機(jī)械電子工程設(shè)計中的技術(shù)要點(diǎn)探討

文東云

摘 要 電子工程是研究電路、系統(tǒng)、數(shù)字信號處理等領(lǐng)域的一門學(xué)科。電子工程不僅僅在教育、科研等方面有著重要的地位，也對整個社會發(fā)展進(jìn)步起到了重要的作用，并做出了巨大的貢獻(xiàn)。電子工程在近些年來的發(fā)展尤為快速，電子工程水平也達(dá)到了一定的高度。在發(fā)展的過程中必定會產(chǎn)生相關(guān)的問題。一個優(yōu)秀的電子工程設(shè)計人員應(yīng)能在設(shè)計方案中規(guī)避方案存在的風(fēng)險，并予以解決。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械電子工程 EDA 技術(shù)要點(diǎn)

機(jī)械電子工程是科技高速發(fā)展的產(chǎn)物，機(jī)械電子工程是新技術(shù)的代表，各國的研究者都在對機(jī)械電子工程投入大力度進(jìn)行研究。機(jī)械電子工程不僅僅是代表了高科技，還是推動社會發(fā)展進(jìn)步的重要動力，對提升國家科技競爭力有著重要意義。

1 EDA技術(shù)

EDA技術(shù)是機(jī)械電子工程設(shè)計當(dāng)中重要的技術(shù)，其主要載體可以進(jìn)行大規(guī)模編程的邏輯器件，在編程過程當(dāng)中，使用的表達(dá)方式是硬件描述語言。EDA技術(shù)在應(yīng)用的過程中要使用計算機(jī)、編程邏輯器件等科技工具，應(yīng)用的最終目標(biāo)是對特定的目標(biāo)新平進(jìn)行適配編譯和邏輯映射，形成電子系統(tǒng)或是成為專用集成芯片。EDA技術(shù)是在電子電路技術(shù)之上發(fā)展起來的，EDA技術(shù)要編譯器、綜合器、下載器、適配器等部件共同構(gòu)成。其中，綜合器能夠?qū)υO(shè)計者的設(shè)計文件進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使其成為系統(tǒng)內(nèi)門級電路描述。適配器可以生產(chǎn)最終的下載文件，并安排到制定的器件中。EDA技術(shù)是機(jī)械電子工程設(shè)計中的核心技術(shù)，EDA技術(shù)使用的HDL語言可以公開利用，其描述范圍廣泛，可以機(jī)械電子工程設(shè)計帶來諸多的幫助。在后期進(jìn)行交流、修改、保存等工序時也可以十分方便的進(jìn)行。另外，EDA技術(shù)擁有較高的自動化，一些常規(guī)的糾錯、調(diào)整等工作可以快速完成。

2 電子工程中存在的問題

機(jī)械電子工程快速發(fā)展，但是到目前為止，世界各國對于機(jī)械電子工程都沒有明確的定義和統(tǒng)一的認(rèn)識，出現(xiàn)這種問題的原因，一方面是機(jī)械電子工程發(fā)展速度太快，所涉獵的領(lǐng)域越來越多，另一方面是因?yàn)樵O(shè)立明確的定義必定會對其發(fā)展產(chǎn)生一定的限制作用，不利于機(jī)械電子工程繼續(xù)快速發(fā)展。電子工程在發(fā)展的過程中產(chǎn)生了一些難以解決的問題，電子產(chǎn)品的發(fā)展方向是具有更高集成和大容量，同時體積也越來越小，這就需要技術(shù)的不斷升級來實(shí)現(xiàn)發(fā)展目標(biāo)。電子工程設(shè)計方案需要獲得科學(xué)的檢驗(yàn)，要對其進(jìn)行仿真分析。電子元件所處的工作環(huán)境是設(shè)計人員應(yīng)該考慮的問題，要對設(shè)計方案進(jìn)行有效優(yōu)化，最后要對電路特性進(jìn)行分析。另外電子工程在運(yùn)行中要避免靜電的危害。為了實(shí)現(xiàn)電子工程取得進(jìn)步獲得發(fā)展，需要在電子工程設(shè)計中采用EDA技術(shù)。

3 電子工程設(shè)計要點(diǎn)

3.1 仿真分析

機(jī)械電子工程設(shè)計方案需要通過科學(xué)的系統(tǒng)仿真或是結(jié)構(gòu)模擬來說對其可行性、科學(xué)性進(jìn)行驗(yàn)證和分析。通過仿真分析來確保設(shè)計方案在后續(xù)實(shí)踐中能夠順利應(yīng)用。在仿真分析過程中，使用EDA技術(shù)可以為仿真分析提供良好的支持。EDA技術(shù)能夠通過各個環(huán)節(jié)當(dāng)中的傳遞函數(shù)來進(jìn)行數(shù)學(xué)建模并對其進(jìn)行仿真分析，這樣構(gòu)建和仿真系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確驗(yàn)證設(shè)計方案的實(shí)踐性，并能夠?qū)﹄娮酉到y(tǒng)工最后程設(shè)計方案進(jìn)行推廣和使用。這種仿真分析對于提高我國電子工程設(shè)計的整體水平和產(chǎn)品質(zhì)量有積極的指導(dǎo)意義。

3.2 優(yōu)化設(shè)計

對設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化的目的是盡可能確保電子元件在應(yīng)用過程中具備穩(wěn)定性與可靠性，保證其擁有最佳的容差和工作環(huán)境。在實(shí)際工作條件下，使用傳統(tǒng)的電子工程設(shè)計方法，難以對實(shí)際容差及電子工程元件工作環(huán)境進(jìn)行全面的檢查和分析。不能對電子元件環(huán)境進(jìn)行全面勘測，就容易導(dǎo)致設(shè)計方案在此方面出現(xiàn)漏洞，這樣一來電子元件的容差及其工作環(huán)境溫度就很難得到有效的保障。利用EDA技術(shù)則能對設(shè)計方案進(jìn)行良好的優(yōu)化，因?yàn)镋DA技術(shù)可以對電子方案環(huán)境進(jìn)分析計算，獲得電子元件在實(shí)際工作中所處的環(huán)境溫度等相關(guān)數(shù)值。在分析獲得的數(shù)值基礎(chǔ)上，來對電子工程設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化，保證方案在實(shí)施后，可以穩(wěn)定工作，具有可靠安全保障。

3.3 預(yù)防機(jī)械結(jié)構(gòu)中的靜電

機(jī)械結(jié)構(gòu)是根據(jù)設(shè)計方案來工作并應(yīng)用于事物成為滿足功能需求的結(jié)構(gòu)。在科技快速發(fā)展的大環(huán)境下，集成電路設(shè)計愈來愈復(fù)雜，這對靜電的防治也提出了更高的要求。靜電對電子元件的破壞巨大，靜電電場能夠?qū)χ苓呺姾捎形茐慕^緣體，使電子元件敏感度降低，甚至是引發(fā)集成電路燒毀，使電子產(chǎn)品直接報廢。這要求工作人員做好靜電防護(hù)，對防靜電工作區(qū)域進(jìn)行劃分，保持操作空間的清潔，降低靜電發(fā)生的概率。在電子工程故障檢測方面，要將傳統(tǒng)的電子工程故障檢測和智能故障檢測方法結(jié)合，相互驗(yàn)證，在電子技術(shù)投入方面加強(qiáng)，提升電子工程檢測技術(shù)的能力，增強(qiáng)電子元件、電路對環(huán)境的適應(yīng)能力。

3.4 電路特性的有效分析

對電特性進(jìn)行有效分析是EDA技術(shù)中的重要內(nèi)容，在電子工程設(shè)計的過程中，理論分析都是在數(shù)據(jù)分析和特性分析的基礎(chǔ)之上進(jìn)行。因此，數(shù)據(jù)分析和特性分析方面的數(shù)據(jù)必須準(zhǔn)確及時，使用傳統(tǒng)的電子工程設(shè)計方法會受到多方面的限制，難以保證數(shù)值的準(zhǔn)確性，電力測試的實(shí)際精度會受到較大的影響，不利于后期穩(wěn)定性的建立。EDA技術(shù)就能夠?qū)φ麄€系統(tǒng)進(jìn)行全面的測試，并保證測試的精確性與科學(xué)性，避免設(shè)計方案出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性的差異確保設(shè)計方案的整體性以及合理性。

4 結(jié)論

在對機(jī)械電子工程進(jìn)行研究，對EDA技術(shù)進(jìn)行了解的過程中，可以發(fā)現(xiàn)機(jī)械電子工程對于科技進(jìn)步和社會發(fā)展有著重要的推動作用。當(dāng)前，越來越多的學(xué)者和相關(guān)工作者對機(jī)械電子工程進(jìn)行深入的研究和分析，推動電子工程進(jìn)一步發(fā)展。但是，對于機(jī)械電子工程的研究和分析還存在諸多不足之處，在實(shí)際工作中仍然需要專業(yè)人士進(jìn)行改進(jìn)。

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作者單位

海南師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院 海南省海口市 570100