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EDA技术数字电子技术的应用论文
由于计算机科学与技术的高速发展,数字电子技术试验在高等院校电子类信息专业教学中十分关键,其具有较强的理论性及工程实践性。可是,由于电子技术的高速发展,高校数字电子技术试验教学的环境与形势也逐步产生改变。当前社会中,老师同样与学生需要面对全新的机遇及挑战。在此类状况中,很多学者及高校通过试验教学的方式进行创新,以此探究电子设计自动化技术,使得EDA技术具有充沛的条件为数字电子技术试验提供有效、合理的环境,能够较大程度提高学员的创新能力、计算机应用能力以及实践动手能力,且为学生此后的就业打好基础。
1EDA技术数字电子技术的设计步骤
对于设计范畴而言,EDA技术的研发对数字电子设计的意义十分重大,将传统硬件、搭试、调试以及焊接改变为透过计算机运转的自动化形式。
1.1设计输入
所有项目在执行设计途中,都具备了最少一项以上的多源文件,其可以为VHDL文件、原理图文件以及混合输入文件等。
1.2综合
运用EDA软件系统的综合器将VHDL软件设计及硬件可执行性进行衔接则为综合,也是软件改变成硬件电路十分主要的方法,透过这一环节能够完成源文件的综合。在真正的应用过程里,EDA软件系统综合器大多为对于某类CPLD/FPGA供应商的产品进行调试,因此,综合的最终结论则为同硬件可实现性具有紧密的联系。EDA技术为我们完成逻辑综合及优化给予了良好的功能,其能够将设计人员涉及的逻辑级的电路图向门级电路执行自动转换,最终构成相应的时序分析文件、网表文件等不同报表。
1.3适配
此环节也称之为布线布局,在综合之后则需使用CPLD/FPGA布线以及布局适配器将综合后的图标文件进行代表的逻辑映射操作,而在这过程中又详细的涵盖了逻辑分割、底层器件配置、布局布线、逻辑优化等相关操控。而在适配结束后,则会产生与时序仿真应用的网表文件与下载文件当中,比如JAM或EDEC等形式的文件,最终适配对象和器件的构造细节对应尤为关键。
1.4仿真
仿真则为编程下载前,一定要透过EDA工具进行适配所形成的结论进行模拟测验。在EDA设计中,仿真十分关键,仿真通常包含了功能仿真与时序仿真。功能仿真为仅针对设计描绘的逻辑功能采取测试模拟,以此掌握是否符合原设计的标准,并在仿真过程里不会对具体硬件特征有所涵盖。时序仿真是透过适配后的表格文件进行仿真,将器件的硬件特征包含在内,因此,这一器件仿真最贴近真实,且仿真结论的精准度较高。1.5编程下载在仿真之后将适配后生成的下载文件透过Byteblaster下载电缆线,将其通过FPGA/CPLD器件进行维护,便于检验与调试硬件。最终统一执行测试硬件系统,包括FPGA及CPLD。保障设计项目在目标系统中的实际工状况的终极验证相符,从而避免在设计时产生错误,实现设计的改革及优化。
2EDA技术数字电子技术的试验构架
2.1虚拟数字电子技术的试验构架
EDA研发工具有许多种,其中常见的有Multisin、Quar-tusII、Protel以及Matlab,进行创建虚拟数字电子技术试验平台。而此虚拟数字电子技术试验平台通过两方面组成:①源于EDA的学习平台,而主要为试验仿真功能块;②虚拟试验平台,主要为试验平台信息的管理功能块与试验管理及评估功能块。这两方面功能块相互间需要进行信息交互,以此创建起具备功能较为完善、虚拟的、源于EDA技术的数字电子技术试验平台。
2.2各模块框架
以EDA试验平台为基础,其试验仿真功能块主要通过四个方面构成:①获得项目信息;②基础学习;③完成虚拟试验;④处理试验结论。参加试验的人员通过此虚拟试验平台获得相应的试验内容,透过基础学习,选择适当的EDA工具,将需要执行的试验内容得以完成,并将其试验数据、图标乃至源程序代码、试验图纸、仿真参数、仿真结论保存或通过纸质输出,并将其上传到数据库,有利于未来翻阅使用。基础学习通过四个方面结合而成,则为EDA工具学习、学习软件编程语言、熟悉试验器件、试验理论知识等。EDA工具是Multisin、Quar-tusII、Protel以及Matlab编程语言中使用最为广泛的汇编语言及VHDL两种语言。试验期间使用的是普遍数字芯片,并且,系统中还能够下载完善的数字试验设计案例,案例中存在清晰的系统设计路线,乃至系统内的重要技术介绍,有利于试验人员深刻理解数字系统,并提升设计能力。试验管理及评估功能块包含了发布试验项目内容、获取试验项目完成信息、批阅试验项目、管理试验信息。管理人员首先需要将试验内容通过此平台传输给相应人员。
3EDA技术数字电子技术的试验应用效果
我们以EDA试验平台为基础,其试验仿真功能块主要通过四个方面构成:①获得项目信息;②基础学习;③完成虚拟试验;④处理试验结论。虚拟数字电子技术试验平台通过两方面组成:①主要是试验仿真的功能块。②主要是试验平台的信息管理功能块和试验的管理评估功能块。以上两个功能块之间一般需要信息互换,以此创建起具备功能较为完善、虚拟的、源于EDA技术的数字电子技术试验平台。
3.1试验的可靠性比较高
在试验教学中把EDA数字电子技术融入其中,不仅仅可以提高试验教学的效率,还可以使得试验的效果比较真实可信。用这个技术可以非常真实的表现出电路设计中可能存在的问题。其实每个实门电路的延时都非常有可能出现电路冒险竞争现象,这种现象往往会使得正常的信号进入不正常的尖峰脉冲,但是这种现象往往会因为设备采样精度影响,观察不出来。然而我们可以通过EDA软件把这一现象观察出来。
3.2通过试验学生的动手能力会大大提高
EDA数字电子平台有着电路的更改更加快捷,调试更加便捷,其开发的时间段也不长等这些优势。那么我们在进行EDA数字电子试验的时候,学生能够快速的学会电子设计。在这个基础上再进行综合试验的设计与研究,就会非常容易。EDA数字电子试验平台由于教学比较新颖,学生会产生浓厚的学习兴趣,进而使得最终可以熟练的掌握所学的知识。
3.3EDA数字电子技术试验具有开放性
EDA数字电子仿真技术试验在实际的教学中是不受器材制约的,当然也不受课时制约,并且相当部分的工作都是计算机来做的,其设计工作不仅仅只是在试验室,在设计完成之后,我们可以把试验文件保存起来,还要对芯片实际运行的特性进行测试,这样可以大大提高试验的灵活性。在教学的时候,学生也可以进行自主的设计试验,并且提出问题,大大的提高的教学的质量。
4EDA数字电子仿真教学大大提高了教学质量
在进行复杂试验的时候,往往所牵涉的参数是非常多的,哪怕只是出现一个小小的失误,都会直接影响到试验的结果。运用EDA数字电子技术能够使得教学试验变得比较容易操作,并且还可以设计几种方案,进而提高教学的效率。对那些资金不是短缺的学校,用EDA数字电子仿真技术可以让学生在电脑就完成所有的试验,不仅仅降低了成本也提高了教学质量。在试验人员结束试验项目后,需对其结论进行拷贝,并将其输入至数据库内。试验平台信息管理功能块包含了注册模块、登录模块、试验信息管理以及故障处理。而平台信息管理功能块的主要工作为管理日常试验信息,如试验人员的登录与注册、试验平台材料的下载与故障维护等。
5结束语
综上所述,虚拟数字电子技术试验身为相对前沿的试验方式,虽然自身优势较多,可并无法真正取代传统试验,所以,在加强数字电子技术试验的同时,也不可忽略传统试验的存在。以EDA技术为基础设计的全新试验架构,融合所有功能模块的执行路线,对于不同设计功能要求,选择有效的设计工具且规划出更为完善的试验体系。