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計算機輔助電路設計范文1
例如“計算機輔助電子線路設計”課程,分析該課程與應用電子技術專業對應的核心知識與關鍵能力,選擇原理圖設計、PCB板設計、制作元器件符號、制作元件封裝等典型的真實工作任務為教學載體,按照學生學習認知規律和能力形成特點,設計了6個具體的學習項目。這6個項目分別為共發射極放大電路的原理圖與PCB設計,直流穩壓電源的原理圖與PCB設計,LED閃爍燈的原理圖與PCB設計,感應小夜燈的原理圖與PCB設計,超聲波測距報警系統的原理圖與PCB設計和單片機最小系統層次原理圖與PCB四層板設計。以這6個項目為依據,由校內教師與企業人員共同參與設計6個學習情境,對課程項目進行功能分解,提取工作任務并進行序化,分析工作任務所涉及的相關知識,設計一系列能力要求不斷提升的工作項目作為學習情境,以學習情境為教學單元組織課程教學。采用職業崗位能力要求考核學生,使課堂更接近企業,學習任務更接近工作任務,充分體現職業崗位要求。課程標準內容包括以下幾個方面:前言(課程性質、課程設計理念和課程設計思路)、課程目標、課程內容及學時分配和實施要求。
二.建設教學做一體化教室
為確保實現“教學做一體化”的項目化課程的實施,必須建設教學做一體化教室,否則就會出現理論和實踐脫節的問題。在教學做一體化教室進行現場教學,讓學生親自操作、設計與加工制作電路板,增強了學生的感性認識,并能優化教學過程,提高教學質量與效率。
三.構建項目化課程整體教學設計
依據課程標準內容要求,從課程知識目標和技能目標出發,構建課程整體教學設計。一般設計模式有如下三種:N個串行項目、一個綜合項目和雙線并行貫穿項目。“計算機輔助電子線路設計”課程是按照N個串行項目進行設計的,共設計了6個串行項目,每個項目又分為幾個具體任務。并且每個項目都有重點考查的知識點和能力點,對于每個項目的實施都要設計好合理的課程內容、先進的教學方法和以學生為主體的項目評價內容。需要掌握的課程知識在整體教學設計中,針對6個項目,按從簡單到復雜、由淺入深的邏輯關系,設立了多個工作任務。通過6個項目的教學活動,讓學生在完成職業任務的過程中掌握計算機輔助設計軟件AltiumDesigner10的應用、電路板的焊接調試、行業與工藝規范及布局布線技巧,從而養成現代電子企業需要的職業素養與職業能力。
四.制訂項目化課程單元教學設計
項目化課程單元教學設計是課程實施的重要環節,也是項目化課程實施的基礎保障。但是必須明確單元的意義,所說的單元并不是某一章節的內容,也不是自己定義的單元,它是時間的單元(1~4)。針對“計算機輔助電子線路設計”課程的特點,項目化課程單元教學設計以4課時為時間基準點設計每個單元。每個項目相應的單元設計不但要體現出項目化內容,還要設計出合理的教學進程、教學過程?!坝嬎銠C輔助電子線路設計”課程的單元設計包括了以下幾個方面的內容:教學目標、教學重難點、教學資料、教學程序設計和教學內容等。
五.考核與評價
在項目化課程教學改革中,改變傳統的評價手段以及考核方法,按照電子繪圖工程技術等級要求以及企業職業資格鑒定標準,課程考核以實踐為主,一人一機,在規定時間內完成相應電路圖與電路板的繪制,引導學生進行學習方式的改變。采用過程考核與期末考核相結合的方式,在整個成績比例分配中,項目過程考核占總成績的60%,過程考核內容包括學習態度、出勤、各項目需要掌握的重點內容和應該具有的能力點;課程考核即期末考核占總成績的40%,考核內容包括理論和綜合實踐項目兩部分,理論考核重點在于督促學生基本知識的學習,綜合實踐項目考核重點在于考查學生在總體課程學習后的分析問題和解決問題的能力。
六.結語
計算機輔助電路設計范文2
EDA是電子設計自動化(ElectronicDesignAutomation)的縮寫,EDA技術作為現代電子技術的核心,它依賴功能強大的計算機,在EDA工具軟件上,對以硬件描述語言HDL(HardwareDescriptionLanguage)為系統邏輯描述手段完成的設計文件,自動完成邏輯編譯、邏輯化簡、邏輯分割、邏輯綜合、結構綜合(布局布線),以邏輯優化和仿真測試,直至實現既定的電子線路系統功能。EDA技術在硬件實現方面融合了大規模集成電路制造技術、IC版圖設計技術、ASIC測試和封裝技術、FPGA/CPLD編程下載技術。自動測試技術等,在計算機輔助工程方面融合了計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助制造(CAM)、計算機輔助測試(CAT)、計算機輔助工程(CAE)技術以及多種計算機語言的設計概念。EDA技術為現代電子理論和設計的表達與實現提供了可能性。
2.EDA技術的發展過程
EDA技術的發展過程反映了近代電子產品設計技術的一段歷史進程,就過去幾十年電子技術的發展歷程,大致可以將EDA技術的發展分為三個階段。(1)初級階段:早期階段即是CAD(ComputerAssistDesign)階段,大致在20世紀70年代,當時中小規模集成電路已經出現,傳統的手工制圖設計印刷電路板和集成電路的方法效率低、花費大、制造周期長。人們開始借助于計算機完成印制電路板一PCB設計,將產品設計過程中高重復性的繁雜勞動如布圖布線工作用二維平面圖形編輯與分析的CAD工具代替,主要功能是交互圖形編輯,設計規則檢查,解決晶體管級版圖設計、PCB布局布線、門級電路模擬和測試。(2)發展階段:20世紀80年代是EDA技術的發展和完善階段,即進入到CAE(ComputerAssistEngineeringDesign)階段。
由于集成電路規模的逐步擴大和電子系統的日趨復雜,人們進一步開發設計軟件,將各個CAD工具集成為系統,從而加強了電路功能設計和結構設計,該時期的EDA技術已經延伸到半導體芯片的設計,生產出可編程半導體芯片。(3)成熟階段:20世紀90年代以后微電子技術突飛猛進,一個芯片上可以集成幾百萬、幾千萬乃至上億個晶體管,這給EDA技術提出了更高的要求,也促進了EDA技術的大發展。各公司相繼開發出了大規模的EDA軟件系統,這時出現了以高級語言描述、系統級仿真和綜合技術為特征的EDA技術。
3.EDA技術的特點
EDA技術代表了當今電子設計技術的最新發展方向,它的基本特征是采用高級語言描述,即硬件描述語言HDL(HardwareDescriptionLanguage),就是可以描述硬件電路的功能。信號連接關系及定時關系的語言。它比電原理圖更有效地表示硬件電路的特性,同時具有系統仿真和綜合能力,具體歸納為以下幾點:(1)現代化EDA技術大多采用“自頂向下(Top-Down)”的設計程序,從而確保設計方案整體的合理和優化,避免“自底向上(Bottom-up)”設計過程使局部優化,整體結構較差的缺陷。(2)HDL給設計帶來很多優點:①語言公開可利用;②語言描述范圍寬廣;③使設計與工藝無關;④可以系統編程和現場編程,使設計便于交流、保存、修改和重復使用,能夠實現在線升級。(3)自動化程度高,設計過程中隨時可以進行各級的仿真、糾錯和調試,使設計者能早期發現結構設計上的錯誤,避免設計工作的浪費,同時設計人員可以拋開一些具體細節問題,從而把主要精力集中在系統的開發上,保證設計的高效率、低成本,且產品開發周期短、循環快。(4)可以并行操作,現代EDA技術建立了并行工程框架結構的工作環境。從而保證和支持多人同時并行地進行電子系統的設計和開發。
4.EDA技術的應用
EDA技術在電子工程設計中發揮著不可替代的作用,主要表現在以下幾個方面:
4.1驗證電路設計方案的正確性
設計方案確定之后,首先采用系統仿真或結構模擬的方法驗證設計方案的可行性,這只要確定系統各個環節的傳遞函數(數學模型)便可實現。這種系統仿真技術可推廣應用于非電專業的系統設計,或某種新理論、新構思的設計方案。仿真之后對構成系統的各電路結構進行模擬分析,以判斷電路結構設計的正確性及性能指標的可實現性。這種量化分析方法對于提高工程設計水平和產品質量,具有重要的指導意義。
4.2電路特性的優化設計
元器件的容差和工作環境溫度將對電路的穩定性產生影響。傳統的設計方法很難對這種影響進行全面的分析,也就很難實現整體的優化設計。EDA技術中的溫度分析和統計分析功能可以分析各種溫度條件下的電路特性,便于確定最佳元件參數、最佳電路結構以及適當的系統穩定裕度,真正做到優化設計
4.3實現電路特性的模擬測試
電子電路設計過程中,大量的工作是數據測試和特性分析。但是受測試手段和儀器精度所限,測試問題很多。采用EDA技術后,可以方便地實現全功能測試。
計算機輔助電路設計范文3
關鍵詞:計算機輔助電子線路設計;教、學、做一體化;教學模式
中圖分類號:G642.3 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)14-0118-02
一、引言
信息時代的大發展,物聯網以及延伸的人工智能將為未來帶來更加便利的美好生活,這些發展都離不開科技創新,離不開新的電子產品的出現,有新的電子產品就應有新的電路設計,并且這樣的電路設計會越來越復雜,對電路的要求也越來越嚴格,印制電路板的設計和制作工藝也會越來越精良,所以印制電路板設計與制作行業在任何時候都會存在。對應崗位的課程即《計算機輔助電子線路設計》已成為高職院校電子信息類專業的核心課程,也是我院應用電子技術專業和專業群項目建設中重點要完成的課程建設之一。
高等職業教育作為高等教育發展中的一個類型,肩負著為現代企業培養面向生產、服務和管理等第一線需要的高技能型人才的使命,因此提高高等職業教育的教學質量迫在眉睫。如何提高教學質量,首先要做的就是進行課程教學模式改革,它是提高教學質量的核心,也是教學改革的重點和難點。根據本系自身條件以及學生的特點,不斷探討《計算機輔助電子線路設計》課程教學特點,逐步建立了適應高職電子類專業的“教、學、做一體化”教學模式。
二、“教、學、做一體化”教學模式的內涵
同志曾經說過:“教、學、做不是三件事,而是一件事,在做中學才是真學,在做中教才是真教,職業教育最大的特征就是把求知、教學、做事和技能結合在一起?!苯虒W做一體化就是理論和實踐相結合,教中學,學中做,教學做一體化的教學模式。以理論夠用為度,職業技能訓練為核心,基于工作過程建立若干個實訓項目,將理論教學和技能訓練有機結合的教學模式。教學做一體化模式具有兩大特點,一是強調理論教學與職業實踐技能訓練相結合。增強學生的學習興趣,加強學生學習的主動性。二是重點關注職業實踐技能訓練?;诠ぷ鬟^程的實踐技能訓練要求,確定對應課程教學內容和要求,設置教學過程和進度,理論知識的學習完全服務于職業實踐技能的訓練。所以采用教學做一體化教學模式很好地解決了理論教學和實踐教學的脫節問題,同時也減少理論知識的重復講解,使學生在做中主動體會知識的應用,使得教學更加直觀,培養學生主動參與、善于思考問題和解決問題的能力,將有助于教學質量的提高和應用技能型人才的培養。
教學做一體化教學模式常使用的教學方法有:任務驅動教學法、項目化教學法和案例教學法,并且取得了一定的教學效果,作為《計算機輔助電子線路設計》課程采用了一體化項目教學法模式,其具體操作是根據要完成的幾個串行項目,教學內容按照由簡單到復雜、由單一到綜合循序漸進的方式融合到各個項目中。通過一體化項目教學法模式“講練結合、學做結合、教學做一體化”,使相關理論知識的學習和實踐技能的訓練相融合,打破了理論課和實訓課的界限,是一種事半功倍的高效學習方法,因而,“教、學、做一體化”教學模式得到了各大高職院校的普遍認可。
三、《計算機輔助電子線路設計》課程特點
《計算機輔助電子線路設計》是高職高專應用電子技術、電氣自動化專業的一門核心專業課程,是專業技能培養與訓練的重要環節。本課程以企業真實電子產品設計與制作任務為載體,主要面向應用電子技術和電氣自動化專業的電子線路板生產、產品研發助理崗位設置的課程。通過本課程學習,學生能夠結合工藝規范,運用輔助設計軟件,完成電子產品原理圖繪制、電子線路板設計,并能使用制板設備完成一般電路板的生產等工作任務,為學生將來在印制電路板設計、制作及生產崗位等工作奠定基礎,是學生從業能力形成的關鍵課程,也是一門實踐性、綜合性較強的課程。
《計算機輔助電子線路設計》課程由原來教室和機房兩個地點交替上課,理論知識學習和上機操作訓練分開教學,改為在“理實一體化電子仿真實訓室”進行理論和職業實踐技能訓練一體化上課,這樣邊講邊學、邊學邊練,動靜結合,將理論與實踐融會貫通,實現了教與學、學與做的一體化。相應減少理論知識講授,增加學生實踐訓練時間,增強軟件基本操作技能,激發學生的學習興趣,同時也提高教學效果。利用所學的Altium Designer 10軟件基本知識和掌握的基本操作技能,由原理圖設計和印制電路板設計階段逐漸步入實際電路板制作階段,引入實訓項目來模擬整個產品生產的過程,這樣邊學邊做,邊做邊學,教學做一體,逐步提高學生的動手能力。
四、基于工作過程“教、學、做一體化”教學模式在《計算機輔助電子線路設計》課程中的應用
《計算機輔助電子線路設計》課程以項目為載體、基于工作過程為導向的“由淺入深、由簡單到復雜”逐漸上升式的學習項目構建工作任務,如圖1所示,將該課程內容設置為六個實訓項目,涵蓋了三大類印制板產品(單面板、雙面板、四層板)的設計技能和印制電路板制作工藝技能。這6個項目打破了傳統的講授灌輸式課堂教學方法和學科型的教學體系的教學模式,以真實項目的工作過程、工作情境、相關知識等,將特定的項目分解成各個任務、子任務,并以各任務要求設計的實際操作開發整合教學內容。經過大量實踐證明,“教、學、做一體化”模式是比較適合《計算機輔助電子線路設計》課程教學的,根據企業崗位需求,按照任務驅動將原有的知識體系進行分解、組合?;趯嶋H印制電路板設計過程為主線,進行任務驅動的教學程序設計,將理論知識與實踐技能有機融入到任務中,通過完成一個個PCB板的設計使學生感受到成功的喜悅,調動了學生學習興趣。
由校內教師與企業人員共同參與設計“共發射極放大電路的原理圖與PCB設計,直流穩壓電源的原理圖與PCB設計,LED閃爍燈的原理圖與PCB設計,感應小夜燈的原理圖與PCB設計,印制電路板制作工藝,單片機最小系統層次原理圖與PCB四層板設計”等六個具體實訓項目,每個實訓項目又分解為2到4個任務,每個任務按照工作過程分為幾個子任務,通過六個項目的教學活動,讓學生在完成崗位工作任務的過程中,掌握計算機輔助設計軟件Altium Designer 10的應用、電路板的設計以及布局布線技巧,因此,以六個項目為載體,工作過程為導向,以任務帶動知識學習、技能訓練和職業素質的養成,逐步培養學生現代電子企業需要的職業素養與職業能力。
五、結語
基于工作過程“教、學、做”一體化的教學模式是工科類專業行之有效的一種教學形式,這種形式和不同的教學方法相結合變得靈活多變。所以本模式在應用之前,首先要深入研究教學做一體化模式的內涵及其實施方法,接著再仔細地研究一門課的具體特點,找到實訓中的具體事例、項目等,制訂好實施方案,確保教學過程順利進行。通過對《計算機輔助電子線路設計》課程體系、授課方式以及實踐環節的改革,應用了“教、學、做”一體化教學模式,結果表明:在該課程中應用此模式對于學生實際操作能力、應用能力的培養有很大的促進作用,既鞏固了學生所學的基礎理論,又推動其由理論知識向應用知識的方向轉化,同時也激發了學生的學習熱情。
參考文獻:
[1]孫文平.“工學結合、教學做合一”人才培養模式的探索與實踐[J].中國職業技術教育,2009,(9).
計算機輔助電路設計范文4
關鍵詞:EDA技術 電子工程 應用EDA是電子設計自動化(Electronic Design Automation)的縮寫,是從CAD(計算機輔助設計)、CAM(計算機輔助制造)、CAT(計算機輔助測試)和CAE(計算機輔助工程)的概念發展而來的。EDA技術是以計算機為工具,集數據庫、圖形學、圖論與拓撲邏輯、計算數學、優化理論等多學科最新理論于一體,是計算機信息技術、微電子技術、電路理論、信息分析與信號處理的結晶。
一、EDA技術的發展過程
1.初級階段:早期階段即是CAD(Computer Assist Design)階段,大致在20世紀70年代,當時中小規模集成電路已經出現,傳統的手工制圖設計印刷電路板和集成電路的方法效率低、花費大、制造周期長。人們開始借助于計算機完成印制電路板一PCB設計,將產品設計過程中高重復性的繁雜勞動如布圖布線工作用二維平面圖形編輯與分析的CAD工具代替,主要功能是交互圖形編輯,設計規則檢查,解決晶體管級版圖設計、PCB布局布線、門級電路模擬和測試。
2.發展階段:20世紀80年代是EDA技術的發展和完善階段,即進入到CAE(Computer Assist Engineering Design)階段。由于集成電路規模的逐步擴大和電子系統的日趨復雜,人們進一步開發設計軟件,將各個CAD工具集成為系統,從而加強了電路功能設計和結構設計,該時期的EDA技術已經延伸到半導體芯片的設計,生產出可編程半導體芯片。
3.成熟階段:20世紀90年代以后微電子技術突飛猛進,一個芯片上可以集成幾百萬、幾千萬乃至上億個晶體管,這給EDA技術提出了更高的要求,也促進了EDA技術的大發展。各公司相繼開發出了大規模的EDA軟件系統,這時出現了以高級語言描述、系統級仿真和綜合技術為特征的EDA技術。
二、EDA技術的特點
EDA技術代表了當今電子設計技術的最新發展方向,它的基本特征是采用高級語言描述,即硬件描述語言HDL(Hardware Description Language),就是可以描述硬件電路的功能。信號連接關系及定時關系的語言。它比電原理圖更有效地表示硬件電路的特性,同時具有系統仿真和綜合能力,具體歸納為以下幾點:
1.現代化EDA技術大多采用“自頂向下(Top-Down)”的設計程序,從而確保設計方案整體的合理和優化,避免“自底向上(Bottom-up)”設計過程使局部優化,整體結構較差的缺陷。
2.HDL給設計帶來很多優點:①語言公開可利用;②語言描述范圍寬廣;③使設計與工藝無關;④可以系統編程和現場編程,使設計便于交流、保存、修改和重復使用,能夠實現在線升級。
3.自動化程度高,設計過程中隨時可以進行各級的仿真、糾錯和調試,使設計者能早期發現結構設計上的錯誤,避免設計工作的浪費,同時設計人員可以拋開一些具體細節問題,從而把主要精力集中在系統的開發上,保證設計的高效率、低成本,且產品開發周期短、循環快。
4.可以并行操作,現代EDA技術建立了并行工程框架結構的工作環境。從而保證和支持多人同時并行地進行電子系統的設計和開發。
三、EDA技術的作用
1.驗證電路設計方案的正確性。設計方案確定之后,首先采用系統仿真或結構模擬的方法驗證設計方案的可行性,這只要確定系統各個環節的傳遞函數(數學模型)便可實現。這種系統仿真技術可推廣應用于非電專業的系統設計,或某種新理論、新構思的設計方案。仿真之后對構成系統的各電路結構進行模擬分析,以判斷電路結構設計的正確性及性能指標的可實現性。
2.電路特性的優化設計。元器件的容差和工作環境溫度將對電路的穩定性產生影響。傳統的設計方法很難對這種影響進行全面的分析,也就很難實現整體的優化設計。EDA技術中的溫度分析和統計分析功能可以分析各種溫度條件下的電路特性,便于確定最佳元件參數、最佳電路結構以及適當的系統穩定裕度,真正做到優化設計。
3.實現電路特性的模擬測試。電子電路設計過程中,大量的工作是數據測試和特性分析。但是受測試手段和儀器精度所限,測試問題很多。采用EDA技術后,可以方便地實現全功能測試。
四、EDA技術的軟件
1.EWB(Electronics Workbench)軟件。EWB是基于PC平臺的電子設計軟件,由加拿大Interactive Image Technologies Ltd.公司研制開發,該軟件具有以下特點:①集成化工具:一體化設計環境可將原理圖編輯、SPICE仿真和波形分析、仿真電路的在線修改、選用虛擬儀器、借助14種分析工具輸出結果等操作在一個集成系統中完成。②仿真器:交互式32位SPICE強化支持自然方式的模擬、數字和數、?;旌显?。自動插入信號轉換界面,支持多級層次化元件的嵌套,對電路的大小和復雜沒有限制。只有提供原理圖網絡表和輸入信號,打開仿真開關就會在一定的時間內將仿真結果輸出。③原理圖輸入:鼠標點擊一拖動界面,點一點自動連線。分層的工作環境,手工調整元器件時自動重排線路,自動分配元器件的參考編號,對元器件尺寸大小沒有限制。④分析:虛擬測試設備能提供快捷、簡單的分析。主要包括直流工作點、瞬態、交流頻率掃描、付立葉、噪聲、失真度、參數掃描、零極點、傳遞函數、直流靈敏度、最差情況、蒙特卡洛法等14種分析工具,可以在線顯示圖形并具有很大的靈活性。⑤設計文件夾:同時儲存所有的設計電路信息,包括電路結構、SHCE參數、所有使用模型的設置和拷貝。全部存放在一個設計文件中,便于設計數據共享以及丟失或損壞的數據恢復。⑥接口:標準的SPICE網表,既可以輸入其他CAD生成的SHCE網絡連接表并行成原理圖供EWB使用,也可以將原理圖輸出到其他PCS工具中直接制作線路板。
計算機輔助電路設計范文5
一、eda技術概念及現狀介紹
eda是電子設計自動化(electronicdesignautomation)的縮寫,在20世紀90年代初從計算機輔助設計(cad)、計算機輔助制造(cam)、計算機輔助測試(cat)和計算機輔助工程(cae)的概念發展而來的。eda技術就是以計算機為工具,設計者在eda軟件平臺上,用硬件描述語言hdl完成設計文件,然后由計算機自動地完成邏輯編譯、化簡、分割、綜合、優化、布局、布線和仿真,直至對于特定目標芯片的適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作。是計算機信息技術、微電子技術、電路理論、信息分析與信號處理的結晶?,F在對eda的概念或范疇用得很寬。包括在機械、通信、電子、航空航天、礦產、化工、醫學、生物、軍事等各個領域,都有eda的應用。eda在教學、科研、產品設計與制造等各方面發揮著重要的作用。在教學方面,現在幾乎所有理工科類的高校都有開設了eda課程。主要是讓學生了解eda的基本概念和基本原理、掌握用hdl語言編寫規范、掌握邏輯綜合的理論和算法、使用eda工本文由收集整理具進行電子電路課程的實驗驗證并從事簡單系統的設計。一般學習電路仿真工具(如multisim、pspice)和pld開發工具(如altera/xilinx的器件結構及開發系統)。科研方面主要利用電路仿真工具(multisim或pspice)進行電路設計與仿真;利用虛擬儀器進行產品測試;將cpld/fpga器件實際應用到儀器設備中;從事pcb設計和asic設計等。在產品設計與制造方面,包括計算機仿真,產品開發中的eda工具應用、系統級模擬及測試環境的仿真,生產流水線的eda技術應用、產品測試等各個環節。eda軟件的功能日益強大,原來功能比較單一的軟件,現在增加了很多新用途。如autocad軟件可用于機械及建筑設計,也擴展到建筑裝璜及各類效果圖、汽車和飛機的模型、電影特技等領域。
二、eda技術的特點
eda技術之所成為今天電子信息工程中的重要技術,具有“自頂向下(top—down)”的設計程序,這就確保設計方案整體的合理化;由于eda采用高級語言描述,有語言公開可利用、描述范圍廣、可以系統編程和現場編程等特點;自動化程度高所以可以進行各級的仿真、糾錯和調試工作。這些特點促使eda技術得到廣泛的應用。
三、eda技術的作用
eda技術中的溫度分析和統計分析功能可以分析各種溫度條件下的電路特性,便于確定最佳元件參數、最佳電路結構以及適當的系統穩定裕度,真正做到電路特性的優化設計。由于受到測試手段和儀器精度限制,測試的時候會出現很多問題,dea技術方便得全功能測試解決了數據測試和特性分析的問題。
四、eda常用軟件
eda軟件發展很快,目前被我國廣泛應用的有:multisim7(原ewb的最新版本)、pspice、orcad、pcad、protel、viewlogic、mentor、graphics、synopsys、lsiiogic、cadence、microsim等等。下面簡單介紹一下pcb設計軟件、ic設計軟件、pld設計工具及其它eda軟件。
1、pcb設計軟件。pcb(printed-circuitboard)設計軟件更是種類繁多,如protel、orcad、viewlogic、powerpcb、cadencepsd、mentorgraphices的expeditionpcb、zukencadstart、winboard/windraft/ivex-spice、pcbstudio、tango、pcbwizard(與livewire配套的pcb制作軟件包)、ultiboard7(與multisim2001配套的pcb制作軟件包)等等。
2、ic設計軟件。ic設計工具也很多,asic設計領域有名
轉貼于
的軟件供應商主要有cadence、mentorgraphics和synopsys。中國華大公司也提供asic設計軟件(熊貓2000)。
計算機輔助電路設計范文6
提高非計算機專業學生的計算機應用能力,除了改革現在的計算機教學模式,更關鍵的一步就是加強實踐性教學中的一個重要環節:畢業設計。它是高校教學工作中十分重要的環節,隨著時代的發展,對高校畢業生的要求越來越高,畢業設計的內容也在不斷地充實和更新。在計算機應用日益普及的今天,計算機應用已成為畢業設計的組成部分。
1 非計算機專業計算機課程教學目標和課程體系
國家教育部對于高校非計算機專業學生的計算機教育提出了明確的目標[1] :使學生掌握計算機軟、硬件技術的基本知識,培養學生在本專業與相關領域中的計算機應用開發能力,培養學生利用計算機分析問題、解決問題的意識,提高學生的計算機文化素質。為達到國家教育部確立的基本目標,除常規的計算機教學之外,在畢業設計中加強計算機應用,有利于培養學生在本專業領域中的計算機應用開發能力,有利于提高畢業生的綜合素質。
為了提高學生掌握計算機應用的技能,從專業應用和學生的實際情況出發,非計算機專業課程體系基本上可以分為必修課和選修課。必修課具體分三類課程:計算機文化基礎、計算機語言、本專業領域相關的應用軟件。意圖在于形成非計算機專業學生計算機知識技術的公共基礎和專業領域的應用基礎。選修課開設流行軟件知識和使用,以擴大和延伸學生計算機知識及技術的應用能力空間,并跟隨計算機應用軟件的潮流。開設的必修課和選修課為非計算機專業學生在畢業設計中應用計算機進行本專業領域的開發設計工作奠定了良好的基礎。
2 畢業設計中計算機應用存在的主要問題
由于多方面的原因,在畢業設計中應用計算機進行輔助設計的做法目前還很不平衡,在畢業設計中應用計算機的方式存在一些問題。
2.1 只注重專業知識綜合運用而將計算機應用簡單化
畢業設計以專業知識綜合運用為主,而計算機的應用僅是圖表文檔處理等。這種畢業設計雖然使學生在專業知識綜合運用方面得到了較好的鍛煉,但由于計算機應用與專業實踐的結合程度低,學生在這方面收獲不大,不利于提高學生在本專業領域中的計算機應用開發能力。盡管學生經過四年的本科學習掌握了一定的計算機應用能力,但這種應用能力沒有或很少與實踐相結合,未能在與專業實踐相結合的應用中得到深化、拓寬和提高,一旦學生走上專業工作崗位仍需要一個再學習、再提高的過程,這勢必延長其進入“角色”的時間。
2.2 過分強調計算機的應用而忽視專業知識綜合運用
畢業設計的選題、設計內容、時間安排、設計成果等,都是以計算機應用技術的實踐為主,而專業知識的綜合運用所占的比重較低,且計算機應用技術與專業知識的結合也屬于淺層次的。如以計算機為手段對專業知識進行一般性的介紹,包括圖片顯示、多媒體演示等,沒有涉及所學專業的結構設計、計算等深層次的問題,這種畢業設計從形式到內容更像是計算機在某一方面的應用技能訓練。由于沒有得到專業知識綜合運用的實踐鍛煉,學生運用專業知識解決實際工程問題的能力并沒有得到實質性的提高。
以上兩種畢業設計方式都存在片面性:前者沿用多年一貫的傳統畢業設計形式,與計算機應用結合不夠,不利于學生全面提高工作能力;后者喧賓奪主,把專業知識的綜合運用簡單化,偏離了畢業設計的初衷。究其原因,都是未能把握好在畢業設計中專業知識的綜合運用與計算機應用技能相結合的尺度。我們認為,要提高畢業設計的效果,達到畢業設計的基本目的,體現時代賦予畢業設計的新內涵,必須做到畢業設計與計算機應用有機結合,必須堅持以綜合運用專業知識為主,同時強化計算機應用技能培養的原則。
3 綜合運用專業知識,緊密配合計算機應用進行畢業設計
基于對畢業設計中把握計算機應用尺度的認識,我們在非計算機專業學生畢業設計教學實踐中進行了嘗試,并取得了一定的成效。為了搞好畢業設計,做到畢業設計與計算機應用有機結合,我們圍繞畢業設計的主題,積極尋找設計內容與計算機應用的結合點,把握計算機應用在畢業設計中的尺度。在指導學生畢業設計過程中我們做了以下幾方面的工作:
3.1 科學選題
畢業設計的課題應能使本專業所學的理論知識進一步深化,換句話說,設計應盡可能包括多門專業基礎課和專業課的綜合運用。并且緊密結合計算機應用,有利于學生的全面訓練。在去年我校的應用電子專業畢業設計中,從以綜合運用專業知識為主,同時強化計算機應用技能培養的目標出發,結合應用電子專業的特點,此次畢業設計將本專業的實際問題的應用設計與計算機應用有機地結合在一起,把計算機應用作為設計內容的組成部分。為此,我們從應用實例中抽選出多個設計題目,經過篩選,最終確定畢業設計的題目是“傳感器探頭及信號轉換電路設計”。設計的目的在于讓學生綜合運用所學的專業知識,根據自動檢測技術課程中所學的傳感器原理和綜合電路知識,在計算機的輔助下完成傳感器探頭及信號轉換電路設計、調試工作。從而達到培養和提高學生綜合能力和產品開發意識之目的。該設計內容充實,專業知識覆蓋面寬,且涉及基于Multisim 2001仿真軟件和EDA(Electronic Design Automation即“電子設計自動化”)設計工具Protel-Nexar 2004的使用。
3.2 做好前期準備工作
考慮到畢業設計的需要,我們根據學生對Protel和Multisim這兩個應用軟件掌握的程度,在畢業設計之前,利用課余時間有針對性地舉辦了應用軟件短期輔導班。在通過教師畢業設計前的輔導,同學上機操作練習,熟練掌握這兩個應用軟件的操作技能。該學習班深受同學歡迎,大家對學習應用軟件表現出很高的熱情。該學習班的舉辦對畢業設計起到了很好的促進作用,參加學習的同學在畢業設計中表現突出,他們不僅利用應用軟件出色地完成了設計任務而且還影響其他同學,起到了傳、幫、帶的作用。
3.3 指導方法的改進
本次畢業設計任務較重,若在有限的畢業設計時間內(共12周)完成全部設計任務,并開模、組裝與調試,顯然不現實。因此,我們在畢業設計中突出重點,注重設計思路、設計框架的完整性,對某些細節問題或重復性的設計計算內容不作要求。具體做法是把電路原理圖設計、元器件技術參數的計算、位號設計、印制版電路圖和組裝平面圖等作為重點內容,而氣敏、熱敏、光敏、濕敏、壓敏探頭的選擇和開模與制作等省略,從而節省了時間,確保計算機應用的可能性。
4 計算機應用在畢業設計中的主要體現
4.1 編程計算元器件技術參數可視化
設計當中所需要元器件種類和數目相當多,元器件技術參數的計算復雜,計算量大、重復計算多,用常規的計算方法耗費大量時間,且計算累積誤差較大。利用VB語言按照理論要求編程計算設計當中所有需要元器件的參數,通過編程計算節省了時間,提高了計算精度,對計算結果的可視化處理更為形象直觀。
4.2 計算機輔助設計
Multisim 2001仿真軟件和Protel是應用電子專業的常用應用軟件。根據大學生的計算機能力結構和應用電子專業學生的一般特點,考慮計算機技術在電子電氣領域的現實狀況,目前應用電子專業學生(本、???的計算機知識和能力培養的層次,側重在“使用”計算機和“運用”計算機的能力層次上的培養[2]。因此我們要求全體同學都熟練掌握這兩個軟件的使用。設計中用Multisim 2001仿真軟件進行電路原理圖設計及計算機仿真實驗。對于Protel計算機輔助設計軟件,學生們有一定基礎,通過畢業設計實踐,使大家進一步熟悉 Protel的基本繪制電路圖命令,并能操作繪圖儀等設備,提高運用EDA工具Protel進行電路板圖設計的能力,滿足今后從事工程設計的需要。
4.3 多媒體科研匯報、設計原理和設計說明書演示
PowerPoint軟件較易掌握,設計組的同學都采用了PowerPoint幻燈片進行設計成果匯報。畢業答辯時,計算機演示與口頭陳述相結合,生動形象,效果好,使學生體會到了計算機技術在科研匯報中應用的優越性。一些掌握了多媒體軟件應用的同學還將畢業設計中較抽象的設計原理:非電信號轉換成電信號原理、信號的探測和轉換,運用二維動畫軟件flash轉化為直觀新穎的動畫,以增強設計的效果。同時將文字和插圖等多媒體信息做成具有超鏈接功能的說明文檔,使得評閱者對畢業設計說明書的查閱變得有趣生動。
5 畢業設計效果分析
從畢業設計的實踐來看,此次畢業設計選題、定位適宜,時間安排合理,畢業設計和計算機的應用既相互滲透,又彼此獨立;既突出了畢業設計的主題,又充分體現了計算機的應用,達到了預期的目的。在教師和學生的共同努力下,經過12周緊張有序的工作,學生如期完成設計任務。畢業答辯時,每人提交的成果設計說明書、電路設計圖、元件清單和具有計算功能的程序以及多媒體幻燈片報告,經考核評比,該設計組獲校優秀畢業設計組。通過畢業設計,學生不僅掌握了傳感器探頭及信號轉換電路設計的基本程序和方法,鍛煉了運用專業知識獨立分析和解決實際問題的能力,同時在設計中應用計算機的技能得到了提高,為今后從事實際工作奠定了良好的基礎。