电子工程设计EDA技术应用

电子工程设计EDA技术应用

【摘要】

电子工程发展至今,正在逐渐实现小型化、大容量以及快速化,其系统设计也在逐步进化。EDA技术引进到电子工程设计中实现了革命性的革新,实现了科技的发展和提高,实现了电子产品的更新换代。本文主要对EDA技术的产生和发展、基本特点、软件及其在电子工程设计中的应用展开了探讨。

【关键词】

EDA技术;电子工程设计;应用

当今时代作为一个信息时代,电子工程的发展趋势迅猛,结合信息技术以后,电子科技产品实现了迅速的更新换代。电子科技产品能够为人们提供便利,令其服务趋向于智能化[1]。然而,在电子工程发展期间也存在着一些问题,电子工程设计需要更先进的技术,因此,EDA技术被引进到了设计中来。

1EDA技术概述

EDA,英文全称为ElectronDesignAutomation,也就是电子设计自动化。该技术通过进行大范围的逻辑编程,通过描述语言进行系统逻辑表达,利用相关软件进行自动电子设计,进而完成对特定芯片的编译工作,主要应用于电子系统。EDA技术中除了能够完成自动电子设计,还能够进行电路板辅助设计以及计算机辅助设计,是在CAD技术的基础上发展而来,在电子计算机行业中得到了广泛应用[2]。

2EDA技术的特点和技术软件

2.1基本特点

EDA技术与传统技术的最主要区别就是设计流程,传统设计是“自下而上”,而EDA技术则是“自上而下”[3]。传统的设计方法要先确定集成电路芯片的基本特点,随后对各个模块进行具体设计,最终集合到一起完成系统设计。这种方式的效率很低,需要大量的器件,非常容易在设计中出现故障,进而损耗大量的元器件。应用EDA技术以后,在设计初期并可以对各个部分进行细致规划,在划分方框图时进行纠错和仿真,并进行综合优化。利用EDA技术能够帮助用户对任意硬件进行功能描述,减低失误率、提升工作效率。

2.2技术软件

EDA技术软件主要包括两种:EWB软件,在PC基础上集合了集成工具、原理图输入工具、设计文件夹、仿真器等多项功能的设计软件;PROTEL软件,该软件应用较为广泛,主要包括印刷电路板和电路原理图两部分设计系统,近年来主要被应用于设计高层次的电子工程,发展较为迅速[4]。

3电子工程设计中EDA技术的实际应用

EDA技术在最近几年实现了飞速发展,应用领域和范围正在逐步扩增,包括生物化工、通信、航空航天、医药、军事等行业都有应用,其中最为突出的就是电气工程设计。利用EDA技术进行电子设计,能够利用虚拟仪器进行有效测试。为EDA技术的应用流程。下面笔者针对电子工程设计中EDA技术的实际应用进行分析。

3.1仿真电路设计

通常情况下,电子工程有了确定的设计方案以后,需要对该方案进行科学性和可行性验证,这就需要进行系统仿真模拟[5]。EDA技术能够提供仿真模拟,确定设计系统的具体关节函数,并借助相应的数学模型进行测试。经实际经验证明,利用EDA仿真技术不仅可以应用到电子工程设计的验证中,还能对新思路的设计方案进行合理性推测。仿真测试结束后,相关的电路结构便可以进一步进行结构严整,确定其设计是否正确。EDA技术这种有效的纠错功能帮助我国的电子工程事业实现了稳步发展。EDA技术中最具有代表性的就是CPLD/FPGA设计仿真,下面笔者以应用该仿真设计技术的数据采集控制系统为例对其进行简要介绍。系统设计目标是设计一个A/D转换器取代微控制器,进而完成数据控制采集。该系统的构成部分包括键盘、七段显示器、模数转换器以及CPLD/FPGA芯片,将这几个部分进行组合后,通过VHDL硬件语言完成程序设计仿真模拟,确定程序正确后,将程序转移到芯片中,便可以完成设计目标。该系统通常应用于工业生产或是科学实验中,能够对各种类型的物理量进行实时数据采集和测试并进行有效反馈,例如:温度、电压、电流等等,在军事、医学等领域中也有所应用。该系统基于EDA技术进行CPLD/FPGA仿真模拟,在实际应用中具备更灵活、更简洁的特点。

3.2优化电路性能设计

对于电子产品来说,容差的性质和工作温度是影响电路安全运行的重要因素。在进行传统电子工程设计过程中,往往很难对这两个因素进行细致全面的分析,也就是说设计方案并不能更为理想,进而器件自身的温度和容差也无法保证最佳。将EDA技术应用到电子工程设计中以后,由于该技术能够提供温度分析以及统计分析功能,进而元器件的最佳参数、最佳温度、最佳结构都能利用该技术予以确定,工程设计方案也能得到有效优化,产品质量也能够得以提升,进而相关企业的经济效益也能得到提升。

3.3有效性分析

EDA技术在电子工程设计中应用还能对电路进行有效性分析,这也是非常重要的一点。无论是设计何种工程系统,都需要对其进行数据测试和特性分析,但是在实际设计期间,考虑到硬件以及现有技术的约束,设计方案往往具备一定的局限性,不仅结果会出现问题,电路测试本身也不够精确,可想而知,产品的后续工作很难实现高质量服务。利用EDA技术,能够实现更为精确、功能更全、精度更高的测试,按照更好的顺序完成设计工作,避免出现局部性差异,设计方案的整体性和合理性能够得到有效提升。

4电子工程设计中应用EDA技术的注意事项

在实际工作中,利用EDA技术进行电子工程设计需要对以下内容加以关注:第一,设计电子电路的过程中,考虑到延时时间的不确定性,有些赘余的自动编译电路,设计反向器的个数要尽量保证为奇数,彼此间进行串联;第二,输入引脚不能令其悬空,一定要保证接地,驱动期间要保证信号有源;第三,各个电源要保证接地,若是需要,对于连接部分要进行解耦和滤波处理;第四,设计期间,引脚和逻辑单元要将多余部分留出,若是以后还需要进行扩展或修改,可以继续进行;第五,各个器件在使用过程中要适当进行冷却处理,避免由于工作时间过长或是器件本身原因导致过热损坏。

5结语

EDA技术作为电子技术中最具有代表性的技术之一,在信息时代实现了飞速发展,能够为电子工程设计提供更为有效的帮助。最近几年,相关的专家学者对EDA技术进行了高层次的研究,其综合技术水平得到了有效提升,我国的电子工程设计效率、产品附加值得以提升,为该行业的发展打下了坚实的基础。

作者:邓蔼仙 单位:广州数控信息科技有限公司

参考文献

[1]赵欢欢.电子工程设计的EDA技术研究分析[J].电子技术与软件工程,2014(03).

[2]姚国雪.电子工程设计的EDA技术刍议[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2014(10).

[3]朱金明,黄理瑞.浅析电子设计中EDA技术的应用[J].数字技术与应用,2014(07).

[4]许勇.电子工程设计中EDA技术的应用研究[J].福建电脑,2014(09).

[5]齐江涛.电子工程设计中EDA技术的分析[J].福建质量管理,2015(10).