數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中EDA技術(shù)的運(yùn)用

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【摘要】

隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展，早期的數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不再適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，EDA技術(shù)逐漸在數(shù)字電子實(shí)驗(yàn)中被引用。本文通過(guò)對(duì)eda技術(shù)含義、框架的闡述，分析其在數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用的意義，并為EDA技術(shù)在數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中的具體運(yùn)用提供策略指導(dǎo)。

【關(guān)鍵詞】EDA技術(shù)；數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)；運(yùn)用

數(shù)字電子技術(shù)是各類院校中電子信息專業(yè)開設(shè)的一門必修課，具有很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性。高校數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)環(huán)境和形勢(shì)發(fā)生了深刻的變化，傳統(tǒng)的數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在很多方面跟不上現(xiàn)代教育形勢(shì)的發(fā)展，是現(xiàn)代化教育和人才培養(yǎng)的阻力。本文對(duì)EDA技術(shù)在數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用進(jìn)行具體分析。

1EDA技術(shù)含義

EDA技術(shù)又叫電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)，是在電子電路技術(shù)和CAD技術(shù)結(jié)合的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門新興的技術(shù)，主要借助計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。具體可以從以下幾個(gè)方面描述：EDA技術(shù)是以大規(guī)?？删幊唐骷鳛樵O(shè)計(jì)載體，以硬件描述語(yǔ)言為系統(tǒng)邏輯描述的主要方式，以計(jì)算機(jī)、大規(guī)模的可編程器件開發(fā)軟件及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)為設(shè)計(jì)工具，通過(guò)有關(guān)軟件的開發(fā)，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)用軟件的方式設(shè)計(jì)電子硬件系統(tǒng)的一門技術(shù)。

2EDA技術(shù)的實(shí)驗(yàn)構(gòu)架

現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)開發(fā)出的虛擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)，EDA技術(shù)賦予了虛擬實(shí)驗(yàn)豐富的內(nèi)容，能夠?qū)崿F(xiàn)在操作中的電子模擬實(shí)驗(yàn)。

2.1虛擬數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)構(gòu)架

虛擬數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包含兩部分：①實(shí)驗(yàn)仿真功能模塊，這種模塊屬于以EDA為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)平臺(tái)；②虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，這種實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要是對(duì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)信息的管理和功能評(píng)估。

2.2虛擬數(shù)字電子技術(shù)各模塊構(gòu)建

虛擬數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)仿真功能包括以下四部分：項(xiàng)目信息采集、基礎(chǔ)教育、虛擬實(shí)驗(yàn)開展以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果后期處理。虛擬數(shù)字電子技術(shù)的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)包括四個(gè)元素：軟件編程語(yǔ)言學(xué)習(xí)、EDA工具、實(shí)驗(yàn)儀器使用說(shuō)明以及理論知識(shí)儲(chǔ)備。通過(guò)在局域網(wǎng)對(duì)完整數(shù)字實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)案例的下載，能夠獲得詳細(xì)的設(shè)計(jì)思路、系統(tǒng)的重要技術(shù)，從而提升技術(shù)水平。管理模塊主要包絡(luò)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目審批、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)信息匯總管理和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)度跟蹤四個(gè)部分。

3EDA技術(shù)設(shè)計(jì)流程

EDA技術(shù)設(shè)計(jì)流程主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①設(shè)計(jì)輸入。由于電子和電路設(shè)計(jì)是不同源文件構(gòu)成的，因此，電子、電路的設(shè)計(jì)文件可以生成圖像，也可以生成文本。②設(shè)計(jì)綜合。在EDA技術(shù)綜合設(shè)計(jì)中，其應(yīng)用的是軟件和硬件結(jié)合的方式，能夠利用綜合器、通過(guò)將軟件轉(zhuǎn)化為硬件的形式，實(shí)現(xiàn)源文化的統(tǒng)一。③設(shè)計(jì)適配。EDA技術(shù)主要采用的是FPGA布局的方法進(jìn)行適配設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)能夠?qū)⑽募M(jìn)行統(tǒng)一，之后按照目標(biāo)實(shí)現(xiàn)邏輯的映射，對(duì)底層的硬件進(jìn)行配置。在適配之后實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)序的仿真，從而便于各類文件的下載。④仿真設(shè)計(jì)。仿真設(shè)計(jì)是在對(duì)編程軟件下載之后，利用EDA軟件分析對(duì)適配結(jié)果進(jìn)行分析，之后將分析的結(jié)果形成仿真。⑤編程下載。編程下載主要是將模擬和仿真確定的實(shí)驗(yàn)思路利用適配方法，將下載的文件運(yùn)用電纜線連接到器件上，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件的調(diào)制，及時(shí)更改錯(cuò)誤編程。

4EDA技術(shù)的實(shí)踐教學(xué)案例

EDA技術(shù)實(shí)驗(yàn)分為驗(yàn)證型、設(shè)計(jì)型和創(chuàng)新型三種，基于EDA技術(shù)的數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思路明確，能夠避免大量不必要的重復(fù)工作，本文以具體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例分析EDA技術(shù)的優(yōu)越性。

4.1全加器驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)

全加器驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)主要采取的原理圖編輯輸入方式，實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑谟诹私釷uartusⅡ軟件，了解EDA技術(shù)實(shí)現(xiàn)的流程，最終成功對(duì)電路功能的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行檢驗(yàn)。主要實(shí)驗(yàn)步驟為：原理圖編輯輸入、編譯、功能仿真、時(shí)序仿真、引腳配置以及編程下載。

4.2數(shù)字電子時(shí)鐘的設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)

數(shù)字電子時(shí)鐘的設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的電路設(shè)計(jì)形式多樣，存在多個(gè)設(shè)計(jì)方案，比如可以采取原理圖編輯輸入法進(jìn)行設(shè)計(jì)、也可以運(yùn)用74HC161、74HC163等芯片進(jìn)行設(shè)計(jì)，還可以通過(guò)VHDL或VerilogHDL編寫相應(yīng)的代碼進(jìn)行設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中需要注意的是對(duì)扳極測(cè)試中參數(shù)的改寫，要著重讓學(xué)生感受E-DA技術(shù)實(shí)驗(yàn)的自由，從而實(shí)現(xiàn)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化和智能化。

5總結(jié)

EDA技術(shù)在數(shù)字電子技術(shù)中的應(yīng)用效果較為明顯，將其應(yīng)用到數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)中能夠讓學(xué)生感受到模擬實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的了解，從而更深刻的理解電路原理，提升學(xué)習(xí)的積極性。

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作者：胡燦 單位：湖南環(huán)境生物職業(yè)技術(shù)學(xué)院