APP下载

电子工程设计中EDA技术的应用

2016-06-04杨哲哲

大陆桥视野·下 2016年4期
关键词:电子工程技术

杨哲哲

【摘 要】电子工程技术是当今世界经济社会发展的重要驱动力,随着科学技术的发展,各种先进的技术在电子工程中的应用也越来越形式多样,其中EDA技术电子工程技术发展的一个重要成果,为电子工程的发展做出了很大的贡献。

【关键词】电子工程;EDA;技术

1.电子工程内涵

随着电子计算机与互联网技术的不断发展,网络技术也开始进入其发展的黄金阶段,这在很大程度上推动了电子技术作为独立产业的深入与持续发展。进入21世纪以来,随着互联网技术对经济发展、社会发展所具有的推动作用日益明显,电子工程及电子工程相关产业的重要性也开始突出出来。为了更好的促进电子工程技术的发展,推动国家综合国力的提高,必须要不断创新电子工程技术,促进电子工程技术的新发展。

电子工程技术作为一门独立的学科,主要是以计算机与网络技术为基本载体,对电子信息进行系统的控制与处理的学科,主要包括电子设备及相关方向系统的开发以及信息的有效处理等几方面的内容。从现阶段电子工程技术的发展来看,电子技术作为一项系统的技术与个开始出现产业链分化,多行业交叉的电子信息技术开始出现,很大程度上带动了一大批新兴产业的发展。

2. EDA技术的含义及特点

所谓EDA技术,就是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写,在20世纪90年代初从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)和计算机辅助工程(CAE)的概念发展而来的。EDA 技术就是以计算机为工具,设计者在 E-DA 软件平台上,用硬件描述语言HDL完成设计文件,然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真,直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。是计算机信息技术、微电子技术、电路理论、信息分析与信号处理的结晶,也是现代电子工程的最重要的应用技术。

EDA技术代表了当今电子设计技术的最新发展方向,它比电原理图更有效地表示硬件电路的特性,同时具有系统仿真和综合能力,具体归纳为以下几点:

2.1.现代化EDA技术大多采用“自顶向下(Top-Down)”的设计程序,从而确保设计方案整体的合理和优化,避免“自底向上(Bottom-up)”设计过程使局部优化,整体结构较差的缺陷。

2.2.HDL给设计带来很多优点:①语言公开可利用;②语言描述范围宽广;③使设计与工艺无关;④可以系统编程和现场编程,使设计便于交流、保存、修改和重复使用,能够实现在线升级。

2.3.自动化程度高,设计过程中随时可以进行各级的仿真、纠错和调试,使设计者能早期发现结构设计上的错误,避免设计工作的浪费,同时设计人员可以抛开一些具体细节问题,从而把主要精力集中在系统的开发上,保证设计的高效率、低成本,且产品开发周期短、循环快。

2.4.可以并行操作,现代EDA技术建立了并行工程框架结构的工作环境。从而保证和支持多人同时并行地进行电子系统的设计和开发。

3. EDA技术的作用

EDA技术在电子工程设计中发挥着不可替代的作用,主要表现在以下几个方面:

3.1验证电路设计方案的正确性

设计方案确定之后,首先采用系统仿真或结构模拟的方法验证设计方案的可行性,这只要确定系统各个环节的传递函数(数学模型)便可实现。这种系统仿真技术可推广应用于非电专业的系统设计,或某种新理论、新构思的设计方案。仿真之后对构成系统的各电路结构进行模拟分析,以判断电路结构设计的正确性及性能指标的可实现性。这种量化分析方法对于提高工程设计水平和产品质量,具有重要的指导意义。

3.2电路特性的优化设计

元器件的容差和工作环境温度将对电路的稳定性产生影响。传统的设计方法很难对这种影响进行全面的分析,也就很难实现整体的优化设计。EDA技术中的温度分析和统计分析功能可以分析各种温度条件下的电路特性,便于确定最佳元件参数、最佳电路结构以及适当的系统稳定裕度,真正做到优化设计。

4. EDA在电子工程设计中的应用技术流程

近年来的EDA技术深入到了各个领域,包括了通信、医药、化工、生物、航空航天等等,但是在电子工程设计的领域中应用的最为突出,主要利用了EDA技术为虚拟仪器的测试产品提供了技术支持。EDA技术在电子工程设计的领域中,主要应用于了电路设计仿真分析、电路特性优化设计等方面。主要的技术流程如下:

4.1 源程序

通常情况下,电子工程设计首要的步骤就是通过EDA技术领域中的器件软件,利用了文本或者是图形编辑器的方式来进行展示。不管是图形编辑器或者是文本编辑器的使用,都需要应用EDA工具进行排错和编译的工作,文件能够实现格式的转化,为逻辑综合分析提供了准备工作。只要输入了源程序,就能够实现仿真器的仿真。

4.2 逻辑综合

在源程序中应用了实现了VHDL的格式转化之后,就进入了逻辑综合分析的环节。运用综合器就能够将电路设计过程中使用的高级指令转换成层次较低的设计语言,这就是逻辑综合。通过逻辑综合的过程,这可以看作是电子设计的目标优化过程,将文件输入仿真器,实施仿真操作,保持功效和结果的一致性。

4.3 时序仿真

在实现了逻辑综合透配之后,就可以进行时序仿真的环节了,所谓的时序仿真指的就是将基于布线器和适配器出现的VHDL文件运用适当的手段传达到仿真器中,开始部分仿真。VHDL仿真器考虑到了器件特性,所以适配后的时序仿真结果较为精确。

4.4 仿真分析

在确定了电子工程设计方案之后,利用系统仿真或者是结构模拟的方法进行方案的合理性和可行性研究分析。利用EDA技术实现系统环节的函数传递,选取相关的数学模型进行仿真分析。这一系统的仿真技术同样可以运用到其他非电子工程专业设计的工作中,能够应用到方案构思和理论验证等方面。

5. 结束语

伴随着科学的发展,技术的革新,EDA技术的领域也在向高层次的技术推广和开发,成效十分显著。本篇论文我们对EDA技术的相关信息进行了详细的分析很研究,研究表明,EDA技术对于我国的电子工程设计改革具有巨大的推动力,基于EDA技术领域的电子产品在专业化程度和使用性能上都要比传统的设计方案制造的产品更加优化。将EDA技术应用到电子工程设计的领域当中,对于电子产品的优化和工作效率的提高以及产品附加值的拓展都有很大的作用。

参考文献:

[1]白杨.电子工程设计中EDA技术的应用[J].科海故事博览.科技探索,2012(6):242.

[2]于洋.分析EDA技术在电子工程设计中的应用[J].电子制作,2012(12):83.

猜你喜欢

电子工程技术
基于创新能力培养的电子工程实践教学改革
探讨电力系统中配网自动化技术
移动应用系统开发
北京市中小企业优化升级