(沈陽理工大學 遼寧沈陽 110159)
論通信電子線路中EDA技術的應用
陳佳易 趙笑穎 何婉昀
(沈陽理工大學 遼寧沈陽 110159)
電子設計自動化技術(EDA),是計算機時代產生的新技術,CAE、CAM、CAT 、CAD這四種技術是其基礎。也可以說EDA是一種輔助使用的工具,需要設計者在硬件基礎上進行設計開展工作。文章首先簡單介紹了EDA技術的概念,之后分析了EDA技術在通信電子線路中的應用。
通信;電子線路;EDA技術;應用
EDA技術將計算機作為操作平臺,可以說其隨著計算機技術發展不斷革新,該項技術主要經歷了以下發展階段:70年代時期,CAD作為一種輔助工具開始被應用于設計中,這是設計歷史上的重大突破,因為其取代了手工設計操作,此時的設計主要集中兩方面,一是版圖設計,二是布局布線設計;到了80年代,CAE技術發展起來,其除了具備CAD的設計功能以外,添加了電路設計,可以對電路的結構和功能進行設計,在該項技術的支持下,計算機系統可以輸入原理圖,同時可以對線路進行分析和仿真模擬,計算機輔助工程理念就是在這種背景下產生的;到了90年代,EDA技術產生了,其在CAE基礎上進一步升級,可以實現電子線路的自動化設計,在這項技術的支持下,設計過程徹底脫離了手工操作,大大降低了設計者的工作量[1]。
EDA技術將計算機系統作為操作平臺,進一步提升了線路設計的智能化水平,目前在通信電子線路設計中的應用比較廣泛,為通信領域的健康發展奠定基礎。該項技術的最大不同體現在設計流程上,與傳統的電子設計相比,其在流程上正好相反,采用自上而下的設計方法,設計時要從整體出發,規劃好各個結構之間的關系,在仿真過程中完成設計糾錯,降低設計的失誤率。在描述高層次語言邏輯時,需要EDA提供支持,設計者可以根據設計需要描述系統中的硬件功能,實現電子線路的設計。總而言之,將該項技術應用于電子線路設計中,可以大大提升設計效率,有效避免設計失誤現象,在通信領域的發展中發揮重要作用[2]。
2.1應用于射頻電子線路設計中
射頻電子線路的設計需要EDA技術提供支持,設計射頻電子線路時,工具包中包含了三種軟件,一是可編程芯片設計軟件,二是芯片輔助設計軟件,三是系統設計軟件,在這些軟件的協助下就可以完成設計文件的編制工作,這一過程需要使用VHDL,其屬于硬件描述語言中的一種。邏輯編譯工作完成以后,系統會自動對編譯結果進行分割和化簡及仿真,最終需要對目標芯片完成以下工作:一是完成邏輯映射,二是完成適配編譯,三是完成編程下載[3]。
EDA技術中還包含兩類重要的軟件包,一是綜合器,二是適配器,后者需要前者的支持才能形成文件配置,這些文件被放到目標器件中以后,就生成了諸如JED一類的下載文件。在選擇目標器件時,需要考慮適配器的適應性,同時需要考慮適配器與綜合器之間的關系。而綜合器在正式工作之前,首先要了解硬件結構參數,將電路中的高級語言轉換為低級描述,然后才能進行一系列的編譯和轉換工作[4]。
該技術應用于射頻電子設計時,需要對各單元電路及總電路進行仿真并驗證,這就需要電子仿真元件模型提供支持。一般情況下這些元件模型具有典型性特征,而元件參數表現出明顯的離散性,所有電子線路的分布還需要遵循一定規律,其中還涉及到裝配工藝,線路經過安裝并調試并且測試成功以后才可以投入生產。首先,需要設計電路原理圖,可以使用Menter以及Protel等工具來繪制原理圖,原理圖設計完成以后就可以生成設計文件;其次,需要對電路性能進行檢測,檢測時需要使用仿真軟件,該軟件可以檢測出電路中錯誤的連接方式并作出提醒,設計者可以根據提醒內容對電路進行修改,形成正確、完善的設計圖;最后再根據設計圖來設計PCB板。值得注意的是,EDA技術對PCB尺寸有較高要求,器件密度大,必須按照規定規則進行布線,PCB的設計難度較大,在這些輔助軟件的支持下實現了設計工藝的優化,并合理處理電路信號,最終形成完整的PCB圖,工廠將該圖作為依據進行生產[5]。
2.2應用于分頻器的設計中
分頻器屬于電子線路的基礎,不同通信電子線路要選擇不同類型的分頻器,設計線路時一般有兩個選擇,一是選擇半整數分頻,二是選擇整數分頻。有時候一個電子線路中可能會使用多種分頻形式,具體怎樣選擇還要根據設計要求來決定。EDA技術出現以后,分頻器的設計方式發生了重要改變,這里主要研究將基準信號整數分頻作為目標的分頻器設計[6]。
電子系統接收到信號以后,可以將其假設為時鐘信號,并設置其周期和頻率,之后將這些信號當做成敏感信號,對其進行四分頻處理,得到對應輸出信號。同時還需要在相關系統中設置復位信號,并配置相應的計數器,這樣就可以在信號
總結:計算機技術的革新為通訊電子領域的進一步發展提供了技術支持,對社會經濟發展做出了重要貢獻。EDA技術在通信電子線路設計中的應用就是典型實例,其對線路設計工藝進行優化,有效提升了設計效率,降低了實際運用中的故障率,對于通信領域的健康發展具有重要意義。
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[2]唐慧萍.分析EDA技術的特征及其在電子線路設計中的應用[J].電子技術與軟件工程,2015,14(16)14:120.
[3]莫永新.EDA技術在電子線路課程教學中的應用[J].大眾科技,2007,11(13)05:160-161.
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[5]邱軍興,郭東道.EDA技術在電路設計中的地位和作用[J].西安文理學院學報(自然科學版),2005,13(15)01:64-67.
[6]潘松.電子設計自動化(EDA)技術及其應用(一)[J].電子與自動化,2000,10(14)01:51-54.
G322
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1007-6344(2017)04-0329-01
陳佳易(1996-) 男,遼寧普蘭店人,通信工程專業
趙笑穎(1997-)女,河北唐山人,通信工程專業
何婉昀(1997-)女,遼寧遼陽人,通信工程專業