论文部分内容阅读
摘 要：数字电子技术是电子信息专业的一门重要课程，其实验教学更是其中的重点内容。本文对EDA技术进行了分析，并详细介绍了基于EDA的数字电子技术实验流程，以期能为EDA在数字电子技术实验教学中的应用提供帮助。
关键词：EDA技术；实验；应用
近年来，数字电子技术得到了迅猛的发展，EDA技术在各个领域中的应用越来越广泛，数字电子技术实验教学的环境也发生了巨大的改变。在数字电子技术实验中引用EDA技术成为了一项提高教学效率的重要手段。对此，本文介绍了基于EDA的数字电子技术实验及其应用。
1. EAD技术的概述
EAD是指电子设计自动化，以PLD为设计载体，以HDL为系统逻辑描述的主要方式，以计算机、开发软件、开发系统为设计工具，以此来自动的完成用软件方式描述的电子系统到硬件系统的编译、化简、分割、综合及优化、布局布线和仿真等一系列的操作流程，直至完成对特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作，最终形成集成电子系统或专用集成芯片的多学科融合的新技术。但就当前的发展而言，在我国应用最多的EAD技术软件大多只是Protel、Quartus、Multisim、EWB以及Max-Pius等，虽然它们的实际应用特点都大同小异，但是细研究发现，它们之间还是有不一样的地方出现。例如：Quartus主要的操作功能就是为了更快、更好的便于完善数据系统的研发；Multisim则是在具体的组合逻辑电路设计方面占有优势。因此，在实际的应用中。应该结合具体的情况来合理的选择应用技术。
2.基于EDA的数学电子技术实验流程
2.1电路特性的优化设计
电子产品自身的元器件就有最佳的容差，并且外部的環境温度是促使电路安全运行的重要保证。但是在传统的电路设计方法中，很难对元器件的容差以及外部的工作环境温度进行准确的系统分析，因此所设计出的方案也就无法达到最佳效果。而在应用EAD技术中，可以运用温度分析功能以及统计分析功能来有效的解决这些问题。在具体的实践操作中，由于二者自身的功能可以准确的计算出元器件的最佳参数、电路结构以及与元器件相匹配的工作环境温度，通过这样的方式，不仅可以快速的优化电子工程设计方案，还能有效的保障使用产品的质量。
2.2设计输入
在传统的电子技术实验课堂教学中，一般的教学流程包括硬件、搭试、调试以及焊接等，在模拟环境下所出现的问题，都影响着实际教学的效果.因此，针对这一现象，教师们要在实践教学中为学生们营造出良好的实验教学环境，要求教师在实验教学活动中积极地构建出EDA技术虚拟电子实验教学平台，并结合着实验的具体环节和应用项目，在设计教学活动时，建立一个以VHDL形式的文本和原理图文本，将其输入模式发送到虚拟电子实验平台上，及时的利用EDA技术软件系统对VHDL文本的形式进行综合处理，并在具体的操作中将逻辑极线路图换作为门级电路形式。在一系列的转换后，最终通过时序分析文件以及网表信息文件等方式展现出来，进而便于学生在实验数据的研究中能够进行系统化的分析，提升电子技术实验的教学成效。
2.3各模块构建的分析
电子技术实验平台上的实验仿真功效主要包含了项目信息采集、项目基础教学、实验结果处理以及虚拟实验四大部分.通过电子技术实验的相关技术要求，要让学生在实验操作前，进行基础知识的储备学习，在上机操作演练前，结合实验的具体要求，选择合适的EDA技术应用软件工具，进而对在实验中总结出的图表、实验数据、程序代码以及仿真曲线等进行相应的分析和汇总，完成相应的实验任务，及时的将汇总信息上传至服务器，便于日后的查询。另外，在基础学习任务中，其实验教程主要包含了信息软件程序语言学习、EDA 技术普及与运用、实验理论知识的基础掌握、实验仪器操作的说明等课程内容.在实际的教学中，通常用到的EDA技术应用模块分析。其结构性较为严谨，在实际的应用中能够提高此项技术的应用效率。值得一提的是在电子技术实验中经常使用的EDA技术工具包括以下几个：Quarhzs11、Matlab、Prote1等，而在电子实验中课程教学中采用最多的编程语言是VHDL语言。除此之外通过其内部的局域网络还能够下载关键的系统技术，能够在学习中为学生们理清设计思路，在运用该技术进行实际的数字实验设计案例时，有利于学生们深入地了解电子系统知识，在很大的程度上能够提升其设计能力。
2.4综合分析
综合分析主要是通过利用EDA技术软件对电子实验呈现出综合器环境，与VHDL技术应用软件有着紧密的联系。EDA技术软件以及相应的硬件电路对于实现其转化具有着重要的实践意义。基于上述的流程概述，能够在有效的完成源文件的基础上进行合理的综合分析。这主要是因为EDA技术在不断地应用过程中，需要对大量FPGA工艺上的系统产品做出分析与判断。因此，综合分析后所产生出的结果会与系统硬件之间有着密切的关联。在运用EDA技术进行分析应用时，能够在运行期间促使逻辑优化的形成，以此来产生出相应的有实际关联的网表信息文件。
2.5适配以及布线布局的分析
在进行完综合分析环节后，通过应用CPLD布线适配器将综合后的网表信息文件对某一具体的实验器件进行专业的逻辑映射操作，在进行文本以及图形编辑器时可通过仿真技术以及VHDL综合器对所得数据进行优化和分析，以能够形成详细、利用率较高的图表文件，便于后期工作和教学。其具体操作内容主要涉及到逻辑分割、优化、布线布局等流程，并针对流程步骤进行相应的适配工作，在适配完毕后，则会立即出现时序仿真时用到的下载表格和网表信息文件。CPLD布线适配器的适配布线布局如图1所示。
2.6仿真技术
在上述所有流程工序完成后，进行下一步的编程下载环节，此过程是电子技术实验中较为重要的一部分，在具体操作中需注意以下内容：利用EDA技术软件工具对在电子技术实验中适配生成后的结果进行详细的信息检测，也就是俗称的仿真工作。这一实验环节是进行EDA设计的一道重要的设计工序，在具体的EDA设计中，其时序和功能门级仿真技术一般是通过EDA技术软件应用来实现的，它主要实现了仿真测试的两种功能，一种是功能仿真，一种是时序仿真。仿真技术的具体应用如图2所示：
由图3，可以对功能仿真和时序仿真进行分析.其一，功能仿真，也就是在实验设计中具体的用来描述设计当中逻辑相关功能的仿真，通过这种描述能展现出更为清晰的系统最终功能，辨别出是否与设计方案相一致，但在具体的实践中，存在着一些弊端，就是在实验仿真的过程中，并没有结合实验器件的具体特性，进而导致出现一些错误的仿真结论，影响实验效果.其二，时序仿真就是在适配任务结束后所产生的网表信息文件展开的仿真.这种仿真会在一定条件下实现仿真模拟测试，在实际的测试运行中还会与真实的电子实验器件在运行模式下的特性相匹配.时序仿真在具体的实践中充分的结合了电子实验器件自身的独具特性，因此其仿真效果达到了较高的精准度。
3.结语
综上所述，EDA技术能够通过计算机进行实验仿真，具有不受时间、仪器及环境限制的优势，其在数字电子技术实验中的应用能够有效提高教学效率。因此，在数字电子技术实验中，应合理利用EDA技术，创新实验教学过程，帮助学生更好地掌握数字电子技术知识。
参考文献：
[1]赵宇.EDA技术在数字电子技术实验中的应用分析[J].湖北函授大学学报，2017，30（13）：125-126+129.
[2]符继征.浅析EDA技术在数字电子技术实验中的应用[J].赤峰学院学报（自然科学版），2016，32（08）：41-42.
[3]许佩博.研究EDA技术在数字电子技术实验中的应用效果[J].电子技术与软件工程，2015（09）：120.
关键词：EDA技术；实验；应用
近年来，数字电子技术得到了迅猛的发展，EDA技术在各个领域中的应用越来越广泛，数字电子技术实验教学的环境也发生了巨大的改变。在数字电子技术实验中引用EDA技术成为了一项提高教学效率的重要手段。对此，本文介绍了基于EDA的数字电子技术实验及其应用。
1. EAD技术的概述
EAD是指电子设计自动化，以PLD为设计载体，以HDL为系统逻辑描述的主要方式，以计算机、开发软件、开发系统为设计工具，以此来自动的完成用软件方式描述的电子系统到硬件系统的编译、化简、分割、综合及优化、布局布线和仿真等一系列的操作流程，直至完成对特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作，最终形成集成电子系统或专用集成芯片的多学科融合的新技术。但就当前的发展而言，在我国应用最多的EAD技术软件大多只是Protel、Quartus、Multisim、EWB以及Max-Pius等，虽然它们的实际应用特点都大同小异，但是细研究发现，它们之间还是有不一样的地方出现。例如：Quartus主要的操作功能就是为了更快、更好的便于完善数据系统的研发；Multisim则是在具体的组合逻辑电路设计方面占有优势。因此，在实际的应用中。应该结合具体的情况来合理的选择应用技术。
2.基于EDA的数学电子技术实验流程
2.1电路特性的优化设计
电子产品自身的元器件就有最佳的容差，并且外部的環境温度是促使电路安全运行的重要保证。但是在传统的电路设计方法中，很难对元器件的容差以及外部的工作环境温度进行准确的系统分析，因此所设计出的方案也就无法达到最佳效果。而在应用EAD技术中，可以运用温度分析功能以及统计分析功能来有效的解决这些问题。在具体的实践操作中，由于二者自身的功能可以准确的计算出元器件的最佳参数、电路结构以及与元器件相匹配的工作环境温度，通过这样的方式，不仅可以快速的优化电子工程设计方案，还能有效的保障使用产品的质量。
2.2设计输入
在传统的电子技术实验课堂教学中，一般的教学流程包括硬件、搭试、调试以及焊接等，在模拟环境下所出现的问题，都影响着实际教学的效果.因此，针对这一现象，教师们要在实践教学中为学生们营造出良好的实验教学环境，要求教师在实验教学活动中积极地构建出EDA技术虚拟电子实验教学平台，并结合着实验的具体环节和应用项目，在设计教学活动时，建立一个以VHDL形式的文本和原理图文本，将其输入模式发送到虚拟电子实验平台上，及时的利用EDA技术软件系统对VHDL文本的形式进行综合处理，并在具体的操作中将逻辑极线路图换作为门级电路形式。在一系列的转换后，最终通过时序分析文件以及网表信息文件等方式展现出来，进而便于学生在实验数据的研究中能够进行系统化的分析，提升电子技术实验的教学成效。
2.3各模块构建的分析
电子技术实验平台上的实验仿真功效主要包含了项目信息采集、项目基础教学、实验结果处理以及虚拟实验四大部分.通过电子技术实验的相关技术要求，要让学生在实验操作前，进行基础知识的储备学习，在上机操作演练前，结合实验的具体要求，选择合适的EDA技术应用软件工具，进而对在实验中总结出的图表、实验数据、程序代码以及仿真曲线等进行相应的分析和汇总，完成相应的实验任务，及时的将汇总信息上传至服务器，便于日后的查询。另外，在基础学习任务中，其实验教程主要包含了信息软件程序语言学习、EDA 技术普及与运用、实验理论知识的基础掌握、实验仪器操作的说明等课程内容.在实际的教学中，通常用到的EDA技术应用模块分析。其结构性较为严谨，在实际的应用中能够提高此项技术的应用效率。值得一提的是在电子技术实验中经常使用的EDA技术工具包括以下几个：Quarhzs11、Matlab、Prote1等，而在电子实验中课程教学中采用最多的编程语言是VHDL语言。除此之外通过其内部的局域网络还能够下载关键的系统技术，能够在学习中为学生们理清设计思路，在运用该技术进行实际的数字实验设计案例时，有利于学生们深入地了解电子系统知识，在很大的程度上能够提升其设计能力。
2.4综合分析
综合分析主要是通过利用EDA技术软件对电子实验呈现出综合器环境，与VHDL技术应用软件有着紧密的联系。EDA技术软件以及相应的硬件电路对于实现其转化具有着重要的实践意义。基于上述的流程概述，能够在有效的完成源文件的基础上进行合理的综合分析。这主要是因为EDA技术在不断地应用过程中，需要对大量FPGA工艺上的系统产品做出分析与判断。因此，综合分析后所产生出的结果会与系统硬件之间有着密切的关联。在运用EDA技术进行分析应用时，能够在运行期间促使逻辑优化的形成，以此来产生出相应的有实际关联的网表信息文件。
2.5适配以及布线布局的分析
在进行完综合分析环节后，通过应用CPLD布线适配器将综合后的网表信息文件对某一具体的实验器件进行专业的逻辑映射操作，在进行文本以及图形编辑器时可通过仿真技术以及VHDL综合器对所得数据进行优化和分析，以能够形成详细、利用率较高的图表文件，便于后期工作和教学。其具体操作内容主要涉及到逻辑分割、优化、布线布局等流程，并针对流程步骤进行相应的适配工作，在适配完毕后，则会立即出现时序仿真时用到的下载表格和网表信息文件。CPLD布线适配器的适配布线布局如图1所示。
2.6仿真技术
在上述所有流程工序完成后，进行下一步的编程下载环节，此过程是电子技术实验中较为重要的一部分，在具体操作中需注意以下内容：利用EDA技术软件工具对在电子技术实验中适配生成后的结果进行详细的信息检测，也就是俗称的仿真工作。这一实验环节是进行EDA设计的一道重要的设计工序，在具体的EDA设计中，其时序和功能门级仿真技术一般是通过EDA技术软件应用来实现的，它主要实现了仿真测试的两种功能，一种是功能仿真，一种是时序仿真。仿真技术的具体应用如图2所示：
由图3，可以对功能仿真和时序仿真进行分析.其一，功能仿真，也就是在实验设计中具体的用来描述设计当中逻辑相关功能的仿真，通过这种描述能展现出更为清晰的系统最终功能，辨别出是否与设计方案相一致，但在具体的实践中，存在着一些弊端，就是在实验仿真的过程中，并没有结合实验器件的具体特性，进而导致出现一些错误的仿真结论，影响实验效果.其二，时序仿真就是在适配任务结束后所产生的网表信息文件展开的仿真.这种仿真会在一定条件下实现仿真模拟测试，在实际的测试运行中还会与真实的电子实验器件在运行模式下的特性相匹配.时序仿真在具体的实践中充分的结合了电子实验器件自身的独具特性，因此其仿真效果达到了较高的精准度。
3.结语
综上所述，EDA技术能够通过计算机进行实验仿真，具有不受时间、仪器及环境限制的优势，其在数字电子技术实验中的应用能够有效提高教学效率。因此，在数字电子技术实验中，应合理利用EDA技术，创新实验教学过程，帮助学生更好地掌握数字电子技术知识。
参考文献：
[1]赵宇.EDA技术在数字电子技术实验中的应用分析[J].湖北函授大学学报，2017，30（13）：125-126+129.
[2]符继征.浅析EDA技术在数字电子技术实验中的应用[J].赤峰学院学报（自然科学版），2016，32（08）：41-42.
[3]许佩博.研究EDA技术在数字电子技术实验中的应用效果[J].电子技术与软件工程，2015（09）：120.