數(shù)字電子技術(shù)實驗中EDA技術(shù)的運用

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【摘要】

隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展，早期的數(shù)字電子技術(shù)實驗教學(xué)不再適應(yīng)時代的發(fā)展，EDA技術(shù)逐漸在數(shù)字電子實驗中被引用。本文通過對eda技術(shù)含義、框架的闡述，分析其在數(shù)字電子技術(shù)實驗中運用的意義，并為EDA技術(shù)在數(shù)字電子技術(shù)實驗中的具體運用提供策略指導(dǎo)。

【關(guān)鍵詞】EDA技術(shù)；數(shù)字電子技術(shù)實驗；運用

數(shù)字電子技術(shù)是各類院校中電子信息專業(yè)開設(shè)的一門必修課，具有很強的理論性和實踐性。高校數(shù)字電子技術(shù)實驗的教學(xué)環(huán)境和形勢發(fā)生了深刻的變化，傳統(tǒng)的數(shù)字電子技術(shù)實驗教學(xué)在很多方面跟不上現(xiàn)代教育形勢的發(fā)展，是現(xiàn)代化教育和人才培養(yǎng)的阻力。本文對EDA技術(shù)在數(shù)字電子技術(shù)實驗中的運用進行具體分析。

1EDA技術(shù)含義

EDA技術(shù)又叫電子設(shè)計自動化技術(shù)，是在電子電路技術(shù)和CAD技術(shù)結(jié)合的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門新興的技術(shù)，主要借助計算機軟件進行實驗教學(xué)。具體可以從以下幾個方面描述：EDA技術(shù)是以大規(guī)?？删幊唐骷鳛樵O(shè)計載體，以硬件描述語言為系統(tǒng)邏輯描述的主要方式，以計算機、大規(guī)模的可編程器件開發(fā)軟件及實驗系統(tǒng)為設(shè)計工具，通過有關(guān)軟件的開發(fā)，自動實現(xiàn)用軟件的方式設(shè)計電子硬件系統(tǒng)的一門技術(shù)。

2EDA技術(shù)的實驗構(gòu)架

現(xiàn)階段國內(nèi)開發(fā)出的虛擬實驗臺能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字電子技術(shù)實驗，EDA技術(shù)賦予了虛擬實驗豐富的內(nèi)容，能夠?qū)崿F(xiàn)在操作中的電子模擬實驗。

2.1虛擬數(shù)字電子技術(shù)實驗構(gòu)架

虛擬數(shù)字電子技術(shù)實驗平臺包含兩部分：①實驗仿真功能模塊，這種模塊屬于以EDA為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)平臺；②虛擬實驗平臺，這種實驗平臺主要是對實驗平臺信息的管理和功能評估。

2.2虛擬數(shù)字電子技術(shù)各模塊構(gòu)建

虛擬數(shù)字電子技術(shù)實驗平臺仿真功能包括以下四部分：項目信息采集、基礎(chǔ)教育、虛擬實驗開展以及實驗結(jié)果后期處理。虛擬數(shù)字電子技術(shù)的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)包括四個元素：軟件編程語言學(xué)習(xí)、EDA工具、實驗儀器使用說明以及理論知識儲備。通過在局域網(wǎng)對完整數(shù)字實驗設(shè)計案例的下載，能夠獲得詳細(xì)的設(shè)計思路、系統(tǒng)的重要技術(shù)，從而提升技術(shù)水平。管理模塊主要包絡(luò)實驗項目審批、實驗內(nèi)容、實驗信息匯總管理和實驗項目進度跟蹤四個部分。

3EDA技術(shù)設(shè)計流程

EDA技術(shù)設(shè)計流程主要體現(xiàn)在以下幾個方面：①設(shè)計輸入。由于電子和電路設(shè)計是不同源文件構(gòu)成的，因此，電子、電路的設(shè)計文件可以生成圖像，也可以生成文本。②設(shè)計綜合。在EDA技術(shù)綜合設(shè)計中，其應(yīng)用的是軟件和硬件結(jié)合的方式，能夠利用綜合器、通過將軟件轉(zhuǎn)化為硬件的形式，實現(xiàn)源文化的統(tǒng)一。③設(shè)計適配。EDA技術(shù)主要采用的是FPGA布局的方法進行適配設(shè)計，這種設(shè)計能夠?qū)⑽募M行統(tǒng)一，之后按照目標(biāo)實現(xiàn)邏輯的映射，對底層的硬件進行配置。在適配之后實現(xiàn)對時序的仿真，從而便于各類文件的下載。④仿真設(shè)計。仿真設(shè)計是在對編程軟件下載之后，利用EDA軟件分析對適配結(jié)果進行分析，之后將分析的結(jié)果形成仿真。⑤編程下載。編程下載主要是將模擬和仿真確定的實驗思路利用適配方法，將下載的文件運用電纜線連接到器件上，從而實現(xiàn)對硬件的調(diào)制，及時更改錯誤編程。

4EDA技術(shù)的實踐教學(xué)案例

EDA技術(shù)實驗分為驗證型、設(shè)計型和創(chuàng)新型三種，基于EDA技術(shù)的數(shù)字電子技術(shù)實驗教學(xué)的思路明確，能夠避免大量不必要的重復(fù)工作，本文以具體的實驗教學(xué)案例分析EDA技術(shù)的優(yōu)越性。

4.1全加器驗證型實驗

全加器驗證型實驗主要采取的原理圖編輯輸入方式，實驗?zāi)康脑谟诹私釷uartusⅡ軟件，了解EDA技術(shù)實現(xiàn)的流程，最終成功對電路功能的實現(xiàn)進行檢驗。主要實驗步驟為：原理圖編輯輸入、編譯、功能仿真、時序仿真、引腳配置以及編程下載。

4.2數(shù)字電子時鐘的設(shè)計型實驗

數(shù)字電子時鐘的設(shè)計型實驗的電路設(shè)計形式多樣，存在多個設(shè)計方案，比如可以采取原理圖編輯輸入法進行設(shè)計、也可以運用74HC161、74HC163等芯片進行設(shè)計，還可以通過VHDL或VerilogHDL編寫相應(yīng)的代碼進行設(shè)計，在設(shè)計中需要注意的是對扳極測試中參數(shù)的改寫，要著重讓學(xué)生感受E-DA技術(shù)實驗的自由，從而實現(xiàn)電子設(shè)計自動化和智能化。

5總結(jié)

EDA技術(shù)在數(shù)字電子技術(shù)中的應(yīng)用效果較為明顯，將其應(yīng)用到數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)中能夠讓學(xué)生感受到模擬實驗，加強學(xué)生對實驗過程的了解，從而更深刻的理解電路原理，提升學(xué)習(xí)的積極性。

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[3]王雪麗.EDA技術(shù)在數(shù)字電子技術(shù)實驗中的應(yīng)用分析[J].電子制作，2014，21：212.

作者：胡燦 單位：湖南環(huán)境生物職業(yè)技術(shù)學(xué)院