EDA技術(shù)在數(shù)字電子技術(shù)實驗中的應(yīng)用

熊波

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，計算機技術(shù)逐漸被運用于生活的方方面面，EDA技術(shù)也不斷得到完善，被用于各個學(xué)科領(lǐng)域，尤其是在數(shù)字電子技術(shù)領(lǐng)域中。EDA是進行電子產(chǎn)品自動化設(shè)計的一種最新技術(shù)，其在數(shù)字電子技術(shù)實驗中的應(yīng)用大幅度提高實驗過程的精確性、有效的沖擊了傳統(tǒng)教學(xué)實驗、促進數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新。同時，EDA技術(shù)在數(shù)字電子技術(shù)中的應(yīng)用較為廣泛，主要體現(xiàn)在教學(xué)、科學(xué)研究、產(chǎn)品設(shè)計與制造等方面。本文將從以上這些方面展開論述。

關(guān)鍵詞：EDA技術(shù)；數(shù)字電子技術(shù)實驗；具體應(yīng)用；ASIC集成電路

引言

EDA技術(shù)是先進的計算機應(yīng)用技術(shù)之一，由于其廣泛的應(yīng)用而得到快速發(fā)展。根據(jù)其廣泛的發(fā)展前景，從EDA的設(shè)計流程入手，分析了EDA技術(shù)在數(shù)字電子技術(shù)實驗中的優(yōu)勢作用，如大大提高精確度、簡化實驗過程、降低理解難度、促進教學(xué)改革、提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力等[1]。因此，其應(yīng)用也涉及到生活的方方面面，在教育教學(xué)、科學(xué)研究、產(chǎn)品設(shè)計與制造等領(lǐng)域都有重大突破。

一、EDA技術(shù)簡介

1.1 EDA技術(shù)概述

EDA全稱為電子設(shè)計自動化，是Electronic Design Automation的縮寫。EDA是逐漸從計算機輔助設(shè)計、計算機輔助制造、計算機輔助測試以及計算機輔助工程發(fā)展而來的以計算機為工作平臺，融入了其它計算機技術(shù)、應(yīng)用電子技術(shù)、智能化技術(shù)以及信息處理等理念，從而進行電子產(chǎn)品的自動化設(shè)計的一種最新技術(shù)。

1.2 EDA技術(shù)流程

在EDA軟件平臺的基礎(chǔ)上，通過采用硬件描述語言，如VHDL、Verilog HDL語言編寫程序，經(jīng)過計算機完成編譯、化簡、分割、綜合、優(yōu)化、布局布線以及仿真等過程，最后選擇合適的芯片進行相應(yīng)的適配編譯、邏輯映射、程序下載等工作。

1.3 EDA技術(shù)的發(fā)展前景

在EDA技術(shù)的基礎(chǔ)上，可以發(fā)展電子技術(shù)、機械工程、航空航天技術(shù)、化學(xué)化工、生物科技、軍事技術(shù)、醫(yī)學(xué)技術(shù)等各種具有較好發(fā)展前景的應(yīng)用技術(shù)，幾乎運用于所有的學(xué)科當中，所以EDA技術(shù)在現(xiàn)實生活中得到了廣泛的運用，尤其是在數(shù)字電子技術(shù)實驗中的廣泛運用。除此之外，EDA技術(shù)在科學(xué)研究、教育教學(xué)、產(chǎn)品設(shè)計以及制造方面中也有廣泛涉獵[2]。

二、采用EDA技術(shù)發(fā)展數(shù)字電子技術(shù)實驗的優(yōu)越性

2.1 實驗過程的精確性

由于EDA技術(shù)是通過在EDA軟件上編寫嚴謹?shù)某绦虼a來進行整個設(shè)計的實現(xiàn)，高度精確的編譯程序、綜合優(yōu)化、布局布線、模擬仿真以及特定的目標芯片，經(jīng)過邏輯上的地址映射，最終下載到實驗板進行清晰的輸出顯示，所以整個流程基本屬于自動化設(shè)計。高精度的數(shù)字信息反應(yīng)了高精度的實驗結(jié)果，在很大程度上不僅提高了電路設(shè)計的準確性和精確性，還提高了實驗效率，同時使得實驗結(jié)果更加形象、深刻、具體，大大減輕了設(shè)計者的反復(fù)核查工作和勞動強度。

2.2 對傳統(tǒng)教學(xué)實驗的促進作用

數(shù)字電子技術(shù)是要在各高規(guī)格芯片儀器的基礎(chǔ)上才能完成，所以對實驗成本的投入相對較大。目前我國還有很多農(nóng)村、貧困山區(qū)等經(jīng)濟條件相對落后的地區(qū)，沒有能力買到數(shù)字電子技術(shù)實驗中所需要的各機械儀器，因此嚴重阻礙了教育事業(yè)中科技的發(fā)展。然而，隨后引進的EDA技術(shù)卻減輕了這一負擔(dān)，通過EDA技術(shù)，可以達到很多以前傳統(tǒng)實驗?zāi)軌蜻_到的實驗要求和目的，同時EDA技術(shù)的引入簡化了整個實驗過程的理解難度。同時，EDA技術(shù)的引用使得整個實驗過程不再受時間和空間的限制，更具有開放性和靈活性，這大大提高了學(xué)生的動手能力、學(xué)習(xí)能力和實踐能力，因此，對傳統(tǒng)教學(xué)實驗起著非常重要的促進作用[3]。

2.3 有利于數(shù)字電子技術(shù)的不斷發(fā)展與創(chuàng)新

數(shù)字電子技術(shù)是對各種邏輯門電路、信號處理、集成器件的功能以及其應(yīng)用進行研究的一種功能強大的技術(shù)。在信號處理中，將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號進行輸出的技術(shù)得到了廣泛使用，其操作都是在EDA軟件的基礎(chǔ)上開展起來的，現(xiàn)目前在越來越多的領(lǐng)域進行探索與創(chuàng)新，所以，EDA技術(shù)的應(yīng)用使得數(shù)字電子技術(shù)得到不斷的發(fā)展與創(chuàng)新。

三、EDA技術(shù)在數(shù)字電子技術(shù)實驗中的具體應(yīng)用

3.1 教學(xué)方面的廣泛應(yīng)用

現(xiàn)階段，各高?；鹃_設(shè)了有關(guān)EDA技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)此類相關(guān)的課程，目的是讓此專業(yè)的學(xué)生了解相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)知識，并進行深入學(xué)習(xí)，直至將EDA技術(shù)熟練地運用于數(shù)字電子技術(shù)實驗中。如各種門電路的設(shè)計、編碼器、譯碼器、信號控制器、加法器、比較器、寄存器等各器件的設(shè)計等等內(nèi)容，針對這些相關(guān)課題進行深入研究，甚至開拓創(chuàng)新出新的專業(yè)技術(shù)。既促進了專業(yè)技能的學(xué)習(xí)，又促進學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。

3.2 科學(xué)研究方面的應(yīng)用

在科研方面的應(yīng)用也較為廣泛，如模擬與仿真、虛擬實驗、信號與系統(tǒng)、PPL理論、自動控制等。利用電路仿真工具對電路進行設(shè)計與仿真；利用虛擬實驗有效開展數(shù)字電子技術(shù)實驗；利用信號與系統(tǒng)、自動控制、PPL理論結(jié)合多種數(shù)學(xué)工具完成建模設(shè)計與研究等。近幾年具有較大發(fā)展領(lǐng)域的ASIC集成電路是以EDA技術(shù)為基礎(chǔ)的科研項目，在研究領(lǐng)域也得到了進一步探索。除此之外，還有眾多科研方面的研究，對整個科研項目做出了較大的貢獻與促進作用。

3.3 產(chǎn)品設(shè)計與制造方面的應(yīng)用

市場上經(jīng)銷的EDA產(chǎn)品設(shè)計主要有單片機、芯片群、微處理機、數(shù)字信號處理器、信號控制燈、時鐘控制信號等，以及彩電、音響、電子玩具等等產(chǎn)品。其制造領(lǐng)域不僅只涉及計算機領(lǐng)域，在產(chǎn)品調(diào)試、PCB制作、醫(yī)學(xué)設(shè)備、軍事領(lǐng)域、航空航天、機械設(shè)備等方面都有應(yīng)用。隨著科技的不斷發(fā)展，各學(xué)科之間的交叉領(lǐng)域不斷增加，因與EDA技術(shù)有關(guān)的設(shè)計產(chǎn)品及制造行業(yè)幾乎涉及各個學(xué)科領(lǐng)域，其應(yīng)用廣泛。

綜上所述，EDA技術(shù)是基于計算機平臺的應(yīng)用技術(shù)，根據(jù)此屬性優(yōu)勢，可加強對周邊技術(shù)領(lǐng)域的綜合性應(yīng)用，從而讓EDA技術(shù)有更加廣闊和更深入的發(fā)展前景。

四、結(jié)語

EDA逐漸發(fā)展成為一種以計算機為工作平臺，融入其它技術(shù)進行自動化設(shè)計的最新技術(shù)，自然有著其不可替代的優(yōu)越性。研究發(fā)現(xiàn)，將EDA技術(shù)融入數(shù)字電子技術(shù)實驗中能大幅度提高實驗過程的精準性與高效性，簡化實驗繁瑣步驟，有利于學(xué)生創(chuàng)新學(xué)習(xí)。同時，改進傳統(tǒng)教學(xué)實驗方法、促進數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新。這就決定了其廣泛的應(yīng)用前景，如創(chuàng)新式地基礎(chǔ)教學(xué)、高科技的科研成果、高質(zhì)的服務(wù)產(chǎn)品等。因此，EDA技術(shù)在數(shù)字電子技術(shù)實驗中的運用至關(guān)重要。

參考文獻：

[1]許佩博.研究EDA技術(shù)在數(shù)字電子技術(shù)實驗中的應(yīng)用效果[J].電子技術(shù)與軟件工程，2015，5（9）：120-121.

[2]韋凡捷.EDA技術(shù)在數(shù)字電子技術(shù)實驗中的實踐[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2015，8（9）：219-220.

[3]王彩鳳，胡波，李衛(wèi)兵，杜玉杰.EDA技術(shù)在數(shù)字電子技術(shù)實驗中的應(yīng)用[J].實驗科學(xué)與技術(shù)，2016，（5）：14-15.