摘要：本文通过对电子技术现状的背景分析，结合人才培养目标对现代电子技术与EDA相结合的优点进行了探讨，介绍了EDA技术在电子技术理论、实践中的应用。 中图分类号：TN709文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）04-0000-00 1、引言 传统的电子技术培训课程，包含数电、模电和高频电子三块。电子技术作为电子信息类专业极其重要的学科基础课，在教学中很受重视，它的教学质量将直接影响专业课的学习水平和实践能力的培养，对电子类各专业人才培养目标的实现起着关键作用。 2、传统电子技术培训的缺点 (1)教材基本内容已不能与当今的电子技术接轨；(2)传统电路的设计方法不适合大型项目的设计；(3)传统教材的内容和培养模式将会影响良好实践能力的培养；(4)内容抽象，实践以验证为主，创新设计为辅；(5)实训所需设备不足，仅局限于验证性实验和基于“电路模块式(板级)”设计项目。 3、现代EDA技术的含义及特点 电子设计自动化(EDA)技术以软硬件为工作平台，在电子产品系统设计中，能够将电路设计、性能分析、仿真验证、电路优化及设计印制板的整个过程利用计算机自动处理完成，代表了现代电子设计的主流趋势。 “EDA技术”课程兼具理论性和实践性，且实践强于理论。因此，针对电子技术教学环节改革与探索，结合办学目标，拓宽学习者的思路，摆脱传统理论的束缚，实现从分析到设计的升华，是电子技术信息类专业建设的一项重要任务，有着积极的现实意义。 4、EDA在电子技术中的应用 4.1通过仿真软件代替硬件 EDA技术中有着大量专业的仿真软件，如SPICE／PSPICE、EWB、Multisim等,可构建多种形式的实验、实习平台，进行电路仿真测试、交直流分析、频率响应分析、电路参数扫描分析、电路容差分析等。“以软代硬”弥补了实训设备的不足，使实训不再受到硬件条件的限制，促进高校教学手段现代化。 4.2利用EDA软件将硬件设计转换为软件设计 EDA技术的应用减少了实训对硬件设施的依赖，学员可凭借EDA软件平台进行电子产品的设计。例如Protel、PowerPCB、Layout等，通过设计，拔高了综合技能，且极大程度调动了学习的兴趣，激发了主观能动性。 4.3设计性实验、电路设计方案可通过EDA技术验证正确性 利用EDA技术可采用系统仿真或结构模拟的方法来验证实验或综合设计方案的可行性，这只需确定系统各环节的子项目和子模块便可轻松实现。仿真之后对构成系统的各子电路结构进行必要的模拟分析，以此来判断电路结构设计的正确性及各项性能指标的实现性。EDA技术的量化分析方法对于提高工程电子技术设计水平和电子产品质量，有着重要的指导意义。 4.4利用EDA技术优化设计电路的特性 众所周知，电子元器件的容差以及工作环境温度会对电路的稳定性产生极大的影响。传统的设计方法很难对环境影响进行全面而彻底的分析，但采用EDA技术中的温度分析、统计分析功能，可以方便地分析各种环境温度条件下的电路特性，继而确定最佳元件参数以及电路结构和适当的系统稳定程度，优化电子产品设计。 4.5利用EDA技术对设计电路特性进行模拟测试 在电路设计过程中，需对大量的数据测试和特性分析进行处理，但由于测试手段、仪器仪表精度的限制，测试完毕，问题依然众多。在采用EDA技术后，大幅度的减轻了工作负担，交由计算机的自动化处理，轻松地实现全功能测试。 4.6易于并行操作，可采用“自顶向下”的设计程序和构建框架结构，从而确保设计方案整体的合理和优化 设计过程中子环节或子模块出现问题可以从局部解决，从而保证和支持多人同时并行地进行电子系统的设计和开发。这一特点对项目式设计或电子设计竞赛培训奠定良好的基础，激发了学员的创新思维，增强了团队协作能力。 4.7降低设备损坏，减少器件、仪器仪表损耗，降低培训成本 以往在实训环节，大量的实验和课程设计，学员需花费很多时间忙于实验箱或面包板连线插件松动的检查，或焊接、连接电路、调试电路、处理数据和器件烧毁上。但有了EDA电子工作台，可以预先对实验或设计进行仿真测试，极大程度的避免了赘余繁琐。既节省培训或开发周期，又减少了器件及设备的损耗，节约了培训成本，提高了培训效率。 4.8利用EDA技术方便了实训报告、设计报告以及电子设计竞赛方案撰写 当学员在完成实验、课程设计时，经常会有大量的原理图绘制工作和电路图原理分析的内容，特别是当学员在参加电子设计类型的竞赛时，如何快速有效的完成设计竞赛题目，并提供条理通顺、附件齐全的设计报告，对竞赛结果的评定往往能起到锦上添花的作用。因为EDA软件强大的交互兼容性，可导出不同格式、使用简单的粘贴复制功能，快速的将电路图、仿真文件等直接送到WORD中进行处理和文字编辑，继而形成高质量的实验、设计报告。 5、EDA技术培训平台的整合 培训机构或大中专院校可以根据专业的培养目标以及“订单”，基于“性价比”原则出发，选择并整合出适用于自身专业定位的EDA软件系统和硬件开发系统资源。例如数字系统设计工具软件常见的有Active-HDL、Quartus Ⅱ、MaxplusⅡ、Modelsim等，而针对模拟电路设计工具有SmarSPice、PSpice、HSpice等，版图设计方面的常见软件工具有Mentor-Graphics 、Cadence、Zeni、Synopsys、和Laker等，而专门针对系统建模与分析工具则有Opnet和Matlab，因具备相同功能的EDA软件系统和硬件开发系统门类繁多，因此整合EDA资源是一项迫切而必要的任务。 6、结语 EDA技术在电子技术中的应用，提升了实训的层次，丰富了综合电子设计和设计性实验，“以软代硬”的方式在实训中完成设计、仿真、调试和制作，拔高了培训学员的开发能力。这样极大程度地节省了培训设备的投入，降低了管理成本和维护费用，丰富了实训内容,逐步地培养了学员的工程意识和创新能力，实现了由分析到设计的质变。 参考文献 [1]孙加存,吴晓帆.EDA技术实训教学体系的构建[J].中国现代教育装备,2007(55). [2]潘松,黄继业.EDA技术与VHDL(3)[M].北京:清华大学出版社,2009.9. [3]祁鸿芳,余正洋.EDA技术在高校实践教学中的应用[J].仪器仪表用户,2009,1. [4]韩芝侠,冯向莉.电子技术实验改革与探索.实验室研究与探索,2001,6.
摘要：本文通过对电子技术现状的背景分析，结合人才培养目标对现代电子技术与EDA相结合的优点进行了探讨，介绍了EDA技术在电子技术理论、实践中的应用。 中图分类号：TN709文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）04-0000-00 1、引言 传统的电子技术培训课程，包含数电、模电和高频电子三块。电子技术作为电子信息类专业极其重要的学科基础课，在教学中很受重视，它的教学质量将直接影响专业课的学习水平和实践能力的培养，对电子类各专业人才培养目标的实现起着关键作用。 2、传统电子技术培训的缺点 (1)教材基本内容已不能与当今的电子技术接轨；(2)传统电路的设计方法不适合大型项目的设计；(3)传统教材的内容和培养模式将会影响良好实践能力的培养；(4)内容抽象，实践以验证为主，创新设计为辅；(5)实训所需设备不足，仅局限于验证性实验和基于“电路模块式(板级)”设计项目。 3、现代EDA技术的含义及特点 电子设计自动化(EDA)技术以软硬件为工作平台，在电子产品系统设计中，能够将电路设计、性能分析、仿真验证、电路优化及设计印制板的整个过程利用计算机自动处理完成，代表了现代电子设计的主流趋势。 “EDA技术”课程兼具理论性和实践性，且实践强于理论。因此，针对电子技术教学环节改革与探索，结合办学目标，拓宽学习者的思路，摆脱传统理论的束缚，实现从分析到设计的升华，是电子技术信息类专业建设的一项重要任务，有着积极的现实意义。 4、EDA在电子技术中的应用 4.1通过仿真软件代替硬件 EDA技术中有着大量专业的仿真软件，如SPICE／PSPICE、EWB、Multisim等,可构建多种形式的实验、实习平台，进行电路仿真测试、交直流分析、频率响应分析、电路参数扫描分析、电路容差分析等。“以软代硬”弥补了实训设备的不足，使实训不再受到硬件条件的限制，促进高校教学手段现代化。 4.2利用EDA软件将硬件设计转换为软件设计 EDA技术的应用减少了实训对硬件设施的依赖，学员可凭借EDA软件平台进行电子产品的设计。例如Protel、PowerPCB、Layout等，通过设计，拔高了综合技能，且极大程度调动了学习的兴趣，激发了主观能动性。 4.3设计性实验、电路设计方案可通过EDA技术验证正确性 利用EDA技术可采用系统仿真或结构模拟的方法来验证实验或综合设计方案的可行性，这只需确定系统各环节的子项目和子模块便可轻松实现。仿真之后对构成系统的各子电路结构进行必要的模拟分析，以此来判断电路结构设计的正确性及各项性能指标的实现性。EDA技术的量化分析方法对于提高工程电子技术设计水平和电子产品质量，有着重要的指导意义。 4.4利用EDA技术优化设计电路的特性 众所周知，电子元器件的容差以及工作环境温度会对电路的稳定性产生极大的影响。传统的设计方法很难对环境影响进行全面而彻底的分析，但采用EDA技术中的温度分析、统计分析功能，可以方便地分析各种环境温度条件下的电路特性，继而确定最佳元件参数以及电路结构和适当的系统稳定程度，优化电子产品设计。 4.5利用EDA技术对设计电路特性进行模拟测试 在电路设计过程中，需对大量的数据测试和特性分析进行处理，但由于测试手段、仪器仪表精度的限制，测试完毕，问题依然众多。在采用EDA技术后，大幅度的减轻了工作负担，交由计算机的自动化处理，轻松地实现全功能测试。 4.6易于并行操作，可采用“自顶向下”的设计程序和构建框架结构，从而确保设计方案整体的合理和优化 设计过程中子环节或子模块出现问题可以从局部解决，从而保证和支持多人同时并行地进行电子系统的设计和开发。这一特点对项目式设计或电子设计竞赛培训奠定良好的基础，激发了学员的创新思维，增强了团队协作能力。 4.7降低设备损坏，减少器件、仪器仪表损耗，降低培训成本 以往在实训环节，大量的实验和课程设计，学员需花费很多时间忙于实验箱或面包板连线插件松动的检查，或焊接、连接电路、调试电路、处理数据和器件烧毁上。但有了EDA电子工作台，可以预先对实验或设计进行仿真测试，极大程度的避免了赘余繁琐。既节省培训或开发周期，又减少了器件及设备的损耗，节约了培训成本，提高了培训效率。 4.8利用EDA技术方便了实训报告、设计报告以及电子设计竞赛方案撰写 当学员在完成实验、课程设计时，经常会有大量的原理图绘制工作和电路图原理分析的内容，特别是当学员在参加电子设计类型的竞赛时，如何快速有效的完成设计竞赛题目，并提供条理通顺、附件齐全的设计报告，对竞赛结果的评定往往能起到锦上添花的作用。因为EDA软件强大的交互兼容性，可导出不同格式、使用简单的粘贴复制功能，快速的将电路图、仿真文件等直接送到WORD中进行处理和文字编辑，继而形成高质量的实验、设计报告。 5、EDA技术培训平台的整合 培训机构或大中专院校可以根据专业的培养目标以及“订单”，基于“性价比”原则出发，选择并整合出适用于自身专业定位的EDA软件系统和硬件开发系统资源。例如数字系统设计工具软件常见的有Active-HDL、Quartus Ⅱ、MaxplusⅡ、Modelsim等，而针对模拟电路设计工具有SmarSPice、PSpice、HSpice等，版图设计方面的常见软件工具有Mentor-Graphics 、Cadence、Zeni、Synopsys、和Laker等，而专门针对系统建模与分析工具则有Opnet和Matlab，因具备相同功能的EDA软件系统和硬件开发系统门类繁多，因此整合EDA资源是一项迫切而必要的任务。 6、结语 EDA技术在电子技术中的应用，提升了实训的层次，丰富了综合电子设计和设计性实验，“以软代硬”的方式在实训中完成设计、仿真、调试和制作，拔高了培训学员的开发能力。这样极大程度地节省了培训设备的投入，降低了管理成本和维护费用，丰富了实训内容,逐步地培养了学员的工程意识和创新能力，实现了由分析到设计的质变。 参考文献 [1]孙加存,吴晓帆.EDA技术实训教学体系的构建[J].中国现代教育装备,2007(55). [2]潘松,黄继业.EDA技术与VHDL(3)[M].北京:清华大学出版社,2009.9. [3]祁鸿芳,余正洋.EDA技术在高校实践教学中的应用[J].仪器仪表用户,2009,1. [4]韩芝侠,冯向莉.电子技术实验改革与探索.实验室研究与探索,2001,6.