楊哲哲/身份證號：130123198709152737

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電子工程設計中EDA技術的應用

楊哲哲/身份證號：130123198709152737

【摘 要】電子工程技術是當今世界經(jīng)濟社會發(fā)展的重要驅(qū)動力，隨著科學技術的發(fā)展，各種先進的技術在電子工程中的應用也越來越形式多樣,其中EDA技術電子工程技術發(fā)展的一個重要成果，為電子工程的發(fā)展做出了很大的貢獻。

【關鍵詞】電子工程；EDA；技術

1.電子工程內(nèi)涵

隨著電子計算機與互聯(lián)網(wǎng)技術的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡技術也開始進入其發(fā)展的黃金階段，這在很大程度上推動了電子技術作為獨立產(chǎn)業(yè)的深入與持續(xù)發(fā)展。進入21世紀以來，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術對經(jīng)濟發(fā)展、社會發(fā)展所具有的推動作用日益明顯，電子工程及電子工程相關產(chǎn)業(yè)的重要性也開始突出出來。為了更好的促進電子工程技術的發(fā)展，推動國家綜合國力的提高，必須要不斷創(chuàng)新電子工程技術，促進電子工程技術的新發(fā)展。

電子工程技術作為一門獨立的學科，主要是以計算機與網(wǎng)絡技術為基本載體，對電子信息進行系統(tǒng)的控制與處理的學科，主要包括電子設備及相關方向系統(tǒng)的開發(fā)以及信息的有效處理等幾方面的內(nèi)容。從現(xiàn)階段電子工程技術的發(fā)展來看，電子技術作為一項系統(tǒng)的技術與個開始出現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈分化，多行業(yè)交叉的電子信息技術開始出現(xiàn)，很大程度上帶動了一大批新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

2.EDA技術的含義及特點

所謂EDA技術，就是電子設計自動化（Electronic Design Automation）的縮寫，在20世紀90年代初從計算機輔助設計（CAD）、計算機輔助制造（CAM）、計算機輔助測試（CAT）和計算機輔助工程（CAE）的概念發(fā)展而來的。EDA 技術就是以計算機為工具，設計者在 E-DA 軟件平臺上，用硬件描述語言HDL完成設計文件，然后由計算機自動地完成邏輯編譯、化簡、分割、綜合、優(yōu)化、布局、布線和仿真，直至對于特定目標芯片的適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作。是計算機信息技術、微電子技術、電路理論、信息分析與信號處理的結(jié)晶，也是現(xiàn)代電子工程的最重要的應用技術。

EDA技術代表了當今電子設計技術的最新發(fā)展方向,它比電原理圖更有效地表示硬件電路的特性,同時具有系統(tǒng)仿真和綜合能力,具體歸納為以下幾點:

2.1.現(xiàn)代化EDA技術大多采用“自頂向下(Top-Down)”的設計程序,從而確保設計方案整體的合理和優(yōu)化,避免“自底向上(Bottom-up)”設計過程使局部優(yōu)化,整體結(jié)構(gòu)較差的缺陷。

2.2.HDL給設計帶來很多優(yōu)點:①語言公開可利用；②語言描述范圍寬廣；③使設計與工藝無關；④可以系統(tǒng)編程和現(xiàn)場編程,使設計便于交流、保存、修改和重復使用,能夠?qū)崿F(xiàn)在線升級。

2.3.自動化程度高,設計過程中隨時可以進行各級的仿真、糾錯和調(diào)試,使設計者能早期發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設計上的錯誤,避免設計工作的浪費,同時設計人員可以拋開一些具體細節(jié)問題,從而把主要精力集中在系統(tǒng)的開發(fā)上,保證設計的高效率、低成本,且產(chǎn)品開發(fā)周期短、循環(huán)快。

2.4.可以并行操作,現(xiàn)代EDA技術建立了并行工程框架結(jié)構(gòu)的工作環(huán)境。從而保證和支持多人同時并行地進行電子系統(tǒng)的設計和開發(fā)。

3.EDA技術的作用

EDA技術在電子工程設計中發(fā)揮著不可替代的作用，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

3.1驗證電路設計方案的正確性

設計方案確定之后，首先采用系統(tǒng)仿真或結(jié)構(gòu)模擬的方法驗證設計方案的可行性，這只要確定系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)（數(shù)學模型）便可實現(xiàn)。這種系統(tǒng)仿真技術可推廣應用于非電專業(yè)的系統(tǒng)設計，或某種新理論、新構(gòu)思的設計方案。仿真之后對構(gòu)成系統(tǒng)的各電路結(jié)構(gòu)進行模擬分析，以判斷電路結(jié)構(gòu)設計的正確性及性能指標的可實現(xiàn)性。這種量化分析方法對于提高工程設計水平和產(chǎn)品質(zhì)量，具有重要的指導意義。

3.2電路特性的優(yōu)化設計

元器件的容差和工作環(huán)境溫度將對電路的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。傳統(tǒng)的設計方法很難對這種影響進行全面的分析，也就很難實現(xiàn)整體的優(yōu)化設計。EDA技術中的溫度分析和統(tǒng)計分析功能可以分析各種溫度條件下的電路特性，便于確定最佳元件參數(shù)、最佳電路結(jié)構(gòu)以及適當?shù)南到y(tǒng)穩(wěn)定裕度，真正做到優(yōu)化設計。

4.EDA在電子工程設計中的應用技術流程

近年來的EDA技術深入到了各個領域，包括了通信、醫(yī)藥、化工、生物、航空航天等等，但是在電子工程設計的領域中應用的最為突出，主要利用了EDA技術為虛擬儀器的測試產(chǎn)品提供了技術支持。EDA技術在電子工程設計的領域中，主要應用于了電路設計仿真分析、電路特性優(yōu)化設計等方面。主要的技術流程如下：

4.1源程序

通常情況下，電子工程設計首要的步驟就是通過EDA技術領域中的器件軟件，利用了文本或者是圖形編輯器的方式來進行展示。不管是圖形編輯器或者是文本編輯器的使用，都需要應用EDA工具進行排錯和編譯的工作，文件能夠?qū)崿F(xiàn)格式的轉(zhuǎn)化，為邏輯綜合分析提供了準備工作。只要輸入了源程序，就能夠?qū)崿F(xiàn)仿真器的仿真。

4.2邏輯綜合

在源程序中應用了實現(xiàn)了VHDL的格式轉(zhuǎn)化之后，就進入了邏輯綜合分析的環(huán)節(jié)。運用綜合器就能夠?qū)㈦娐吩O計過程中使用的高級指令轉(zhuǎn)換成層次較低的設計語言，這就是邏輯綜合。通過邏輯綜合的過程，這可以看作是電子設計的目標優(yōu)化過程，將文件輸入仿真器，實施仿真操作，保持功效和結(jié)果的一致性。

4.3時序仿真

在實現(xiàn)了邏輯綜合透配之后，就可以進行時序仿真的環(huán)節(jié)了，所謂的時序仿真指的就是將基于布線器和適配器出現(xiàn)的VHDL文件運用適當?shù)氖侄蝹鬟_到仿真器中，開始部分仿真。VHDL仿真器考慮到了器件特性，所以適配后的時序仿真結(jié)果較為精確。

4.4仿真分析

在確定了電子工程設計方案之后，利用系統(tǒng)仿真或者是結(jié)構(gòu)模擬的方法進行方案的合理性和可行性研究分析。利用EDA技術實現(xiàn)系統(tǒng)環(huán)節(jié)的函數(shù)傳遞，選取相關的數(shù)學模型進行仿真分析。這一系統(tǒng)的仿真技術同樣可以運用到其他非電子工程專業(yè)設計的工作中，能夠應用到方案構(gòu)思和理論驗證等方面。

5.結(jié)束語

伴隨著科學的發(fā)展，技術的革新，EDA技術的領域也在向高層次的技術推廣和開發(fā)，成效十分顯著。本篇論文我們對EDA技術的相關信息進行了詳細的分析很研究，研究表明，EDA技術對于我國的電子工程設計改革具有巨大的推動力，基于EDA技術領域的電子產(chǎn)品在專業(yè)化程度和使用性能上都要比傳統(tǒng)的設計方案制造的產(chǎn)品更加優(yōu)化。將EDA技術應用到電子工程設計的領域當中，對于電子產(chǎn)品的優(yōu)化和工作效率的提高以及產(chǎn)品附加值的拓展都有很大的作用。

參考文獻：

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