現(xiàn)代電子設計技術在電子系統(tǒng)設計中的應用

黎國湘 龍海 蘇喜瑞

摘要：隨著時代的發(fā)展，信息技術在現(xiàn)實生活中的應用也越來越廣泛，伴隨著的是電子設計技術進入了一個飛速發(fā)展的階段，新時代的電子技術在全新的發(fā)展浪頭中效果好、勢頭強，在現(xiàn)階段我們電子技術的發(fā)展已經(jīng)實現(xiàn)了將軟件技術和硬件設施結合起來，由于軟件的可編程性使得其在應用上較為廣泛，文章研究了電子設計技術在實際中的應用及發(fā)展。

關鍵詞：電子設計技術；電子系統(tǒng)設計；應用

電子設計技術是在電子系統(tǒng)的設計過程中不斷發(fā)展的一門技術，它的發(fā)展歷史較短。主要是通過電子設備如計算機對方案進行模擬，這樣一來通過電子設備的模擬使得在設計過程中出現(xiàn)錯誤的概率得到降低，同時設計的速度得到提升，節(jié)約我們在設計過程中使用的時間，同時通過電子設備的模擬使得設計的電子系統(tǒng)不再僵硬，將其具象化便于我們進行不斷的完善和修改，因此將現(xiàn)代電子設計技術應用到電子系統(tǒng)的設計中有利于加快我們的生產(chǎn)。

1 現(xiàn)代電子設計技術簡介

電子設計技術在現(xiàn)代社會不斷飛躍式的發(fā)展過程中取得了長足的發(fā)展，其中最具代表性的是電子設計自動化技術（Electronic Design Automatic，EDA）。 接下來文章將對電子設計自動化技術進行介紹[1]。

電子設計自動化技術的應用對電子系統(tǒng)設計的影響是革命性的，因為它的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)的設計方式使得人們在設計電子系統(tǒng)時脫離了二維的限制使得我們能夠更為直觀地了解我們所要設計的東西，而且它的應用很廣泛。現(xiàn)代電子技術的發(fā)展大致分為3個時期。即從開始的計算機輔助設計到系統(tǒng)化的應用也就是我們的計算機輔助工程設計，接下來的一段時間電子設計技術獲得了更為迅速的發(fā)展進入了電子設計自動化的時期。現(xiàn)代電子設計技術經(jīng)過不斷地發(fā)展，已經(jīng)變得越來越好并且在很多領域都有它的應用，其中最具有代表性的就是在微波研究領域和在計算機模擬領域的應用。

現(xiàn)代電子技術能夠在各個領域發(fā)揮的功能主要有以下特點：（1）利用現(xiàn)代電子技術進行仿真模擬，也就是對我們設計的電子系統(tǒng)實現(xiàn)仿真。（2）在完成電子系統(tǒng)設計工作之后需要對電子系統(tǒng)線路及其整體布局展開數(shù)字化模擬。（3）在設計好電子系統(tǒng)之后對相應的功能設計進行模擬看我們設計的電路能否完成我們所需要的功能。（4）對電路板進行印刷實現(xiàn)電路板的自動化設計。

現(xiàn)代電子設計技術所需要的平臺很簡單我們在設計電子系統(tǒng)的時候只要我們有一個安裝系統(tǒng)軟件的計算機就可以了，在我們有了這些設備之后就可以進入我們的電子系統(tǒng)設計頁面，方便迅速，也正是由于它的這個特點使得其在對電路方面的分析以及對電子系統(tǒng)的設計有著極為重要的作用。也正是電子設計技術的不斷發(fā)展使得電子系統(tǒng)的設計更加的方便快捷，帶動了電子產(chǎn)品和通信行業(yè)的快速發(fā)展。

2 現(xiàn)代電子設計的發(fā)展展望

電子設計的發(fā)展經(jīng)歷了幾次重大的變化和進步。其發(fā)展過程如下。電子設計技術的原型是分立元件的應用。隨著技術的發(fā)展和研究人員的不斷研究它被轉換成服務器端嵌入（Server Side Include，SSI）。SSI是一種由電子芯片組成的電子系統(tǒng)，這種電子芯片的出現(xiàn)一時改變了電子設計的歷程，但是由于時代的發(fā)展和新技術的不斷出現(xiàn)，這種由電子芯片組成的電子系統(tǒng)已不再使用并成為歷史[2]。在之后的發(fā)展過程中，微控制器MCU已經(jīng)開發(fā)完成。微控制器MCU在電子系統(tǒng)設計中扮演著重要角色，克服了數(shù)字電路系統(tǒng)中的許多問題。復雜邏輯功能的實現(xiàn)導致了電子系統(tǒng)智能水平的質的飛躍。因此微控制器MCU的出現(xiàn)使得傳統(tǒng)的電子設計有質的飛躍，對現(xiàn)代電子設計技術的發(fā)展具有重要價值。

雖然時代在進步，但是我們新的電子設計技術也在不斷出現(xiàn)，因此現(xiàn)代電子設計技術的發(fā)展趨勢仍然樂觀。同時由于信息技術的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，為電子設計技術的發(fā)展創(chuàng)造了條件，提供了發(fā)展的物質條件，并且為電子信息技術的發(fā)展，提供了強大的推動力量。不僅如此，隨著時代的發(fā)展電子技術的應用在人們生產(chǎn)生活中的應用也越來越廣泛，人們對電子產(chǎn)品的需求也在不斷增加，電子產(chǎn)品的市場前景也越來越好。現(xiàn)代電子設計技術具有廣闊的發(fā)展空間。研究人員的研發(fā)勢頭強勁，相關企業(yè)部門也投入大量資金和技術推動現(xiàn)代電子設計技術的發(fā)展，從這個意義上來說現(xiàn)代電子設計技術仍然有著很大發(fā)展空間。

3 現(xiàn)代電子技術在電子系統(tǒng)設計中的應用

3.1 對設計系統(tǒng)的仿真

在我們設計做電子系統(tǒng)的時候通常不知道設計的電子系統(tǒng)能否實現(xiàn)我們所需要的功能。在這個方面，現(xiàn)代電子技術所具有的仿真功能使得我們能夠驗證設計的系統(tǒng)是否有錯。同時也能夠驗證我們所設計的系統(tǒng)是否有效。在進行模擬之后，設計人員可以運用現(xiàn)在電子技術所具有的測試功能進行驗證，通過相應的布線，輸出和文件記錄輸出對這些方式進行一個對比研究[3]，再將我們的輸入變量和輸出變量進行比較，在這個基礎上，實現(xiàn)我們系統(tǒng)的設計模擬并驗證我們所設計的電子系統(tǒng)能否實現(xiàn)所需要的功能。系統(tǒng)仿真實施步驟大致是，首先，我們在系統(tǒng)中輸入信號，在信號輸入之后，利用系統(tǒng)進行仿真，得到我們所需要的輸出信號，將輸入信號與輸出信號進行比較，這時候觀察輸出信號是否實現(xiàn)我們的邏輯功能。如果沒有實現(xiàn)我們所需要的邏輯功能，那么我們在這個設計平臺上再進行相應的設計，同時根據(jù)測試報告能夠幫助我們找到錯誤的所在，方便我們在設計過程中解決遇到的各種問題。

3.2 報警電路

報警電路是電子系統(tǒng)中經(jīng)常使用的電路，它經(jīng)常與檢測電路共同使用，通過報警電路的檢測，我們能夠發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)所出現(xiàn)的錯誤，以及是否能實現(xiàn)我們所需要的邏輯功能，通過現(xiàn)代電子技術的模擬，我們可以將報警電路更細致化。即通過現(xiàn)代電子技術的模擬，在系統(tǒng)平臺上不斷調試報警的線路，來增強報警線路對信號的有效處理，同時使信號更加敏感。因此現(xiàn)在電子設計技術對改變報警電路的有效性和靈敏性，發(fā)現(xiàn)新的報警線路的方法，發(fā)揮著很重要的作用。

由于傳統(tǒng)的報警電路大多是通過數(shù)字系統(tǒng)設計方法而設計而成，在規(guī)模上較小，同時靈活性比較差，不能很好地實現(xiàn)報警功能。但是現(xiàn)有電子設計技術不斷調試的新型報警電路，就能解決由傳統(tǒng)的數(shù)字系統(tǒng)所設計的報警電路。

報警電路工作原理如下，首先將第一級信號收到掃描電路中。掃描的電路標準是當有10次信號超過標準時的時候就報警，在其他情況下安裝計數(shù)器，當計數(shù)器累積到一定次數(shù)后就進行報警。再者就是觀察在規(guī)定時間段的信號變化情況。最后就是安裝定時檢查控制器，每經(jīng)過一段時間就進行一次自檢復位。

3.3 邏輯優(yōu)化

邏輯優(yōu)化綜合是電子設計技術在電子系統(tǒng)中應用的主要方法之一。通過邏輯功能的集成優(yōu)化，可以在電子系統(tǒng)的應用和使用方面大幅度提高，進一步發(fā)展電子系統(tǒng)的智能化，增強電子系統(tǒng)。各種特性促進了電子系統(tǒng)的進一步發(fā)展。邏輯綜合是指將較高抽象層次描述轉化為較低抽象層次描述。目前，電子設計技術可以利用合成器對源代碼進行優(yōu)化，達到理想的處理效果。它還可以轉換邏輯電路圖對于門級電路，生成一個網(wǎng)絡表文件，提高電路性能，增強邏輯綜合，有效地進行邏輯優(yōu)化，發(fā)揮重要作用。

4 結語

總而言之，電子系統(tǒng)設計過程中電子設計技術具有極其重要的應用價值。它不但能夠進一步提升邏輯的綜合性，實現(xiàn)電子系統(tǒng)邏輯和應用很大程度上的強化，而且可以通過報警電路的構建實現(xiàn)系統(tǒng)功能優(yōu)化。電子系統(tǒng)的有效性和安全性都具有較高的保障意義，在電子系統(tǒng)設計中現(xiàn)代電子設計具有較高的應用意義。

[參考文獻]

[1]李亞平，王亮亮.EDA技術及其在現(xiàn)代電子系統(tǒng)設計中的應用[J].山東師范大學學報（自然科學版），2015（3）：124-125.

[2]亓淑敏，關可.VHDL在現(xiàn)代電子設計技術EDA中的應用[J].現(xiàn)代電子技術，2015（15）：108-109.

[3]李林.現(xiàn)代電子系統(tǒng)設計手段研究[J].重慶職業(yè)技術學院學報，2014（3）：107-109.