EDA技術應用于數字電子技術的實踐教學

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摘要：數字電子技術是通信、電科、自動控制等課程的基礎課程，也是一門實踐性很強的課程，將理論知識與實踐教學有機結合是這門課程教學的關鍵。然而傳統實踐教學過程中，受場地、授課學時、設備等限制，不利于學生動手設計實踐能力的提高及創新思維形成，提出課程中引入eda技術的實踐教學改革，并取得了一定的成果。

關鍵詞：數字電子技術；實踐教學；EDA技術

近年來，電子業發展非常迅速，已成為我國一大支柱產業，而電子技術的發展一定程度上取決于數字技術的發展，伴隨大規模集成電路及可編程邏輯器件的迅速發展，針對傳統電子技術實驗教學存在的弊端，有必要對數字電子技術實踐教學進行改革，基于EDA技術的數字電子技術實驗教學改革優勢凸顯，既提高了學生實驗動手設計的實踐能力，又培養了學生的創新思維，同時提高了這門課程的教學質量，改革成果顯而易見。

1EDA技術概述

EDA（ElectronicDesignAutomation）是指以計算機作為設計平臺，綜合運用計算機技術、最新電子技術及最新智能化技術先進研究成果研制出的電子CAD通用軟件包。EDA技術先后發展經歷了三個階段，從20世紀70年代的CAD階段到80年代的CAE階段，再到90年代的EDA階段，代表著當今電子技術發展最新方向。由于所涉及內容廣泛，且內容較為豐富，所以沒有確切的定義。可以這樣理解，EDA技術是以大規模的可編程邏輯器件作為設計的載體，以硬件描述語言為系統邏輯描述為主要表達方式，基于計算機及大規模可編程邏輯器件的開發軟件及實驗系統為設計工具，通過相關的開發軟件，自動完成通過軟件設計實現電子系統到硬件系統的一門新技術。可實現邏輯編譯、化簡、分割，及邏輯綜合優化、邏輯布局布線、邏輯仿真等功能，完成針對特定目標芯片的適配編譯、邏輯映射及編程下載等工作，最終形成集成電子系統或專用集成芯片。

2傳統的數字電子技術課程實踐教學的弊端

數字電子技術課程實踐教學主要分為兩部分，即實驗教學這一塊，還有課程設計與實習這一塊的內容。傳統型實驗教學環節流程一般是，先要針對實驗內容涉及用到的設備器材做準備工作，主要是各種芯片之類的，還要檢驗芯片本身是否有損壞的情況，還有各種信號連線等，以及數字系統的實驗箱等儀器設備。準備齊全后，開始實驗過程中，按照指定的線路連線圖進行連接，不斷改變輸入狀態同時記錄好相應的輸出變化，最后驗證是否與理論上相符合。傳統的課程設計環節主要包括，基于滿足總體性能指標的方案設計與選擇、實驗參數值的計算以及電路實驗的調試、參數的修改等。實驗中用到的儀器設備都有購買準備齊全，各個單元電路的調試及總體電路的調試。存在的弊端是整個實驗過程比較耗時，而且一旦某個環節出現問題，就要查找原因，還很有可能要重新設計實驗方案，設計周期較長，又要重新購買器材，浪費資源，增加成本。

3基于EDA技術的現代數字電子技術課程教學研究

現代數字電子技術實踐課程教學主要是引入EDA技術，實際上就是充分運用各種計算機軟件來仿真實驗環境。這樣在實驗準備方面，工作量大大減輕了，不用再大量準備各種芯片，也不用驗證芯片質量好壞，也不需要準備各種實驗儀器，只需要有電腦用于安裝軟件，來提供實驗仿真環境就可以了。

3.1EDA技術在實驗教學中的運用

實驗是電子線路課程教學的一個重要環節，通過實驗能加深學生對理論知識的理解和掌握，同時提高了學生的動手實踐能力，培養學生的創新思維。傳統實驗課程教學，要做大量儀器材料準備工作，耗工耗時，但可以使學生直接面對真實的對象，獲得直接的經驗。EDA軟件的優勢是可以提供上千種電子元器件盒數十種儀器儀表，可以很方便地虛擬各種電子實驗，而且只要有計算機便不受時間、場地的限制。而且虛擬實驗有精準的仿真分析方法和技術，更加有利于學生對實驗現象的觀察和實驗數據的獲得，有利于學生對電路進行別出心裁的修改，對電路的分析和測試做不同的嘗試，最終有利于實驗結論的獲得。這些都是實際硬件實驗所不具備的優勢。

3.2EDA技術在課程設計和畢業設計中的應用

課程設計和畢業設計也是數字電子技術課程教學的一個重要環節。在當前嚴峻的就業形勢下，學生在畢業設計中通過對EDA技術的運用，能明顯增強競爭力。因為目前課程設計和畢業設計工程應用類題目不少，在畢業設計中引用EDA技術，要求學生對所設計的電路進行模擬仿真調試、驗證，在答辯時候進行實際演示，可以大大提高學生動手能力和開發設計能力。數字電子技術課程是一門實驗性很強的課程，傳統實驗教學環節受到很多制約，不利于學生對該門課程的學習，引入EDA技術明顯提高課程的教學質量，同時有利于提高學生動手實踐能力和培養學生的創新意識。在課程設計和畢業設計中引入EDA技術，還大大增加了學生就業競爭力。事實證明，數字電子技術實踐教學引入EDA技術取得了一定的成果。

參考文獻

[1]趙永，姜云橋.EDA技術在電子類課程教學中的應用探討[J].林區教學，2008（1）：123.

[2]高旭東，徐澤清，張立.關于EDA技術應用于數字電子技術實踐教學改革的研究[J].黑龍江科技信息，2012（19）：59.

作者:王瑞 單位:哈爾濱遠東理工學院