EDA技術在專業教學中的應用

王 斌

摘要:文章介紹了EDA技術的相關背景,從EDA的技術特點入手,論述了EDA技術在專業教學中的應用。

關鍵詞:EDA;教學;虛擬仿真

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A文章編號:1006-8937(2009)20-0053-01

21世紀,EDA技術在電子領域發揮的作用重大,成為了現代電子設計的核心。利用EDA技術,大量的設計工作都可以通過計算機虛擬完成,大大了提高了設計效率。目前,EDA技術已在電子產品企業、企事業單位和科研教學單位廣泛的使用。大部分高校的電子類相關專業也都開設了EDA的相關課程。EDA的一些工具軟件,如multisim7、PSPICE、OrCAD、Protel、Graphics、Synopsys、MicroSim等在教學和實際生產中都得到了廣泛的應用。尤其是EDA的仿真技術能打破專業教學上的一些局限性,在激發學生學習興趣的同時保證了良好的教學效果。

1EDA技術與教學相適應的特點

EDA技術不僅給電子產業帶來一場革命,也給傳統的教學方式帶來了便利和一些改變。EDA技術與教學相適應的特點歸納有如下四種:

{1}虛擬儀器直觀形象,便于學生理解掌握。通過EDA的虛擬仿真軟件可以模擬真實的實驗環境,完全符合教學的要求,提高實驗設備的安全性和利用率,降低實驗室的管理難度,保證實驗課的正常開展。

{2}系統可以聯網,便于教學。通過EDA技術可以講計算機資源與儀器設備、DSP技術相結合,在系統內共享軟硬件資源,教師也便于管理教學過程。

{3}元器件庫資源豐富,降低教學成本。EDA軟件如Protel可以為學生提供強大的元器件庫,里面有數以千計的各種電子元器件。這在實際教學中是很難達到的教學條件。可以讓學生了解種電子元器件引腳,參數和性能,給學生打下堅實的專業基礎。

{4}利用軟件實現電路的物理形式,使教學更加便捷有效。EDA軟件可以設計各種電子電路,并且利用計算機系統強大的數據處理能力,利用軟件對電路進行仿真測試。教師還可以電路設置一些故障,提高學生的分析能力和實踐能力。

2EDA技術在教學中的應用

根據以上特點,EDA在教學中有如下的應用:

{1}實驗實訓中的應用。在實驗實訓教學中,實際的實驗教學設備可以跟EDA的虛擬實驗平臺如multisim7相輔相成。在實際的實驗教學設備達不到實驗實訓條件時,EDA的虛擬實驗平臺還可以起到補充和拓展的作用。

EDA軟件除了可以提供了實驗常用的通用儀器,如萬用表、功率表、函數信號發生器、雙蹤示波器、直流電源,還能夠提供一般實驗室少有的儀器,如波特圖儀、字信號發生器、邏輯分析儀、邏輯轉換儀、頻譜分析儀和網絡分析儀等儀器。可以幫助學生完成對電路的瞬態分析和穩態分析、時域分析和頻域分析、器件的線性分析和非線性分析、電路的噪聲分析和失真分析、離散傅立葉分析、電路零極點分析、交直流靈敏度分析等電路分析。

{2}在課堂教學中的應用。在教學過程中,基于SRAM的FPGA器件在編程下載完畢之后,可以利用EDA硬件開發平臺計驗證器件的邏輯功能是否實現。根據EDA硬件開發平臺的操作模式要求,檢查輸出結果,驗證設計電路。 使學生掌握FPGA器件的設計和開發,以及相關編程語言如VHDL,Verilog HDL。

{3}在電子設計大賽中的應用。最近幾屆全國大學生電子設計競賽題目所需的知識包含了更多的新技術、新器件的內容。電子系統的設計更注重高性能和高技術指標;如高速度、高精度、高可靠性、設計高效率以及低功耗等。而基于FPGA平臺及其相關的片上系統SOC設計技術,成為評委青睞的解決方案。這也為教學和競賽輔導提出了更高要求的同時,能夠幫助學生提高就業的市場競爭力,

{4}在基于工作過程的課程開發體系中的應用。根據EDA課程的內涵和EDA技術的特點,可講EDA技術引入到基于工作過程的課程開發體系當中。根據EDA技術的一些應用小項目,開發一些基于工作過程的教學步驟,設計電子開發的學習情境,以提升教學層次和拓寬教學思路

3結 語

隨著電子行業的不斷發展,EDA技術將會得到不斷地更新和成熟,引入EDA教學可以給傳統的教學帶來創新和提升。使得電子類專業教學更有利于學生綜合素質的培養,更有利于實現學生與將來工作崗位的無縫對接。

參考文獻:

[1] 金一鳴.虛擬機技術在EDA實驗教學中的應用[J].中華現代教育,2009,(43).

[2] 董燕.EDA技術在電子線路教學中的應用[J].校長閱刊,2006,(8).