以下是小编精心整理的《电子设计工程论文(精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。【摘要】文章首先介绍了EDA技术,找出了电子工程设计过程中存在的问题,并根据问题提出了技术要点,为我国在机械电子工程领域的设计技术要点的研究提供借鉴经验。
第一篇:电子设计工程论文
基于电子纸的工程电子文件阅读设备研究与设计
摘 要:在工程建设过程中,电子文件已逐步取代了传统的纸质文档,发挥了重大作用。但使用环境恶劣、异地多地施工等因素,都对电子文件提出了严重挑战。本文基于具体项目,对纸质工程文件与电子工程文件进行了比较分析,针对影响因素,设计了一款支持电子纸显示的工程电子文件阅读设备,并研究了该工程电子文件阅读设备的功能与性能,旨在有效解决工程电子文件的使用问题。
关键词:工程;电子文件;阅读;环境;电子纸
在工程施工的环境下,如野外勘探、铁路公路构建、灾害救援等,现有的电子文件传输、存储和使用方法和工具不能有效地满足实际需要。比如最常见的是将电子文件拷贝到笔记本电脑上,但使用上存在着充电难、有阅读死角、不容易携带等问题,而且工程现场阅读环境比较差:温度高或低、电磁兼容、潮湿、交通差;操作人员水平参差不齐。而且,随着时间和任务量的积累,电子文件的存储量迅速增长。因此,如何轻松地实现工程电子文件的移动阅读实时、高质量阅读成为迫切需要解决的问题。
1 纸质工程文件与电子工程文件比较分析
采用顺序图、用例图等工具,对2011年1月到2014年4月期间,中建二局第二建筑工程有限公司负责的郑州京广快速路解放路立交桥、北环快速通道文化路立交桥等工程标段的工程文件进行分析,探究其使用特性、载体特性和用户特性。
1.1 工程文件施工现场使用特性。使用特性包括4个方面:(1)工程文件使用实时性:施工现场一般都在野外,而且可能多处异地施工,在施工过程中,一直需要工程资料的支持,也很有可能因某项新需求,对工程资料如施工图纸等,进行现场调研、临时变更,工程文件实时产生,难以预测。不少人员需要直接在工程资料上进行修改,导致工程资料的原始性难以保持,造成损坏。(2)工程文件使用综合性:施工过程中,并不一定仅仅需要某一个时刻的档案资料,有些时候,需要将整个工程施工前后相关的所有资料综合在一起,进行比对,工程文件需求量比较大,造成运输、保管困难,甚至有些工程资料只有一份,导致多处需要。(3)工程文件使用环境差:工程施工现场,有可能盛夏酷暑、烈日炎炎,也可能寒风凛冽、冰天雪地,也可能风雨交加,也可能尘土飞扬,这不管对电子文件还是纸质文件,都存在着很大的挑战;有的工程现场可能存在着电磁干扰等,对笔记本电脑或其他电子设备中的电子文件阅读产生影响。(4)工程文件用户多方性:不少工程文件在使用过程中,需要双方甚至三方、四方在一起,几十个人看同一个文件资料的情况,这就需要用户轮流观看,可能导致理解不一致,从而影响工程。
1.2 工程文件载体特性。工程文件的载体主要是纸质载体和电子文件。纸质载体在使用过程中,因为工程施工的环境比较恶劣,经常容易损坏、破裂,甚至发霉长毛等;因为工程变更,多方需求表达在纸质载体上,导致原始工程资料被涂改。如果不直接涂改,那就没有办法更好地将实时需求表达记录下来。
电子文件在工程现场,最主要的方式还是采用电脑或者平板电脑存储、使用的方式。但在使用这些电子设备的时候,还存在着充电比较难、不容易携带等问题,因为工程现场的电源基本上都高压的。而且,现在的电子阅读设备都采用液晶屏幕,有阅读死角,只适合正面观看。而且显示屏幕较小,不适合多人阅读;更重要的是,这些电子设备的显示器,在阳光底下,可见度极差,几乎看不清楚,但在工程施工现场,这是最基本的阅读环境。另外,工程现场的环境对这些电子设备的损害也比较大。
电子文件在多方使用时,也可以采用投影的方式,但具有很强的使用地点限制,比如只能在工程的办公室中观看,而且某些工程文件如图纸等,比较细致,因为环境影响,可能投影效果不好。
1.3 工程文件用户特性。工程文件的用户包括5方:工程设计单位、工程勘察单位、工程建设单位、工程监理单位和工程施工单位。这5方用户对工程文件的使用要求不同,管理知识与水平也参差不齐,而且,在工程文件的使用过程中,尤其是在施工现场,多方围绕变更产生讨论时,笔迹、汗水等经常伴随原始工程文件,甚至不小心撕裂等。
2 研究现状与设计目标
2.1 研究现状。据调研,国内外研究已经考虑了在工程中运用电子文件的益处,研究了纸质工程文件和电子文件同时使用、电子文件单独使用的模式,如早在2002年,洪艳华在《工程纸质档案与电子档案的配套管理和利用》一文中,就提到了“采用双轨运行的办法,对工程纸质档案和电子档案进行配套管理和利用”,但研究重点是为了确保档案的完整性和安全性。[1]
高利华在《水电工程设计档案中电子文件管理的讨论》中,讨论了“水电工程设计电子档案的标准化管理”等方面的内容。[2]路淑文也在《公路工程电子档案管理中存在的问题及对策》中,研究了“公路工程电子文件管理的规范化、完整化”,[3]此类文章较多,研究重点更多的关注工程中电子文件的使用方法或者归档方法。
也有的考虑了技术层面的内容,如吴永平、尤勇、林辉的《GIS在退耕还林档案管理中的应用——以建立文县2004年退耕还林工程电子文件为例》,也主要围绕着“退耕还林工程数据管理操作一体化和多源信息管理一体化”而展开的。[4]这些研究仅仅丰富电子档案的使用,拓宽了使用范围,并没有增加电子文件的可用性。
2.2 设计目标。经上述研究分析认为,工程文件在使用过程中最大的困难是阅读的困难,现有的纸质文件和电子文件都无法有效满足实际需要。而且传统的纸质阅读和电子阅读的安全也得不到保障。
因此,根据需求和实际调研,构建如下设计目标:面向工程环境,分析工程档案的产生与使用的业务流程,从档案使用(主要是阅读)环境、档案本身特点、用户的特点三个方面分析了工程档案使用的需求因素,设计一个针对工程电子文件使用的支持移动、悬挂与手持的阅读设备,并对该阅读设备的功能、性能和关键实现技术做了剖析。
整体上讲,该工程电子文件阅读设备计划采用电子纸(EPD,Electronic Paper Display)作为阅读的主要显示模块,阅读性能良好,轻薄、易携带;采用电池和电源充电两种方式,功耗低;支持多种工程档案格式与多来源内容获取;支持远程无线数据传输,支持短距离无线数据传输与共享;操作界面图形化,操控灵活方便,易用性强;支持硬件模块自由组合功能。
3 基于电子纸的工程电子文件显示
本文设计的工程电子文件阅读设备,主要先进性体现在两个方面:电子纸作为设备的显示材质;来源多渠道,内容多格式。普适性有四个方面:支持无线远程传输、近程共享;分模块自由组装;获取验证与内容保护;操作图形化,灵活方便。这里主要考虑和阅读相关的电子纸显示。
3.1 现有电子阅读显示材质。电子阅读器以及阅读范围都越来越多,对此,见仁见智的讨论很多,但的确数量很多,手持阅读的现象普遍。电子内容移动阅读、良好阅读这两个方面,已经成为国内、外研究和应用的热点,开发了不少相关产品,而且社会效益、经济效益明显。如汉王科技、南开津科、福昕软件等公司陆续推出了自主品牌的电子阅读器。国外的苹果公司开发的iPad可支持彩色版的电子信息,而亚马逊的电子阅读的利润也早已超过了纸质图书。但这些阅读器主要采用了液晶屏,适合在良好的工作环境下阅读,而且有各自的数字版权管理技术,封闭性太强,格式和获取方法单一,无法应用于其他系统。
3.2 基于电子纸的工程电子文件显示。本文设计的工程电子文件阅读设备采用电子纸作为显示屏。
(1)显示原理:电子纸的材质也有多种,最常见的是用电子墨水作为专用材料。电子墨水由数百万个尺寸极小的微胶囊构成,直径与头发丝相当。每一个微胶囊中含有白色和黑色颗粒,分别带有正电荷和负电荷,它们悬浮在清洁的液体中。电子墨水胶囊夹在上下两层电极之间,有黑色和白色两种颗粒。当受到正负不同电荷作用的时候,两种颜色的胶囊颗粒分别上浮下沉而显示不同的颜色。只要改变电场作用方向就能在显示黑色和白色间切换,白色部位对应于纸张的未着墨部分,而黑色则对应着纸张上的印刷图文部分,[5]如图-1所示。而彩色电子纸则通过光子晶体显示,它控制光子晶体的间距,从而影响这些晶体所反射出的光的波长,从而达到不同的效果。
图-1 电子纸显示原理
(2)工程电子文件显示问题解决。用电子纸作为工程电子文件阅读设备的显示屏,可有效解决前文总结的问题:①内容可修改、标记:因为前面提到的原因,所以工程电子文件阅读设备的很多内容,尤其是工程图纸,经常变更。电子纸显示屏可直接对相对应的内容直接进行标记、更新。这是除了阅读效果之外,最重要的性能,避免了原始纸质图纸的损坏。②阅读效果好:因为采用电子墨水或光子颗粒显示,因此内容非常清晰,特别适合工程文件尤其是图纸。不管是文字还是图形都非常细致,因为显示颗粒本身就非常小,哪怕再细微的工程文件参数都可以显示。更重要的是,利用电子纸显示,在任何角度观看都很清楚,而且阳光底下也清晰可见,对阅读环境不挑剔,这是目前其他电子文件阅读设备所做不到的。③便携易带,自由使用:电子纸的显示器,重量轻,非常薄,2007年大约12毫米,[6]而2009年已经达到了0.3毫米,[7]可以折叠,可以悬挂,也可以嵌套到某个设备中,因此可在任何地方使用。④节省电源:工程施工现场,电力设备一般电压比较高,很难找到适合电子设备的电源。异地施工,电源携带也不方便。电子纸非常节能,只有在显示图像改变的时候才会消耗能量。而且即使脱离主机和电源,也可以保持较长时间的显示结果,这一点对于工程文件的使用是非常具有针对性的。这也符合工程文件使用的实际情况:在讨论和观看的时候,也不要发生变化。
4 工程电子文件阅读设备系统结构
根据工程电子文件使用的关键需求,结合电子纸的特点,设计工程电子文件阅读设备系统结构如图-2所示。
图-2 工程电子文件阅读设备系统结构
工程电子文件阅读设备分基础部分和外延部分。
4.1 基础部分。基础部分包括基础硬件和基础系统,即图中深色部分。
①基础硬件。基础硬件是工程电子文件阅读设备的核心硬件,标准配件。它包括了处理器、内置存储、操控设备、供电的锂电池和电子纸显示器。这些标准配件确保了阅读设备最低的使用标准,特点是小、轻,便于携带。当前的计算机技术确保基础硬件和一个MP3差不多大小,但足以发挥需要的作用。电子纸显示器是可以拆卸的,也可以外接到一台电脑或其他的电子设备上。
②基础系统。基础系统首先包括了一个基于Linux的操作系统,Linux是一种自由和开放源码的类Unix操作系统[8],完全免费,任意更改。而且它可安装在各种计算机硬件设备中,比如手机、平板电脑、路由器、视频游戏控制台、台式计算机、大型机和超级计算机,兼容性非常好。另外基础系统还包括了验证使用权限的软件和内容保护的软件,这些软件是内置的,可以升级,这主要考虑的是工程文件本身的安全保密性。
4.2 外延部分。外延部分包括外接设备和应用软件。
①外接设备。外接设备包括了无线网络、录音设备、手写笔、绘图板、外置键盘、外置音箱、外置电源、移动存储、打印机、摄像头。这些外接通过外接面板与工程电子文件阅读设备相连,根据需要和现场条件选择使用。
无线网络确保异地施工,能够接收和发送即时需要的工程电子文件,确保设备上有且只有需要的工程电子文件。
在文件图纸变更现场,可能条件非常艰苦,不适合用笔在纸上书写,可以用录音设备直接录下讨论的结果。手写笔和绘图板则支持在电子纸上直接书写,或者将绘图结果直接更改到图纸上。
在条件允许的情况下,外置键盘、外置音箱和外置电源为设备更好使用提供了支持。打印机、摄像头则提供了更丰富的输入、输出帮助。
移动存储将要阅读的图纸文件、文档存储在SD卡上,或者通过WiFi连接到Internet上,使用浏览器进行在线阅读。
②应用软件。根据工程电子文件的需要,在具备使用环境的情况下,可通过移动存储器或网络选择需要的软件安装。这些软件也可以安装到移动存储器上,在使用的时候连接即可。
经郑州航空工业管理学院信息技术研究所与中建二局第二建筑工程有限公司以实际工程为研究样本,研究、设计并已经实现了工程电子文件阅读设备的原型机,经正确性验证与静态验证,符合工程电子文件的需求,能有效解决施工过程中的电子文件使用难题,据预测,社会效益、经济效益、技术效益明显,值得进一步研究、推广。
*本文为2014年国家档案局科技项目计划:面向恶劣环境的电子工程档案EPD移动阅读设备研究(2014-X-61)。
参考文献:
[1]洪艳华.工程纸质档案与电子档案的配套管理和利用[J].湖南档案,2002(06):18~19.
[2]高利华.水电工程设计档案中电子文件管理的讨论[J].浙江水利水电专科学校学报,2013(03):16~18.
[3]路淑文.公路工程电子档案管理中存在的问题及对策[J].陕西档案,2013(04):32.
[4]吴永平,尤勇,林辉.GIS在退耕还林档案管理中的应用——以建立文县2004年退耕还林工程电子文件为例[J].襄樊职业技术学院学报,2007(03):43~46.
[5]付永华,江源,胡星波.一种面向数字版权保护的EPD电子教材的设计与实现[J].江西科学,2013(1):117~122.
[6]彩色电子纸.[EB/OL].[2013-5-21].http://tech.sina.com.cn/roll/2007-06-28/0851348861.shtml
[7]彩色电子纸.[EB/OL].[2013-5-21].http:
//baike.baidu.com/view/2268511.htm
[8]Linux系统简介.[EB/OL]:[2013-4-16]ht
tp://www.cyberhome.cn/app/linuxbase.htm.
(作者单位:郑州航空工业管理学院 来稿日期:2014-06-19)
作者:付永华
第二篇:机械电子工程设计重点分析
【摘 要】文章首先介绍了EDA技术,找出了电子工程设计过程中存在的问题,并根据问题提出了技术要点,为我国在机械电子工程领域的设计技术要点的研究提供借鉴经验。
【关键词】机械电子;工程设计;技术要点;
1EDA技术
1.1EDA技术定义
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VHDL完成设计文件,然后,由计算机自动完成逻辑编译、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。从广义角度来讲,它是半导体工艺设计自动化、可编程器件设计自动化、电子系统设计自动化、印刷电路板设计自动化、仿真与测试以及故障诊断自动化以及形式验证自动化的总体工程。
1.2EDA技术的应用
EDA技术的发展十分迅速,现阶段在科研、教学、设计以及制造等领域都发挥着巨大的作用。很多大公司和企事业单位也已经在领域内对EDA技术进行广泛的使用,比如,在飞机制造的过程中,从设计、性能以及特性直到飞行模拟,都需要用到EDA技术。
1.2.1在教学方面
现在几乎所有的理工科院校,尤其是电子信息专业都开设了EDA课程,就是为了能够让学生了解和掌握E-DA的基本概念和原理,从而掌握HDL语言编写的规范和逻辑综合的理论算法,并学会简单的系统设计,以达到学以致用的目的。
1.2.2在科研方面
科研阶段主要是通过电路的仿真工具来完成电路的设计,通过虚拟器来进行电子产品的调试,把OLI器件的开发应用到设备中。比如,当用到无线通讯系统CDMA时,为了区分不同的呼叫对象,CDMA就需要对每个手机和基站的编码进行合理的区分和识别,以找到不同的呼叫对象,这种判断依据是通过匹配滤波器的输出显示在输入数据流中的探调到特定的码序列,FRGA能够提供适合的滤波器,并完成数据处理的功能,体现了这项技术在信息通讯领域中的广泛应用。
1.2.3在设计和制造方面
不论是高科技成果下的微处理器,还是彩电、音响等家用电器,EDA技术都在这些领域留下了深深的烙印。它不只是作为前期的模仿和调试而受到广泛应用,同时还关系到PCB的制作环节、电子设备的研发阶段以及焊接电路板等重要环节。
2电子工程设计过程中存在的问题
2.1从整体的发展方向分析
2.1.1对成果缺乏一定的保护
我国的机械电子市场存在着大量的假冒伪劣产品以及盗用他人机械电子成果的现象,究其原因,一方面,是我国法律的不健全、不规范;另一方面,由于我国机械电子领域人员缺少这方面的法律常识,在不经意间就可能做出违法乱纪的事情。
2.1.2对人才缺乏特定的教育
从事机械电子工程设计行业的人员,相对来讲,知识掌握的程度比较宽泛,機械电子专业和其他专业的学生相比人数上也比较多,所以才呈现出了整体分散式的教育环境,大学生都只能够做到片面的理解,但是在现实应用过程中,往往需要高复合型和技术型的人员进行操作,教育门槛的低下和应用门槛的拔高,造成了我国缺乏真正意义上的电子人才。
2.1.3对发展缺乏系统的规划
在我国,大部分的机械电子工程互相之间都是独立的,无法做到有效信息的整合,长时间保持这样的现状,就会导致设计理念一直处在固有的阶段而无法进步。
2.2从具体的细节进行分析
2.2.1设计过程中的不认真态度
机械电子工程是一项精密度较高的操作工种,不可否认,经验会为这一项工作带来比较大的优势,但是很多失败的设计结果证明,经验并不是全部,有太多的例子能够反映出在进行实际操作时,需要的不仅仅是经验,还有对这份工作的重视。
2.2.2设计人员缺乏理论知识
这点刚好对应前文人才缺乏的问题,当对一个门禁系统进行设计时,设计人员往往会把该系统简单的理解为对于人员的管制系统,却忽略了其应该具有的记录和报警功能。还有把系统中的防破坏功能简单的理解为防止遭到物理破坏,实际则应是延伸为破坏之后,相应其他出口能否做到有效的启动,对于知识理解上的偏差将会导致制造出的产品在质量上存在重大差异。
2.2.3电子工程中的不确定因素
大部分机械电子工程的设计过程,都是依照相应的理论基础进行设计的,不过也有少数设计要根据具体的实际情况来进行完善和修复,把看似死板的工作做得灵活化,现实中则增加了不少难度。
3电子工程设计过程中的技术要点
3.1仿真分析
对于机械电子工程而言,在完成之前需要经过仿真实验,来确定该产品是否具有现实意义上的可行性,以确保之前的设计计划能在之后的批量生产中广泛应用。在进行仿真分析时,提供数据支持的技术当属EDA,通过它可以根据每个电路环节中的函数来分析之后,实现数学建模,并对该模型进行仿真分析,这项技术能够准确的检测出产品的实践性,并且还能够依照产品的参数特性进行推广,大大地提高了行业内对于机械电子生产过程中的便捷性和准确性,无疑也是会在未来整体提升我国机械电子工程行业仿真分析的高度。
3.2优化设计
拿到一个完整的设计方案时,由于不确定这个方案的稳定性和可行性,就要对其进行优化设计,这种设计能够在最大程度上保证容差。实际工作中,传统的电子工程设计原则无法满足电子系统容差和环境的全面检查,更不能勘测到内部的电件环境,这样就会导致方案中存在设计漏洞,从而影响整个设计过程。通过EDA技术,就能够有效的解决这一问题,因为它能够直接对环境进行精确的计算,以此来找到原件在实际环境中需要的温度、压力等数据,并把这些数据进行合理的分析,优化电子工程方案,保证产品能够完全的投入到稳定工作中,加强了机械电子工程设计中的安全性。
3.3防静电设计
机械电子产品主要是根据当初设计者规定的设计程序进行工作。面临如今科技飞速发展的大前提,集成电路的设计工作已经越来越呈现复杂化,同时,也为更好的防静电设计提出了挑战。现实中,静电对于整个设备的破坏非常巨大,强力电场能够对周边的电荷进行吸引,以此来破坏绝缘体以及降低元件的灵敏度,甚至有可能出现电路烧毁的情况,直接让之前进行的所有工作化为乌有,可见静电对于电子产品的影响之大。所以,这就要求工作人员对防静电区域进行合理的划分,以保持其清洁,以减少静电发生的几率。
3.4电路特性的有效性分析
电路特性的有效性分析环节,是EDA技术的重要内容。在设计电子产品时,完善的数据和特性分析之后,才能进行理论分析,所以,就要保证数据和特性的正确度,通过传统的电子产品设计方法会有很多限制,无法做到数值高准确度的特性,也会对实际的电力测试造成比较大的影响,甚至会导致整个设计过程失败。EDA技术的全面测试功能,就可以很好的保证数据的准确性,防止设计方案出现结构性的差异,以确保整个设计过程的整体性和合理性,最终达到提高行业水平,让机械电子行业能够有一个平稳的发展势头。
4结语
综上所述,可以发现机械电子工程对于当下科技的进步和经济的发展有着重要的推动作用,现阶段,越来越多的学者都加强了相关行业的研究与学习,为的就是实现机械电子行业的进一步发展。不过眼下我国的机械电子工程在设计的过程中还有很多不足之处,需要专业人员在实际工作中进行改进。
参考文献:
[1]周广文.机械电子工程方向课程设置体系浅析[J].吉林工程技术师范学院学报,2003,(5):57-58.
[2]文东云.机械电子工程设计中的技术要点探讨[J].电子技术与软件工程,2015,(6):142.
(作者身份证:132527198012026019)
作者:张志强
第三篇:浅析电子设计自动化与工程实现
【摘 要】把计算机作为基本的工作平台,应用计算数学、拓扑逻辑学、计算机图形学,开发出了一整套软件工具(以人工智能等多种计算机应用科学的最新成果),系统设计综合技术和电子产品、电子电路是工程师辅助电子设计所从事的,朝着电子设计CAD(EDA)、机械CAD与电子设计自动化技术相互渗透,相互结合的趋势发展。机械产品一般会用到很多电子装置和部件,电子产品中也是需要进行机壳和结构等机械设计,结合集中体现在机电一体化产品设计中。电子设计自动化是现在设计方法中产品进行系统仿真和实验工作最热门的课题。
【关键词】电子设计自动化 电子产品 电路辅助设计
一、发展阶段有三种不同
同时,电子设计自动化技术发展与计算机辅助设计的发展也分为三种不同阶段。分别介绍。
(一)电子图版是第一代EDA技术时代。
60、70时代,计算技术在随着新的技术改革时发展非常快,中小规模集成的电路发展应用时,电子系统产品每片集成电路包含元件是从前元件的几百、几千逐渐增加至万,原来分离元器件也逐渐被集成电路代替。现在设计精度与功效要求是传统手工绘制印刷电路板与集成电路版图的方法没有办法满足的。让工程师代替繁杂,机械手工设计,用电子设计对二维平面图进行计算机辅助设计。辅助制图是60、70时代通常使用的计算器辅助,电子图板则是由人形象的。
电子图板是有点低级的辅助设计工具,虽然有几何图形的编辑与分析能力,可以和现代电子设计自动化工具系统相比非常有限,但从手工到自动化是一次难得的突破。
(二)辅助设计与仿真分析年代,是以电路辅助设计与仿真分析为核心,分支软件迅速发展的第二代EDA时期。
80年代,随着电子设计自动化技术、计算和微电子技术自身发展的需求,电子设计自动化应用软件象雨后春笋般地涌现出来,像混合电路分析、模拟电路分析、数字电路分析、时序分析、失效分析、热分析、印刷电路板自动布线等,但是基本上这些都是相互独立的软件,相互之间无什么关系。不妨我们称为分支软件。分支软件只能把一个软件分析的结果送另一个软件做另外一方面的分析研究,只能解决一个专门的问题,需要人工从新输入数据很费事。使用这些工具应用让工程师设计的产品在完成之前能有可预知的功能、特性与传统实验中无法获得的信息,从而大大提高产品的性能与生产控制能力的过程。有自动布线工具应用,不仅使多层印刷电路板,大规模、超大规模集成电路的自动设计成为了现实,同时由于缩短了电路设计的周期,降低了设计的费用,按照用户的要求设计制造,引出全定制、半定制为特征的专用集成电路(ASIC)概念,使集成电路又发生了一场革命性的变化(在80年代中期)。
(三)集成综合概念设计是第三代EDA年代。
90年代,所谓的框架式结构是在电子设计自动化技术分支软件快速发展基础上,把各自独立的不同应用分支软件用统一软件管理。总框架规定了各个分支软件进入这个框架共同的标准,在这个总框架中具有共同人机界面,共同的数据库管理系统,共同低层语言以及调用规则和共同的输入输出数据格式等,使(几十个甚至几百个)不同专家,不同公司为开发出来的软件解决(电子设计中)存在的不同问题,组合装配能够更加自如,彻底全面的解决电子设计中锁存在的各种问题。
二、进一步了解EDA技术
EDA正向的设计服务是电子装置。先有构思或者概念形成框图,由上而下,再自大而小,一步一步的设计是大家的正常思路(习惯性的),正向设计就是传统的设计方法。是发明家的思路,而反方向的设计则是剖析系统的产品细节,例如从解剖析版图做出同样性能的系统或功能部件。思路是出于仿制的方法。
新一代EDA技术需要解决的问题是系统层综合和仿真,第三代EDA技术,采用的是统一的数据库,EDA的新技术就是可以随时检验和更新,使本来要串行的工作,变成了同时的工作,而且每一个层次设计的工作直接为(相邻工作和层次)提供了相应的数据。例如在设计电路的时候,可以直接在元件上显示型号的参数。在设计印制板时,可以直接打出元件清单在图纸上,这样就可以使设计与文档同时进行,这是文档、测试码和测试方法、芯片、电路、系统同时进行的方法,可以缩短设计周期的十倍,大家公认的一个专用名词就是“同时工程”,同时工程其实还包含了模具设计、结构设计和快速制造(CAD/CAM/CAE/CAT),使测试、制造、设计加工都能在计算机的辅助下进行,因为EDA的威力,所以产品上市周期大大的缩短了,系统层:它对系统的要求是接受输入,与有关系统组成概念和设想,它输出的则是对其各组成电路框图的指标与全系统所能达到性能,因此可以对多种方案进行比较。电路层:系统层的输出,一般情况下描述语言要求用C语言或VHDL语言,加上一定的约束条件。版图层:这一层将随各种电路不同的实现方式而异,如果做成专用芯片ASIC,芯片的自动布线则用电路层的输出实现,在人工干予的情况下进行检验、测试和调整。如果做成现场可编程阵列(FPGA),由另一个工具进行编程。如果采用通用的IC芯片搭成印刷电路板结构,则由通用的IC芯片中库器件,在屏幕上接线并仿真,成功后,可以自动布线对印刷电路板。用EDA工具进行电子电路设计时,不用搭电路,不用先采购各种元器件,也不用担心安装调试中的任何意外。在计算机屏幕上一步就进入印刷电路板设计加工或芯片制造,在根本上改变了传统的设计方法。
三、结束语
根据学习的内容,了解了EDA发展的历史,对了解电子设计自动化技术有很大的帮助,对判断本单位本部门处在哪一个年代,找到与先进技术存在差距,根据所拥有的实力,争取条件迎头赶上是有好处的。电子设计自动化技术涉及面很广,属于高新技术,是计算机学、半导体技术、电子产品系统设计等的结合产物,还有就是发展速度很快,参加了一些研讨会和技术交流会,学到了很多新的东西。
参考文献:
[1]潘松.电子设计自动化(EDA)技术及其应用(一)[J].电子与自动化,2000(1).
[2]陈波,尹成群,范寒柏.EDA技术在电子设计中的应用[J].电力情报,2002(1).
[3] 朱小海.浅谈E DA技术[J].职业时空,2007(7).
作者:邢志