電子電路設計的創新路徑分析

米斌亮

摘要：現如今，科學技術以及社會發展的速度非常快，由此也促使電子產品行業繁榮的發展，這樣一來電子產品的型號就越來越多，在電子產品生產的過程中，電路設計是比較重要的一個環節，電路設計的質量直接影響著電子產品的性能，因此必須要重視電路設計工作。文章重點就電子電路設計的創新路徑進行研究分析，以供參考。

關鍵詞：電子電路;創新路徑;分析

引言

隨著時代的進步和電子科學技術的發展，電子產品不僅滲透到科研、生產和社會生活的各個方面，而且已成為世界各國現代化、信息化的重要標志。從20世紀60年代開始，電子器件出現了飛速的發展，而且隨著微電子和半導體制造工藝的進步，集成度不斷提高。CPLD/FPGA、ARM、DSP、A/D、D/A、RAM和ROM等器件之間的物理和功能界限正日趨模糊，潛人式系統和片上系統得已實現。以大規模可編程集成電路為物質基礎的EDA技術打破了軟硬件之間的設計界限，使硬件系統軟件化，這已成為現代電子電路設計的發展趨勢。

一、電子電路設計概述

（一）電子電路設計的原則

第一，整體性原則。在進行電子電路設計時，要以整體電路為出發點，樹立起全局的意識，同時還需要對電路中各個部分之間的聯系充分的重視，協調好局部與整體之間的關系，保證電路設計的完整性。外部環境對整體電路設計的影響比較大，因此在進行設計時需要對這一問題進行考慮，在綜合設計的基礎上，對局部進行分析和考慮，從而提升設計的科學性;第二，功能性原則。隨著電子產品的發展，電子產品所提供的功能越來越多元化，基于電子產品的各項功能，在進行電路設計時，將電路劃分為幾個不同的模塊，每個模塊承擔一項或者幾項功能，將每個模塊的電路設計完成之后，再將模塊電路設計進行組合，最終形成完整的電子電路設計圖

（二）電子電路設計技術

電子電路設計需要采用合適的方法，具體的方法包括遺傳算法，這種方法在進行設計的過程中將關注的焦點放在需要解決的問題上，針對性地進行代碼設計，對需要解決的問題進行相應的編程，這樣的方式可以在進行程序編制的過程中避免因為競爭機制帶來不同遺傳操作和交叉變異的問題，滿足現實情況下的管理機制，對其中較差的個體進行替代，保證代碼的使用更加符合技術的需要，不斷地滿足現實條件，對結果進行更加全面的管理，對實際問題進行整體解決。而現場可編程邏輯陣列是將邏輯電路方式進行應用，采用在線編程的方式，將存儲芯片設置在RAM內，在需要編程的過程中通過原理圖和硬件對語言進行描述，然后將數據存儲到RAM內，這樣將數據進行存儲的方式使得相關的邏輯關系得到更加科學的處理，一旦對其中的FPGA開發軟件進行斷電之后，就會出現RAM的邏輯關系空白，為整體的數據存儲節省較多的空間，提升FPGA系統的使用效率，將不同的數據流灌入到硬件系統中，提升電子電路設計的整體質量，便于對設計方法進行全面的創新。

二、電子電路設計的創新方法

（一）層次化設計方法

所謂層次化設計方法，就是將電子電路分成不同的層次，具體說來可以分為三層，第一層為頂層，設計時面向系統，對系統的總功能進行描述，第二層為中層，設計時面向電路級，第三層為底層，設計時面向物理實現級，此層次的設計是對較小單元的設計。對于這三個層次的設計順序，并沒有具體的要求，設計師可以自由的進行。

（二）漸進式的組合設計方法

漸進式設計也是電子電路設計中經常出現的情況，這種設計方式主要是將一些附加功能帶入到管理中，將設計的相關指標使用到設計中，其中包括高頻、低頻模擬電路、數字電子線路的結構設計，然后依據實際情況設計相應的單元電路結構，將電子電路工作的特點和運行方式融入到設計中，并將線路設計進行全面的整合，注重輸入與輸出之間的相互關系，保證電路設計的規范性，將電子電路設計得更加便于操作。

（三）硬件描述語言設計方法

從當前來看，這是一種比較先進的電子電路設計方法。所謂硬件描述語言設計方法，就是指電子設計自動化。在利用此種方法進行電子電路設計時，首先需要對需求進行分析，根據電子電路需求設計出總體的方案，隨后在總方案的框架內來進行單元電路設計，并通過仿真來驗證單元電路設計的科學性，單元電路設計完成之后需要進行組合，對于形成的整體電路需要進行分析及優化，最終形成比較完善的電子電路設計。

三、電子電路設計的創新路徑

（一）電子電路構架設計的創新

首先需要對整體的設計構架進行管理，在設計中對FPGA系統進行重新定義，在硬件單元內部建立連接，找出更加明確的構建系統，對設計途徑進行創新。在設計結束之后需要對設計目標以及設計結果進行對比，可以采用錯誤的代碼，驗證系統在進行甄別過程中的效果，對于出現問題的地方及時進行改進。在結束之后選擇適宜的子系統，其中一部分保持原本的運行狀態，一部分按照遺傳算法進行一定的修改，這樣可以對系統進行更加完善的處理，使操作的適應性更強。進行改進之后再對系統進行整體的驗證，不斷地對設計方案進行改進，使得設計更加符合方案的需要。

（二）對設計環境進行創新

在設計過程中需要對系統的環境進行創新，用于測試的環境需要將測試的硬件與顯示的FPGA構架和硬件進行全面的控制，制定適宜的仿真軟件。計算機在使用的過程中可以通過通信電纜將數據從計算機下載到FPGA系統中，使用規范化的儀器對數據采集中的硬件和軟件進行連接，對設計方案進行全面的評估，并將數據轉化進行應試實驗，對軟件進行仿真處理，提升系統整體運行環境。

結束語：

綜上所述，電子電路設計對于科技的發展具有較為關鍵的作用，需要對系統進行全面的管理，對設計方法進行不斷的創新，使設計在多變的環境中實現自我重構，提升設計的科學性，使抽象的理論形象化、復雜的電路實際化，不僅提高理解分析能力，而且能提高設計能力。通過設計和模擬仿真可以快速地反映出所設計電路的性能，使設計更加生動、直觀、實時和高效，從而更好地為人類造福。

參考文獻：

[1]盧重慶，蔣崇瀚.探析計算機高速數字電路設計技術及優化措施[J].電子世界，2020（05）：164-165.

[2]孫淑艷，黃曉明，趙東.創新教學設計在電工電子實驗中的應用[J].工業和信息化教育，2020（02）：70-73.

[3]韓芝俠，王曉利，趙亮，孫小娟，陳渭紅.電子技術課程設計實踐教學感悟[J].內江科技，2020，41（02）：158.