運用EDA軟件
學生根據所選題目進行方案設計,對方案中的電路進行設計計算,包括元器件的選擇和電路參數的計算。要求學生通過各種EDA軟件進行仿真驗證,選擇Multisim7、Proteus、ISE等軟件進行相關仿真實驗。
(2)硬件電路制作
設計方案經指導教師審查通過后,學生領取所需元器件等材料,設計PCB電路板并且自己加工,最后焊接制作電路并調試。
本課程教學采用了“模板化”設計方法,將學生設計調試好的A/D轉換器、D/A轉換器、鍵盤、顯示電路“模板化”,使系統設計的局部和整體有機結合,提高了實驗資源的利用率和實踐效率,“模板化”后的單元電路在電子設計競賽中也可使用。
(3)軟件的編制與仿真。根據已設計出的軟件系統流程圖,編制出各功能模塊的子程序及整機軟件系統的主程序,程序設計時,要充分考慮與所設計硬件電路的連接及有關指標要求。向學生推薦使用C語言進行單片機的編程與開發,用C語言進行程序開發更方便移植,貼近實際工程背景,適合開發大型的工程應用程序。
(4)系統聯調。學生集中在1周內完成所選題目,3個學生為1組,按照模塊化設計方式有所分工,當每個同學所負責的模塊調試成功后進行系統聯調,要求學生之間相互配合,遇到問題一起找原因、想辦法,而不是相互埋怨、推脫責任,培養學生的合作精神,積累系統調試的經驗,培養學生分析問題和解決問題的能力。
(5)撰寫實踐總結報告。
書寫高質量的工作總結是反映工作實踐素質高低的一個重要方面,工程技術人員應能用書面形式系統、完整、清晰地表達自己的研究成果,其目的是讓人很容易地看懂所研究課題的內容、方案、原理、實現方法等。因此,書寫實踐總結報告也是實踐課考核的主要內容之一。
3 考核方法
(1)設計方案正確性與合理性,綜合考慮性能價格比和系統功耗。
(2)實踐動手能力,包括PCB設計水平、安裝工藝水平、焊接工藝水平。
(3)設計成果,達到的指標。
(4)調試中分析和解決問題的能力,創新精神。
(5)題目的難易程度。
(6)獨立工作能力,實踐工作態度。
(7)總結報告完成的質量。
四 教學效果
經過幾年的教學和改革,對學生動手能力的培養取得了較好的效果。2005年以來,學生參加了全國大學生電子設計競賽和浙江省大學生電子設計競賽,共獲3個全國一等獎,2個全國二等獎,4個省一等獎,6個省二等獎。近5年,本科生一次就業率年均在90%以上,多數畢業生到企業從事研發工作,少數畢業生獨立創業、注冊公司進行電子產品的設計與開發。
此外,學生參與教師科研項目、獨立申報承擔浙江省新苗計劃項目、浙江省大學生創新項目、校級學生科研項目的數量都顯著提高。
五 結束語
實踐課主要體現在對實際工程應用系統或產品的研制,使學生經歷從課題任務的提出到方案的論證、設計,軟件及硬件的開發、聯機調試等若干步驟。學生通過自己設計實驗電路、實驗步驟、實驗方法等,綜合應用電子技術的能力、理論聯系實際的能力得到了很大的提高,促進了學生創造性思維的發揮。這些實踐課是在理論課教學和相應驗證性實驗基礎上的深入和提高,是對學生電子系統設計的綜合性訓練,這種訓練培養了學生工程實踐能力、獨立工作能力及創新能力。
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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