EDA技術數字電子技術的應用

摘 要隨著電子技術的不斷發展，數字電子試驗的發展趨勢使得EDA技術引入成為必要，也是數字電子技術實驗的重要環節，傳統的數字電子技術實驗不再滿足時代發展的需要。本文通過對EDA技術和數字電子技術的概述，分析了在數字電子實驗中EDA技術應用的必要性，并對EDA技術的設計流程進行了詳細的介紹。旨在為EDA技術數字電子技術的試驗提供參考依據。

【關鍵詞】EDA技術 數字電子技術 應用

隨著計算機技術的發展，在高職院校中關于電子類信息專業的教學數字電子技術實驗的地位凸顯。隨著電子技術的發展，高校數字電子技術實驗也發生了變化，在面對全新的機遇與挑戰的背景下，高校對數字電子技術實驗的教學方式進行創新，為EDA技術的應用創造了條件，同時，進行電子設計自動化的探究中EDA技術的應用，極大地提高了學員實踐、創新及應用等綜合能力。

1 EDA技術與數字電子技術

1.1 EDA技術概述

EDA技術是計算機輔助測試（CAT）、計算機輔助制造（CAM）、信息技術以及計算機技術發展的產物，具有較高的綜合性。同時，也是電子應用和設計技術發展的方向。計算機軟件是EAD得以實現實驗教學的媒介，通過借助計算機實現對高級語言的描述，并結合相關技術使得電子技術課程的實驗逐步實現自動化，是電子設計技術的新的發展。

1.2 數字電子技術概述

數字電子技術是應用較為廣泛的電子技術，作為電子模塊和元器件的重要組成部分，電子技術包括了數字電子以及模擬電子技術。早期由于模擬電子技術低成本、低技術要求等優勢得到廣泛應用。近年來，隨著經濟水平和科技水平的不斷發展，數字電子技術逐漸興起，其核心為抽樣定理。

2 數字電子技術中EDA技術的應用

2.1 引入EDA技術的優勢

在數字電子技術試驗中引入EDA技術，具有顯著的優勢，主要體現在：提升學生實踐能力、彌補試驗的客觀缺陷、提升試驗可靠性以及提升實驗的效率。EDA技術的應用，使得學生可以進行自主設計和開發的綜合性實驗，在不斷實踐中提升自己的綜合實力；數字電子技術的客觀缺陷體現在固有的缺陷和較高的費用兩個方面，數字電子技術的技術性較強，且成套的、齊全的實驗設備需要大筆經費支撐，使得部分實驗的開展受到限制，EDA仿真技術的應用，可以通過計算機進行模擬實驗，最終獲得的數據與真實數據較為接近；EDA仿真技術在實驗教學中的應用，同時也能將電路設計的不合理處直觀的反映出來，并利用仿真技術得以解決，以此提升實驗的可靠性。

2.2 EDA技術在數字電子技術中的應用

數字電子技術在不斷的發展中引入了計算機技術， 數字電子技術和EDA技術在計算機技術發展的過程中得以結合，形成了兩者相結合的綜合性應用。從軟件開發和技術開發方面來說，在數字電子實驗中，以計算機為平臺進行空間模擬和實驗操作，在促進兩者結合的同時促進了電子數字技術的發展；以計算機為平臺，EDA技術綜合了輔助制造、測試以及開放等多種功能，從EDA的技術層面來看，應用接口較多，功能強大，計算機為EDA技術的主導，數字電子技術可以脫離計算機進行單獨的模塊設計，利用計算機平臺進行綜合性的應用，在促進EDA技術發展的同時，拓寬了數字電子技術的發展空間。

3 EDA技術的設計流程

3.1 設計輸入

每個設計的項目都存在單個或者多個源文件，例如混合輸入文件、VHDL文本、原理圖文件等，從圖形的輸入來說，一般有原理圖輸入、波形圖輸入和狀態圖輸入。其中具有通用性、有效性的最基本的輸入法為HDL輸入設計。

3.2 綜合

綜合即為將硬件可執行性和VHDL軟件設計利用EDA軟件系統中的綜合器進行銜接，作為將軟件改變為硬件電路的主要方法，能夠有效的將源文件進行綜合，通過EDA軟件系統中的綜合器，硬件和軟件設計能夠實現相互映射；綜合器的調試大多針對某類FPGA/CPLD供應商的產品進行，從最終綜合的結果來看，具有硬件可實現性；同時EDA技術能夠實現邏輯的優化及綜合，可以使得門級電路和邏輯電路圖之間的自動轉換，并生成各種報表、時序分析文件以及網表文件，并對文件按照順序進行分析。

3.3 適配

適配環節也稱作布線布局，適配器也稱結構綜合器。適配的功能主要是在綜合器產生網表文件后，在指定的目標器件中進行網表文件的配置，產生最終的例如Jam、JEDEC等格式的下載文件，器件的構造和最終適配對象的對應十分重要。在此過程中包含了邏輯優化、布局布線、底層器件配置以及邏輯分割等操作；通過將網表文件的有機統一，實現邏輯映射，可以達到對布局的分類、邏輯的升級以及底層硬件的配置的目的，最后通過對時序的仿真，形成上述各格式的文件。

3.4 仿真

編程軟件下載后，借助EDA軟件對適配的結果進行分析，并利用時序對適配后的文件進行仿真，對器件在運行過程中存在的問題進行直觀的反映，根據各類器件的不同性質，不斷提升器件的精度；一般時序仿真中的文件多為器件在運行過程中延遲的；另一只種則為功能仿真，通過對電子電路邏輯功能進行相應的模擬和測試，對器件的功能進行分析和評價，以此來分析器件的性能特征以及硬件的優點，其主要特點為電路在理想環境下設計構想和行為的一致性，且仿真一般在RTL層進行。

3.5 編程下載

通過 Byteblaster載電纜線將仿真后后適配器形成的下載文件用CPLD/FPGA器件進行維護，達到對硬件的檢驗和調試的目的，最終實現對硬件系統測試的統一，而后對硬件中CPLD進行分析并進行錯誤的修正，在此過程中，需保障設計項目的終極驗證與目標系統實際運行的狀況之間相符，逐步實現設計的創新和優化。

3.6 硬件測試

對硬件進行測試的目的主要是進一步排除系統錯誤的可能性，進行設計的優化。通過硬件的測試，對設計系統的運行狀況和設計情況進行對比，降低錯誤出現的可能性。

4 結語

綜上所述，EDA技術在數字電子技術試驗中的應用具有重要的意義。將EDA技術應用到數字電子技術教學中，能夠在提升實驗的可靠性、效率的同時促進學員實踐、創新能力的提升，促進數字電子技術的可持續發展。

參考文獻

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作者簡介

童永通（1976-），男，浙江省龍游縣人。大學本科學歷。現為浙江商貿學校講師。主要研究方向為職業教育。

作者單位

浙江商貿學校 浙江省金華市 321000