在通信電子線路設(shè)計(jì)中EDA技術(shù)的應(yīng)用

周易小暄

摘要：在全球化經(jīng)濟(jì)背景下，國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，各國(guó)都將技術(shù)創(chuàng)造能力充分地發(fā)揮出來(lái)，不斷地翻新設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品技術(shù)，我國(guó)也在科學(xué)技術(shù)方面將自主研發(fā)能力有效提升，本文在應(yīng)用通信電子線路設(shè)計(jì)中，根據(jù)EDA技術(shù)的特點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行分析和研究，并且廣泛使用，從而在企業(yè)發(fā)展和社會(huì)實(shí)踐中，實(shí)現(xiàn)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化。

關(guān)鍵詞：通信電子線路? ?EDA技術(shù)? ?應(yīng)用

科學(xué)技術(shù)在快速地發(fā)展，EDA技術(shù)也在不斷地發(fā)展和廣泛地應(yīng)用，在設(shè)計(jì)通信電子線路中，EDA技術(shù)已經(jīng)成為核心，有效運(yùn)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，使電子技術(shù)與智能化技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起，系統(tǒng)通用軟件包形成，將輔助功能提供給研究人員和設(shè)計(jì)人員，協(xié)助人們共同設(shè)計(jì)通信電路，從而使我國(guó)增長(zhǎng)經(jīng)濟(jì)實(shí)力和上升科學(xué)技術(shù)水平都能夠得以有效地實(shí)現(xiàn)[1]。

一、概述EDA技術(shù)

（一）EDA技術(shù)概念

EDA技術(shù)就是有效運(yùn)用計(jì)算機(jī)來(lái)自動(dòng)設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品。EDA技術(shù)將計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)以及智能化技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，一同進(jìn)行應(yīng)用，目的是將設(shè)計(jì)電子電路和設(shè)計(jì)集成電路以及設(shè)計(jì)印刷電路板等三方面設(shè)計(jì)的工作進(jìn)行輔助。從當(dāng)前來(lái)看，由于EDA技術(shù)具有許多的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個(gè)的領(lǐng)域，因此，各個(gè)領(lǐng)域必須要重視和擅于應(yīng)用該技術(shù)。即在該領(lǐng)域中EDA技術(shù)具有很高的價(jià)值，才能夠深入地對(duì)EDA技術(shù)進(jìn)行分析和研發(fā)。

（二）EDA技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)

1.EDA技術(shù)的特點(diǎn)

其一，輸入設(shè)計(jì)描述的語(yǔ)言，運(yùn)用該輸入方法軟化硬件，來(lái)對(duì)電路和系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，這是EDA技術(shù)當(dāng)前重要的一個(gè)特征，也就EDA技術(shù)所用的最多輸入方式，主要包括兩種輸入方式：原理圖和描述硬件語(yǔ)言，描述硬件語(yǔ)言通常占70%以上[2]。

其二，EDA技術(shù)既具有優(yōu)化，又具有邏輯綜合。EDA技術(shù)的邏輯綜合性，帶給設(shè)計(jì)電子電路很大的方便，清晰地顯示數(shù)據(jù)和整齊地排列方式，使人們能夠一目了然，其能夠?qū)?shù)據(jù)主動(dòng)優(yōu)化，致使設(shè)計(jì)電子電路更加明了和清晰，設(shè)計(jì)EDA技術(shù)核心，既是設(shè)計(jì)最高的層次，又是系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)。許多年以來(lái)，計(jì)算工程界的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)將基礎(chǔ)提供給綜合邏輯，最新算法與EDA技術(shù)有機(jī)地結(jié)合，從而使各種程序得以有效地優(yōu)化。

其三，EDA技術(shù)具有自上而下設(shè)計(jì)的方法，運(yùn)用有邏輯和有條理的順序，對(duì)電路圖進(jìn)行設(shè)計(jì)，再有效運(yùn)用設(shè)計(jì)單元、分解系統(tǒng)、設(shè)計(jì)子系統(tǒng)、劃分功能塊以及系統(tǒng)總成，來(lái)將分解任務(wù)有效地完成[3]。

其四，EDA技術(shù)具備標(biāo)準(zhǔn)化和開放性，運(yùn)用EDA技術(shù)的開放式設(shè)計(jì)，對(duì)設(shè)計(jì)管理和設(shè)計(jì)過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)調(diào)，從而使結(jié)果數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化得以實(shí)現(xiàn)，工具和數(shù)據(jù)運(yùn)用EDA技術(shù)的過程中，可以雙向進(jìn)行流動(dòng)，在EDA技術(shù)運(yùn)用中有一個(gè)良好環(huán)境，將比較高的成果獲得，為使用EDA技術(shù)提供標(biāo)準(zhǔn)化后的實(shí)驗(yàn)成果。

2.EDA技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

傳統(tǒng)電子設(shè)計(jì)應(yīng)用以前，電路設(shè)計(jì)圖必須要做好，多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在測(cè)試儀方面需要利用許多種類，因此，需要增加很大的成本，所用的時(shí)間也很長(zhǎng)，人力和時(shí)間的耗費(fèi)量都很大，并且也很復(fù)雜，在電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程中，有效運(yùn)用EDA技術(shù)，該技術(shù)的準(zhǔn)確性和高效性就能夠有效地體現(xiàn)出來(lái)，該技術(shù)能夠?qū)⑿⌒驮O(shè)計(jì)電路制作，既能夠縮短時(shí)間，布局也非常快，并且成本和人力也得到了節(jié)省，同時(shí)，美觀度也很強(qiáng)，與其他技術(shù)相比，設(shè)計(jì)者利用EDA技術(shù)，能夠在綜合考慮下，在設(shè)計(jì)電子中有效運(yùn)用EDA技術(shù)[4]。

二、EDA技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀

計(jì)算機(jī)技術(shù)在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展下，也在不斷地進(jìn)步和發(fā)展，EDA技術(shù)脫穎而未，EDA技術(shù)產(chǎn)生，就是計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)其的需要，EDA技術(shù)在計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的帶動(dòng)下，也在不斷地完善和發(fā)展[5]。人們?cè)贑AD階段運(yùn)用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)版圖和布局電子產(chǎn)品，將傳統(tǒng)手工繪制方式替代。上世紀(jì)的80年代，CAD已經(jīng)發(fā)展成為CAE，其增加了電路設(shè)計(jì)的功能和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，人們利用軟件來(lái)繪制網(wǎng)格和圖形，從而更加精確地繪制線路。CAE能夠?qū)⒎治鲭娐贰⒆詣?dòng)布局布線、輸入原理圖、邏輯仿真以及PCB等相關(guān)技術(shù)綜合起來(lái)，繪制線路水平提升，從而廣泛地應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助功能。二十世紀(jì)90年代，通信電線路發(fā)展為EADA的時(shí)期，將仿息技術(shù)和人工智能技術(shù)作為基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)軟件多功能化也在不斷地提升，有效運(yùn)用自動(dòng)化和智能化，致使設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品時(shí)間成本降低了。電子系統(tǒng)不斷發(fā)展的前景下，顯著地提高了工程設(shè)計(jì)自動(dòng)化水平和智能化水平，使技術(shù)工人工作量很大程度地減少了，并且EDA技術(shù)實(shí)際對(duì)于工作效率和教學(xué)效果的提升非常有利，從當(dāng)前來(lái)看，EDA技術(shù)明顯智能化已經(jīng)展現(xiàn)出來(lái)，針對(duì)于我國(guó)通信領(lǐng)域而言，是一項(xiàng)很大的成就，并且也促進(jìn)了我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，不但在各個(gè)領(lǐng)域廣泛地應(yīng)用，也在不斷地可持續(xù)向前發(fā)展。

三、設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)中應(yīng)用EDA技術(shù)

在設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)中，若能夠有效應(yīng)用EDA技術(shù)，既能夠?qū)⑾墓β式档停帜軌蚴乖O(shè)備體積減小，將風(fēng)險(xiǎn)設(shè)計(jì)到最低，電路可靠性有效地提升，能夠深刻地影響設(shè)計(jì)數(shù)字系統(tǒng)的發(fā)展。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)數(shù)字信號(hào)處理方法主要包括DSP處理器和固定功能DSP器件兩種[6]。但是，DSP系統(tǒng)日漸復(fù)雜，對(duì)其也有更高的要求，這些DSP系統(tǒng)已經(jīng)很難滿足時(shí)代的需求，有些欠缺也逐漸地暴露出來(lái)，DSP處理器成本雖然比較低，但是，該軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的實(shí)時(shí)性還相對(duì)比較差，從而使實(shí)時(shí)系統(tǒng)和高速中的應(yīng)用受到了阻礙。而有效運(yùn)用EDA技術(shù)，能夠?qū)⑦@些問題避免，既能夠使實(shí)時(shí)性得以保證，又能夠使相應(yīng)的成本降低。

四、在通信電子線路中應(yīng)用EDA技術(shù)

（一）設(shè)計(jì)分頻器中應(yīng)用EDA技術(shù)

設(shè)計(jì)和應(yīng)用電子線路的過程中，電子線路基礎(chǔ)的內(nèi)容就是分頻器，通信電子線路不同，選擇分頻器的類型也不同，設(shè)計(jì)電子線路主要包括整數(shù)分頻和半整數(shù)分頻兩種選擇。操作的過程中，在設(shè)計(jì)分頻器的系統(tǒng)中，先將一種標(biāo)志找到，程序可以安全通過該標(biāo)志，找到以后，將該標(biāo)志點(diǎn)擊進(jìn)入到程序，并且進(jìn)行操作，設(shè)計(jì)的分頻器不同，設(shè)計(jì)的類型也不同，根據(jù)實(shí)際的情況，將設(shè)計(jì)類型和要求選擇，保留路徑明確，并且將一個(gè)新文件夾在這里創(chuàng)建起來(lái)。再選擇目標(biāo)芯片型號(hào)的參數(shù)，EDA技術(shù)所用工具明確。文件構(gòu)建以后，還要將一個(gè)仿真波形圖建立健全，仿真時(shí)間設(shè)置好，最后完成編譯波形圖[7]。

（二）設(shè)計(jì)射頻電子線路中應(yīng)用EDA技術(shù)

現(xiàn)代化生產(chǎn)電子線路的過程中，無(wú)論是設(shè)計(jì)射頻電子線路，還是使用射頻電子線路，都已經(jīng)廣泛應(yīng)用EDA技術(shù)，射頻電子線芯路設(shè)計(jì)的過程中，主要需要系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件和可編程芯片設(shè)計(jì)軟件以及芯片輔助設(shè)計(jì)軟件等三種合成軟件工具包，運(yùn)用研件描述語(yǔ)言（VHDL）研發(fā)射頻電子線路，在VHDL工具的協(xié)助下，將編譯工作完成，設(shè)計(jì)射頻電子線路系統(tǒng)，能夠自動(dòng)化分割編譯結(jié)果，分割以后，將繁瑣變?yōu)楹?jiǎn)單，并且仿真效果也實(shí)現(xiàn)了，有效運(yùn)用EDA技術(shù)，目標(biāo)芯片能夠?qū)⑦壿嬘成浜瓦m配編譯實(shí)現(xiàn)，完成編譯以后，能夠成功地下載編程，設(shè)計(jì)射頻電線路中應(yīng)用EDA技術(shù)，無(wú)論是各個(gè)單元線路，還是總電路，都要進(jìn)行仿真實(shí)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束以后，還要再試驗(yàn)，驗(yàn)證結(jié)果達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)以后，設(shè)計(jì)射頻電子線路才能夠繼續(xù)應(yīng)用EDA技術(shù)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)用仿真軟件，可以及時(shí)地修改錯(cuò)誤之處，從而使正確完整的設(shè)計(jì)圖形成，為下一步制作PCB板提供方便。

（三）理論仿真中應(yīng)用EDA技術(shù)

針對(duì)于設(shè)計(jì)和分析通信電子線路重要內(nèi)容而言，分析和研究信號(hào)波形頻譜的輸入和輸出，有效運(yùn)用仿真軟件檢測(cè)和分析，能夠?qū)⒎治鲭娮泳€路的準(zhǔn)確性很大程度地提升。在通信設(shè)備發(fā)信機(jī)中，雙邊帶調(diào)制電路是關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，在通信電子線路的教學(xué)中，雙邊帶調(diào)制電路能夠?qū)⒎e極的作用充分地發(fā)揮出來(lái)。由于計(jì)算和觀測(cè)難度都很大，以及濾形雙邊帶調(diào)制電路也欠缺，因此，學(xué)生對(duì)雙邊帶調(diào)制路課程的學(xué)習(xí)，沒有太高的積性性。而仿真軟件不但具有很高的實(shí)用性，而且操作也很便捷，能夠?qū)W(xué)生對(duì)雙邊帶調(diào)制電路理論理解和學(xué)習(xí)的難度有效地降低。

（四）通信電子線路教學(xué)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用EDA技術(shù)

從當(dāng)前來(lái)看，從事通信電子線路行業(yè)的人才不斷地增加，這些人才既要了解和掌握通信電子線路的理論知識(shí)，又要具有較高的EDA技術(shù)水平，無(wú)論是EDA技術(shù)中的理論操作技巧，還是工作原理，都應(yīng)該熟練地掌握，并且處理通信和信號(hào)的有關(guān)框架應(yīng)該構(gòu)建起來(lái)[6]。

時(shí)代在不斷地發(fā)展和進(jìn)步，促進(jìn)了人才戰(zhàn)略的計(jì)劃，許多高等院校與科技企業(yè)合作，將EDA軟體實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建，分析和研究設(shè)計(jì)通信電子線路技術(shù)的發(fā)展，將優(yōu)秀的實(shí)用性人才重點(diǎn)進(jìn)行培養(yǎng)，德科技與清華大學(xué)在北京將EDA軟體實(shí)驗(yàn)室共同構(gòu)建起來(lái)，主要用于通訊和資訊系統(tǒng)尖端工程師設(shè)計(jì)的培育，清華大學(xué)在Keysight EEsof EDA軟體實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)上，對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)和模擬以及驗(yàn)證能力能夠提升的各種課程進(jìn)行發(fā)展，在教育和設(shè)計(jì)通信電子線路系統(tǒng)上，體現(xiàn)了清華大學(xué)的創(chuàng)新性和領(lǐng)導(dǎo)能力。

高新技術(shù)和信息技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)，都普遍應(yīng)用在當(dāng)前社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，專業(yè)人員也更加重視信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)有機(jī)結(jié)合為一體的EDA技術(shù)，EDA技術(shù)在科學(xué)中有效地應(yīng)用，既能夠?qū)⑵髽I(yè)自身市場(chǎng)競(jìng)場(chǎng)力有效地提升，又能夠?qū)㈦娮泳€路工作效率和工作質(zhì)量很大程度地提升，從而增升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

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（作者單位：長(zhǎng)沙市湘一立信實(shí)驗(yàn)學(xué)校高中201804班）