電子設計自動化技術及其應用研究

嚴林波 孫正凱

摘? 要：隨著國民經濟的不斷增長，科學技術的不斷創(chuàng)新，電子技術被廣泛應用在各個行業(yè)領域中，創(chuàng)造出了眾多現(xiàn)實價值。電子設計自動化技術通過以先進計算機作為核心基礎，并利用EDA工具軟件及其提供的平臺，有效匯集了計算數(shù)學、計算機圖形學以及微電子工藝等高新技術，能夠輔助相關工作人員完成對電子系統(tǒng)和集成電路的作業(yè)優(yōu)化設計，全面提高電路處理和系統(tǒng)設計能力，從而推動整個社會生產活動穩(wěn)定持續(xù)的發(fā)展。文章將進一步對電子設計自動化技術及其應用展開分析與探討。

關鍵詞：電子設計;自動化技術;實踐應用

中圖分類號：TN02? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）26-0137-02

Abstract： With the continuous growth of the national economy and the continuous innovation of science and technology， electronic technology has been widely used in various industries， creating a lot of practical value. Electronic design automation technology effectively brings together high and new technologies such as computational mathematics， computer graphics and microelectronic technology by taking advanced computer as the core foundation and using EDA tool software and its platform. It can assist the relevant staff to complete the optimal design of electronic systems and integrated circuits， and improve the ability of circuit processing and system design in an all-round way， so as to promote the stable and sustainable development of the production activities of the whole society. This paper will further analyze and discuss the electronic design automation technology and its application.

Keywords： electronic design; automation technology; practical application

引言

當前是一個科技創(chuàng)新時代，我國電子技術行業(yè)發(fā)展要與時俱進，跟上時代前進的腳步。電子設計自動化技術應用發(fā)展主要涵蓋了電子技術、計算機技術以及智能化技術等，通過將該項技術合理應用在電路設計中，能夠最大程度滿足現(xiàn)代電子工程作業(yè)的各項需求。電子設計自動化技術的研究應用發(fā)展大大減輕了設計人員的工作任務量，促使他們從繁忙的工作解脫出來，只需要將更多時間與精力放在電路功能優(yōu)化設計上。電子設計自動化技術的輔助應用能夠全面提升電路設計質量和效率，并且還可以幫助企業(yè)節(jié)省更多的成本支出，確保企業(yè)在最低成本下創(chuàng)造出最大的經濟效益。

1 電子設計自動化技術發(fā)展概況及其特點分析

電子設計自動化技術簡稱為EDA技術，該項技術研究應用發(fā)展是以微電子技術和計算機科學技術作為重要基礎，還綜合了微電子工藝、計算數(shù)學、計算機圖形學以及拓撲邏輯學等最新技術，是目前市場上較為成熟完善的電子系統(tǒng)設計軟件工具。電子設計自動化技術的創(chuàng)新發(fā)展應用為我國電子市場更大規(guī)模集成電路系統(tǒng)設計制造提供了有力支持，能夠最大程度滿足不同規(guī)模電子工程設計工作的各項需求。電子設計自動化技術最早出現(xiàn)于上世紀六十年代，它是由計算機輔助工程、計算機輔助設計、計算機輔助測試以及計算機輔助制造等內容延伸而來的[1]。該項技術的應用離不開先進的計算機技術，基于EDA軟件輔助應用下，設計人員需要熟練掌握應用計算機硬件描述語言VHDL去展開實踐操作設計，然后經由計算機技術自動化完成整個過程的編譯、綜合、布局以及仿真等。電子設計自動化技術涉及到的內容眾多，主要涵蓋了微電子操作技術、電子計算機、信號處理以及電路知識等。

電子設計自動化技術作為一種基于計算機與信息技術的完善電子系統(tǒng)設計技術，該項技術的特點主要體現(xiàn)在以下幾方面內容：（1）靈活多變。基于電子設計自動化技術輔助下的電子系統(tǒng)設計具有靈活多變的特點，設計人員能夠利用該項技術在任何地點任何時間進行現(xiàn)場編程，以此來高效達成自身的設計目的;（2）自動化。設計人員在利用電子設計自動化技術展開實踐設計活動中，實際設計出來的軟件系統(tǒng)到實現(xiàn)硬件系統(tǒng)的過程是由EDA軟件獨立自動完成的;（3）資源共享。電子設計自動化技術本身是在計算機平臺上開發(fā)設計出來的一套成熟完善的電子系統(tǒng)設計軟件工具，因此該項技術操作環(huán)境具有標準化與開放性等特點，能夠有效實現(xiàn)各項資源的傳遞共享，并能夠輔助工作人員進行技術移植;（4）符合高標準要求。電子系統(tǒng)設計的整個過程都是在EDA軟件平臺上完成的，因此在該設計過程中設計人員可以隨時針對系統(tǒng)某個部分展開科學測試，結合測試中存在的不足之處及時采取有效優(yōu)化改進措施，從而幫助設計人員達到高標準的設計要求[2];（5）聯(lián)合管理。電子系統(tǒng)設計人員通過科學采用平面規(guī)劃技術，能夠有效實現(xiàn)對邏輯綜合與物理版圖設計的聯(lián)合管理目標。

2 電子設計自動化技術的實踐應用

2.1 高校教學應用

在現(xiàn)代高校教育發(fā)展過程中，由于電子設計自動化技術具備了仿真的優(yōu)勢特點，因此被廣泛應用在高校教育創(chuàng)新改革工作上。電子設計自動化技術的功能特性能夠滿足高校教學改革工作的各項需求，推進我國高校教育建設穩(wěn)定持續(xù)的發(fā)展。就比如，以高校電子工程實踐實訓教學為例，電子設計自動化技術的創(chuàng)新應用具有一定的優(yōu)越性，該項技術能夠科學有效實現(xiàn)專業(yè)操作及專業(yè)術語功能，同時還可以輔助師生進行生動形象地描述呈現(xiàn)，方便師生對電子工程實踐抽象化問題的闡述解答[3]?，F(xiàn)代高校可以根據(jù)自身的教育發(fā)展情況和條件，并結合專業(yè)課程內容特點和學生需求，有針對性地引進利用電子設計自動化技術，利用該項技術的仿真性實現(xiàn)對電子設計教學優(yōu)化，搭建起完善的電子工程設計實訓實踐平臺，在教師指引下學生能夠展開自主實踐性學習，從而幫助學生拓寬學習視野，及時掌握最新的設計技術和方法，促進高校專業(yè)學生學習的全面發(fā)展，為社會培養(yǎng)出更多高能力、高素質的復合型人才。

2.2 電子設備生產應用

在現(xiàn)代電子設備制造生產過程中，相關工作人員通過合理應用電子設計自動化技術，能夠最大程度提高設備生產自動化程度，并實現(xiàn)電子設備的通用化。電子設計自動化技術應用具有良好的邏輯設計能力與仿真測試能力，其能夠幫助電子設備優(yōu)化設計人員科學明確規(guī)范設計工作標準，全面提高電子設備系統(tǒng)設計效率，并且優(yōu)化改善電子設備設計過程中的各項系統(tǒng)性能，充分發(fā)揮出電子設計自動化技術標準語言功能。在當前市場上，一些關鍵性的電子設備制造生產能夠有效完成ASIC編程，同時通過以該種編程模式作為核心基礎實現(xiàn)對專一電路的集成目的，最終形成統(tǒng)一標準化的電子設備規(guī)格，便于企業(yè)內部電子設備的生產使用，促使電力設備生產企業(yè)能夠在最低成本下創(chuàng)造出最大的經濟效益。如圖1所示，為電子設計自動化技術在單片機控制系統(tǒng)中的實踐應用，通過使用一片F(xiàn)BGA能夠有效實現(xiàn)地址鎖存、譯碼、總線驅動以及擴展等工作任務，甚至工作人員可以將16位存儲器有效并入到64位處理器的控制與字節(jié)裝配邏輯當中。電子設計自動化技術應用環(huán)境下的系統(tǒng)設計通常是使用自頂向下的系統(tǒng)優(yōu)化方法，與傳統(tǒng)自底向上的系統(tǒng)設計方法相比較，自頂向下設計方法能夠有效散發(fā)設計人員的創(chuàng)新思維，打破傳統(tǒng)設計工作框架的弊端。自頂向下設計過程可以將其理解成從系統(tǒng)硬件高層次抽象描述向最底層物理描述的一系列轉換過程，一直到最后得到能夠實現(xiàn)硬件描述為止。

2.3 電子線路設計應用

電路設計人員在實踐應用電子設計自動化技術過程中，要認真注意做好以下幾方面內容：（1）科學高效利用電子設計自動化技術的硬件描述語言展開對電子線路設計編譯工作，完善電子線路設計的智能性，并有效實現(xiàn)電子設計工作的自動化;（2）基于電子設計自動化技術應用輔助下，促使計算機軟件工具達到邏輯編譯自動化，這樣有利于提高電子線路設計工作的有效性，并減輕設計人員的實際工作任務量;（3）要充分發(fā)揮出電子設計自動化技術

的仿真處理功能，展開對構建編譯的科學仿真處理[4]，實現(xiàn)電路設計過程的優(yōu)化調整，并且進行深入研發(fā)設計，有效拓展電子系統(tǒng)的各項能力，確保能夠設計出一套成熟完善的自動化設計程序，能夠滿足電路設計的各項標準要求，有效匹配于編程實施下屬設計以及運行等工作。在當前市場上，被廣泛應用的電子設計自動化技術軟件主要包括了System View、protel以及Spice Pspice等，電路設計人員可以根據(jù)自身設計需求和實際工作內容，有針對性地采用電子設計自動化技術軟件工具，確保各項設計工作環(huán)節(jié)順利進行。

3 結束語

綜上所述，電子設計自動化技術通過將計算機技術、微電子技術以及智能化技術有效結合在一起，能夠最大程度幫助設計人員提高自身的電子設計工作質量和效率。電子設計自動化技術的興起是實現(xiàn)市場硬件設備自動化、智能化的開端，現(xiàn)代電子系統(tǒng)設計人員要充分認識到熟練掌握應用該項技術的重要性，通過應用電子設計自動化技術制作生產的電子產品具有體積小、容量大以及可靠性高的優(yōu)勢特點，能夠提高產品在全球貿易市場上的競爭力。

參考文獻：

[1]孟繁卿，蔡金燕，孟亞峰，等.電子設計自動化技術發(fā)展研究[J].情報交流，2017（6）：41-44.

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[3]張彥超.電子設計自動化技術及其應用簡述[J].科技創(chuàng)新與應用，2016（02）：25-27.

[4]李曉銘.電子設計自動化技術在電子設計技術中發(fā)展的優(yōu)勢[J].河南科技，2015（12）：88-89.