探究EDA技術在數字電子技術實驗中的應用論文

近年來在電子信息技術的不斷創新與完善下，數字電子技術實驗教學也相繼發生着巨大的變化，逐步向創新電子實驗教學方向發展.當前，EDA 技術融合了計算機等先進的科學技術，並且在具體的電子實踐技術教學中發揮着積極作用，當代的信息技術教師在電子實驗教學活動中應該更多的重視運用EDA 技術來構建一個虛擬的實驗操作平臺，進而能夠讓學生在其營造出的虛擬實驗環境下對數字電子技術知識進行熟練地掌握，達到高效學習的目的.與此同時，EDA 技術能夠爲電子實驗教學提供科學化的指導平臺，在一定程度上增強了學生的計算機應用能力、思維創新能力以及實驗操作能力，爲學生日後的發展打下了堅實的基礎.

　　1 EAD技術的概述

EAD技術又可稱之爲是電子設計自動化.它主要是以大規模的可編程邏輯器件爲設計載體，以硬件描述性語言爲邏輯描述的主要表達方式之一，並在實際應用中以計算機、大規模的可編程器件的開發工具軟件以及實驗開發系統爲設計工具，以此來自動的完成用軟件方式描述的電子系統到硬件系統的編譯、化簡、分割、綜合及優化、佈局佈線和仿真等一系列的操作流程，直至完成對特定目標芯片的適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作，最終形成集成電子系統或專用集成芯片的多學科融合的新技術.但就當前的發展而言，在我國應用最多的EAD 技術軟件大多隻是Protel、Quartus、Multisim、EWB以及Max-Plus等，雖然它們的實際應用特點都大同小異，但是細研究發現，它們之間還是有不一樣的地方出現.例如：Quartus主要的操作功能就是爲了更快、更好的便於完善數據系統的研發;Multisim則是在具體的組合邏輯電路設計方面佔有優勢.因此，在實際的應用中.應該結合具體的情況來合理的選擇應用技術.

　　2 EAD技術在數學電子技術實驗中的流程分析

2.1 電路特性的優化設計

電子產品自身的元器件就有最佳的容差，並且外部的環境溫度是促使電路安全運行的重要保證.但是在傳統的電路設計方法中，很難對元器件的容差以及外部的工作環境溫度進行準確的系統分析，因此所設計出的方案也就無法達到最佳效果.而在應用EAD技術中，可以運用溫度分析功能以及統計分析功能來有效的解決這些問題.在具體的實踐操作中，由於二者自身的功能可以準確的計算出元器件的最佳參數、電路結構以及與元器件相匹配的工作環境溫度，通過這樣的方式，不僅可以快速的優化電子工程設計方案，還能有效的保障使用產品的質量.

2.2 設計輸入

在傳統的電子技術實驗課堂教學中，一般的教學流程包括硬件、搭試、調試以及焊接等，在模擬環境下所出現的問題，都影響着實際教學的效果.因此，針對這一現象，教師們要在實踐教學中爲學生們營造出良好的實驗教學環境，要求教師在實驗教學活動中積極地構建出EDA 技術虛擬電子實驗教學平臺，並結合着實驗的具體環節和應用項目，在設計教學活動時，建立一個以VHDL形式的文本和原理圖文本，將其輸入模式發送到虛擬電子實驗平臺上，及時的利用EDA 技術軟件系統對VHDL文本的形式進行綜合處理，並在具體的'操作中將邏輯極線路圖換作爲門級電路形式.在一系列的轉換後，最終通過時序分析文件以及網表信息文件等方式展現出來，進而便於學生在實驗數據的研究中能夠進行系統化的分析，提升電子技術實驗的教學成效.

2.3 各模塊構建的分析

電子技術實驗平臺上的實驗仿真功效主要包含了項目信息採集、項目基礎教學、實驗結果處理以及虛擬實驗四大部分.通過電子技術實驗的相關技術要求，要讓學生在實驗操作前，進行基礎知識的儲備學習，在上機操作演練前，結合實驗的具體要求，選擇合適的EDA 技術應用軟件工具，進而對在實驗中總結出的圖表、實驗數據、程序代碼以及仿真曲線等進行相應的分析和彙總，完成相應的實驗任務，及時的將彙總信息上傳至服務器，便於日後的查詢.另外，在基礎學習任務中，其實驗教程主要包含了信息軟件程序語言學習、EDA 技術普及與運用、實驗理論知識的基礎掌握、實驗儀器操作的說明等課程內容.在實際的教學中，通常用到的EDA 技術應用模塊分析.其結構性較爲嚴謹，在實際的應用中能夠提高此項技術的應用效率.值得一提的是在電子技術實驗中經常使用的EDA 技術工具包括以下幾個：QuarhzsII、Matlab、Prote1等，而在電子實驗中課程教學中採用最多的編程語言是VHDL語言.除此之外通過其內部的局域網絡還能夠下載關鍵的系統技術，能夠在學習中爲學生們理清設計思路，在運用該技術進行實際的數字實驗設計案例時，有利於學生們深入地瞭解電子系統知識，在很大的程度上能夠提升其設計能力.

2.4 綜合分析

綜合分析主要是通過利用EDA 技術軟件對電子實驗呈現出綜合器環境，與VHDL技術應用軟件有着緊密的聯繫 技術軟件以及相應的硬件電路對於實現其轉化具有着重要的實踐意義.基於上述的流程概述，能夠在有效的完成源文件的基礎上進行合理的綜合分析.這主要是因爲EDA 技術在不斷地應用過程中，需要對大量FPGA 工藝上的系統產品做出分析與判斷.因此，綜合分析後所產生出的結果會與系統硬件之間有着密切的關聯.在運用EDA 技術進行分析應用時，能夠在運行期間促使邏輯優化的形成，以此來產生出相應的有實際關聯的網表信息文件.

2.5 適配以及佈線佈局的分析

在進行完綜合分析環節後，通過應用CPLD 佈線適配器將綜合後的網表信息文件對某一具體的實驗器件進行專業的邏輯映射操作，在進行文本以及圖形編輯器時可通過仿真技術以及VHDL綜合器對所得數據進行優化和分析，以能夠形成詳細、利用率較高的圖表文件，便於後期工作和教學.其具體操作內容主要涉及到邏輯分割、優化、佈線佈局等流程，並針對流程步驟進行相應的適配工作，在適配完畢後，則會立即出現時序仿真時用到的下載表格和網表信息文件 佈線適配器的適配佈線佈局.

2.6 仿真技術

在上述所有流程工序完成後，進行下一步的編程下載環節，此過程是電子技術實驗中較爲重要的一部分，在具體操作中需注意以下內容：利用EDA技術軟件工具對在電子技術實驗中適配生成後的結果進行詳細的信息檢測，也就是俗稱的仿真工作.這一實驗環節是進行EDA 設計的一道重要的設計工序，在具體的EDA 設計中，其時序和功能門級仿真技術一般是通過EDA 技術軟件應用來實現的，它主要實現了仿真測試的兩種功能，一種是功能仿真，一種是時序仿真.仿真技術的具體應用,可以對功能仿真和時序仿真進行分析.其一，功能仿真，也就是在實驗設計中具體的用來描述設計當中邏輯相關功能的仿真，通過這種描述能展現出更爲清晰的系統最終功能，辨別出是否與設計方案相一致，但在具體的實踐中，存在着一些弊端，就是在實驗仿真的過程中，並沒有結合實驗器件的具體特性，進而導致出現一些錯誤的仿真結論，影響實驗效果.其二，時序仿真就是在適配任務結束後所產生的網表信息文件展開的仿真.這種仿真會在一定條件下實現仿真模擬測試，在實際的測試運行中還會與真實的電子實驗器件在運行模式下的特性相匹配.時序仿真在具體的實踐中充分的結合了電子實驗器件自身的獨具特性，因此其仿真效果達到了較高的精準度.

　　3 結束語

綜上所述，EDA 技術在電子技術實驗教學研究中有着十分重要的影響，在具體的電子技術實驗中應用EDA 技術，結合其自身的特點，將其合理的對數字電子技術實驗進行仿真模擬，並根據具體的實驗情況，營造一個數字電子技術實驗虛擬平臺，這不僅爲電子技術實驗開創出具有較高實踐性的實驗環境，同時也是電子技術實驗模式的一種創新.並且在數字電子實驗中應用EDA 技術，能夠在實驗中爲學生直觀的呈現出傳統電路設計中出現的問題，使學生快速的將新技術、新方法上升到實驗階段，增強學生知識的掌握度以及實踐創新能力，從而全面提升電子技術實驗質量.