时间：2022-07-25 10:46:54
EDA技术是基于电子计算机发展起来的新技术，是以电子技术为基础，计算机技术为辅助载体，软件技术为核心元素的综合性技术。它摆脱了传统电子技术微电子电路设计复杂以及控制程序编写困难等技术问题，进一步提高了电子技术的发展水平，因此将EDA技术引入到电子技术教学中具有极强的现实意义。
1.基于EDA技术的电子技术理论教学
模拟电子技术和数字技术是电子技术的两大组成部分，长期以来这两个部分都是相互独立的。随着科技的不断发展，大规模集成电路以及微电子电路的出现，相互独立的局面已被打破，同时也改变了电路元器件以及电子控制等系统限制。在现代的电子技术中模拟电子技术部分包括为半导体PN结、微变等效电路、电路的控制与正负反馈电路、集成运放等效电路、偏置电路等内容。模拟数字技术则强调电路的规律性与控制性，由于在模拟电子技术中的使用的半导体晶体都是非线性器件，因此产生的控制信号都是非线性信号，各种放大电路的组成都是通过加偏执电路，利用半导体的单向导电性以及稳压性来实现的。因此将EDA技术引入到电子技术理论教学，重点要放在各种放大电路的处理、分析以及衍生，因为所有的放大电路以及偏置电路运用的都是最基本的二级管放大原理。在教学上要将各种离散的电子技术知识串接起来进行教学，使得包括逻辑电路、定时器和触发器以及数模转化等知识在EDA这一主线能够统一起来，更好地提高电子技术教学质量。在进行理论知识教学的同时要配合适当的实验讲解，培养学生良好的思考能力与动手分析能力。
2.基于EDA技术的电子技术实践教学
电子技术实验教学是辅助电子技术理论教学，是提高学生灵活运用所学的理论知识的实践，而EDA技术的引入更是给传统的电子技术实践教学带来了全新的体验。在传统的电子技术教学实验中，学生使用分开的电子元器件在实验台上进行搭线桥接各种电路，即使在进行数字技术实验也是通过接线的方式来进行试验。这种搭积木式的试验方式大大降低了学生对于电子技术试验的兴趣。同时这种实验方法对于电子元器件、试验台等精度要求较高，学生在实验中遇到的问题较多，而老师则是把主要精力放在处理学生实验中遇到的各种实验问题，如接线错误以及元器件损坏等，这样极大地降低了电子技术实验效果。在采用EDA技术后，老师通过运用强大的EDA仿真软件以及EDA实验平台，可以大大提高电子技术的实验效果。在进行试验之前，学生利用EDA进行模拟实验，可以提前发现试验中的问题，并且进行独立思考。进而在实际的硬件试验中，学生可以更快更好地完成电子技术相关实验内容。利用这种EDA仿真软件以及EDA实验平台和硬件实验相结合的方式，既锻炼了学生综合运用EDA技术的能力，也使得学生对于电子技术的相关知识掌握得更加牢固。
二、促进EDA在电子技术教学中的应用的措施
EDA技术教学在电子技术教学中有着重要的运用，但是受制于传统电子教学中存在的问题，EDA技术教学不能够很好地开展开来，因此我们需要改变现有的电子技术教学状况，促进EDA在电子技术教学中的应用。
（一）改革目前的应试考试制度
考试是检验学生对于知识的掌握情况，是教学成果中重要的一个环节。在电子教学中不仅要让学生掌握最基本的计算机内部结构理论知识，更要让学生具备较强的实践能力、思考能力、自我总结能力以及创新能力，这些综合能力才能体现出学生综合素质。但是目前的考试制度是一张试卷定分数，仅仅体现出学生的考试能力，其他能力体现不出来，因此需要改革现有的应试考试制度。
1.在实验考核中
应该包含各个方面的考核，才能体现出学生对于知识的掌握程度以及运用程度。应该包括实验报告、实验操作、实验总结等，这样才能体现出教学过程中的以人为本思想，提高学生的创新能力。只有在制度上有了创新，才能提高学生将理论知识运用在实际中的能力。
2.在考试中
应该加大开放性试题以及实验性试题在总分数中的比例，引导学生不断在学习过程中注意观察，不断思考，细心总结。提高学生发现问题以及解决问题的能力，培养学生自我思考的能力。
（二）通过教育媒体的运用来提高教学效果
随着网络的发展，多媒体教学已经越来越广泛地被运用到教学中来。所以我们在电子技术这门课程中，可以运用多媒体来进行辅助教学。通过在多媒体上展示出电子技术的基本原理以及这些原理在电子设备上的运用，然后对于电子设备进行模拟拆解，并且将这些拆解后模块各自的功能以及在使用中容易出现的问题等进行分析。而EDA技术作为较新的技术，融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术等高新技术，因此通过EDA技术可以自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合及优化、布局布线、仿真以及对于特定目标芯片的适配编译和编程下载等工作。所以在多媒体这一平台进行EDA电子技术教学比单纯的讲解教学效果要好得多，学生更能清晰明了地掌握电子技术相关知识。所以老师要学会借助多媒体来进行EDA电子教学，不仅要考虑到教学的方法，也要考虑到教学的效果。只有学生真正掌握了电子技术知识，老师的教学任务才算完成了。
（三）引进专业的教师队伍
【关键词】Multism 10EDA技术电子线路设计教学改革
【基金项目】贵州省科技厅联合基金的项目：黔科合JLKS[2011]2号；2012年贵州省教改培育项目:现代通信原理课程教学体系设计及教学方法优化研究。
【Abstract】Electronic circuit course is a core professional foundation of electronic information specialty，which occupies the important position in the education of bachelor in various universities. This paper reviews the course in the teaching, the necessity of introducing EDA teaching, understand the characteristics of the EDA teaching software, this paper expounds the electronic circuit and EDA teaching combining the teaching practice exploration. With the rapid development of electronic information industry of the traditional teaching methods can?蒺t let students to meet the needs of the development of the industry very well. In order to help our students to learn communication technology more easy and improve their practical ability in communication applications, an innovative teaching reform is imperative.
【Key words】Multism 10, EDAtechnology, Electronic circuit design, teaching reform
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）05-0216-01
电子技术和计算机技术的紧密结合,打破了电子线路课程教学的传统模式，在该课程中融入了“计算机和EDA软件技术合二为一”的新的电子设计技术理念。EDA软件技术平台，以硬件描述语言VHDL完成设计，以集成电路为载体，使得学生们能在计算机上完成电路线路从设计、分析、测试直到印刷电路板的整个设计过程。因此,在电路线路实验课程中，引入EDA工具软件进行仿真设计, 让学生在一定程度上掌握EDA技术和Multisim10这一适用于模拟/数字电路板的设计工作的EDA仿真软件，不但促进学生掌握理论知识、掌握EDA技术，还能提高学生的综合分析能力和电子产品设计创新能力。
1.传统电子线路课程教学缺点
传统的电子线路课程教学, 首先学生要自己设计出电路图, 然后在实验室进行搭线,最后进行电路调试，得出结果。由于受实验室条件的限制如经费和数量品种,在调试过程中,不仅不能及时提供全部所需器件来调整电器元件参数,而且存在仪器和元件的损坏问题。这种教学手段对于理论基础知识能很好掌握，但是效果往往不是很理想，在实验过程中，虽然学生电路理解掌握了，但是由于设备使用问题或者设备老化，从而导致实验失败。为了让学生很好的将理论与实验相结合起来， 将EDA教学引入电子线路课程，当代电子系统的设计已经越来越依赖于 EDA 工具的支持。因此,改革传统课程设计教学结构和模式, 把 EDA教学与电子线路课程设计结合起来是适应信息技术发展的需要,也是高等教育实践环节教学改革的必然趋势。
2.EDA在电子线路课程中应用
2.1电子线路课程中EDA软件的选择
将EDA教学引人到电子线路课程中，软件选择也很重要，一个好的EDA软件要覆盖电路的设计与仿真、PCB自动布局布线等功能。采用MULTISIM 10 软件，它拥有仿真度很高的常用电工电子元器件模拟库，使用Multisim10软件对实际电路进行有效的模拟和数字仿真分析，首先,在软件的操作面上绘制电路功能的电路原理图, 其中有元器件的选取和元器件之间的物理连接；然后, 根据在根据电路要求选取元件参数;其次,利用Multisim10虚拟实验平台提供的虚拟实验仪器如万用表、信号发生器等虚拟软件进行参数的测量, 并把测量结果与理论实际计算进行对比和结果分析。
2.2 EDA软件在理论课程和实验课程中应用
EDA 技术的引入改变了传统的教学模式，真正为老师和学生们搭建了一个可以相互交流的平台。首先，在运用EDA技术下的电子线路课程，不同于其他课程的讲授，这些课程只是在课堂上进行教学,并没有把理论与实践相结合起来。如何将理论和实验教学环节相结合从而能适应当代电子信息技术的发展是我们当前所面临的新课题。为此 ,我们对电子线路课程进行了几个方面的教学改革。第一，根据教学要求和学生的实际情况,选择适合的EDA 软件,在电子线路课程的教学过程中结合 EDA 技术软件进行教学，教师在课堂教学中应用EDA软件，可以使学生们能更加直观/主动的去学习，能够自身于电子线路的实际环境中，不再只是作为一个知识接受者，而转变为一个对电路知识探研者。第二、在对学生的实验课程上，对学生侧重于硬件描述语言VHDL语言编程的指导 ,让学生能掌握一种硬件描述语言，并且要求学生们能熟练的掌握和运用其中一种EDA 软件如(Multisim、Max+PlusⅡ等)。第三、让学生能运用PCB 设计。第四、把 EDA 教学引入到电子线路课程设计重点就是让学生把课堂上的理论学习和实践方面相结合，运用EDA 手段把过去熟悉的电路原理的分析、参数计算和虚拟仪表分析、仿真验证等结合起来，让学生能很好的熟悉当代的电子设计的程序步骤和技能，这对于学生今后从事专业技术工作无疑是个启蒙训练。
3.电子线路课程的教学设计
根据学生的实际情况和兴趣方向进行引导和教学。在原理设计这个环节需要学生综合运用“电子线路”课程所学的知识 ,通过调查研究、查阅资料、进行方案选择、论证。总体和单元电路设计、参数计算和元器件选择。这个环节与电子线路课程学习紧密相关 ,是每个学生必须掌握的学习内容。在 EDA 应用这个环节要求学生学会使用一种 EDA工具,并在计算机上对设计结果进行仿真分析。学生对所选课题作出的设计方案应先采用一种 EDA 软件画出原理图并进行仿真验证得出最理想的电路设计方案 ,最后在实验室进行搭线和电路调试。通过这一教学环节使学生了解电子设计自动化技术的基本概念，并熟练掌握一种 EDA 工具进行电子电路简单系统的设计。
4.结束语
本文首先分析了电子线路课程教学中存在的问题,并就如何提高课程教学进行了探讨,按照因材施教的原则提出了依靠优化教学体系合理组织教学内容,综合运用EDA教学和电子线路课程设计的结合,认真分析不同 EDA 软件的特性,选择适当的 EDA 教学工具,从而培养学生掌握现代化的设计思想和设计方法 , 加大实验力度等措施提高教学质量，形成以教师为主导学生为主体软件实验补充硬件实验的创新性教学方式，事实证明近几年来我们在本科学生创新意识培养教学手段现代化建设教学效果的提高方面取得了良好的成效,形成了自己的课程特色,学生的学习兴趣学习成绩和应用能力都有了显著提高,今后我们将会不断学习新的教育理念，更好地促进实践课程教学改革的发展 。
参考文献：
[1]王振宇. 电子设计自动化[M].电子工业出版社,2007.
[2]陈攀峰,刘骁.Multisim 仿真软件在电路实验教学中的应用[J].中国电力教育,2006,(S4):110.
[3]邢娅浪,赵锦成.“电路分析”课程教学改革的实践与思考 [J].中国电力教育,2010,(10):85.
[4]沙春芳.Multisim 10 在模拟电子技术教学中的应用[J].中国现代教育装备,2011：125-126.
[5]王培光, 高春霞,赵璞.电气信息类工程数学教学改革的探 索与实践[J]. 教育与职业,2010,666 (26):109-110.
关键词：电子工程；EDA技术
一、EDA技术概念及现状介绍
EDA是电子设计自动化（ElectronicDesignAutomation）的缩写，在20世纪90年代初从计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）的概念发展而来的。EDA技术就是以计算机为工具，设计者在EDA软件平台上，用硬件描述语言HDL完成设计文件，然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。是计算机信息技术、微电子技术、电路理论、信息分析与信号处理的结晶。现在对EDA的概念或范畴用得很宽。包括在机械、通信、电子、航空航天、矿产、化工、医学、生物、军事等各个领域，都有EDA的应用。EDA在教学、科研、产品设计与制造等各方面发挥着重要的作用。在教学方面，现在几乎所有理工科类的高校都有开设了EDA课程。主要是让学生了解EDA的基本概念和基本原理、掌握用HDL语言编写规范、掌握逻辑综合的理论和算法、使用EDA工具进行电子电路课程的实验验证并从事简单系统的设计。一般学习电路仿真工具（如multiSIM、PSPICE）和PLD开发工具（如Altera/Xilinx的器件结构及开发系统）。科研方面主要利用电路仿真工具（multiSIM或PSPICE）进行电路设计与仿真；利用虚拟仪器进行产品测试；将CPLD/FPGA器件实际应用到仪器设备中；从事PCB设计和ASIC设计等。在产品设计与制造方面，包括计算机仿真，产品开发中的EDA工具应用、系统级模拟及测试环境的仿真，生产流水线的EDA技术应用、产品测试等各个环节。EDA软件的功能日益强大，原来功能比较单一的软件，现在增加了很多新用途。如AutoCAD软件可用于机械及建筑设计，也扩展到建筑装璜及各类效果图、汽车和飞机的模型、电影特技等领域。
二、EDA技术的特点
EDA技术之所成为今天电子信息工程中的重要技术，具有“自顶向下（Top—Down）”的设计程序，这就确保设计方案整体的合理化；由于EDA采用高级语言描述，有语言公开可利用、描述范围广、可以系统编程和现场编程等特点；自动化程度高所以可以进行各级的仿真、纠错和调试工作。这些特点促使EDA技术得到广泛的应用。
三、EDA技术的作用
EDA技术中的温度分析和统计分析功能可以分析各种温度条件下的电路特性，便于确定最佳元件参数、最佳电路结构以及适当的系统稳定裕度，真正做到电路特性的优化设计。由于受到测试手段和仪器精度限制，测试的时候会出现很多问题，DEA技术方便得全功能测试解决了数据测试和特性分析的问题。
四、EDA常用软件
EDA软件发展很快，目前被我国广泛应用的有：multiSIM7（原EWB的最新版本）、PSPICE、OrCAD、PCAD、Protel、Viewlogic、Mentor、Graphics、Synopsys、LSIIogic、Cadence、MicroSim等等。下面简单介绍一下PCB设计软件、IC设计软件、PLD设计工具及其它EDA软件。
1、PCB设计软件。PCB（Printed-CircuitBoard）设计软件更是种类繁多，如Protel、OrCAD、Viewlogic、PowerPCB、CadencePSD、MentorGraphices的ExpeditionPCB、ZukenCadStart、Winboard/Windraft/Ivex-SPICE、PCBStudio、TANGO、PCBWizard（与LiveWire配套的PCB制作软件包）、ultiBOARD7（与multiSIM2001配套的PCB制作软件包）等等。
2、IC设计软件。IC设计工具也很多，ASIC设计领域有名的软件供应商主要有Cadence、MentorGraphics和Synopsys。中国华大公司也提供ASIC设计软件（熊猫2000）。
关键词：轨道交通；信控专业；工程应用；电子电路课程；EDA平台支撑；
中图分类号：TP39 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）07（b）-0000-00
Abstract. Electronic circuit course is one of the important basic courses for undergraduate students in the electronic majors. The current teaching approaches are proposed for undergraduate education， not suit for distinguished engineers. In order to meet the requirement of distinguished engineer education， we propose a novel approach - EDA learning carrier teaching for undergraduate electronic circuit course in railway transportation majors. In this approach， teacher explains theory of electronic circuit course using EDA， and students participate in problem solving， solution verification， practice and examine （theory and practice） with EDA. It aims to promote the ability of linking theory with practice and problem solving.
Keywords： Railway Transportation； Signal and control major； Engineering application； Electronic circuit course； EDA platform support ；
1.引言
现代科技飞速发展对本科层次工科教育提出新的要求，现代工科培养目标是造就一批创新能力强、适应经济社会发展需要的各类型工程技术人才，服务国家的新型工业化发展和创新型国家建设 [1]，为此，国家战略性的提出了“卓越工程师计划”。对于本科电类专业，电子电路课程是必修课程，是高校培养电力电子工程师和相关领域科研人才的最重要基础课程之一，它包括了电路原理、模拟电子技术和数字逻辑电路课程。随着电路集成度和规模不断扩大，EDA软件已成为电路设计、分析、测试和仿真必不可少的工具，EDA课程是基于EDA的电子技术实践课程，是电子技术工程师培养不可缺少的课程。轨道交通信控专业（本科）是适应新时代轨道交通大发展背景下设立的高层次人才培养专业，具有极强的工程应用背景，因此，如何实现适用于轨道交通信控专业的电子技术课程教学是该专业人才培养的关键环节。
图1给出了电路原理、模拟电子技术，数字电路以及EDA技术的知识点关联。从图可知，电路原理与模拟电子技术是紧耦合关系；数字逻辑电路与模拟电子电路的信号处理对象和分析方法完全不同，两者的直接耦合点较少；EDA技术课程与电路原理和电子技术基础紧密相关，贯穿于电子电路课程的整个体系中。
2. 电子技术课程教学的问题
1）在制定本科教学计划时，高校通常将电子电路课程和EDA技术课程开设在不同学期，其中，电路原理和电子技术基础基本为必修课程，而EDA技术课程为选修课程，有些高校甚至不开设EDA课程。EDA课程的弱化导致学生对电子电路课程所学知识的应用了解不深刻，理论联系实际不够，解决问题和动手实践的能力较弱。
2）在课堂中，学生是“听”和“看”。“听”是学生听教师的讲解，“看”是学生对课本和多媒体课件内容的阅读，目前的多媒体课件仍然以静态内容为主，少数有动态演示。电子电路课程的知识体系庞大、理论抽象、难点较多，特别是一些电路的参数复杂，输出变化多，静态课件无法帮助学生深入和理解知识点，学生收获甚微。
3）电子电路课程与电子技术发展联系紧密，电子技术的不断革新使课程必须紧跟其发展步伐。电路中许多科学问题来源于实际技术与工程问题，传统的电子电路课程教学针对的是电子技术发展中某阶段的问题，对许多新出现的问题具有不适应性，例如，对较大规模的电路分析，仅通过多媒体课件和教师讲解无法使学生对其深入的理解。
3 基于EDA平台支撑的教学模式
电子电路课程的改革和探索主要有三种，一种是通过引入EDA等技术进行辅助教学[2-3]，提高课堂效果，这类方法以EDA为辅助教学手段；其次是通过教学内容的提炼，突出重点，分层教学，是理论教学层面的改进[4]；第三种是基于项目的实践化教学，偏重实训，主要用于课程设计和高职高专教学[5-6]。以上的教学改革对象为本科基础理论教学和高职高专实训教学，与本科层次人才的培养并不适应。轨道交通信控专业的培养计划为“厚基础、重实践、求创新”，其课程教学应该有根本性的变化。
3.1 课程教学
新的课程教学有以下特点：1）教学载体和内容需适应电子技术领域的前沿发展；2）从单一的学生学习知识和利用工具变为以现代化电路辅助设计（EDA）工具为支撑的“基础理论+工程应用”模式；3）应以将提升学生的工程应用能力（特别是与轨道交通信号控制系统相关的应用）为重要指标。
基于EDA平台支撑的电子技术课程教学旨在使学生打下扎实的理论基础，培养学生独立思考意识，提高学生的实践和解决问题的能力。EDA平台支撑的教学针对轨道交通信控专业培养所提出的教学方法，是将EDA技术融入到电子电路课程的教学各环节，包括课堂讲解、课程练习和课程考核，为理论教学提供系统性教学手段，具有工程技术创新的培养特点，在原有理论教学的基础上，更强调先进性、技术性和工程应用性。
3.2 教学流程
针对轨道交通信控专业本科层次人才培养，我们提出了一种新的基于EDA平台支撑的电子电路课程教学。基于EDA平台支撑的教学以“问题提出理论知识点（EDA工具） 教师讲解（EDA工具）问题解决（EDA工具）：包括学生验证（EDA工具），练习与考核（EDA工具）”为教学链，通过以EDA为载体形式在教学链中嵌入，达到理论知识点与应用的双重教学目的。EDA嵌入式教学包含以下重要节点：
教师讲解与演示：利用EDA系统进行电子技术知识点讲解，以动静结合的方式讲解重要知识点和难点；
解决方案：思考问题的解决方案，由教师进行实例求解和讲解，学生参与部分问题求解；
学生对多种EDA系统（Multisim-电路原理，PSPICE-模拟电路，QuartusII-VHDL和Preteus-数字系统设计）的学习与使用；
验证：学生利用EDA系统对问题的方案进行实际测试和验证，在验证过程中提出新的问题，达到理论联系实际的效果；
课后练习：教师布置课后习题内容，学生利用所学知识和EDA系统完成作业，以此巩固知识点，提高问题解决能力；
课程考核：分为理论考核部分和项目实践，理论考核部分主要测试学生基本定理掌握和知识点的理解；项目实践则需要学生根据题目在EDA系统上完成方案设计、电路设计、仿真与测试，项目考核是考察学生对理论知识点的应用能力。
图2中对比了传统EDA辅助教学和新的EDA平台支撑教学模式对比。从图2中看出，EDA学习载体的教学是EDA作为与电子课程中各问题求解的手段，并不是单一的演示，是一种基于EDA平台的教师-学生的互动教学方式，而非简单的将EDA作为演示或仿真手段，这与EDA辅助教学是有本质区别的。
4.结束语
电子技术课程是轨道交通信控专业的基础必修课程，其重要性不言而喻，该课程的行业背景决定了该课程教学必须兼具理论基础和工程应用两个方面。为了适应新时代的本科层次工程技术人才培养要求，本文提出一种基于EDA平台支撑的教学模式，旨在提高学生的理论联系实际和解决轨道交通电类工程问题的能力。
References
[1] Ministry of education， China Academy of Engineering， 《General criteria for the education and training program on excellent engineer 》 2013.
[2] Wang Weidong， Qin dongcheng， Zhao Zhonghua， The introduction of EDA， to improve the teaching of Electronic Circuit Courses， Journal of Research on Higher Engineering Education， 1（2002）76-78.
[3] Gao Haikuo， Ma Shengnan， Exploration on teaching reform of electronic circuit CAD， Education Teaching Forum. 19（2014）40-41页
[4] Nie Hui， A preliminary study on the teaching method of "three cases" in the course of electronic circuit， Theory and Practice of Contemporary Education ，5（2013） 106-107
关键词:数字电子技术;EDA技术;结合;仿真
中图分类号:TP331.2文献标识码:A
文章编号:1004-373X(2009)20-120-03
Discussion on Combination of Digital Electronic Technique and EDA Technique
CAO Lijie,LI Songsong
(Dalian Fisheries University,Dalian,116023,China)
Abstract:Because of research on the combination of "Digital Electronic Technique"and "EDA Technique" is shortage,advantages of the combination between them are mon EDA software Max+Plus Ⅱ is introduced,and advantages of the combination of digital electronic technique and EDA technique are analyzed with examples and simulation.From the analysis,it is clearly that the combination of two classes has advantages such as:realization of hardware design with software,analysis ofthe circuit condition,realization of the "open" digital circuit laboratory.Through the combination of two classes,teachers can explain the theory clearly,students have more chance to examine circuit.It has positive effect in teaching and learning.
Keywords:digital electronic technique;EDA technique;combination;simulation
在信息社会中,数字化是电子产业发展的必然趋势,因此在电子信息及相关专业的教学中也越来越看重数字技术,数字电子技术作为数字技术中一门极其重要的学科基础课在本科教学中很受重视。EDA(Electronic Design Automation)技术作为数字电子技术的延伸,已经引入到电子信息类本科教学中[1-3]。目前,单独针对数字电子技术课程和EDA课程的教学改革比较多,但是对于将两门课程结合起来有何优势的研究还有待教师探索[4-6]。因此,通过使用常用的EDA工具软件,结合实例,就数字电子技术与EDA技术相结合做一探讨。
1 常用EDA工具软件简介
常用的EDA软件有加拿大IIT公司推出的EWB(Electronics WorkBench),在EWB基础上形成的Multisim以及美国Altera公司开发的Max+Plus Ⅱ [7]。
目前,我校EDA实验室所使用的软件是美国Altera公司开发的Max+Plus Ⅱ,所以本文中的例子都是基于此平台进行的。
Max+Plus Ⅱ(Multiple Array and Programming Logic User System)具有Windows操作系统的程序界面,采用全菜单操作和鼠标操作方式,是一个方便、易学易用、功能全面的EDA工具。Max+Plus Ⅱ支持原理图、VHDL语言和Verilog语言文本文件,以及波形EDIF等格式化的文件作为设计输入[7]。使用Max+Plus Ⅱ进行电路设计的流程简单,经过设计输入、设计编译、设计仿真、下载即可完成。
2 数字电子技术与EDA技术相结合的几点益处
2.1 将数字电子技术中难以实现的硬件设计转换为软件设计
在传统的数字电子技术教学中,讲授组合逻辑电路设计时,首先分析设计要求,按照要求列出真值表;然后进行逻辑函数表达式的化简,得出表达形式最简的输出函数表达式,最后画出逻辑图。当输入变量比较少时,这种方法无疑是简单有效的,但是,当输入变量比较多时,这种方法就显得很吃力。下面以设计8位奇校验电路为例进行说明。
若采用传统的设计方案,首先需要画出8变量真值表,8变量真值表需要28行(即256行),这就非常麻烦,而逻辑函数的化简更是难上加难。如果借助Max+Plus Ⅱ软件,使用VHDL语句,按照8位奇校验逻辑功能,用软件方法来实现硬件设计。8位奇校验电路的VHDL程序如下所示[8]:
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
entity p_check is
port(a:in std_logic_vector (7 downto 0);
y:out std_logic);
end p_check;
architecture art of p_check is
begin
process(a)
variable tmp:std_logic;
begin
tmp:='1';
for i in 0 to 7 loop
tmp:=tmp xor a(i);
end loop;
y
end process;
end art;
其中:a表示8位输入信号;y表示奇校验输出,通过观察该程序可以发现,程序逻辑性强,简单易读。
对上述程序进行仿真,仿真波形如图1所示。
图1 8位奇校验电路仿真波形
通过观察可以看出,该仿真波形完全符合奇校验逻辑功能。在Max+Plus Ⅱ软件下进行综合,可以得到8位奇校验电路的逻辑符号,当其他的设计工作中需要用到8位奇校验功能时,可以直接调用此元器件,不必重新设计,简化了设计工作。
通过EDA技术实现数字电路设计,可以让学生尝试用软件代替硬件,实现硬件电路软件化。学生应用EDA技术除了可以实现小规模的电子电路设计,还可以通过对CPLD,FPGA编程,设计复杂的电路系统。
关键词：EDA技术；电子技术；现代教育
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）12-0172-02
电子技术是电子类教学的基础课程，同时也是电工电子以及电气专业的基础专业课，它具有很强的专业性与强大的实用性。电子技术的教学意义在于让学生掌握基本的电子技术理论知识，熟悉掌握电子技术实验操作步骤以及实验器材的使用及保管，能够在一定程度上独立自主地具备基本的电子技术问题的能力与素养，因此在全面推进电子技术教学改革的过程中，如何不断提高学生的创新能力是每个教师所必须要去解决的难题。EDA技术是以计算机大规模可编程器件的开发软件及实验开发系统为设计工具，通过相关软件的开发，促进学生自主能力的提高，学生能够在实际运用中综合运用自己的理论知识，以提高学生的电子技术能力，因此EDA在电子技术教学中的应用具有重要的作用。
一、传统电子技术基础教学中存在的问题
1.硬件教材相对落后，跟不上现代的要求。受制于教学条件的限制，目前电子技术教学中采用的硬件设施与实际联系相差较大。而且相关的教学内容也比较陈旧，远远达不到现代电子技术教学的要求，更谈不上体现当今电子技术领域新技术，许多学校教学的电子设备陈旧。由于现有的电子设备跟不上教学要求，学生对于电子技术掌握情况很不乐观。再加上电子设备本身内部结构就比较复杂，如果学生不能够熟练掌握电子技术课程的相关知识，对于硬件课程不熟悉，那么对于枯燥的电子技术课程很快就会失去兴趣。其次落后的硬件设施以及教学方法，已经远远跟不上现代社会对于综合性电子技术人才的培养需求，只有具有综合能力的电子技术人才才是社会所需要的。
2.实践教学环节得不到有效保证。电子技术是一门理论结合实践较强的课程，其涉及到的内容较广。这些内容只有通过实践才能够真正理解与掌握。受制于现有的教学条件，中职学校在教学经费、师资管理以及教学观念上都没有对于这门课给予足够的重视，甚至于很多学校都没有专门的电子技术实验室，因此电子技术这门课无法正常进行。很多院校电子技术相关课程使用的单片机都是已经淘汰的旧机器，很少用新的单片机设备来进行教学，这导致了教学活动与生产实践使用的单片机差距仍然较大。学生在学习电子技术这门课程后，真正到了社会上仍然对那些电子技术问题束手无策。
二、基于EDA技术的电子技术教学
EDA技术是基于电子计算机发展起来的新技术，是以电子技术为基础，计算机技术为辅助载体，软件技术为核心元素的综合性技术。它摆脱了传统电子技术微电子电路设计复杂以及控制程序编写困难等技术问题，进一步提高了电子技术的发展水平，因此将EDA技术引入到电子技术教学中具有极强的现实意义。
1.基于EDA技术的电子技术理论教学。模拟电子技术和数字技术是电子技术的两大组成部分，长期以来这两个部分都是相互独立的。随着科技的不断发展，大规模集成电路以及微电子电路的出现，相互独立的局面已被打破，同时也改变了电路元器件以及电子控制等系统限制。在现代的电子技术中模拟电子技术部分包括为半导体PN结、微变等效电路、电路的控制与正负反馈电路、集成运放等效电路、偏置电路等内容。模拟数字技术则强调电路的规律性与控制性，由于在模拟电子技术中的使用的半导体晶体都是非线性器件，因此产生的控制信号都是非线性信号，各种放大电路的组成都是通过加偏执电路，利用半导体的单向导电性以及稳压性来实现的。因此将EDA技术引入到电子技术理论教学，重点要放在各种放大电路的处理、分析以及衍生，因为所有的放大电路以及偏置电路运用的都是最基本的二级管放大原理。在教学上要将各种离散的电子技术知识串接起来进行教学，使得包括逻辑电路、定时器和触发器以及数模转化等知识在EDA这一主线能够统一起来，更好地提高电子技术教学质量。在进行理论知识教学的同时要配合适当的实验讲解，培养学生良好的思考能力与动手分析能力。
2.基于EDA技术的电子技术实践教学。电子技术实验教学是辅助电子技术理论教学，是提高学生灵活运用所学的理论知识的实践，而EDA技术的引入更是给传统的电子技术实践教学带来了全新的体验。在传统的电子技术教学实验中，学生使用分开的电子元器件在实验台上进行搭线桥接各种电路，即使在进行数字技术实验也是通过接线的方式来进行试验。这种搭积木式的试验方式大大降低了学生对于电子技术试验的兴趣。同时这种实验方法对于电子元器件、试验台等精度要求较高，学生在实验中遇到的问题较多，而老师则是把主要精力放在处理学生实验中遇到的各种实验问题，如接线错误以及元器件损坏等，这样极大地降低了电子技术实验效果。在采用EDA技术后，老师通过运用强大的EDA仿真软件以及EDA实验平台，可以大大提高电子技术的实验效果。在进行试验之前，学生利用EDA进行模拟实验，可以提前发现试验中的问题，并且进行独立思考。进而在实际的硬件试验中，学生可以更快更好地完成电子技术相关实验内容。利用这种EDA仿真软件以及EDA实验平台和硬件实验相结合的方式，既锻炼了学生综合运用EDA技术的能力，也使得学生对于电子技术的相关知识掌握得更加牢固。
三、促进EDA在电子技术教学中的应用的措施
EDA技术教学在电子技术教学中有着重要的运用，但是受制于传统电子教学中存在的问题，EDA技术教学不能够很好地开展开来，因此我们需要改变现有的电子技术教学状况，促进EDA在电子技术教学中的应用。
（一）改革目前的应试考试制度
考试是检验学生对于知识的掌握情况，是教学成果中重要的一个环节。在电子教学中不仅要让学生掌握最基本的计算机内部结构理论知识，更要让学生具备较强的实践能力、思考能力、自我总结能力以及创新能力，这些综合能力才能体现出学生综合素质。但是目前的考试制度是一张试卷定分数，仅仅体现出学生的考试能力，其他能力体现不出来，因此需要改革现有的应试考试制度。
1.在实验考核中，应该包含各个方面的考核，才能体现出学生对于知识的掌握程度以及运用程度。应该包括实验报告、实验操作、实验总结等，这样才能体现出教学过程中的以人为本思想，提高学生的创新能力。只有在制度上有了创新，才能提高学生将理论知识运用在实际中的能力。
2.在考试中，应该加大开放性试题以及实验性试题在总分数中的比例，引导学生不断在学习过程中注意观察，不断思考，细心总结。提高学生发现问题以及解决问题的能力，培养学生自我思考的能力。
（二）通过教育媒体的运用来提高教学效果
随着网络的发展，多媒体教学已经越来越广泛地被运用到教学中来。所以我们在电子技术这门课程中，可以运用多媒体来进行辅助教学。通过在多媒体上展示出电子技术的基本原理以及这些原理在电子设备上的运用，然后对于电子设备进行模拟拆解，并且将这些拆解后模块各自的功能以及在使用中容易出现的问题等进行分析。而EDA技术作为较新的技术，融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术等高新技术，因此通过EDA技术可以自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合及优化、布局布线、仿真以及对于特定目标芯片的适配编译和编程下载等工作。所以在多媒体这一平台进行EDA电子技术教学比单纯的讲解教学效果要好得多，学生更能清晰明了地掌握电子技术相关知识。所以老师要学会借助多媒体来进行EDA电子教学，不仅要考虑到教学的方法，也要考虑到教学的效果。只有学生真正掌握了电子技术知识，老师的教学任务才算完成了。
（三）引进专业的教师队伍
在我们在电子技术教学中，老师的专业素质和教学水平是一个不容忽视的因素，因为学生的学习方法以及知识的获取都来源于老师，如果在老师的这个环节出现问题，那么将在很大程度上影响我们的教学水平，更不用是提高学生理论结合实践的能力了。但是就目前的情况来看，这个问题非常突出且普遍存在，尤其是在一些经济不发达地区表现得更为严重。由于在一些偏远的农村等落后地区，经济条件对于骨干、一线教师没有足够大的新引力，而这些教师掌握着最新的教学方法，拥有丰富的教学经验，因此这些地方的电子技术教学就明显达不到要求。再加上一些老师本身的教学素质不高，缺乏一定的教学经验，这样对于我们开设电子技术教学来说是非常不利的。因为如果老师的专业素质达不到的话，就会使得老师的教学指导的规范化出现问题，长期下去对于学生的学习以及专业素质的提高来说是非常不利的，因此需要大力引进专业的教师队伍，来提高电子技术的教学效果。
电子技术教学是一门理论性较强的课程，也是电工电子以及电气等专业的基础专业课，它具有很强的专业性与强大的实用性。电子技术教学意义在于让学生掌握基本的电子技术知识，熟悉掌握常见的电子技术相关的试验方法以及研究方法，培养学生能够在一定程度上独立自主地灵活运用电子技术的能力与素养。在电子技术教学中运用EDA，能够进一步提高学生的学习积极性，提高电子技术教学的教学成果。
参考文献：
[1]潘松，黄继业.EDA技术实用教程[M].北京：科学出版社，2005.
关键词:EDA技术;数字电子技术;实验应用
EDA技术主要是指电子设计自动化，该技术如果想要得到很好的应用必须要通过计算机作为基础的承载平台，EDA技术运行以硬件设计为脚本，必须要将所要用到的文件用硬件语言编辑好然后用计算机的自动化系统进行逻辑处理和仿真模拟。现在这项技术不仅仅在医学军事这些高端的领域运用，它也逐渐被借鉴到我们日常生活中来，使我们可以更近距离的接触和了解。利用其优势我们可以将其作为实验教学的一个重要手段用以培养学生们的动手操作能力。下面本文将针对EDA技术在数字电子技术实验中具体应用展开详细分析。
1EDA技术在数字电子技术实验中的应用优势
1.1强化学生实践操作能力
在数字电子技术实验教学中来借鉴和引用EDA技术具有很多优势，首先我们可以通过实验教学中的仿真教学来让学生更加真实的接触电子设计自动化。数字电子实验的教学最注重的是提升学生解决电路调试过程中发生突发状况的能力和反应速度，利用该技术实现创新的系统开发与设计，减少电子实验开发的时间和恢复的周期，调动学生去动手实践和了解实验的兴趣。同时也可以帮助学生更好地理解电子设计的重点,而且学生可以充分平台的作用,实施综合性实验,促进实验效果的提升。
1.2实现开放性实验设计
EDA仿真技术能够摆脱传统教学中受时间空间、硬件设施束缚的缺点，即不需要购买额外的教学设备、不用过多的考虑如何创造一个良好的学习空间，只需要充分依靠这个软件来对教学进行整体的构造与设计，在完成设计后直接将文件下载然后对系统整体性能进行测试操作即可。EDA仿真技术可以进行参数的优化，对其不断进行尝试和完善，在相对较短的时间内完成实验仿真，进而提高教学的逼真性和有效性。就算没有真的开展实验,也可以通过该技术来完成涉及的设计工作,使得实验文件和数据也可以在工作完成之后得到有效保存。另外学生在进行实验操作的时候,可以进行询问实验操作当中遇到的问题,或者可以按照自身的机器或者仪器破坏,这样可以有效提高实验的教学质量。
2EDA技术在数字电子技术实验中的流程分析
2.1构建实验框架
理论上讲我们将实验教学称为“两点论和重点论的统一”，我们既要实现实验教学中的总流，教会学生最主要的知识，又要抓住支流在其他方面调动学生的学习积极性。在数字电子技术实验教学中我们需要将整个教学拆分为不同的分支来进行模拟练习，不同的教学有不同的教学顺序，通常最先开始的是基础教学，即实验信息的采集和归纳，我们首先要将数据的分析整理有序的展现给学生，让学生们从最基础的学起，其次我们再进行模拟实验教学和试验结果分析教学，在层层递进的教学环节中学生们才能初步构建起试验框架，明白开展试验的过程和步骤，懂得如何下手。在数字电子技术实验的构建过程中,学生需要对实验的每一个环节和操作进行记录，老师再完成每一个环节的教学后要及时的对学生进行提问，在课程结束后安排学生对实验的进度进行实时的跟进。老师们需要加强这一方面的管理与建设,运用好EDA技术来搭建一个有序的教学平台，进而才能构建起一个全面、完整的实验框架,更好的完成相关实验。
2.2搭建虚拟实验平台
虚拟实验平台我们是如何一步一步成立起来的呢？这个实验平台不是一个独立的个体，而是由两个独立的分支共同构成，这两个分支缺一不可，两者相辅相成，才能最大的发挥虚拟实验平台的教学效果和作用。首先是虚拟实验平台，这个平台是用来完成最基础的工作的，像功能的评估、信息的管理这些数据的整理与分析等等，这些都是最初步的数据整理分析，只有把这些信息和数据交互完成、结束分析后才能够进一步搭建仿真实验平台。仿真实验平台是建立在其基础上的，没有完整的数据分析就无法开展下一步的编程和仿真布局，所有的后期教学知识的延伸都需要虚拟平台提供的基础内容作为铺垫。通过这个平台的搭建可以让学生们不受空间时间的约束，更好的接触和了解电子世界的异彩纷呈。
2.3综合分析
综合分析功能也是EDA技术独有的一个功能，通过和其他技术的融合我们的软件可以更好的处理综合器环境从而制造更好的学习氛围和效果。基于上述的流程概述，我们可以对工艺上的系统产品做出更加精细的分析和判断，这主要是因为EDA技术在不断地应用过程中，需要对大量FPGA工艺上的系统产品做出分析与判断。因此，综合分析后所产生出的结果会与系统硬件之间有着密切的关联在运用EDA技术进行分析应用时，能够在运行期间促使逻辑优化的形成，以此来产生出相应的有实际关联的网表信息文件。电子技术本身就是一门需要想象力和创造力的教学，光依赖硬件设施和理论教学是远远不够的，所以我们要利用EDA技术将所有的教学文本和图形编辑器使用到最大化，最精细的呈现完整的图表文件，在后期的教学过程中我们便可以更好的进行布局，减少不必要的逻辑分割，将课程质量优化到最大，并针对流程步骤进行与之对应的适配工作。这样环环相扣便可以更好的发挥EDA技术自动化、智能化的优点，帮助学生们在虚拟和仿真并存的世界中打开电子信息的大门。
3结束语
数字电子信息技术将会是我国扩展市场发展潜能，增强国家经济文化软实力的一个重要支撑，其中EDA技术是一种基于计算机平台的核心技术，它不仅能够最大的利用现有资源，还能够突破传统数字电子教学中的种种弊端，帮助相关的软件拓宽其发展的渠道。EDA技术应用于数字电子技术实验中,能够帮助数字电子技术更好更快的发展,使其越来越高效化与智能化，我们需要不断地更新完善该电子处理技术，更好地发挥其作用。
参考文献
[1]王彩凤,胡波,李卫兵,杜玉杰.EDA技术在数字电子技术实验中的应用[J].实验科学与技术,2011,9(01):4-6+110.
[2]周小仨.EDA技术在数字电子技术实验中的应用[J].电子制作,2014(15):27-28.(2014-10-17)[2017-09-09].
[3]王雪丽.EDA技术在数字电子技术实验中的应用分析[J].电子制作,2014(21):212.
关键词：EDA技术；应用；发展趋势
中图分类号：TN4 文献标识码：A
随着微电子技术的迅猛发展，现代电子产品的性能提高、集成度和精密度不断的增加，电子产品更新换代的节奏越来越快。采用传统的电子设计方法设计电路越来越困难，EDA技术提高了电路的设计效率和可靠性，减少了劳动强度，给电子系统设计带来了革命性的变化。
1 EDA技术
EDA是电子设计自动化（Electronics Design Automation）的缩写，EDA技术是指以计算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理技术及智能化技术的最新成果，进行电子产品的自动设计。
EDA技术的发展经历了三个阶段：①20世纪70年代，交互设计，解决晶体管级版图设计及PCB布局布线；②20世纪80年代初，功能包括逻辑图设计输入、仿真、自动布局布线和难，设计层次从版图级上升到原理图级，设计效率提高了10倍以上次；③20世纪80年代后期，增加了VHDL硬件描述语言输入、仿真和逻辑功能综合（RTL级），EDA技术从电路级上升到系统设计。
随着系统变得复杂和庞大，EDA系统设计工具的出现为系统设计师们提供了优越的环境和有力的保障。EDA技术与传统电子设计相比在产品设计理念、设计方式、系统硬件构成和知识产权等方面更具优势。图1对EDA设计与传统设计流程进行比较。
图1 传统电子设计与EDA设计流程的比较
EDA系统设计采用的是自上而下的设计方法，符合设计人员的设计思路，从功能描述开始，到物理实现。系统设计者逐步从使用硬件转向设计硬件、从单个电子产品开发转向系统电子产品开发。EDA技术集设计、仿真、测试于一体，配置了系统设计自动化的全部工具。系统设计者可以利用EDA工具在计算机上自动完成电子产品的电路设计、性能分析到设计印制电路板的整个过程。
传统电子设计采用自下向上的设计方法，设计者利用现有的IC通用器件构成系统最底层的电路模块，然后根据主系统的要求，组合成更大的功能块，自下而上组合成一个新的系统，直至完成整个目标系统的设计。相对复杂的电路系统的原理图可能是有几千张甚至上万张，这么多的原理图使阅读、修改和使用极为不方便。
2 EDA技术的应用
随着电子技术的发展，电子产品市场的需求，设计人员不断尝试新的EDA工具及解决方案。现在对EDA的概念或范畴用得很宽，EDA技术应于机械、通信、电子、航天、矿产等各个领域。
2.1 教学方面
电子技术的飞速发展，需要大量新技术和新设备的投入，同样需要掌握这些新技术的人才。几乎所有的高校电类专业都开设了EDA课程，让学生了解EDA技术的基本概念及原理，掌握HDL语言编写规范，掌握逻辑综合的理论及算法，能够从事简单电子系统的设计。学校通过EDA实验教学，加快了EDA人才培训的速度，建立了EDA技术人才基础，并为学生今后从事相关专业的工作奠定基础。
2.2在科学研究和新产品开发方面
利用电路设计和仿真技术，利用虚拟仪器对产品测试，将CPLD和FPGA器件的开发应用到仪器设备中，有利于早期发现结构设计上的错误，避免设计工作的浪费，提高了设计效率和灵活性，缩短了产品的开发周期和提前产品的上市时间从而使产品占据市场竞争优势。
2.3 产品设计与制造方面
利用EDA工具大量的电子系统设计工作可以通过计算机完成，并可以将电子产品从电路设计、系统极模拟及测试环境的仿真到设计出IC版图或PCB版图的事个过程在计算机上处理完成，而且在电子设备的研制与生产、PCB的制作、电路焊接等等方面有着重要的作用。
3 EDA技术的发展趋势
随着半导体技术、集成技术和计算机技术的迅猛发展，EDA技术给电子系统设计带来了革命性的变化。EDA工具及技术的进步与电子及半导体产业快速发展息息相关，目前，EDA产业正面临一个关键的转折点，必须随着客户、电子及IC设计产业的需求而进行调整、改变与创新。
3.1 IP技术
IP（Intellectual Property）即知识产权产品，在IC设计中，IP是指可以通过知识产权贸易在国际上各设计公司之间流通的完成特定功能的电路模块，IP作为设计者或设计单位的设计成果，应用于不同的产品设计中，做到成果的再利用。一般来说IP内核的生命周期要比IC的工艺周期长的多，IP复用技术的出现极大推动了SOC的开发，SOC也越来越依赖于IP复用技术。
3.2 适应市场趋势，专注技术创新
随着半导体工艺进入纳米时代，设计公司面临许多设计挑战，包括信号完整性、可制造性设计、时序收敛及低能耗设计，设计公司寻求新的EDA设计工具应对当今市场的激烈竞争。根据市场需求，EDA技术创新的重点放在系统验证及DFM两大领域。
3.3 加强客户合作，共赢
EDA供应商不应只提供EDA技术的工具，应该与其客户建立真正的伙伴关系，理解客户具体的垂直应用市场设计所面临的挑战，与客户共同解决这些设计问题，降低设计的风险，成为提高客户生产率的得力助手。
3.4 我国EDA技术的发展
随着我国半导体市场的迅速发展，政府重视EDA产业，积极招商引资，EDA市场已经逐渐成熟。EDA软件开发方面，主要集中在美国，日本、韩国都有ASIC设计工具，但不对外开放，各国也在努力开发相应的工具。中国也有IC设计软件，但功能不强。我国先后建立了同所设计中心，推动设计活动以应对亚太地区其他EDA市场竞争。
随着EDA技术的发展，EDA技术的广泛应用，电子产品的更新日新月异，EDA技术已成为现代电子设计的核心。我国的EDA市场日趋成熟，电子从业人员掌握及普通EDA技术，将对我国电子技术的发展具有深远意义。
参考文献
EDA是电子设计自动化(ElectronicDesignAutomation)的缩写,EDA技术作为现代电子技术的核心，它依赖功能强大的计算机，在EDA工具软件上，对以硬件描述语言HDL（HardwareDescriptionLanguage）为系统逻辑描述手段完成的设计文件，自动完成逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合、结构综合（布局布线），以逻辑优化和仿真测试，直至实现既定的电子线路系统功能。EDA技术在硬件实现方面融合了大规模集成电路制造技术、IC版图设计技术、ASIC测试和封装技术、FPGA/CPLD编程下载技术。自动测试技术等，在计算机辅助工程方面融合了计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）、计算机辅助工程（CAE）技术以及多种计算机语言的设计概念。EDA技术为现代电子理论和设计的表达与实现提供了可能性。
2.EDA技术的发展过程
EDA技术的发展过程反映了近代电子产品设计技术的一段历史进程,就过去几十年电子技术的发展历程，大致可以将EDA技术的发展分为三个阶段。（1）初级阶段:早期阶段即是CAD(ComputerAssistDesign)阶段,大致在20世纪70年代,当时中小规模集成电路已经出现,传统的手工制图设计印刷电路板和集成电路的方法效率低、花费大、制造周期长。人们开始借助于计算机完成印制电路板一PCB设计,将产品设计过程中高重复性的繁杂劳动如布图布线工作用二维平面图形编辑与分析的CAD工具代替,主要功能是交互图形编辑,设计规则检查,解决晶体管级版图设计、PCB布局布线、门级电路模拟和测试。（2）发展阶段:20世纪80年代是EDA技术的发展和完善阶段,即进入到CAE(ComputerAssistEngineeringDesign)阶段。
由于集成电路规模的逐步扩大和电子系统的日趋复杂,人们进一步开发设计软件,将各个CAD工具集成为系统,从而加强了电路功能设计和结构设计,该时期的EDA技术已经延伸到半导体芯片的设计,生产出可编程半导体芯片。（3）成熟阶段:20世纪90年代以后微电子技术突飞猛进,一个芯片上可以集成几百万、几千万乃至上亿个晶体管,这给EDA技术提出了更高的要求,也促进了EDA技术的大发展。各公司相继开发出了大规模的EDA软件系统,这时出现了以高级语言描述、系统级仿真和综合技术为特征的EDA技术。
3.EDA技术的特点
EDA技术代表了当今电子设计技术的最新发展方向,它的基本特征是采用高级语言描述,即硬件描述语言HDL(HardwareDescriptionLanguage),就是可以描述硬件电路的功能。信号连接关系及定时关系的语言。它比电原理图更有效地表示硬件电路的特性,同时具有系统仿真和综合能力,具体归纳为以下几点:（1）现代化EDA技术大多采用“自顶向下(Top-Down)”的设计程序,从而确保设计方案整体的合理和优化,避免“自底向上(Bottom-up)”设计过程使局部优化,整体结构较差的缺陷。（2）HDL给设计带来很多优点:①语言公开可利用;②语言描述范围宽广;③使设计与工艺无关;④可以系统编程和现场编程,使设计便于交流、保存、修改和重复使用,能够实现在线升级。（3）自动化程度高,设计过程中随时可以进行各级的仿真、纠错和调试,使设计者能早期发现结构设计上的错误,避免设计工作的浪费,同时设计人员可以抛开一些具体细节问题,从而把主要精力集中在系统的开发上,保证设计的高效率、低成本,且产品开发周期短、循环快。（4）可以并行操作,现代EDA技术建立了并行工程框架结构的工作环境。从而保证和支持多人同时并行地进行电子系统的设计和开发。
4.EDA技术的应用
EDA技术在电子工程设计中发挥着不可替代的作用,主要表现在以下几个方面:
4.1验证电路设计方案的正确性
设计方案确定之后,首先采用系统仿真或结构模拟的方法验证设计方案的可行性,这只要确定系统各个环节的传递函数(数学模型)便可实现。这种系统仿真技术可推广应用于非电专业的系统设计,或某种新理论、新构思的设计方案。仿真之后对构成系统的各电路结构进行模拟分析,以判断电路结构设计的正确性及性能指标的可实现性。这种量化分析方法对于提高工程设计水平和产品质量,具有重要的指导意义。
4.2电路特性的优化设计
元器件的容差和工作环境温度将对电路的稳定性产生影响。传统的设计方法很难对这种影响进行全面的分析,也就很难实现整体的优化设计。EDA技术中的温度分析和统计分析功能可以分析各种温度条件下的电路特性,便于确定最佳元件参数、最佳电路结构以及适当的系统稳定裕度,真正做到优化设计
4.3实现电路特性的模拟测试
电子电路设计过程中,大量的工作是数据测试和特性分析。但是受测试手段和仪器精度所限,测试问题很多。采用EDA技术后,可以方便地实现全功能测试。
【关键词】EDA技术；通信电子线路；信息化；发展历程；应用
一、EDA技术的相关概念介绍
EDA是电子设计自动化（Electronic Design Automation）缩写，EDA技术是90年代初从CAD（计算机辅助设计）、CAM（计算机辅助制造）、CAT（计算机辅助测试）和CAE（计算机辅助工程）的概念发展而来的。EDA技术是以计算机为工具的，它需要设计者按照硬件描述语言HDL来完成设计文件，然后计算机会自动地对其进行逻辑编译、化简、分割、综合及优化、布局布线、仿真以及对特定目标芯片的适配编译和编程下载等工作。通常，作为EDA工具必须要包含适配器和综合器两个非常重要的软件包。适配器是EDA工具用来综合器产生的王表文件配置放置到制定的目标器件当中，并产生最终的下载文件，例如，JED文件。值得注意的是适配器选定的目标器件必须是综合器中已经指定的目标器件。综合器，顾名思义，就是将设计者在EDA平台上完成的针对某个系统项目的HDL、原理图或者是状态图形描述，对于已经给定的硬件系统组件，对其进行编译、优化、转换和综合，这样就可以得到我们最终需要的描述功能的文件。需要指出的一点是：综合器工作之前必须要给定需要实现的硬件结构参数，它就是用来连接软件描述与硬件实现的、将电路的高级语言描述转换成为低级语言描述的。EDA技术的出现，大大提高了电路设计的效率和可操作性，有效地减轻了设计者的劳动强度，对于促进现代电子技术向更高级别发展具有重要的意义。
二、EDA技术的发展历程
EDA技术的发展历程大致可以分为三个阶段。第一阶段，70年代的CAD阶段，这个阶段是人们开始利用计算机来辅助进行版图设计和布局布线的阶段，取代了原始的手工操作方式；第二阶段，80年代的CAE阶段，新增了电路功能设计和结构设计，并且还能够通过电气连接网络表将图形绘制功能与新增功能有机的结合在一起，从而完成工程设计。CAE能够实现原理图输入、电路分析、逻辑仿真、自动布局布线和PCB后分析，计算机辅助工程的概念就是在这一阶段产生的；第三阶段，90年代的ESDA阶段，这一阶段使设计者的劳动强度大大的减轻了，电子系统设计自动化的产生对此做出了重要贡献，使工程设计的自动化和智能化程度不断提高，相互之间能够兼容，学习和使用起来也更加的方便易行。目前，EDA技术已经实现了全新的突破，中国的EDA市场也已经渐趋成熟，政府方面也对这一技术十分支持，越来越多的领域开始接触或应用EDA技术。
三、EDA技术在通信电子线路中的应用分析
Muhisim2001仿真软件在通信电子线路教学实验中的应用是EDA技术在通信电子线路中的典型应用案例。通信电子线路课程的主要任务是通过分析通信电路中的基本功能部件和实际电路的工作原理与实现方法，让学习者能够对通信方面的理论知识进行熟悉，尤其是掌握通信系统中的各种功能单元电路的各种工作原理和分析设计技术。所以，通信电子线路的教学对于学生学习通信基础知识具有重要的意义。通信电路的仿真是对于通信电子线路的教学有重要的作用，实验电路的仿真度越高，学生就利用试验箱完成各项实验，了解通信的基础知识。传统的通信电子线路的仿真往往需要使用不同的一起进行检测、分析和计算，很有可能会影响实验结果的准确性。Muhisim2001是全球最著名的电路仿真标准工具之一，利用它进行通信电子线路的仿真实验，可以大大扩展高频电路实验的种类，实验结果的准确程度也大大的提高了，实验的效率也大大加快了。另外，Muhisim2001使用的是数字仪表，实验精准度相比传统通信电子线路的仿真有了极大的提高。利用Muhisim2001进行通信电子线路仿真实验，具有很高的实用价值。在教学的过程中，可以利用Muhisim2001进行验证性实验、综合性实验和开发性实验。对于验证性实验，它可以很好地提高实验效率；对于综合性实验，它可以在原有的电路上添加或修改部分单元，使学生加深认识；对于开发性实验，它可以根据实验原理图搭建电路，进行仿真实验并输出相关参数和实验分析。
以下就是有关通信电子线路中的典型电路—双边带调制电路（如下图1所示）。双边带调制电路是通信设备中的发信机的重要组成部分之一，也是通信电子线路课程必修的项目。由于其波形比较复杂、计算量和难度比较大、观测不方便，所以双边带调制电路一直是广大学生学习通信电子线路课程的一个难点。
如图2所示是利用Muhisim2001进行双边带调制电路仿真实验得到的输入调制信号波形和输出双边带信号波形。利用Muhisim2001进行双边带调制电路仿真实验只需要按照上图1所示来设置U1、U2的参数，打开实验箱上的仿真开关，就可以从示波器上看到双边带调制的信号，同时它也能够直观的展现双边带信号的特点，学生能够从示波器上清楚地观察双边带调制信号的波形变化，并且还能够清晰的观察到输入信号和输出信号的对比和幅度变化规律。
通过以上对双边带调制电路的电路图和利用Muhisim2001进行双边带调制电路仿真实验进行分析，我们不难发现，Muhisim2001具有非常强大的通信电子线路设计、分析与仿真能力，能够自行将实验得到的各项数据进行采集，分析之后，制作成图形将实验结果直观的展示出来，便于学生掌控整个实验过程，便于学生对通信电子线路的基础知识进行了解。把Muhisim2001应用于通信电子线路课程的教学当中，对于提高实验课的课堂效率和质量具有重要作用，对于学生学习相关基础知识具有重要的意义。
四、结束语
EDA技术是电子设计技术的核心，它是以计算机为工作平台，将计算机技术、智能化技术和应用电子技术等多门高新技术融合在一起，研制而成的电子CAD通用软件包，能够辅助设计者进行电子电路设计、PCB设计和IC设计等设计工作，降低了设计者的工作强度。利用EDA技术研发EDA工具，对于在电子工业激烈的市场环境中生存、竞争与发展具有重要的意义。利用Muhisim2001进行通信电子线路课程的仿真实验，相比传统的仿真实验方法，具有明显的优越性。
参考文献
[1]高有华，龚淑秋，李忠波.基于EDA电子线路的仿真研究[J].沈阳工业大学学报，2002（24）：4.
[2]彭其圣，杨木清.EDA技术对电子技术教学的改进[J].高校应用技术，2004，16.
关键词： 电工基础实验 现状 EDA技术 简介 改革
1.引言
《电工基础》是工科电类相关专业的一门专业基础理论课程。该课程的教学目的是系统地介绍直流电路、交流电路、一阶动态电路的基本概念、基本定理定律、基本分析方法。它是《模拟电子技术》、《数字电子技术》等课程的前修基础课程。它在专业课程中的地位是举足轻重、不可动摇的。它对培养学生的逻辑思维能力，提高学生的分析问题、思考问题、解决问题的能力，加强学生的动手操作、实践能力都有着十分重要的作用。
实验课程是理论课程的延续，是对理论知识的验证，是对理论知识的巩固和拓展。由此可见，实验课程是课程教学中不可或缺的一个重要环节，它关系到学生能否将所学的理论知识巩固拓展，举一反三，关系到学生的动手操作能力、分析和解决问题的能力、创新设计能力能否得到培养和提高。况且电工基础实验是电类相关的专业学生第一次接触到的专业基础实验课程，是学生从理论学习到实践验证的一个重要途径。随着无线电通信技术、互联网技术、电子信息技术的不断飞速发展，新理论、新技术、新成果的不断涌现，电工基础实验这门课程的内容也要随之不断更新，要用发展的观念来对待这门课程，不断与时俱进，补充新知识、新技术、新实验。
2.电工基础实验的现状
很多高校在实验室的硬件建设方面存在或多或少的问题，诸如：实验室设备投入少，仪器设备老化严重，仪器设备的维护技术落后，专业实验室管理人员缺少，专业设备维护人员缺少等。同时，电工基础实验使用的设备比较多，设备使用率较高，再加上学生的一些不当操作，比如仪表量程的选择错误、实验线路的搭建错误等，实验设备经常会出现一些故障，如果不能及时维修，就会影响到实验课程的正常教学，影响到高校教学质量的提高。
传统的电工基础实验教学存在很多问题，比如：强调定理定律的验证，验证型的实验太多，而且学生又容易忽略对误差的分析。扩展型、创新型、设计型、工程型等综合性实验太少，对学生的创新能力、设计能力缺乏培养和提高。教学的模式比较单一，实验手段比较落后，使学生觉得做实验就是在完成任务，实验的积极性不高，影响了实验的效果和实验课程在学生心目中的地位。
3.EDA技术的发展简介
随着电子技术和计算机技术的发展，EDA技术得到了迅猛的发展。EDA技术的发展经历了三个阶段，20世纪70年代为计算机辅助设计（CAD技术）阶段，人们开始用计算机辅助进行IC版图编辑，PCB布局布线，取代了手工操作；20世纪80年代为计算机辅助工程（CAE技术）阶段，与CAD技术相比，CAE除了有纯粹的图形绘制功能外，又增加了电路功能设计和结构设计，并且通过电气连接网络表将两者结合到一起，实现了工程设计；20世纪90年代为电子设计自动化（EDA技术）阶段，这时的EDA工具不仅具有电子系统的设计能力，而且能提供独立于工艺和厂家的系统级设计能力，具有高级抽象的设计构思手段。
4.基于EDA技术的电工基础实验改革
高校的实验教学应该以训练学生的基本实验技能，培养学生的逻辑思维和分析解决问题的能力，培养学生的综合设计能力和创新思维为教学目标。因此，将不受实验室硬件条件限制的EDA技术引入到电工基础实验中来，是高校实验课程改革的必然趋势。学生可以通过EDA软件仿真的方法完成验证型、创新型、设计型、工程型的全部综合性实验。高校还可以根据电子技术的发展，开发适应工程实践需要的实验项目，切实联系实际开设实验。
基于EDA技术开设电工基础实验，利用软件进行仿真实验，可以弥补实验设备不足、实验设备老化、元器件短缺、专业维护人员缺少、维护技术落后的缺点，从而降低实验教学成本。还能利用软件中的各种仪器设备和分析方法，使学生更快更好地完成实验内容，帮助学生更快更扎实地掌握基本知识，提高教学效率和效果。将EDA仿真技术和传统的电工基础实验教学相结合是现代教育发展的必然趋势，是对传统的电工基础实验教学的一次改革，同时能更好地培养学生的分析问题、解决问题的能力、逻辑思维能力和创新设计能力，提高学生的竞争力，适应市场对人才的需求。
目前，在各个高校的实验课程教学中普遍采用的EDA软件主要有Multisim 2001和EWB（Electronics Workbench，即电子设计工作平台）两种。这两种EDA软件都是加拿大交互图像技术有限公司（Interactive Image Technologies，简称IIT公司）推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟电路、数字电路的设计工作。它包含电路原理图的图形输入，具有丰富的仿真分析能力，利用它们提供的虚拟仪器可以以比在实验室中更灵活的方式进行电工基础实验、仿真电路的实际运行情况，熟悉常用电子仪器测量方法。
EDA仿真技术与传统电工基础实验相结合，既能够传授实验技能，又能启发学生的创新思维，促使学生融会贯通、举一反三，更好地理解和掌握知识。因此在教学中，要遵循由浅入深，由易到难、由基础到综合、由理论验证到创新设计、循序渐进的原则，按照基础型、综合型、创新型三个层次开展实验教学。基础型的实验以定理定律的验证为主，由学生通过EDA软件搭建实验电路进行仿真。综合型的实验以学生动手为主，教师辅导为辅，教师只给出设计要求或者设计指标，让学生自由发挥，自己查阅资料，设计电路。创新型实验就是学生自己动手，自己动脑，主动学习，通过无题目、无要求、无步骤的自主型实验，培养学生的独立思考能力，充分调动他们的学习积极性，给他们更多的时间和空间发挥想象，激发学生的创造力。
5.结语
通过对高校电工基础实验课程改革的探索研究，本文对基于EDA技术的电工基础实验课程与传统的实验课程进行了比较，总结归纳出基于EDA技术的电工基础实验课程的诸多优点和优势。只有将基于EDA技术的电工基础实验课程和传统的实验课程有机地结合起来，发挥各自所长，才能满足高校对于开设创新型、设计型、工程型的综合性实验的要求。这对于提高学生的学习兴趣和积极性，提高学习效率和效果，提高高校的教学质量，有着非常深远的意义。
参考文献：
［1］陈松，金鸿.电子设计自动化技术.南京：东南大学出版社，2003年8月.
关键词：集成电路EDA 课程改革 教学内容
中图分类号：G642.0 文献标识码： A 文章编号：1672-1578（2013）10-0029-01
1 引言
高职教育的目的是使学生获得从事某个职业所需的实际技能和知识，具备进入岗位所需的能力与资格，并且应当具备良好的职业道德和熟练的职业技能，走上职业岗位之后能够胜任岗位，并有后续发展能力。然而，鉴于多方面因素，高职教育的教学质量不断下降，高职学生职业能力的欠缺直接影响了就业。因此，高职院校必须进行课程改革，构建符合高职教育规律、适应高职课程的教学模式。下面，笔者就简单谈谈我院集成电路EDA课程改革的情况。
2 课程定位
集成电路EDA技术是集成电路及电子系统设计的综合技术，是现代科技创新和IC产业发展的关键技术。该课程作为高等职业院校微电子专业的一门重要的主干专业课程，紧扣专业理论和生产实践需求，具有较强的岗位实践操作技能，是电子类专业毕业生必须具备的专业技能之一；而且该课程能贯穿整个专业教学环节，掌握本课程能使学生更好地学习掌握其他专业课程。
3 课程设计理念
按照“基于工作过程”的课程开发体系进行课改，重视职业技能的训练，充分体现以应用型技术人才为培养目标；形成以行业需求为导向，以职业实践为主线，“教、学、做一体化”的专业课程体系；构建工学结合的高职课程开发模式，落实“强化实践、重在应用”，着重 “职业能力” 培养的指导思想。通过典型的实践项目课题，多样化的教学方法，形成实践教学和工作过程一体化、课堂与生产线一体化、实践教学与培养岗位能力一体化，激发学生的学习兴趣，引导学生将学到的知识应用于实践中，加强课程知识点的连接，充分体现EDA技术在电子电路实际设计中的应用，使课程教学真正体现实践性、应用性。
4 改革目标
目前，集成电路EDA设计工具主要市场份额为美国的Cadence、Synopsys和Mentor等少数企业所垄断。我院该课程采用的是Tanner Pro 软件，在教学过程中，以职业实践为主线，通过课程改革，逐步实现“教、学、做一体化”的专业课程体系。通过对实用电路的设计，激发学生学习先进的电子电路设计技术的兴趣，使学生掌握集成电路设计和布局图设计的基本方法，了解IC组件库的电路模型、符号模型的设计方法；能熟练创建电路文件、版图文件，生成网表文件，进行电路仿真模拟，并熟悉电路与版图对比方法；养成按规范进行集成电路设计与应用，并按照企业规范设计版图的职业素养；培养了学生使用现代先进设计工具的能力和团队沟通能力，为以后工作打下一定的基础。
5 教学内容
随着IC 技术的发展，对集成电路EDA课程教学内容提出了更高的要求。这次为适应科学技术的发展以及对人才培养的要求，我们走访企业、征求用人单位意见，特别聘请企业专家进行技术指导，结合专业培养目标和就业岗位群，我们对EDA课程的教学进行了修订，教学内容进行了调整和充实。
为加强对学生实践能力、创新能力和工程实践能力的培养，将EDA技术理论和实训课单独开设，促进了对学生实际动手能力和分析、设计能力的培养。为了培养学生的创新能力，我们加重了设计性实验、综合实验的分量，加强各种实践环节，使学生通过理论课程的学习和实训课程的实践，基本掌握EDA技术，再通过相应的课程设计将理论用于实践，将理论与设计融为一体，使学生在毕业设计中，既能提高运用所学知识进行设计的能力，又能在这一过程中体会到理论设计与实际实现中的距离，锻炼了学生分析问题、解决问题能力。
6 课程改革中的重点、难点及解决办法
课改的重点：“基于工作过程”的项目式课程开发
难点：项目式教学内容的确定，教材、教学设备的准备，学生对实际生产环境和生产过程的体验和学习，工程实际应用的系统设计。
解决方法：（1）采用全新的教学理念和教学方式，以“必须”“够用”的原则组织教学内容，将教学与EDA工程技术有机结合，设计由浅入深的实验项目，以实现良好的教学效果。（2）根据课程实践性强的特点，加强实验室建设，提倡学生进行自主教学活动。（3）多方面综合考虑，全面优化教学效果。（4）加强校企合作，提高授课教师的理论水平和工程实践能力，让学生进入企业进行生产实习，将教学、实验和科研紧密结合。
7 教学方法与手段
EDA技术涉及面广、实践性强，对教师和学生的要求较高。在EDA技术教学方法上，我们改变了过去以教师为中心、以课堂讲授为主、以传授知识为基本目的的传统教学模式。采用教师讲授与学生实践相结合，理论知识与现实工程问题相结合的灵活的教学方式，留给学生充分的思考和实践时间，鼓励学生勤于思考，把握问题实质，不断提高自己解决实际问题的能力。把“教、学、做”一体化，体现到实处。
讲课时突出重点、难点，注重知识点重组。教学中引入大量的EDA实际例题，重视培养学生的运用知识，解决实际问题的能力，充分调动了学生的学习积极性。
实践表明，采用多元化的教学方法可以取得较好的效果。多元化教学方法包括：（1）交互讨论教学法；（2）目标驱动教学法；（3）开放式自主实践；（4）课外兴趣小组；（5） 鼓励学生参与大学生创新活动。
在课堂教学中，让学生多实践，多动脑、勤思考，才能发挥他们的学习主动性，起到良好的教学效果。
8 结语
通过课程改革，改变了常规的教学模式，以学生为主，教师为辅，再结合多种教学方式，以激发学生的学习兴趣，提高学生的学习能动性，并且重视学生的理论与实践的结合能力，使学生深切感受到学有所用，大大提高了集成电路EDA课程的教学效果。
参考文献：
