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關(guān)于EDA技術(shù)在數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用論文
隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)逐漸被運(yùn)用于生活的方方面面，EDA技術(shù)也不斷得到完善，被用于各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，尤其是在數(shù)字電子技術(shù)領(lǐng)域中。EDA是進(jìn)行電子產(chǎn)品自動(dòng)化設(shè)計(jì)的一種最新技術(shù)，其在數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用大幅度提高實(shí)驗(yàn)過程的精確性、有效的沖擊了傳統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)、促進(jìn)數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新。同時(shí)，EDA技術(shù)在數(shù)字電子技術(shù)中的應(yīng)用較為廣泛，主要體現(xiàn)在教學(xué)、科學(xué)研究、產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造等方面。本文將從以上這些方面展開論述。
引言
EDA技術(shù)是先進(jìn)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)之一，由于其廣泛的應(yīng)用而得到快速發(fā)展。根據(jù)其廣泛的發(fā)展前景，從EDA的設(shè)計(jì)流程入手，分析了EDA技術(shù)在數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中的優(yōu)勢(shì)作用，如大大提高精確度、簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)過程、降低理解難度、促進(jìn)教學(xué)改革、提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力等[1]。因此，其應(yīng)用也涉及到生活的方方面面，在教育教學(xué)、科學(xué)研究、產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造等領(lǐng)域都有重大突破。
一、EDA技術(shù)簡(jiǎn)介
1.1 EDA技術(shù)概述
EDA全稱為電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化，是Electronic Design Automation的縮寫。EDA是逐漸從計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試以及計(jì)算機(jī)輔助工程發(fā)展而來的以計(jì)算機(jī)為工作平臺(tái)，融入了其它計(jì)算機(jī)技術(shù)、應(yīng)用電子技術(shù)、智能化技術(shù)以及信息處理等理念，從而進(jìn)行電子產(chǎn)品的自動(dòng)化設(shè)計(jì)的一種最新技術(shù)。
1.2 EDA技術(shù)流程
在EDA軟件平臺(tái)的基礎(chǔ)上，通過采用硬件描述語言，如VHDL、Verilog HDL語言編寫程序，經(jīng)過計(jì)算機(jī)完成編譯、化簡(jiǎn)、分割、綜合、優(yōu)化、布局布線以及仿真等過程，最后選擇合適的芯片進(jìn)行相應(yīng)的適配編譯、邏輯映射、程序下載等工作。
1.3 EDA技術(shù)的發(fā)展前景
在EDA技術(shù)的基礎(chǔ)上，可以發(fā)展電子技術(shù)、機(jī)械工程、航空航天技術(shù)、化學(xué)化工、生物科技、軍事技術(shù)、醫(yī)學(xué)技術(shù)等各種具有較好發(fā)展前景的應(yīng)用技術(shù)，幾乎運(yùn)用于所有的學(xué)科當(dāng)中，所以EDA技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中得到了廣泛的運(yùn)用，尤其是在數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中的廣泛運(yùn)用。除此之外，EDA技術(shù)在科學(xué)研究、教育教學(xué)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及制造方面中也有廣泛涉獵[2]。
二、采用EDA技術(shù)發(fā)展數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)越性
2.1 實(shí)驗(yàn)過程的精確性
由于EDA技術(shù)是通過在EDA軟件上編寫嚴(yán)謹(jǐn)?shù)某绦虼a來進(jìn)行整個(gè)設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)，高度精確的編譯程序、綜合優(yōu)化、布局布線、模擬仿真以及特定的目標(biāo)芯片，經(jīng)過邏輯上的地址映射，最終下載到實(shí)驗(yàn)板進(jìn)行清晰的輸出顯示，所以整個(gè)流程基本屬于自動(dòng)化設(shè)計(jì)。高精度的數(shù)字信息反應(yīng)了高精度的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在很大程度上不僅提高了電路設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和精確性，還提高了實(shí)驗(yàn)效率，同時(shí)使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加形象、深刻、具體，大大減輕了設(shè)計(jì)者的反復(fù)核查工作和勞動(dòng)強(qiáng)度。
2.2 對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的促進(jìn)作用
數(shù)字電子技術(shù)是要在各高規(guī)格芯片儀器的基礎(chǔ)上才能完成，所以對(duì)實(shí)驗(yàn)成本的投入相對(duì)較大。目前我國(guó)還有很多農(nóng)村、貧困山區(qū)等經(jīng)濟(jì)條件相對(duì)落后的地區(qū)，沒有能力買到數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中所需要的各機(jī)械儀器，因此嚴(yán)重阻礙了教育事業(yè)中科技的發(fā)展。然而，隨后引進(jìn)的EDA技術(shù)卻減輕了這一負(fù)擔(dān)，通過EDA技術(shù)，可以達(dá)到很多以前傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜻_(dá)到的實(shí)驗(yàn)要求和目的，同時(shí)EDA技術(shù)的引入簡(jiǎn)化了整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的理解難度。同時(shí)，EDA技術(shù)的引用使得整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程不再受時(shí)間和空間的限制，更具有開放性和靈活性，這大大提高了學(xué)生的動(dòng)手能力、學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力，因此，對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)起著非常重要的促進(jìn)作用[3]。
2.3 有利于數(shù)字電子技術(shù)的不斷發(fā)展與創(chuàng)新
數(shù)字電子技術(shù)是對(duì)各種邏輯門電路、信號(hào)處理、集成器件的功能以及其應(yīng)用進(jìn)行研究的一種功能強(qiáng)大的技術(shù)。在信號(hào)處理中，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行輸出的技術(shù)得到了廣泛使用，其操作都是在EDA軟件的基礎(chǔ)上開展起來的，現(xiàn)目前在越來越多的領(lǐng)域進(jìn)行探索與創(chuàng)新，所以，EDA技術(shù)的應(yīng)用使得數(shù)字電子技術(shù)得到不斷的發(fā)展與創(chuàng)新。
三、EDA技術(shù)在數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中的具體應(yīng)用
3.1 教學(xué)方面的廣泛應(yīng)用
現(xiàn)階段，各高校基本開設(shè)了有關(guān)EDA技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)此類相關(guān)的課程，目的是讓此專業(yè)的學(xué)生了解相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，并進(jìn)行深入學(xué)習(xí)，直至將EDA技術(shù)熟練地運(yùn)用于數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中。如各種門電路的設(shè)計(jì)、編碼器、譯碼器、信號(hào)控制器、加法器、比較器、寄存器等各器件的設(shè)計(jì)等等內(nèi)容，針對(duì)這些相關(guān)課題進(jìn)行深入研究，甚至開拓創(chuàng)新出新的專業(yè)技術(shù)。既促進(jìn)了專業(yè)技能的學(xué)習(xí)，又促進(jìn)學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。
3.2 科學(xué)研究方面的應(yīng)用
在科研方面的應(yīng)用也較為廣泛，如模擬與仿真、虛擬實(shí)驗(yàn)、信號(hào)與系統(tǒng)、PPL理論、自動(dòng)控制等。利用電路仿真工具對(duì)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)與仿真；利用虛擬實(shí)驗(yàn)有效開展數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)；利用信號(hào)與系統(tǒng)、自動(dòng)控制、PPL理論結(jié)合多種數(shù)學(xué)工具完成建模設(shè)計(jì)與研究等。近幾年具有較大發(fā)展領(lǐng)域的ASIC集成電路是以EDA技術(shù)為基礎(chǔ)的科研項(xiàng)目，在研究領(lǐng)域也得到了進(jìn)一步探索。除此之外，還有眾多科研方面的研究，對(duì)整個(gè)科研項(xiàng)目做出了較大的貢獻(xiàn)與促進(jìn)作用。
3.3 產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造方面的應(yīng)用
市場(chǎng)上經(jīng)銷的EDA產(chǎn)品設(shè)計(jì)主要有單片機(jī)、芯片群、微處理機(jī)、數(shù)字信號(hào)處理器、信號(hào)控制燈、時(shí)鐘控制信號(hào)等，以及彩電、音響、電子玩具等等產(chǎn)品。其制造領(lǐng)域不僅只涉及計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，在產(chǎn)品調(diào)試、PCB制作、醫(yī)學(xué)設(shè)備、軍事領(lǐng)域、航空航天、機(jī)械設(shè)備等方面都有應(yīng)用。隨著科技的不斷發(fā)展，各學(xué)科之間的交叉領(lǐng)域不斷增加，因與EDA技術(shù)有關(guān)的設(shè)計(jì)產(chǎn)品及制造行業(yè)幾乎涉及各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，其應(yīng)用廣泛。
綜上所述，EDA技術(shù)是基于計(jì)算機(jī)平臺(tái)的應(yīng)用技術(shù)，根據(jù)此屬性優(yōu)勢(shì)，可加強(qiáng)對(duì)周邊技術(shù)領(lǐng)域的綜合性應(yīng)用，從而讓EDA技術(shù)有更加廣闊和更深入的發(fā)展前景。
四、結(jié)語
EDA逐漸發(fā)展成為一種以計(jì)算機(jī)為工作平臺(tái)，融入其它技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)化設(shè)計(jì)的最新技術(shù)，自然有著其不可替代的優(yōu)越性。研究發(fā)現(xiàn)，將EDA技術(shù)融入數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中能大幅度提高實(shí)驗(yàn)過程的精準(zhǔn)性與高效性，簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)繁瑣步驟，有利于學(xué)生創(chuàng)新學(xué)習(xí)。同時(shí)，改進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)方法、促進(jìn)數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新。這就決定了其廣泛的應(yīng)用前景，如創(chuàng)新式地基礎(chǔ)教學(xué)、高科技的科研成果、高質(zhì)的服務(wù)產(chǎn)品等。因此，EDA技術(shù)在數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用至關(guān)重要。
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