古麗巴努·阿不來提

摘要：隨著信息時代的發(fā)展和迅速變化，計算機技術(shù)不斷更新，電子產(chǎn)品的設(shè)計技術(shù)的更新也越來越快。EDA即電子設(shè)計自動化（Electronic Design Automation）就在這樣的環(huán)境中誕生的。EDA技術(shù)在許多領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用，例如：機械、軍事、礦產(chǎn)、電子、通信、化工、生物、醫(yī)學、航空航天等，尤其是EDA技術(shù)在通信電子領(lǐng)域中帶來的便利愈加明顯。新時代電子產(chǎn)品設(shè)計中的重要技術(shù)之一——EDA技術(shù)，它為電子產(chǎn)品的設(shè)計開拓了嶄新的思路，大大推動了電子產(chǎn)品設(shè)計的發(fā)展和創(chuàng)新。該文先講述EDA技術(shù)的概念，然后探討在通信電子線路中EDA技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：EDA技術(shù)；通信技術(shù)；電子線路；信息化；發(fā)展

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）02-0174-02

當今的社會是高速發(fā)達的信息化時代，信息化時代的發(fā)展離不開信息技術(shù)的支持，更離不開電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代。競爭日益激烈的電子產(chǎn)品和信息技術(shù)高速發(fā)展，采用EDA技術(shù)在電子產(chǎn)品設(shè)計中取得了一定的實踐結(jié)果。這一技術(shù)的應(yīng)用為EDA技術(shù)的發(fā)展提供了實踐基礎(chǔ)，推動電子技術(shù)的發(fā)展，降低了設(shè)計者的勞動強度，也為信息化事業(yè)的發(fā)展提供了理論依據(jù)。

1 EDA技術(shù)概述及發(fā)展

EDA技術(shù)作為現(xiàn)代技術(shù)的核心，它借助于工具軟件平臺，能系統(tǒng)地完成文件的設(shè)計、編譯、優(yōu)化及仿真測試，從而達到改善當今電路設(shè)計的目的，有效地提高了勞動效率，節(jié)約了勞動成本，使電子技術(shù)得到了發(fā)展。

EDA技術(shù)即電子設(shè)計自動化技術(shù)（Electronic Design Automation，EDA），是把計算機科學、微電子技術(shù)發(fā)展作為基礎(chǔ)和先導(dǎo)，同時將多種計算機應(yīng)用學科中最先進的技術(shù)如計算機圖形學、微電子工藝與結(jié)構(gòu)學、拓撲邏輯學、計算數(shù)學等綜合運用，是以先進的計算機為工作平臺，開發(fā)的一整套電子系統(tǒng)設(shè)計的軟件工具。

EDA技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段：第一階段是70年代的CAD階段。由于發(fā)展水平低，技術(shù)不夠成熟，人們只是利用計算機的程序編輯功能，把手工勞動改為計算機勞動或計算機輔助設(shè)計。相應(yīng)的這個時期人們用PCB布線軟件、電路模擬軟件、IC版圖編輯等軟件代替了手工操作。

第二階段是CAE階段。隨著國外先進技術(shù)的涌進，了電路功能新技術(shù)，新技術(shù)的誕生帶動了更多新成果的取得，比如在集成電路的功能設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、電子系統(tǒng)的設(shè)計工具、設(shè)計方法等方面，因此推動了EDA技術(shù)的進步，這些新技術(shù)將電氣連接、網(wǎng)絡(luò)布局系統(tǒng)連接在一起，從而實現(xiàn)了自動布局布線、電路設(shè)計、邏輯仿真及PCB分析等功能。Mentor Graphics、Valid Daisy等就是這一階段的CAE產(chǎn)品。

第三階段也就是20世紀90年代到現(xiàn)在，這一個階段實現(xiàn)了自動化、智能化和信息化發(fā)展的融合，EDA技術(shù)實現(xiàn)了智能化，在一個芯片上能夠集成的晶體管數(shù)量變多，一般可達數(shù)百萬乃至上千萬，工作速度可達到Gb/s，推進了高層綜合（High Level Synthesis，HLS）有關(guān)方法和理論的發(fā)展，兩種標準硬件描述語言VHDL和Verilog HDL形成。采用高級語言、系統(tǒng)仿真和綜合技術(shù)將很多高層次的設(shè)計用EAD工具完成，解決了日益復(fù)雜的電子系統(tǒng)設(shè)計問題，使整個社會的工作和學習變得簡單化，大大降低了勞動強度，為提高社會生產(chǎn)效率奠定了扎實的理論基礎(chǔ)。

2 EDA技術(shù)在通信電子線路中的應(yīng)用分析

1）EDA技術(shù)在通信產(chǎn)品中的應(yīng)用。近幾年來，人們生活質(zhì)量的提高對通信產(chǎn)品的要求也越來越高，模擬話音、模擬加密、模擬信道等數(shù)字化的要求也越來越高，為了滿足以上要求，必須大量使用高速的電子電路及數(shù)?；旌想娐?。傳統(tǒng)的電路設(shè)計既耗時，又增加成本。EDA工具能滿足以上要求，可以更精、準、快地設(shè)計出通信產(chǎn)品所需電路。

2）EDA技術(shù)在通信電子線路教學方面的應(yīng)用。目前EDA工具軟件大致有三類，芯片設(shè)計輔助軟件、可編程芯片輔助設(shè)計軟件和系統(tǒng)設(shè)計輔助軟件。其中可編程芯片輔助設(shè)計軟件和系統(tǒng)設(shè)計輔助軟件是我國通信電子線路設(shè)計中應(yīng)用最為廣泛的。常見的EDA工具軟件有Protel、PSPICE、Multisim2001、Altium Designer、PCAD、Matlab等。下面以Muhisim2001為例闡述一下EDA技術(shù)在通信電子線路教學中的應(yīng)用。通信電子線路是電子信息工程、通信工程等專業(yè)課程設(shè)置中極為重要的基礎(chǔ)性課程。學生通過對課程的學習，能夠熟悉通信領(lǐng)域的基本知識，熟悉有關(guān)通信的基礎(chǔ)理論知識，進一步地了解通信系統(tǒng)中的各種功能單元電路的工作原理和分析設(shè)計技術(shù)，從而使學生能夠建起信號處理理論與通信理論的基本知識框架。通信電路的仿真是對于通信電子線路的教學有重要的作用，在以往的教學活動中，需要借助于電路或者實驗箱進行，這就需要有不同的儀器設(shè)備參與，而且對實驗的儀器和設(shè)備的精度要求非常嚴格。傳統(tǒng)的通信電子線路的仿真一般是需要使用不同的儀器同時進行分析、檢測以及計算，這樣就使得得出的實驗數(shù)據(jù)很可能差異較大，從而也就影響了實驗結(jié)果。Muhisim2001是世界最著名的電路仿真標準工具之一，利用它進行通信電子線路的仿真實驗，使教學內(nèi)容得到了豐富，并且增加可做實驗的種類，擴展了高頻電路實驗的種類，同時也大大地提高了實驗結(jié)果的準確度，從而提高了實驗的效率。另外，Muhisim2001使用的是數(shù)字儀表，在實驗精準度方面比傳統(tǒng)通信電子線路的仿真改善了很多。利用Muhisim2001進行通信電子線路仿真實驗，具有很高的實用價值。利用Muhisim2001可以在教學的過程中進行多樣化的實驗，比如對于驗證性實驗，它提高了準確度，有效地提高了實驗效率；對于開發(fā)性實驗，我們可根據(jù)實驗原理構(gòu)建出電路，進行仿真實驗并輸出相關(guān)數(shù)據(jù)和實驗分析結(jié)果；對于綜合性實驗，它可以加深學生對實驗的認識和理解，在原有的電路上修改部分單元或添加新的單元，實現(xiàn)更多的新功能。此外，利用Muhisim2001還可以分析雙邊帶調(diào)制電路，直觀到看到輸入/輸出信號的波形及幅度的變化，仿真分析一些波形復(fù)雜的電路。由此可以看出，Muhisim2001能對通信電子線路進行設(shè)計、分析與仿真，還能夠?qū)嶒灲Y(jié)果用圖表形式直觀得表達出來，便于學生掌控整個實驗過程，增進學生對通信電子線路基礎(chǔ)知識的了解?？傊袽uhisim2001應(yīng)用于通信電子線路課程的教學當中，能夠有效提高實驗課的課堂效率，更好地保證實驗課的課堂質(zhì)量，對學生相關(guān)基礎(chǔ)知識的學習具有重要的作用意義。

3 EDA技術(shù)在理論分析仿真方面的應(yīng)用

在通信電子線路分析與設(shè)計的過程中經(jīng)常需要進行輸入，輸出信號的波形、頻譜分析，在這一過程中采用Multisim2001軟件進行仿真分析具有明顯的優(yōu)勢。傳統(tǒng)的設(shè)計方法是需要先設(shè)計制作出一個整機，然后進行實驗，試驗合格后才能批量生產(chǎn)，否則重新設(shè)計，重新制作樣機直到合格，人力物力耗費較多，并且可靠性比較低。而Multisim2001軟件解決了這一過程中的許多技術(shù)難關(guān)，簡化了整機制作的過程，還節(jié)約了人力物力。由于Multisim2001軟件功能強大，界面簡潔，因此非常適合對波形復(fù)雜、計算難度高的電路進行仿真分析。Multisim2001軟件對通信電路進行仿真分析，電路輸入/輸出信號的波形、幅度變化等規(guī)律可以讓使用者很直觀地感受到。將其應(yīng)用在通信電子線路中，為設(shè)計提供了可靠的依據(jù)，使設(shè)計過程更科學，設(shè)計標準更精確。因此EAD技術(shù)已經(jīng)成為電子產(chǎn)品研發(fā)過程中不可或缺的技術(shù)。

4 EDA技術(shù)在射頻電子領(lǐng)域中的應(yīng)用

在通信電子產(chǎn)品中，EDA技術(shù)的推廣應(yīng)用和通信電子線路教學方面應(yīng)用及其理論分析仿真方面的應(yīng)用廣泛，EDA技術(shù)最重要的應(yīng)用體現(xiàn)在電路設(shè)計方面，下面就針對EDA技術(shù)在射頻電子電路的設(shè)計中的應(yīng)用進行闡述。EDA技術(shù)能針對射頻電子元件及相關(guān)的設(shè)備儀器進行模擬，也就是在沒有實驗室的條件下給使用者提供與實驗室效果一樣的電路設(shè)計，極大地方便了電子電路的教學與設(shè)計。EDA技術(shù)把計算機作為一種工具，借助于計算機中的軟件平臺，用VHDL（硬件描述語言）對設(shè)計文件進行編程，然后計算機按照自頂向下的設(shè)計方法自動編譯、綜合、優(yōu)化布局布線和仿真，直到對于特定目標芯片的適配編譯、編程下載和邏輯映射等工作完成為止。目前在射頻電路中EDA工具主要有Agilent公司的ADS軟件，這款軟件是目前比較齊全的、綜合性強的電子設(shè)計軟件，能夠高精度地準確計算器件費分析、電路設(shè)計、通信系統(tǒng)分析及微波平面等多方面內(nèi)容。由于其高速、精確的設(shè)計能力，EDA成為保障高精端電路性能的一個重要工具，并且在這些軟件的進一步完善過程中，其在電路設(shè)計領(lǐng)域?qū)玫礁鼜V泛的應(yīng)用和更快速的發(fā)展。

5 結(jié)束語

EDA技術(shù)是融合計算機技術(shù)、電子技術(shù)及智能化技術(shù)而迅速發(fā)展的。它的發(fā)展改變了電子電路設(shè)計領(lǐng)域的現(xiàn)狀。EDA技術(shù)通過計算機這個工作平臺，借助硬件描述語言VHDL進行電路設(shè)計文件編制，再由計算機完成接下來的工作。EDA技術(shù)在通信電子線路中有著十分廣泛的應(yīng)用，并且對電子通信的發(fā)展有著很大的促進作用，對于輔助設(shè)計、電子電路設(shè)計以及PCB設(shè)計具有重要的作用。我們要對其進行合理應(yīng)用，發(fā)揮其應(yīng)有的效果，使通信電子線路有更好的發(fā)展。

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