通信電子線路中EDA技術(shù)的應(yīng)用

鄭 鑫

（湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院 信息工程學(xué)院，湖北 武漢 430205）

0 引 言

隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的飛速發(fā)展，我國(guó)通信電子電路EDA技術(shù)得到了發(fā)展。現(xiàn)代EDA技術(shù)是一種基于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的新技術(shù)，具有較高的科學(xué)技術(shù)水平。因?yàn)楝F(xiàn)代電子通信的需求和應(yīng)用，EDA技術(shù)發(fā)展迅速，在通信行業(yè)、化工行業(yè)、軍事、電子等領(lǐng)域都有涉及和應(yīng)用。尤其是通信領(lǐng)域應(yīng)用最普及，為通信電子線路的創(chuàng)新提供了極大便利，對(duì)促進(jìn)我國(guó)電子設(shè)計(jì)行業(yè)全面健康發(fā)展起著非常關(guān)鍵的作用，快速推動(dòng)了通信行業(yè)的發(fā)展步伐，使得電子通信行業(yè)的發(fā)展道路更為寬闊。

1 EDA技術(shù)的概念

我國(guó)社會(huì)和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不斷變化，電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)受之影響也發(fā)生了很大變化，這是電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)和EDA的一大進(jìn)步。近年來(lái)，EDA技術(shù)發(fā)展迅速，在通信行業(yè)、化工行業(yè)、軍事、電子等領(lǐng)域中都有涉及和應(yīng)用，特別是電子設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展[1]。EDA技術(shù)用于通信電子電路，可以使電子電路設(shè)計(jì)變得合理。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，模擬勞動(dòng)和翻譯的分工，以及通信電子電路設(shè)計(jì)，可以有效減少勞動(dòng)投入，促進(jìn)其可持續(xù)發(fā)展。

2 關(guān)于EDA技術(shù)

EDA技術(shù)是20世紀(jì)90年代初從CAD、CAT、CAM和CAE的概念發(fā)展而來(lái)的一種電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)，其中計(jì)算機(jī)是EDA技術(shù)的基礎(chǔ)。它要求設(shè)計(jì)者根據(jù)HDL硬件描述語(yǔ)言完成設(shè)計(jì)文檔。計(jì)算機(jī)邏輯自動(dòng)編譯、編譯、還原、完全優(yōu)化和模擬、版圖、芯片等，以適應(yīng)特定的目標(biāo)和編程下載。一般來(lái)說(shuō)，EDA工具包含兩個(gè)重要的軟件包：合成器和適配器。適配器的功能是將合成器生成的各種文件放入特定的目標(biāo)設(shè)備。但是，需要注意，適配器選擇的目標(biāo)設(shè)備必須由積分器指定。對(duì)于集成設(shè)備來(lái)說(shuō)，它的本質(zhì)是系統(tǒng)工程HDL的設(shè)計(jì)、狀態(tài)圖或示意圖，由EDA平臺(tái)完全描述，將有一個(gè)給定的硬件系統(tǒng)組件進(jìn)行編譯、轉(zhuǎn)換、優(yōu)化和綜合。EDA技術(shù)和應(yīng)用的出現(xiàn)，極大地提高了電路設(shè)計(jì)的效率，降低了設(shè)計(jì)者的勞動(dòng)強(qiáng)度，具有可操作性，使現(xiàn)代電子技術(shù)發(fā)展到了一個(gè)更高水平。

設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品的唯一方法是數(shù)字化，這成為社會(huì)各界共同的認(rèn)可。在數(shù)字道路發(fā)展上，我國(guó)的電子技術(shù)發(fā)生了一系列重大變革。小型集成電路的使用構(gòu)成了一個(gè)具有各種微控制器的電路系統(tǒng)。作為一種微控制器，小型集成電路是電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)里程碑。電子產(chǎn)品以前所未有的速度創(chuàng)新和變化，主要是因?yàn)榇笠?guī)模可編程邏輯器件的廣泛使用。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)和計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的發(fā)展，包括國(guó)防、航天、醫(yī)療、儀器和其他電子系統(tǒng)，EDA技術(shù)的內(nèi)容正以驚人的速度增長(zhǎng)[2]。它更多依賴于電子高科技項(xiàng)目在EDA技術(shù)中的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，即使在普通電子產(chǎn)品的發(fā)展中，EDA技術(shù)也會(huì)突破一些現(xiàn)有的技術(shù)瓶頸，縮短開(kāi)發(fā)周期，提高成本效益。毫無(wú)疑問(wèn)，EDA將成為電子設(shè)計(jì)中極為重要的一部分，同時(shí)推動(dòng)我國(guó)通信技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。

3 EDA技術(shù)的發(fā)展

EDA技術(shù)的開(kāi)發(fā)過(guò)程一般分為三個(gè)階段。第一階段是CAD階段。在20世紀(jì)70年代，人們開(kāi)始使用計(jì)算機(jī)輔助景觀設(shè)計(jì)和布局來(lái)取代原來(lái)的手動(dòng)操作模式。第二階段是CAE時(shí)代。在20世紀(jì)80年代，新的電路設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)功能也可用于網(wǎng)絡(luò)繪圖功能表，以使用新功能和電氣連接來(lái)完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)。CAE可以實(shí)現(xiàn)程序輸入、邏輯模擬、電路分析、pcb分析和自動(dòng)布線等功能，并可在此階段產(chǎn)生計(jì)算機(jī)輔助工程的概念[3]。第三階段是探索階段。在20世紀(jì)90年代，EDA大大降低了設(shè)計(jì)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，促進(jìn)了智能工程和自動(dòng)化，使學(xué)習(xí)和使用更加便捷。如今，EDA技術(shù)取得新的進(jìn)展，隨著EDA市場(chǎng)的擴(kuò)大不斷成熟，被應(yīng)用到越來(lái)越多的領(lǐng)域，也在我國(guó)的各行業(yè)廣泛普及和應(yīng)用。

4 EDA技術(shù)的特點(diǎn)

EDA技術(shù)是電子設(shè)計(jì)技術(shù)的最新發(fā)展方向。它通過(guò)描述高級(jí)語(yǔ)言中的硬件描述語(yǔ)言（HDL）來(lái)描述硬件電路的功能。（1）最先進(jìn)的EDA技術(shù)利用“自上而下”的設(shè)計(jì)，確保合理性和整體設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化，避免從底部的優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程的“頂”。（2）HDL在設(shè)計(jì)上有許多優(yōu)點(diǎn)，如語(yǔ)言在公共場(chǎng)合可使用、語(yǔ)言被廣泛地描述、設(shè)計(jì)獨(dú)立于過(guò)程，還可以是一個(gè)編程系統(tǒng)和一個(gè)易于溝通、保存、修改和重用設(shè)計(jì)的網(wǎng)站，實(shí)現(xiàn)在線升級(jí)。（3）設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以在任何階段進(jìn)行自動(dòng)化、仿真、糾錯(cuò)和調(diào)試，使設(shè)計(jì)人員及早發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，避免浪費(fèi)設(shè)計(jì)工作。同時(shí)，設(shè)計(jì)師可以省去一些具體細(xì)節(jié)，注重系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，保證高效率、低成本的設(shè)計(jì)，且產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期短。

5 EDA技術(shù)在通信電子線路中的應(yīng)用

Muhisim 2001是最常用的EDA仿真軟件通信電子電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。通信電子電路課程的主要任務(wù)是掌握基本功能單元的通信電路，分析其工作原理和實(shí)際電路的實(shí)現(xiàn)方法，使學(xué)習(xí)人員熟悉通信理論，特別是各種電路的通信系統(tǒng)的各個(gè)功能單元的分析，理解設(shè)計(jì)技術(shù)與控制原理[4]。通信電路仿真在通信電子線路教學(xué)中起著非常重要的作用。實(shí)驗(yàn)電路的準(zhǔn)確性越高，學(xué)生越能利用測(cè)試箱完成實(shí)驗(yàn)，從而了解通信的基本知識(shí)。在傳統(tǒng)的電子電路仿真中，需要使用不同的儀器進(jìn)行分析、檢測(cè)和計(jì)算，可能會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。而Muhisim 2001仿真軟件可以應(yīng)用在通信電子電路仿真實(shí)驗(yàn)、高頻電路實(shí)驗(yàn)中，大大提高了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和實(shí)驗(yàn)效率。此外，Multisim 2001使用數(shù)字工具，比傳統(tǒng)的模擬結(jié)果更準(zhǔn)確。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，Multisim 2001可用于驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)，有效改善實(shí)驗(yàn)結(jié)果。開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)中，可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理建立電路進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，并輸出相關(guān)參數(shù)展開(kāi)實(shí)驗(yàn)分析。綜合實(shí)驗(yàn)中，可以根據(jù)原有電路修改或添加一些單元，加深對(duì)學(xué)生的理解。

在通信電子電路中，有一個(gè)非常典型的電路，即雙波段調(diào)制電路。電路是發(fā)射機(jī)的重要組成部分，也是通信電路的重要組成部分，特點(diǎn)是波形復(fù)雜、難度大、計(jì)算量大、不易觀察。因此，它一直是學(xué)習(xí)過(guò)程中的一個(gè)難題。

學(xué)習(xí)過(guò)程中，使用Muhisim 2001模擬電路可以輸入調(diào)制波形和輸出兩路信號(hào)波形。實(shí)驗(yàn)中，可以根據(jù)設(shè)定的參數(shù)從船用示波器的雙邊調(diào)制信號(hào)中看到模擬開(kāi)關(guān)。同時(shí)，它可以直接顯示信號(hào)的特性。相關(guān)人員可以非常清楚地看到示波器的變化，并比較輸入信號(hào)和輸出信號(hào)幅度的變化，這有助于取得更好的學(xué)習(xí)效果和數(shù)據(jù)。

6 電子線路中EDA技術(shù)的應(yīng)用分析

6.1 EDA技術(shù)在通信電子線路中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的通信和電子電路還存在著一些不足，一定程度上影響著實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。目前，仿真工具M(jìn)uhism 2001的準(zhǔn)確性十分高。可以說(shuō)，Muhism 2001是世界上最著名的通信電路仿真標(biāo)準(zhǔn)。在通信和電子電路的發(fā)展中，雙調(diào)制電路是一種典型電路。它是通信系統(tǒng)發(fā)展的重要組成部分。因此，掌握雙邊帶調(diào)制電路是一項(xiàng)非常重要的技術(shù)。Muhism 2001軟件具有電子電路設(shè)計(jì)、功能仿真等相關(guān)功能分析，自動(dòng)收集和分析數(shù)據(jù)，最后對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行自動(dòng)生成和顯示。因此，學(xué)生必須有一個(gè)良好的整體設(shè)計(jì)過(guò)程，以使用Muhism 2001軟件進(jìn)行有效學(xué)習(xí)，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

6.2 EDA技術(shù)在射頻電子線路中的應(yīng)用

應(yīng)用EDA電路設(shè)計(jì)技術(shù)可以有效利用vhdl硬件描述語(yǔ)言進(jìn)行編譯、電路設(shè)計(jì)，并利用計(jì)算機(jī)技術(shù)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)邏輯編譯器，經(jīng)過(guò)綜合設(shè)計(jì)和進(jìn)一步的仿真結(jié)果，結(jié)合相關(guān)程序的下載過(guò)程，實(shí)現(xiàn)完整的電子加工。一般情況下，EDA技術(shù)首先應(yīng)用于射頻電路處理各單元電路，然后通過(guò)相應(yīng)的仿真軟件設(shè)計(jì)出特定的電氣設(shè)備。此外，電子模擬模型具有代表性[5]，也有一些離散的組件參數(shù)。最重要的是先安裝設(shè)計(jì)電路，最后才是電子產(chǎn)品的最終生產(chǎn)。眾所周知，EDA技術(shù)具有很強(qiáng)的PCD生產(chǎn)功能，對(duì)電子設(shè)備的要求很高，對(duì)接線的要求很嚴(yán)，大大增加了PCD的難度。

EDA技術(shù)在信號(hào)處理完整性信號(hào)處理中的應(yīng)用，確定了電子技術(shù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，設(shè)計(jì)了科學(xué)合理的PCD圖，最終加工生產(chǎn)了加工車間。但是，在操作前和操作后，應(yīng)該仔細(xì)檢查所需的參數(shù)，以便能夠準(zhǔn)確連接到相關(guān)的硬件和軟件，而高級(jí)語(yǔ)言被描述為一種相對(duì)低級(jí)的語(yǔ)言。因此，EDA技術(shù)應(yīng)用于高頻電子電路能有效改善電路設(shè)計(jì)，提高操作技能[6]。同時(shí)，相關(guān)人員要充分掌握知識(shí)和技能，使操作更容易。此外，EDA技術(shù)在高頻電子線路中的應(yīng)用，有效合理地降低和緩解了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和工作壓力，也提高了技術(shù)人員的工作效率，為電子通信技術(shù)的發(fā)展提供了有利條件，促進(jìn)了我國(guó)的電子通信發(fā)展和創(chuàng)新。

7 結(jié) 論

隨著我國(guó)綜合國(guó)力的不斷提高，社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷增長(zhǎng)，推動(dòng)了我國(guó)電子技術(shù)的飛速發(fā)展。EDA技術(shù)的成熟，已被廣泛應(yīng)用和普及在通信和電子電路領(lǐng)域。近年來(lái)，EDA技術(shù)已成為現(xiàn)代社會(huì)不可或缺的一項(xiàng)技術(shù)。通信技術(shù)主要以電子通信為基礎(chǔ)，在促進(jìn)我國(guó)通信和電子產(chǎn)品的發(fā)展方面起著重要作用，是現(xiàn)代通信行業(yè)通信和電子線路的重要組成部分。EDA技術(shù)在通信電子電路中的應(yīng)用，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了更高層次的電子通信和更好的發(fā)展。EDA技術(shù)是一項(xiàng)新技術(shù)，廣泛應(yīng)用于通信和電子電路，對(duì)電子通信的發(fā)展有很大影響。為了更好地發(fā)展通信電路，必須充分利用它，充分發(fā)揮其功能。因此，在電子行業(yè)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用中，它的應(yīng)用十分廣泛和普及。要培訓(xùn)相關(guān)人員的專業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)技能，掌握操作程序的基本技術(shù)知識(shí)，不斷完善產(chǎn)品設(shè)計(jì)的質(zhì)量，提高效率，促進(jìn)電子通信技術(shù)的發(fā)展，從而有效推動(dòng)我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展。

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