電子電路設(shè)計的創(chuàng)新路徑分析

米斌亮

摘要：現(xiàn)如今，科學技術(shù)以及社會發(fā)展的速度非?？欤纱艘泊偈闺娮赢a(chǎn)品行業(yè)繁榮的發(fā)展，這樣一來電子產(chǎn)品的型號就越來越多，在電子產(chǎn)品生產(chǎn)的過程中，電路設(shè)計是比較重要的一個環(huán)節(jié)，電路設(shè)計的質(zhì)量直接影響著電子產(chǎn)品的性能，因此必須要重視電路設(shè)計工作。文章重點就電子電路設(shè)計的創(chuàng)新路徑進行研究分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：電子電路;創(chuàng)新路徑;分析

引言

隨著時代的進步和電子科學技術(shù)的發(fā)展，電子產(chǎn)品不僅滲透到科研、生產(chǎn)和社會生活的各個方面，而且已成為世界各國現(xiàn)代化、信息化的重要標志。從20世紀60年代開始，電子器件出現(xiàn)了飛速的發(fā)展，而且隨著微電子和半導(dǎo)體制造工藝的進步，集成度不斷提高。CPLD/FPGA、ARM、DSP、A/D、D/A、RAM和ROM等器件之間的物理和功能界限正日趨模糊，潛人式系統(tǒng)和片上系統(tǒng)得已實現(xiàn)。以大規(guī)?？删幊碳呻娐窞槲镔|(zhì)基礎(chǔ)的EDA技術(shù)打破了軟硬件之間的設(shè)計界限，使硬件系統(tǒng)軟件化，這已成為現(xiàn)代電子電路設(shè)計的發(fā)展趨勢。

一、電子電路設(shè)計概述

（一）電子電路設(shè)計的原則

第一，整體性原則。在進行電子電路設(shè)計時，要以整體電路為出發(fā)點，樹立起全局的意識，同時還需要對電路中各個部分之間的聯(lián)系充分的重視，協(xié)調(diào)好局部與整體之間的關(guān)系，保證電路設(shè)計的完整性。外部環(huán)境對整體電路設(shè)計的影響比較大，因此在進行設(shè)計時需要對這一問題進行考慮，在綜合設(shè)計的基礎(chǔ)上，對局部進行分析和考慮，從而提升設(shè)計的科學性;第二，功能性原則。隨著電子產(chǎn)品的發(fā)展，電子產(chǎn)品所提供的功能越來越多元化，基于電子產(chǎn)品的各項功能，在進行電路設(shè)計時，將電路劃分為幾個不同的模塊，每個模塊承擔一項或者幾項功能，將每個模塊的電路設(shè)計完成之后，再將模塊電路設(shè)計進行組合，最終形成完整的電子電路設(shè)計圖

（二）電子電路設(shè)計技術(shù)

電子電路設(shè)計需要采用合適的方法，具體的方法包括遺傳算法，這種方法在進行設(shè)計的過程中將關(guān)注的焦點放在需要解決的問題上，針對性地進行代碼設(shè)計，對需要解決的問題進行相應(yīng)的編程，這樣的方式可以在進行程序編制的過程中避免因為競爭機制帶來不同遺傳操作和交叉變異的問題，滿足現(xiàn)實情況下的管理機制，對其中較差的個體進行替代，保證代碼的使用更加符合技術(shù)的需要，不斷地滿足現(xiàn)實條件，對結(jié)果進行更加全面的管理，對實際問題進行整體解決。而現(xiàn)場可編程邏輯陣列是將邏輯電路方式進行應(yīng)用，采用在線編程的方式，將存儲芯片設(shè)置在RAM內(nèi)，在需要編程的過程中通過原理圖和硬件對語言進行描述，然后將數(shù)據(jù)存儲到RAM內(nèi)，這樣將數(shù)據(jù)進行存儲的方式使得相關(guān)的邏輯關(guān)系得到更加科學的處理，一旦對其中的FPGA開發(fā)軟件進行斷電之后，就會出現(xiàn)RAM的邏輯關(guān)系空白，為整體的數(shù)據(jù)存儲節(jié)省較多的空間，提升FPGA系統(tǒng)的使用效率，將不同的數(shù)據(jù)流灌入到硬件系統(tǒng)中，提升電子電路設(shè)計的整體質(zhì)量，便于對設(shè)計方法進行全面的創(chuàng)新。

二、電子電路設(shè)計的創(chuàng)新方法

（一）層次化設(shè)計方法

所謂層次化設(shè)計方法，就是將電子電路分成不同的層次，具體說來可以分為三層，第一層為頂層，設(shè)計時面向系統(tǒng)，對系統(tǒng)的總功能進行描述，第二層為中層，設(shè)計時面向電路級，第三層為底層，設(shè)計時面向物理實現(xiàn)級，此層次的設(shè)計是對較小單元的設(shè)計。對于這三個層次的設(shè)計順序，并沒有具體的要求，設(shè)計師可以自由的進行。

（二）漸進式的組合設(shè)計方法

漸進式設(shè)計也是電子電路設(shè)計中經(jīng)常出現(xiàn)的情況，這種設(shè)計方式主要是將一些附加功能帶入到管理中，將設(shè)計的相關(guān)指標使用到設(shè)計中，其中包括高頻、低頻模擬電路、數(shù)字電子線路的結(jié)構(gòu)設(shè)計，然后依據(jù)實際情況設(shè)計相應(yīng)的單元電路結(jié)構(gòu)，將電子電路工作的特點和運行方式融入到設(shè)計中，并將線路設(shè)計進行全面的整合，注重輸入與輸出之間的相互關(guān)系，保證電路設(shè)計的規(guī)范性，將電子電路設(shè)計得更加便于操作。

（三）硬件描述語言設(shè)計方法

從當前來看，這是一種比較先進的電子電路設(shè)計方法。所謂硬件描述語言設(shè)計方法，就是指電子設(shè)計自動化。在利用此種方法進行電子電路設(shè)計時，首先需要對需求進行分析，根據(jù)電子電路需求設(shè)計出總體的方案，隨后在總方案的框架內(nèi)來進行單元電路設(shè)計，并通過仿真來驗證單元電路設(shè)計的科學性，單元電路設(shè)計完成之后需要進行組合，對于形成的整體電路需要進行分析及優(yōu)化，最終形成比較完善的電子電路設(shè)計。

三、電子電路設(shè)計的創(chuàng)新路徑

（一）電子電路構(gòu)架設(shè)計的創(chuàng)新

首先需要對整體的設(shè)計構(gòu)架進行管理，在設(shè)計中對FPGA系統(tǒng)進行重新定義，在硬件單元內(nèi)部建立連接，找出更加明確的構(gòu)建系統(tǒng)，對設(shè)計途徑進行創(chuàng)新。在設(shè)計結(jié)束之后需要對設(shè)計目標以及設(shè)計結(jié)果進行對比，可以采用錯誤的代碼，驗證系統(tǒng)在進行甄別過程中的效果，對于出現(xiàn)問題的地方及時進行改進。在結(jié)束之后選擇適宜的子系統(tǒng)，其中一部分保持原本的運行狀態(tài)，一部分按照遺傳算法進行一定的修改，這樣可以對系統(tǒng)進行更加完善的處理，使操作的適應(yīng)性更強。進行改進之后再對系統(tǒng)進行整體的驗證，不斷地對設(shè)計方案進行改進，使得設(shè)計更加符合方案的需要。

（二）對設(shè)計環(huán)境進行創(chuàng)新

在設(shè)計過程中需要對系統(tǒng)的環(huán)境進行創(chuàng)新，用于測試的環(huán)境需要將測試的硬件與顯示的FPGA構(gòu)架和硬件進行全面的控制，制定適宜的仿真軟件。計算機在使用的過程中可以通過通信電纜將數(shù)據(jù)從計算機下載到FPGA系統(tǒng)中，使用規(guī)范化的儀器對數(shù)據(jù)采集中的硬件和軟件進行連接，對設(shè)計方案進行全面的評估，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化進行應(yīng)試實驗，對軟件進行仿真處理，提升系統(tǒng)整體運行環(huán)境。

結(jié)束語：

綜上所述，電子電路設(shè)計對于科技的發(fā)展具有較為關(guān)鍵的作用，需要對系統(tǒng)進行全面的管理，對設(shè)計方法進行不斷的創(chuàng)新，使設(shè)計在多變的環(huán)境中實現(xiàn)自我重構(gòu)，提升設(shè)計的科學性，使抽象的理論形象化、復(fù)雜的電路實際化，不僅提高理解分析能力，而且能提高設(shè)計能力。通過設(shè)計和模擬仿真可以快速地反映出所設(shè)計電路的性能，使設(shè)計更加生動、直觀、實時和高效，從而更好地為人類造福。

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