EDA技術(shù)應用于數字電子技術(shù)的實(shí)踐教學(xué)論文

EDA技術(shù)應用于數字電子技術(shù)的實(shí)踐教學(xué)論文

　　近年來(lái)，電子業(yè)發(fā)展非常迅速，已成為我國一大支柱產(chǎn)業(yè)，而電子技術(shù)的發(fā)展一定程度上取決于數字技術(shù)的發(fā)展，伴隨大規模集成電路及可編程邏輯器件的迅速發(fā)展，針對傳統電子技術(shù)實(shí)驗教學(xué)存在的弊端，有必要對數字電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行改革，基于EDA技術(shù)的數字電子技術(shù)實(shí)驗教學(xué)改革優(yōu)勢凸顯，既提高了學(xué)生實(shí)驗動(dòng)手設計的實(shí)踐能力，又培養了學(xué)生的創(chuàng )新思維，同時(shí)提高了這門(mén)課程的教學(xué)質(zhì)量，改革成果顯而易見(jiàn)。

　　1EDA技術(shù)概述

　　EDA（ElectronicDesignAutomation）是指以計算機作為設計平臺，綜合運用計算機技術(shù)、最新電子技術(shù)及最新智能化技術(shù)先進(jìn)研究成果研制出的電子CAD通用軟件包。EDA技術(shù)先后發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段，從20世紀70年代的CAD階段到80年代的CAE階段，再到90年代的EDA階段，代表著(zhù)當今電子技術(shù)發(fā)展最新方向。由于所涉及內容廣泛，且內容較為豐富，所以沒(méi)有確切的定義�？梢赃@樣理解，EDA技術(shù)是以大規模的可編程邏輯器件作為設計的載體，以硬件描述語(yǔ)言為系統邏輯描述為主要表達方式，基于計算機及大規�？删幊踢壿嬈骷�的開(kāi)發(fā)軟件及實(shí)驗系統為設計工具，通過(guò)相關(guān)的開(kāi)發(fā)軟件，自動(dòng)完成通過(guò)軟件設計實(shí)現電子系統到硬件系統的一門(mén)新技術(shù)�？蓪�(shí)現邏輯編譯、化簡(jiǎn)、分割，及邏輯綜合優(yōu)化、邏輯布局布線(xiàn)、邏輯仿真等功能，完成針對特定目標芯片的適配編譯、邏輯映射及編程下載等工作，最終形成集成電子系統或專(zhuān)用集成芯片。

　　2傳統的數字電子技術(shù)課程實(shí)踐教學(xué)的弊端

　　數字電子技術(shù)課程實(shí)踐教學(xué)主要分為兩部分，即實(shí)驗教學(xué)這一塊，還有課程設計與實(shí)習這一塊的內容。傳統型實(shí)驗教學(xué)環(huán)節流程一般是，先要針對實(shí)驗內容涉及用到的設備器材做準備工作，主要是各種芯片之類(lèi)的，還要檢驗芯片本身是否有損壞的情況，還有各種信號連線(xiàn)等，以及數字系統的實(shí)驗箱等儀器設備。準備齊全后，開(kāi)始實(shí)驗過(guò)程中，按照指定的線(xiàn)路連線(xiàn)圖進(jìn)行連接，不斷改變輸入狀態(tài)同時(shí)記錄好相應的輸出變化，最后驗證是否與理論上相符合。傳統的課程設計環(huán)節主要包括，基于滿(mǎn)足總體性能指標的方案設計與選擇、實(shí)驗參數值的計算以及電路實(shí)驗的調試、參數的修改等。實(shí)驗中用到的儀器設備都有購買(mǎi)準備齊全，各個(gè)單元電路的調試及總體電路的調試。存在的弊端是整個(gè)實(shí)驗過(guò)程比較耗時(shí)，而且一旦某個(gè)環(huán)節出現問(wèn)題，就要查找原因，還很有可能要重新設計實(shí)驗方案，設計周期較長(cháng)，又要重新購買(mǎi)器材，浪費資源，增加成本。

　　3基于EDA技術(shù)的現代數字電子技術(shù)課程教學(xué)研究

　　現代數字電子技術(shù)實(shí)踐課程教學(xué)主要是引入EDA技術(shù)，實(shí)際上就是充分運用各種計算機軟件來(lái)仿真實(shí)驗環(huán)境。這樣在實(shí)驗準備方面，工作量大大減輕了，不用再大量準備各種芯片，也不用驗證芯片質(zhì)量好壞，也不需要準備各種實(shí)驗儀器，只需要有電腦用于安裝軟件，來(lái)提供實(shí)驗仿真環(huán)境就可以了。

　　3.1EDA技術(shù)在實(shí)驗教學(xué)中的運用

　　實(shí)驗是電子線(xiàn)路課程教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節，通過(guò)實(shí)驗能加深學(xué)生對理論知識的理解和掌握，同時(shí)提高了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，培養學(xué)生的創(chuàng )新思維。傳統實(shí)驗課程教學(xué)，要做大量?jì)x器材料準備工作，耗工耗時(shí)，但可以使學(xué)生直接面對真實(shí)的對象，獲得直接的經(jīng)驗。EDA軟件的優(yōu)勢是可以提供上千種電子元器件盒數十種儀器儀表，可以很方便地虛擬各種電子實(shí)驗，而且只要有計算機便不受時(shí)間、場(chǎng)地的限制。而且虛擬實(shí)驗有精準的仿真分析方法和技術(shù)，更加有利于學(xué)生對實(shí)驗現象的觀(guān)察和實(shí)驗數據的獲得，有利于學(xué)生對電路進(jìn)行別出心裁的修改，對電路的分析和測試做不同的嘗試，最終有利于實(shí)驗結論的獲得。這些都是實(shí)際硬件實(shí)驗所不具備的優(yōu)勢。

　　3.2EDA技術(shù)在課程設計和畢業(yè)設計中的應用

　　課程設計和畢業(yè)設計也是數字電子技術(shù)課程教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節。在當前嚴峻的就業(yè)形勢下，學(xué)生在畢業(yè)設計中通過(guò)對EDA技術(shù)的運用，能明顯增強競爭力。因為目前課程設計和畢業(yè)設計工程應用類(lèi)題目不少，在畢業(yè)設計中引用EDA技術(shù)，要求學(xué)生對所設計的電路進(jìn)行模擬仿真調試、驗證，在答辯時(shí)候進(jìn)行實(shí)際演示，可以大大提高學(xué)生動(dòng)手能力和開(kāi)發(fā)設計能力。數字電子技術(shù)課程是一門(mén)實(shí)驗性很強的課程，傳統實(shí)驗教學(xué)環(huán)節受到很多制約，不利于學(xué)生對該門(mén)課程的學(xué)習，引入EDA技術(shù)明顯提高課程的教學(xué)質(zhì)量，同時(shí)有利于提高學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力和培養學(xué)生的創(chuàng )新意識。在課程設計和畢業(yè)設計中引入EDA技術(shù)，還大大增加了學(xué)生就業(yè)競爭力。事實(shí)證明，數字電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)引入EDA技術(shù)取得了一定的成果。

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