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EDA技術應用於數位電子技術的實踐教學論文

EDA技術應用於數位電子技術的實踐教學論文

近年來,電子業發展非常迅速,已成為我國一大支柱產業,而電子技術的發展一定程度上取決於數字技術的發展,伴隨大規模積體電路及可程式設計邏輯器件的迅速發展,針對傳統電子技術實驗教學存在的弊端,有必要對數位電子技術實踐教學進行改革,基於EDA技術的數位電子技術實驗教學改革優勢凸顯,既提高了學生實驗動手設計的實踐能力,又培養了學生的創新思維,同時提高了這門課程的教學質量,改革成果顯而易見。

1EDA技術概述

EDA(ElectronicDesignAutomation)是指以計算機作為設計平臺,綜合運用計算機技術、最新電子技術及最新智慧化技術先進研究成果研製出的電子CAD通用軟體包。EDA技術先後發展經歷了三個階段,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,代表著當今電子技術發展最新方向。由於所涉及內容廣泛,且內容較為豐富,所以沒有確切的定義。可以這樣理解,EDA技術是以大規模的可程式設計邏輯器件作為設計的載體,以硬體描述語言為系統邏輯描述為主要表達方式,基於計算機及大規模可程式設計邏輯器件的開發軟體及實驗系統為設計工具,透過相關的開發軟體,自動完成透過軟體設計實現電子系統到硬體系統的一門新技術。可實現邏輯編譯、化簡、分割,及邏輯綜合最佳化、邏輯佈局佈線、邏輯模擬等功能,完成針對特定目標晶片的適配編譯、邏輯對映及程式設計下載等工作,最終形成整合電子系統或專用整合晶片。

2傳統的數位電子技術課程實踐教學的弊端

數位電子技術課程實踐教學主要分為兩部分,即實驗教學這一塊,還有課程設計與實習這一塊的內容。傳統型實驗教學環節流程一般是,先要針對實驗內容涉及用到的裝置器材做準備工作,主要是各種晶片之類的,還要檢驗晶片本身是否有損壞的情況,還有各種訊號連線等,以及數字系統的實驗箱等儀器裝置。準備齊全後,開始實驗過程中,按照指定的線路連線圖進行連線,不斷改變輸入狀態同時記錄好相應的輸出變化,最後驗證是否與理論上相符合。傳統的課程設計環節主要包括,基於滿足總體效能指標的方案設計與選擇、實驗引數值的計算以及電路實驗的除錯、引數的修改等。實驗中用到的儀器裝置都有購買準備齊全,各個單元電路的除錯及總體電路的除錯。存在的弊端是整個實驗過程比較耗時,而且一旦某個環節出現問題,就要查詢原因,還很有可能要重新設計實驗方案,設計週期較長,又要重新購買器材,浪費資源,增加成本。

3基於EDA技術的現代數位電子技術課程教學研究

現代數位電子技術實踐課程教學主要是引入EDA技術,實際上就是充分運用各種計算機軟體來模擬實驗環境。這樣在實驗準備方面,工作量大大減輕了,不用再大量準備各種晶片,也不用驗證晶片質量好壞,也不需要準備各種實驗儀器,只需要有電腦用於安裝軟體,來提供實驗模擬環境就可以了。

3.1EDA技術在實驗教學中的運用

實驗是電子線路課程教學的一個重要環節,透過實驗能加深學生對理論知識的理解和掌握,同時提高了學生的動手實踐能力,培養學生的創新思維。傳統實驗課程教學,要做大量儀器材料準備工作,耗工耗時,但可以使學生直接面對真實的物件,獲得直接的`經驗。EDA軟體的優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驗,而且只要有計算機便不受時間、場地的限制。而且虛擬實驗有精準的模擬分析方法和技術,更加有利於學生對實驗現象的觀察和實驗資料的獲得,有利於學生對電路進行別出心裁的修改,對電路的分析和測試做不同的嘗試,最終有利於實驗結論的獲得。這些都是實際硬體實驗所不具備的優勢。

3.2EDA技術在課程設計和畢業設計中的應用

課程設計和畢業設計也是數位電子技術課程教學的一個重要環節。在當前嚴峻的就業形勢下,學生在畢業設計中透過對EDA技術的運用,能明顯增強競爭力。因為目前課程設計和畢業設計工程應用類題目不少,在畢業設計中引用EDA技術,要求學生對所設計的電路進行模擬模擬除錯、驗證,在答辯時候進行實際演示,可以大大提高學生動手能力和開發設計能力。數位電子技術課程是一門實驗性很強的課程,傳統實驗教學環節受到很多制約,不利於學生對該門課程的學習,引入EDA技術明顯提高課程的教學質量,同時有利於提高學生動手實踐能力和培養學生的創新意識。在課程設計和畢業設計中引入EDA技術,還大大增加了學生就業競爭力。事實證明,數位電子技術實踐教學引入EDA技術取得了一定的成果。