EDA仿真實(shí)訓(xùn)在相關(guān)電類(lèi)教學(xué)中的應(yīng)用

韋英華

（連云港職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇 連云港 222000）

EDA技術(shù)是一個(gè)非常廣泛的內(nèi)容，包括設(shè)計(jì)及仿真等部分。EDA技術(shù)主要以計(jì)算機(jī)為工具，設(shè)計(jì)者在EDA軟件平臺(tái)上，用硬件描述語(yǔ)言VHDL完成設(shè)計(jì)文件，然后由計(jì)算機(jī)自動(dòng)地完成邏輯編譯、化簡(jiǎn)、分割、綜合、優(yōu)化、布局、布線和仿真，直至對(duì)于特定目標(biāo)芯片的適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作。EDA技術(shù)的出現(xiàn)，極大地提高了電路設(shè)計(jì)的效率和可操作性，減輕了設(shè)計(jì)者的勞動(dòng)強(qiáng)度。而隨著信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展，高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校的計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備越來(lái)越完善，與此同時(shí)，電子技術(shù)專(zhuān)業(yè)的EDA技術(shù)也在不斷地更新和成熟，在虛擬仿真情境下，EDA仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)就是通過(guò)一定的實(shí)訓(xùn)課題使學(xué)生能熟練掌握EDA軟件的應(yīng)用，能用VHDL完成課題設(shè)計(jì)并完成邏輯編譯、化簡(jiǎn)、分割、綜合、優(yōu)化、布局、布線和仿真、并能對(duì)于特定的芯片進(jìn)行適配編譯、邏輯映射和編程下載工作。通過(guò)實(shí)訓(xùn)教學(xué)，可能對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)模式進(jìn)行改革，使得相關(guān)專(zhuān)業(yè)課的教學(xué)更有利于學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)，更符合教學(xué)的規(guī)律。從而使高職院校的電子信息專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生具有更強(qiáng)的實(shí)踐動(dòng)手能力和更高的專(zhuān)業(yè)水平，及一定的創(chuàng)新能力以應(yīng)對(duì)更加嚴(yán)峻的就業(yè)形勢(shì)。

EDA教學(xué)的仿真部分可以充分利用仿真軟件及虛擬的仿真器件對(duì)電類(lèi)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充。比如可用于電子測(cè)量課程的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)的補(bǔ)充等。從而可以緩解電子測(cè)量實(shí)驗(yàn)的設(shè)備投入及經(jīng)費(fèi)緊張的情況。也可以在相同的教學(xué)時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生掌握相對(duì)更多的知識(shí)及更快地提高學(xué)生的操作能力。

1 EDA仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 EDA仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相脫離

EDA仿真實(shí)訓(xùn)的目的之一是在仿真的基礎(chǔ)上驗(yàn)證各類(lèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。EDA實(shí)訓(xùn)教學(xué)如果集中安排在數(shù)周內(nèi)完成，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容多，任務(wù)重且所做的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容往往是在各類(lèi)實(shí)驗(yàn)之后進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可能出現(xiàn)的問(wèn)題不能在EDA仿真實(shí)訓(xùn)中而加以強(qiáng)調(diào)，從而學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候也就不可能加以注意；同時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也不能通過(guò)EDA仿真實(shí)訓(xùn)加以模擬。當(dāng)然實(shí)驗(yàn)結(jié)果出來(lái)之前也就不能形象地判斷出最后的結(jié)果到底會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題，更有的時(shí)候甚至實(shí)驗(yàn)不能成功。結(jié)果是仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)本末倒置。

1.2 EDA仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)與電類(lèi)課程設(shè)計(jì)相脫節(jié)

各類(lèi)電類(lèi)課程設(shè)計(jì)幾乎是安排在EDA仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)的同一時(shí)間完成，有的甚至是安排在EDA仿真之前完成。違背了設(shè)計(jì)的基本規(guī)律。即：功能設(shè)計(jì)，功能模擬仿真和下載調(diào)試到硬件仿真試驗(yàn)的規(guī)律，而直接是功能設(shè)計(jì)，硬件搭接到硬件試驗(yàn)。從而可能會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間和資金，延長(zhǎng)了設(shè)計(jì)周期，同時(shí)，設(shè)計(jì)的成功率也大大降低。妨礙了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力的發(fā)揮，不利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

2 EDA仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)優(yōu)勢(shì)

2.1 EDA仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)可以輔助電子測(cè)量實(shí)驗(yàn)教學(xué)

EDA仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)通過(guò)仿真的形式把實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)過(guò)程加以模擬。

在用伏安法測(cè)量電阻時(shí)，為了直觀地講述進(jìn)行測(cè)量的電壓表和電流表的內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，就可以用仿真軟件所提供的虛擬電表，比如更換內(nèi)阻的大小，在讀數(shù)上直觀地反映出來(lái)。效果比單純的理論教學(xué)要好的多。

同時(shí)由于在仿真過(guò)程中可以模擬各種可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)情況，從而把對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中各種可能出現(xiàn)的問(wèn)題以直觀的形式展現(xiàn)在同學(xué)們的面前，對(duì)各種可能出現(xiàn)的問(wèn)題的處理老師也可以事先引導(dǎo)同學(xué)們想辦法解決，避免在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中手忙腳亂的情況的發(fā)生，也就避免了可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)問(wèn)題。同時(shí)通過(guò)對(duì)仿真結(jié)果的分析，可以幫助同學(xué)們?cè)谧鰧?shí)驗(yàn)之前對(duì)實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的結(jié)果加以統(tǒng)計(jì)分析，從而做到對(duì)實(shí)驗(yàn)情況的充分認(rèn)識(shí)和掌握而提高實(shí)驗(yàn)的成功率，同時(shí)，可以縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，節(jié)省實(shí)驗(yàn)器材和成本。

2.2 EDA仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)可以深化電子測(cè)量實(shí)訓(xùn)理論教學(xué)

電子測(cè)量課程的理論教學(xué)理論性強(qiáng)，有的概念和定理等不容易理解掌握，信號(hào)發(fā)生器的原理中的不少知識(shí)點(diǎn)就是理論性強(qiáng)，不易理解，如系統(tǒng)的概念，各種常見(jiàn)的低通，高通，帶通等濾波系統(tǒng)，學(xué)生沒(méi)有直觀的印象，對(duì)他們的功能也理解不深，在教學(xué)中通過(guò)EDA仿真實(shí)訓(xùn)可以讓學(xué)生對(duì)各類(lèi)系統(tǒng)的功能有個(gè)直觀的了解，有利于理論教學(xué)的進(jìn)一步深化。提高學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識(shí)的興趣。

2.3 EDA仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)可以緩解實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足的壓力

學(xué)校新建了新校區(qū)，電子測(cè)量實(shí)驗(yàn)設(shè)備短缺，不能滿足教學(xué)需要。而EDA軟件是安裝在計(jì)算機(jī)上，相當(dāng)于增加了很多的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，投入少，學(xué)生可以通過(guò)計(jì)算機(jī)完成一般的仿真實(shí)驗(yàn)。緩解了學(xué)校的設(shè)備不足的壓力。

2.4 為學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用和知識(shí)創(chuàng)新提供了一個(gè)合適的平臺(tái)

EDA軟件系統(tǒng)包括許多子模塊，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)子模擬，分析驗(yàn)證子模塊，綜合仿真模塊，布局布線子模塊等，通過(guò)EDA技術(shù)學(xué)生可以快速地設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)，很容易地實(shí)驗(yàn)修改及完善，同時(shí)，利用EDA軟件的豐富的實(shí)驗(yàn)器材，學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度合理安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間，同時(shí)可以根據(jù)自己的興趣愛(ài)好等選取實(shí)驗(yàn)室提供的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，也可以根據(jù)自己的一些新想法，自己擇業(yè)的需要，完成一些實(shí)用的開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。從而為學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用和知識(shí)創(chuàng)新提供了一個(gè)合適的平臺(tái)。有利于學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)。

3 EDA仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)的幾點(diǎn)思考

3.1 EDA仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)和理論教學(xué)相結(jié)合

EDA仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)要為理論教學(xué)服務(wù)，為枯燥高深的理論教學(xué)提供一個(gè)可以看得見(jiàn)摸得著的一個(gè)可視化的平臺(tái)，慣穿于教學(xué)的始終。有助于理論教學(xué)的提高和深入，從而為學(xué)生的理論學(xué)習(xí)打下一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，使他們對(duì)學(xué)習(xí)理論產(chǎn)生深厚的興趣。有利于理論教學(xué)質(zhì)量的提高。

3.2 EDA仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)要與電類(lèi)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合

EDA仿真實(shí)訓(xùn)和電類(lèi)實(shí)驗(yàn)不是相沖突的，兩者可以相結(jié)合，學(xué)生可以通過(guò)虛擬儀器進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，同時(shí)，對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行思考，做實(shí)驗(yàn)時(shí)可以更好的理解實(shí)驗(yàn)所得到的結(jié)果。把實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)際情況及理論情況進(jìn)行有效的比較。有助于培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考的能力。

3.3 EDA仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)為電類(lèi)課程設(shè)計(jì)服務(wù)

電類(lèi)的課程設(shè)計(jì)可以先通過(guò)EDA仿真的形式進(jìn)行，他們可以方便地通過(guò)語(yǔ)言描述編程仿真，模擬下載等快速在完成電類(lèi)的課程設(shè)計(jì)，節(jié)約時(shí)間和成本，有助于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。與此同時(shí)，它與電類(lèi)課程設(shè)計(jì)也不是完全對(duì)立的，可以先仿真，然后再實(shí)現(xiàn)的形式，最后的效果肯定是不錯(cuò)的。

4 總結(jié)

EDA仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)是一門(mén)不斷更新的課程，在今后的教學(xué)中必將擔(dān)當(dāng)越來(lái)越重要的角色。只有不斷的創(chuàng)新教學(xué)體系，才能更好地培養(yǎng)出合格的有一定創(chuàng)新能力的新型人才。

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