电子设计自动化

电子设计自动化第1篇

1.1实验系统的内容

该电子设计自动化实验系统,不仅要能够实现基本数字电路功能,而且还要能够实现部分中规模和大规模的数字电路功能。具体设计内容包括以下这些:(1)数字时钟的设计。(2)LED16×16点阵控制器的设计。(3)数字频率计的设计。(4)实现抢答器数字系统。(5)实现电子密码锁数字系统。(6)实现三色交通指挥灯控制器的数字系统。(7)实现简易电子琴的数字系统。(8)实现三层电梯控制器的数字系统。

1.2实验系统的设计方案

该电子设计自动化实验开发系统是基于FPGA/CPLD器件,主要包括四部分,即信号发生模块、输出信息的显示模块、扩展模块、FPGA/CPLD芯片通用适配座及芯片编程***电路。该实验系统设计,采用了通用适配板与系统功能板分离的结构方式。通用适配板具有完整的***电路,既可插在系统功能底板上使用,也可单独工作。

1.3实验系统的电路设计

根据电路功能,将其划分为两部分,即通用适配板电路和系统功能板电路。这两部分通过芯片适配接口进行连接。1.3.1系统功能板电路设计系统功能板电路设计如***1,下面是各个模块的介绍:(1)7段数码管模块,用于实现各种数字显示,例如计数器计数结果的显示、频率计的频率显示、数字钟表的时问显示及抢答器的倒计时显示等。(2)红绿灯电路模块,用于红绿灯的电路实验。(3)LED指示电路模块,用来显示组合逻辑电路实验的输出电平的高低。(4)点阵模块,用来显示点阵输出。(5)时钟电路,提供时序逻辑电路的CLK。(6)状态机电路,由FPGA相应的I/O口和状态指示电路组成,用于序列信号发生器、告警器等的设计。(7)蜂鸣器模块。一部分是音乐片电路,当有人抢答时该电路可以放一小段音乐来告知有人抢答;第二部分是电子琴电路,由FPGA送出一定的乐谱频率,在扬声器上发出相应的谱音。音乐片和电子琴电路通过一个DIP2的拨动开关来选择。(8)键盘电路模块,该模块用于选择电子琴的数字系统实验、抢答器数字系统实验、电子密码锁数字系统实验等实验项目。(9)DIP开关电路,提供输入端的高、低电平。(10)液晶显示电路。2.3.2通用适配板的电路设计通用适配板由CPLD芯片、***电路、扩展接口电路等部分组成。通用适配板结构框***见***2。

2结束语

电子设计自动化第2篇

论文摘要:介绍了电子设计自动化(EDA)实验环境的建设与管理的经验,简要分析了由此给教学产生的实际影响。

由于集成电路技术和计算机技术的高度发展,设计自动化的观念和EDA工具的使用水平已成为度量工程师能力的一个重要方面。国内各高校都投入了大量的人力物力建立EDA实验室。EDA实验环境的硬件、软件和服务水平在某种程度上已成为衡量该校硬件水平、教学水平和办学水平的一个重要标志。我校在***电工电子教学基地的建设过程中,始终对EDA的教学和实验环境的建设给予了足够地重视,专门成立了EDA(实验)中心,旨在负责全校EDA实验教学,EDA项目开发和新技术推广工作。经过近两年的建设,EDA中心已初具规模,为全校的EDA教学提供了良好的实验环境,促进了我校电类现代化课程教育的发展。

1EDA实验环境的建设

EDA(实验)中心的建设起始于1998年初,学校先后投入资金近百万元,第一期工程建立起配备有40台Pentium166MMX微机的多媒体实验室和硬件实验室各一个;1999年进行了第二期工程,又建起了一个包含40台PentiumⅡ400微机和两台专用服务器的网络实验室和一个管理办公室。并进行了软件建设和有关实验项目的开发。到目前为止已建立起的软硬件环境如表1。

在EDA中心的建设中,我们遵循以下原则:

(1)创建一流具有EDA特色的实验环境。EDA的实验环境的好坏在某种程度上直接影响电类学生对现代化技术的掌握,同时EDA的实验环境也是一个窗口,代表了一个学校现代化教学的形象。EDA中心的建设不应等同于一般的计算中心或机房的建设,应该具有EDA特色,那就是要有丰富的EDA软硬件支持,要有得力的指导开发力量。为了建设好一流的EDA实验环境,我们成立了专家指导小组指导环境的建设,并多次派人到EDA教学较好的学校去参观学习。为了体现时代的特点,我们将中心80台机器内部互连,整个内部网络完全按照Internet技术规范设计,能提供全套Internet服务。中心内部网络还通过Linux网关与校园网相连。服务器采用WindowsNT4.0、Linux5.0、Net-ware3.12,工作站安装了DOS6.22、Win-dows98(中、英文)、WindowsNT、Linux等操作系统。

(2)严把质量关,高质量完成建设。EDA所有软硬件设备的引进都经过认真市场调查研究,并严格的检测,对不合格的产品坚决清除。如曾进一批微机,检测后发现配置与样机不符,立刻退货,重新购置。软件的建设对EDA来说是体现特色的关键性建设,尽管EDA软件投资较大,为保证实验质量,划出专项资金,引进许多最新的正版EDA软件。

(3)加强外联,寻求多方支持。EDA教学的开展需要许多方面的技术支持,为了做好这方面的工作,我们加强了校际之间的技术交流以及与EDA软硬件开发商家的联系,可以从中得到了许多必不可少的帮助,如东南大学赠送给我们不少非常有用的EDA软件和设备,美国Altera公司通过其大学项目赠送给我们专业版和网络版的Max+PlasⅡ软件开发工具等。

(4)鼓励师生开发EDA教学项目。我校EDA教学项目的开发进行得比较早,并已取得了不少成就,EDA中心成立后更加强了这方面工作的开展,目前已自行开发并用于教学有ISP和FPGA等实验装置,全定制的A-SIC实验环境也正在紧锣密鼓地准备中。

(5)勤俭节约,变废为宝。EDA的某些硬件实验对微机要求并不高并且有可能对微机产生伤害,为此我们从校计算中心等地方找来约20台淘汰了的386和486微机,建成了硬件机房,很好地解决了这类问题并节约了不少资金。

2EDA实验环境的管理

我校的EDA实验环境主要面向电子工程系和自动控制系学生,行***上挂靠电子工程系。为了便于协调管理,两系分别任命了兼职正副主任负责中心的建设和日常管理。

在EDA(实验)中心的日常管理中我们努力做到:

(1)全心全意为EDA教学服务。EDA(实验)中心建立的主要目的之一就是为全校师生的EDA教学实验提供方便。为了做好服务工作,我们尽力满足师生的要求。如有教师希望通过网络授课,我们引进了Lanstar网络教学系统软件。有教师需要提供语音教学服务,我们购买了无线话筒。有一些国外引进的EDA软件需要用英文操作系统,中心工作人员经过多次试验,使中英文操作系统能够方便地切换。中心的Internet网及打印机等设备也均向师生开发。

(2)开放式的实验环境。中心除正常设备维护日外,保持全日制开放。开放时除了安排一般值班人员外,还经常安排对EDA技术熟悉的教师或研究生进行现场指导,学生可以自由地上机实习。

(3)不断推广EDA新技术。EDA技术的发展速度非常快,我们利用中心与外界联系较多的优势,不断向师生推荐EDA新技术和新方法。如我们曾请经销商来介绍最新版本的PADS、EWB等EDA软件的特点和使用方法,与东南大学EDA实验中心合作举办了两期全国性的EDA研讨班。

3效果分析

(1)EDA中心自投入使用以来,已为电类专业的学生开设了“电路”、“电子线路”、“数字电路”、“信号与系统”等十多门课程的上百个实验,部分实验还延伸到非电类专业的“电工学”课程中;每年还有几十名本专科生和研究生在这里进行毕业设计和课题上机。总上机时数已达4万机时。

(2)EDA中心的构建,推动了我校多门类课程的教学内容、教学方法的改革。就数字电子课程而言,迫切需要充实现代化的设计思想和设计方法,EDA中心的服务为此创造的必要的条件。由于EDA中心的大量工作,使教师可以在课常上集中精力和时间与学生一起共同体验前人创造知识的途径与方法,而把一些繁琐的计算交给EDA工具,学生通过EDA工具的使用去实践他们在课堂上学到的方法和思路。对电路分析、模拟电子线路、数字系统设计等课也起到了同样的作用。

(3)开放式的管理,方便了学生,激发了学生的学习热情和求知欲。如有一位在给电类提高班讲课的教师发现,原拟定通过Lanstar授课系统对学生讲授EWB的使用方法,结果在现场却发现,不少学生已初步学会了EWB的使用,其原因是他们已主动地到EDA中心,通过自学,进入了EDA环境。这是一个学生主动学习的例子。通过这样的学习客观上提高了学生的自学能力,反映了他们高度的学习热情和求知欲,这也为他们将来自行掌握更现代化、更复杂的EDA工具打下了基础。

(4)EDA中心成为学生第二课堂的场地,培养学生从事科学研究的能力。如数字系统设计的老师利用EDA中心进行电子设计竞赛,取得很好的效果,受到了学生的欢迎。

参考文献:

电子设计自动化第3篇

一、传统电子产品设计中遇到的问题

1、传统的电子产品,从设计、调试到验证完成,一般采用面包板或专门的焊机板,通过手工装配,再进行电路的反复测量、评估电路性能。当电路设计非常复杂时,采用这种传统的设计方法,极易产生连线错误、器件损坏等人为错误,常会造成人力、财力、时间的浪费。尤其是设计集成电路时,传统的设计方法无法模拟集成电路的真实特性。

2、电子产品的各项性能的分析,特别是消耗和破坏性的分析与测试。

3、设计过程中的大量的复杂的计算。

二、电子设计自动化的发展过程及解决的问题

在20世纪70年代到80年代中期,计算机技术和电子技术的发展促进了计算机雇主设计(CAD)理论的研究和应用,是CAD技术成为电子设计领域的新兴学科。20世纪80年代中期开始,随着高性能计算机技术的发展,尤其是微型计算机技术的发展,CAD技术迈向了其高级阶段,出现了电子设计自动化(EDA)。电子设计自动化技术(EDA)是指以计算机为工作平台,融合应用电子技术、计算机技术、信息处理技术、及智能化技术,进行链子线路与系统的功能设计、逻辑设计、性能分析、系统优化直至印制电路板的自动设计,它可以完成电子工程设计的全过程。利用EDA工具,电子设计工程师可以从概念、算法等开始设计电子系统,大量工作可以通过计算机完成,并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版***或PCB版***的整个过程在计算机上自动处理完成。其基本特征是以计算机硬件和相关软件为工作平台、最大限度地提高电子线路或系统的设计质量和效率,从而节省人力、物力和开发城本,缩短开发周期。

三、电子设计自动化的主要特点

1、设计过程自动化

在EDA的应用中,可以利用EDA应用软件,实现由系统层到电路层再到物理层的整个设计过程的自动化。在设计过程中,设计人员可以按照电子线路或系统的指标要求,采用完全***于芯片厂商及其产品结构的描述语言,在功能级对设计产品进行定义,并利用应用软件提供的仿真技术验证设计结果。具体地讲,设计人员可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统通过计算机机上自动完成。2、高度开发的集成环境利用计算机技术的支持,在计算机平台上安装功能不同的软件,形成一个功能强大的EDA设计环境。在这个环境中,可以控制和管理设计方案、设计过程和设计数据,甚至可以让这些软件共享设计资源。这种高度开放的集成环境,包含了电路设计开发过程,而且其文件类型在不同的EDA软件中是可以共享的。

3、高度智能化的操作

在EDA技术中,由于应用软件的智能化设计,各种设计向导和提示十分完备,使电子设计人员不必学习更高深的专业理论知识,更不必进行手工运算,在应用软件环境中,就可以完成线路或系统的设计,并得到精确的仿真结果。

电子设计自动化第4篇

关键词:电子设计自动化 领域 流程 特点 应用

中***分类号:F407.63文献标识码:A 文章编号:

随着电子工业不断发展,人类社会已经进入了电子时代,对电子产品的质量和先进性提出了更高的要求。为了满足电子产品大规范生产的需求、简化电子产品设计环节、确保电子产品设计精确,电子设计自动化应运而生,为设计人员提供了一个行之有效的设计工具,广泛应用于诸多电子设计工作中,并在其中有着不可代替的地位。

一、电子设计自动化内涵及特点

(一)电子设计自动化内涵

电子设计自动化是将计算机技术应用于电子设计过程中而形成的一门新技术,被广泛应用于电子电路设计和仿真、集成电路版***设计、印刷电路板设计及可编程器件编程等众多工作中,是一种现代化、自动化设计工具。

(二)电子设计自动化特点

1、自动化

电子设计自动化设计过程中,通过应用软件可以使“系统层-电路层-物理层”整个过程实现自动化。设计过程中,设计人员按照电子系统指标要求采用相应的电子设计自动化软件设计产品的功能,并利用相关软件验证产品的设计效果,其中,基本不需要设计人员进行手工设计,整个过程是一个自动化设计过程。

2、集成化

在计算机技术支持下,不同的应用软件在计算机平台上形成一个功能强大的

电子设计环境,使得电子产品拥有了一个高度开发的集成环境。在这样一个高度开发的设计环境中,不仅可以有效控制设计过程、设计数据及设计软件,还可以使设计软件共享设计资源,为电子设计提供了一个高度开放的设计环境。

3、智能化

电子设计自动化为设计人员提供了一个完备的设计向导和提示,设计人员不需掌握深层次的设计知识、理论和技巧,即使不进行手工运算、设计的情况下也可利用应用软件完成电路设计。所以说,这也是一个智能化的设计过程。

4、丰富化

科学技术不断进步的情况下,电子设计自动化软件越来越多,为设计人员提供了越来越多的设计工具,使得电子设计自动化技术得到了极大的丰富和发展,设计人员的设计也更加便捷。

二、电子设计自动化在电子设计中的应用

(一)电子设计中应用电子设计自动化的设计流程

电子设计自动化在电子设计中应用的基本流程,就是先利用电子设计自动化工具中的***形编辑器清楚表达出设计人员的设计思想,方式可以是文本也可以是***形,然后进行语法、电路排错及格式转换,之后便可进行逻辑设计。在逻辑设计过程中,将软件设计与硬件连接在一起,使软件成功转化为硬件,最后优化设计结果,消除冗余逻辑,节省资源。

设计输入

设计输入的主要工具有HDL编辑器、原理***编辑器、状态机编辑器,其中的HDL编辑器是高层次设计中普遍采用的输入工具。在设计输入中,设计人员要利用电子设计自动化软件中的文本、***形编辑工具将设计人员的设计思路用文本、***形方式清楚表达出来。表达方式是可以选择的,并可以混用,一般情况下通常采用***形形式,既直观又方便。

2、排错编译

完成设计输入后利用编译器进行排错编译,编译成需要的、特定形式的编程文件。排错编译是逻辑综合的必须准备工作,为了保证最终编程文件的准确性和可靠性,应利用编译器自动进行错误检查、网表提取、器件适配,一切无误后产生设计人员想要的文件。

3、逻辑综合

在逻辑综合中实现软件与硬件之间的挂钩,是软件设计转化为硬件电路的关键。设计综合后,软件设计一般可生成EDIF、XNF、VHDL等形式的网表文件,文件基本描绘了电子电路的基本构成。之后,便可以根据电子电路构成利用相关软件进行功能仿真,验证设计结果是否满足了设计者的设计意***及电子电路设计的要求。如果设计结果出现偏差,利用科学工具分析其中存在的原因,针对影响因素提出合理的改进与解决措施,重新设计,直至功能仿真收到良好的效果。

4、编程***

在编程***阶段,功能仿真确定设计没有错误、纰漏之后,可以利用Multi LINX电缆或JTAG编程器将编程***下来,存档于目标地址,即完成了设计实现工作。

(二)电子设计中应用电子设计自动化应注意的问题

1、优化逻辑综合,便于得到易于实现的结果

逻辑综合后,电力设计可能存在冗余的程序影响设计结果实现的效果,妨碍硬件电路日后的运行效率,为此,需要对电路设计进行逻辑综合优化,优化设计软件。优化过程中,由于自动编译器经常会被简化掉,因而需要特别注意一下这个问题,如果被去除应立即恢复。

2、现场可编程门阵表结构的选用

电子设计自动化应用中,现场可编程门阵表一般采用找表结构、AND-OR结构、多路选择器结构等。之所以选择以上结构,关键在于这些结构具有显著的可编程性。但是,由于以上结构具有比较大的时延性,易导致设计中同步信号发生时序偏移。尽管该类问题是现场可编程门阵表设计中常见问题,且时延性得到有效控制的难度比较大,但是为了提高设计的可靠性,设计过程中必须对此提高注意。

3、逻辑划分方法及芯片利用率问题

由于FPGA容量和I/O数目都是有限的,为此,一个大型电子电路只有经过逻辑划分后才能利用多个芯片实现功能。这种情况下,逻辑划分的方法的优劣程度直接关系着设计的性能。除次之外,如果在固定引出端分配的前提下进行电路修改的话,由于芯片I/O引出端比较多,非常容易导致芯片的不布通率降低。为此,设计过程中应尽量使用多个芯片,并保证逻辑划分方法的有效性。

4、延时性各不相同

尽管电子软件设计完成后进行了功能仿真,核实了硬件功能设计的性能,可是由于门列阵、功能单元等形式的延时性各不相同,有可能存在延时性不匹配的问题,影响到硬件的设计功能。鉴于这个问题对电力电路性能影响重大,为了使这个问题得到有效解决,国际上一些国家专门研发了硬件功能仿真软件,一定程度上提高了功能仿真的准确性和可靠性。

为了使电子设计自动化在我国得到进一步推广和应用,我国相关研发机构和研究人员也在认真、大力研究这一问题。随着科学技术水平不断提高,这个问题在未来一定会得到有效解决,使电子设计自动化更广为所用,应用起来更为简化和便捷。

结束语

时至今日,电子设计中已经离不开电子设计自动化技术的参与,电子设计自动化在微电子技术和现代数字系统应用中的作用越来越显著。在通信、航天、医学、国防、工业、仪器仪表等领域中应用的电子设计自动化技术正在快速向前发展着,高科技电子产品的研发工作对电子设计自动化的依赖日趋明显,极大推动了电子设计自动化的发展。为了缩短电子产品研发周期、降低电子产品价格,电子设计自动化技术因在原有基础上实现创新,提高电子设计效果、节省资源,满足人们对电子产品提出的要求。

参看文献:

[1] 马智浩,高梅,李春祎. EDA在电子设计中的应用[J]. 今日科苑, 2007,(16) .

[2] 井海明,刘永***,刘丹,彭育贵. 电子设计技术的趋势[J]. 石家庄师范专科学校学报, 2008,(03) .

[3] 李文杰,赵明富,雷建***,包明. 电子设计自动化(EDA)技术及其应用[J]. 重庆工学院学报, 2009,(02) .

电子设计自动化第5篇

关键词:项目教学;电子设计自动化;方案

0引言

教学方案是指教师在教学过程中对教学内容、教学方法、教学步骤以及要达到的教学效果等所进行的精心编排和设计,是教师对教材的认识和处理,以及对学生学习方法的指导,是进行课堂教学的实施方案[1]。一个好的教案不仅能指导学生“学会”,而且还引导学生“会学”,从而顺利地完成教学任务。因此,教学方案的设计就成为课堂教学的重中之重。在《电子设计自动化》教学中采用了项目教学法,通过具体的项目设计,实施“项目导向”教学模式,学生在老师的引导下,从每一个项目入手,在好奇心的驱动下,对理论知识进行学习,对项目任务进行设计,对实践操作进行实施,在“做中学”,在“学中做”,对培养学生的综合实践能力和创新思维能力具有积极的促进作用[2]。现将本人设计的基于项目教学法的“三人表决器”教学方案介绍如下。

1教学目标

1.1知识目标

熟练掌握VHDL程序的基本结构;掌握IF语句、CASE语句的格式及用法;理解IF语句和CASE语句的区别。

1.2技能目标

①科研创新能力:本项目要在QUARTUSII软件下用编程的方式设计三人表决器的电路,并且可以采用多种编程方式来实现,深切地让学生体会到该设计方法的灵活性,开阔学生的视野,培养学生分析问题,解决问题的能力,培养学生的创造与创新理念。②电路设计能力:通过进一步的学习,学生又掌握了利用一种编程语言VHDL来设计电路的能力,提高了学生电路设计能力。③分析问题、解决问题的能力:通过在设计过程中不断提出问题,让学生分小组讨论并给出结论,让学生在思考的同时提高了分析问题和解决问题的能力。

1.3情感目标

①树立专业自信:激发学生的学习兴趣,坚定学生从事电子行业的信念,培养学生对电子专业的热爱。②培养课程兴趣:通过创设情景、实物演示,提出三人表决器在各种选举和组织竞赛活动中的应用等问题激发学生对电路设计的好奇心和求知欲;通过自主完成整个电路的制作,体验成功的喜悦,增强自信心和成就感。③培养良好的学习习惯:针对学生的专业知识特点,采用多元化的教学方法,鼓励学生积极表达自己的想法,培养学生良好的学习态度和学习习惯。④培养创新精神:通过设计三人表决器,培养学生采用多种方案实现同一种电路的创新精神,体会到条条大路通罗马。⑤培养团队合作精神:通过小组合作的方式,大家互相取长补短,共同进步,共同提高,培养了大家的团队协作精神。

2教学重点难点及解决方法

教学重点包括:IF语句、CASE语句的语句格式及注意事项;IF语句和CASE语句的区别;IF语句和CASE语句的具体应用。教学难点包括:IF语句和CASE语句的具体应用。为了突出重点,突破难点,采取了以下方法:①课前“任务”导学:通过提前给学生布置预习任务让学生提前预习课本第4章《VHDL的主要描述语句》这部分内容,使学生在课前对VHDL的顺序语句的IF语句、CASE语句有所了解。②课中“内容”导教:课上借助***片、现场演示、软件仿真等手段进行导教,使授课内容更加形象、直观,配合课堂练习,加强学生对知识点的掌握。③课后“知识”拓展:推荐学生阅读参考书以及相关的网络资源并布置随堂作业,让学生开阔视野,加深对所学知识的理解。

3学情分析

3.1知识基础

本门课程的教学安排在第六学期进行,授课对象是电子专业大三的学生,他们已经学习了《单片机技术》、《专业软件选讲》、《检测与转换技术》等专业课,已经具备了一定的电子设计基础,好奇心强,动手能力较强,合作能力也很好,为本门课的学习打下了基础。学生之前学习过C语言,对学生理解VHDL语言有一定的帮助,但部分同学理论基础较差,对单纯的理论学习缺乏兴趣,所以要将理论和实践相相结合,帮学生克服理论基础薄弱问题。学生在前面的课程中对VHDL程序的基本结构已经熟练掌握,对EDA技术的设计流程也已经掌握,并且有了一定的编程基础,在此基础上进行VHDL描述语句的学习水到渠成。

3.2认知特点

大多数学生学习态度比较端正,有一定的自学能力和利用互联网查找资料的能力,同时对电子设计的兴趣较高,求知欲比较强烈。本门课程是学生以前没有接触过的用软件编程的方式来描述硬件电路的形式,学生经过前面几周的学习已经能理解这种语言和以往所学编程语言的不同。

3.3学习风格

电子专业学生动手能力强,课堂气氛活跃,对电路设计的求知欲很强,但是有部分学生自我约束力较差,注意力不集中,自主学习能力和自我约束能力有待提高。

4教材分析

本单元内容源自潘松主编的《EDA实用教程—VHDL版》(第五版),该教材属于“十二五”普通高等教育本科部级规划教材,适用于电子类相关专业使用。该注重实践、实用和创新能力的培养,注重教学选材的灵活性和完整性相结合,有助于学生掌握EDA的相关基础知识达到快速入门的目的。本次课以一个具体的三人表决器的项目为依托,讲解VHDL的IF语句、CASE语句等相关知识点。在教学内容上起着承上启下的作用,也是实现电路设计的语言工具和手段。

5教学过程设计

基于项目教学法的“三人表决器”的教学过程设计如表1所示。

6总结

总之,教师在编制教学流程、构思课的主旋律时,必须符合教育教学规律,使之结构巧妙,引人人胜。特别是要改变过去只考虑教师“如何教”,而忽视学生“怎样学”的做法[3]。“教”为“学”服务,教师的“教”要激发学生“学”的兴趣,精心设疑,发展求异思维,培养学生的自学能力,将理论知识和实践操作结合起来,让学生在“做中学”,老师在“做中教”。另外,在教学过程中应该采用多样化的教学手段,在采用“项目教学法”的同时,穿插使用实物演示法、启发式教学法、讨论式教学法等。将传统的老师讲学生听的模式改为以学生为主体的教学方法,增强学生对所学理论知识的认识,同时培养学生运用理论知识解决实际问题的能力,促进学生的自主学习能力。

参考文献:

[1]杨帆.建筑材料课在工学结合过程中引入项目教学法的方案设计探究[J].教学探索,2015(08):102-103.

[2]徐学红.“项目导向”教学模式在EDA技术课程中的应用[J].中国电力教育,2013(28):108-109.

电子设计自动化第6篇

关键词:电子通信设备;自动化;维修;方式

中***分类号:TB文献标识码:A文章编号:16723198(2014)07018501

1电子通信设备自动化维修性的新思路

1.1电子通信设备的故障自动检测技术

***1故障自动检测过程框***这种设计思路可以及时精确地找到故障的位置,因为它可以监测、检验与提供设备内的所有重要参数,并且能够分辨出故障位置的出现故障的元器件。这个系统主要是利用传感器、比较器、报警器等来实现自动校验。电子通信设备的故障自动检测过程如***1所示。

1.2电子通信设备的可达性设计思想

可达性设计技术的基本原则是要充分考虑到人机良好的交互功能,能有效地提供维修的空间或者维修通道。因此在结构设计上尽可能做到方便拆装,而且要多使用诸如组合导轨等较先进的快速装拆结构件。因此电子通信设备的可达性越好,那么故障的修复处理时间就会越短。

1.3电子通信设备采用模块化的设计思想

目前很多电子通信设备的模块结构设计具有可更换性的特点,因此当出现故障时可以快速地实现更换。所以电子通信设备可以按照电路的功能模块进行***的设计,尽可能使每个模件在最大程度上能保持功能的***性,这也要求尽力减少各模件之间联系、影响与干扰等,同时,这样的设计也能方便故障信息的准确采集。

1.4电子通信设备采用标准化的设计思想

现代工业生产中,很多工业产品的生产都采取了标准化的设计,这样可以把电子通信设备的零器件的种类限制到很小范围之内,从而可以有效地降低电子通信设备的成本与维修费用。而且随着专用集成电路与通用大规模、超大规模集成电路的不断发展与进步,为模块化、标准化的设计提供了基础条件。

2电子通信设备的自诊断系统的设计

2.1电子通信设备的模块化设计

虽然电子通信的不同设备在电路组成上和功能上各有其特点,但是为了规模化生产、便于维修,目前一般都进行模块化的设计。电子通信设备主要由音频处理模块、收发中频处理模块、射频功率放大模块、低通滤波模块、频率调谐模块、频率合成器模块、控制模块、电源模块等组成,其电子通信设备模块化组成原理框***如***2所示。

***2模块化组成的电子通信设备框***2.2电子通信设备的自诊断系统设计

电子通信设备的自诊断系统就是可以对其能进行自动设备检测,因此要设置各模件的自动检测电路,所以要弄清楚电子通信设备的中枢位置和各模件的信号特征,达到能全面快速地检测出发生故障的模块。音频模块的发音频率与收音频率输出幅值的大小会直接影响设备的功能,因此要分别在两路输出线上设置检测电路。频率合成器模块的输出频率影响整个设备的频率稳定性,因此在该模块单元要设置频率锁定检测电路。RF功率放大器模块影响电子通信系统的无失真输出功率,因此要在该模块上设置功率检测电路。中频处理模块是影响通信电子设备性能的关键设备,因此要在中频放大器输出端设置场强以及幅度检测电路。电源模块输出的电压的高低直接影响到电子通信系统的各模件能否正常工作,因此要在其输出端设置电压检测电路。控制模块是设备的中枢部分,直接影响CPU的程序的正常执行,因此要在执行程序循环中设置程序是否正常运行的标志。在自动检测电子通信设备系统时,应该首先运行控制模块的自动检测程序,只有控制模块正常工作的情况下,才能保证其他各模块输出的自动检测信号能够得到正确的处理。

2.3电子通信设备的自动检测过程

电子通信系统接收信息电路的自检过程为:当电子通信系统处在自检状态时,音频处理模块产生1kHz单音频率信号代替MIC信号,经发送信号处理模块进行频率的调制并将其频率搬移到通信设备的工作频率范围内作为测试信号,该信号再经过频率调谐模块的选择性接收,接收信号处理模块的将频率进行搬移、解调,还原为1kHz音频信号,经音频处理模块输出。如果模块中出现故障时,其检测电路将输出高电平驱动警告电路,并且将故障信息通过相应的转换电路送到控制模块进行处理。

3总结

随着社会的发展,现在电子通信系统的稳定性与可维修性变得越来越重要,因此要加快对电子通信设备的自动化维修的研究,积极探讨新的方案与技术。

参考文献

电子设计自动化第7篇

【关键词】精品课程 电子设计自动化 项目教学法

【中***分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2016)05C-0058-03

电子设计自动化课程是我校电子信息工程技术、应用电子技术和太阳能光电子技术专业的核心专业课程,其前身叫“Protel电路设计”。2010年我校的“电工电子与自动化实训基地”获自治区高等职业教育能力建设专项项目并获自治区财***支持,建设了电子设计与生产工艺实训室和大学生创新实训室,随着印制电路板的设计、生产制作设备和电子产品生产工艺生产线投入教师教学和学生实训中,从而形成了电子设计自动化课程。2014年电子设计自动化课程被确认为校级精品建设课程。

精品课程应该体现学科现代教学思想,符合现代科学技术和地方产业发展或行业技术的需要,有利于带动高校教育教学改革,科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性是精品课程较显著的特点。

一、加强课程内容体系结构设计,对接岗位能力选取教学内容

(一)电子设计自动化课程的内容。一是基本知识的学习。将电路原理***的绘制、元器件封装库制作和使用、印制电路板(PCB)的设计和打印等基本知识融入项目进行学习。二是以电子产品设计、制作实例进行综合实训。把印制电路板制作、电子产品生产工艺与规范融入这一阶段的学习和实训,培养学生电子产品的设计和制作能力,满足职业岗位能力培养的要求。

(二)教学内容的选取符合岗位能力培养的要求。邀请企业工程师到我校讲座、指导实训,参与课程大纲、课程教学内容、实训内容、实训指导的制定,使我们的教学能跟上行业的新技术、新工艺,培养的学生符合行业、就业岗位的需求。

依照项目教学法设置教学内容,将实际开发项目、典型产品案例和学生创新项目引入到教学当中,基于工作过程构建学习情境,如表1所示,教学情境的设置遵循由感性到理性,由简单到综合的过程。首先通过学习情境1单管放大电路的印制板制作这个简单项目的实训,使学生掌握绘制原理***、生成网络表、合理的规划印制板、导入元件的封装、元件的布局及布线这些制作印制板的基本知识。然后再进入学习情境2、3的学习,进一步巩固上面的基本知识,同时引入元件封装库的制作等知识的学习。最后通过学习情境4加入复杂原理***绘制和多层印制板的制作等内容。整个课程以电路的原理***、PCB ***设计、元件封装制作为基础,以培养学生印制板的制作、电子电路设计和制作能力为核心,将课程建设成集能力培养、职业素养训导和学生创新能力培养为一体的教学平台。

二、加强教学方法与手段改革,不断提高课程的教学质量

电子设计自动化是一门实践性很强的课程,采用项目教学法、任务驱动法将理论知识融入电子产品制作中,实现理论与实践的有机结合。充分运用精品课程网站的教学资源,利用网站的“电子论坛”“***讨论”及时为学生解决问题,引导和启发学生自主进行知识的建构,激发学生的学习兴趣,全面提高学生的实践动手能力和创新能力。

(一)采用集“教、学、练”于一体的项目教学模式。以企业项目、真实产品和学生创新项目设置教学情境,以项目为载体学习电路原理***的绘制、元件封装的制作和PCB板的制作等基本知识,克服了传统的计算机辅助软件教学和实际使用脱节的教学模式,实现了理论与实践的紧密结合。该课程在机房和电子设计与工艺实训室进行教学,建设了一套电路制板设备和一条焊接工艺生产线,做到了教学环境一体化。“电工电子与自动化实训基地”的大学生创新实训室和电子设计工艺实训室是全天开放式运作模式,学生可以随时进行电子电路的设计和制作。

(二)把综合项目化为子任务,做到深入浅出,激发学生的学习兴趣。根据产品制作的过程,将项目化为一个个子任务,让学生在完成项目的过程中掌握制作印制板的基本知识和技能,进而完成相应电子产品的制作、调试,使学生能感觉到学习的快乐和动手制作的成就感,让学生成为学习的主体,不再是被动的学习。

(三)采用分层次教学。对于能力强、乐于助人的学生进行强化训练,增强他们的分析问题能力和动手能力,培养成为班级的“学科带头人”,并鼓励他们多帮助其他同学。而对于理解能力不强、动手能力较差的学生,采用多关注、主动引导他们解决问题,培养学习兴趣,保护他们的学习积极性。在这些年的教学中发现培养班级“带头人”在班风、学风建设中非常有用,能带动整个班的学习积极性。

(四)与企业合作教学。利用校企合作的平台开展教学,把电子产品的调试与制造工艺阶段的学习部分尽量放在企业进行。设计的学习情境尽量以企业项目、真实产品为载体,缩短了教学与行业、产业的距离。安排行业工程技术人员定期到学校交流,他们不断带来新的行业或技术信息,使课程教学和技术进步保持同步。

(五)建立有利于激发学生学习兴趣、动手能力和创新能力培养的考核体系。包含考勤、课堂表现、阶段学习效果评价,从理解能力、动手能力和团队合作能力进行评价,达到既能奖励动手能力强、愿意帮助他人的学生,又能保护落后学生的学习、动手积极性。电子设计自动化课程教学在培养学生的创新思维、动手能力、实践技能以及团队合作精神等方面起着重要的作用。在教学中以人为本,以学生为中心,激发并保护学生的学习兴趣和动手制作的积极性。

电子设计自动化精品课程教学内容的设置、教学活动的开展与技能竞赛相结合,突出了职业技能的培养。培养学生能够完成按照电路原理***进行元器件的选择、电路原理***的绘制、PCB设计,完成PCB***和制板文件,制作出电子产品的PCB板,并在电路板上装配、焊接与调试,为参加电子设计大赛和技能大赛打下坚实的基础。经过这些年的教学改革探索与实践,我们专业的学生参加自治区级以上的职业技能大赛和全国大学生电子设计大赛,获自治区级以上一等奖6个(18人次)的好成绩。

三、加强课程教材和实训基地的建设与使用

(一)教材使用与建设。根据就业岗位的调查研究,紧跟行业的新技术、新工艺,符合高等职业教育的特点,及时更新教学内容,综合使用下面几本教材:《Protel DXP 2004 SP2原理***与PCB设计》(第二版),《电子技术实践与训练》(第三版),《电子产品工艺与质量管理》。编写了《电子设计项目化实训教程》,选择典型电路、电子设计大赛的典型题目编写实训教程,把电路板的设计与制作流程、电路安装与调试编写成实训指导书,能很好的指导学生学习和实训。

(二)校内实训基地与实训设备建设。我系电工电子与自动化实训基地,自2010年获自治区财***支持建设以来,建设了电子设计与生产工艺实训室、电工电子实训室、单片机与CPLD实训室、大学生创新基地等,具有良好的教学设备与专业技能实训条件,建有一套完整的电路制板设备和一条电路焊接工艺生产线,满足单层和双层电路板的设计制板要求,包含了手工焊接和自动焊接,直插式元件焊接和贴片元件焊接设备,能满足教师科研和学生实训的需求。

我系的教学用机房,大学生创新基地等实验室的电脑都已联网,学生可以方便地共享课程资源,通过“电子论坛”“***讨论”充分互动,良好的教学资源和教学环境有效地促进学生的自主学习和课外拓展学习,实现了优质教学资源的共享。

(三)校外实习基地的建设与利用。电子信息产业是桂林的优势产业,其总产值占广西电子信息产业产值50%以上,电子信息企业多达上百家。通过对桂林无线电五厂等电路制板企业的深入调查研究与合作,与4家企业建立稳定的校企人才培养基地,充分利用企业先进的设备和资源,将电路板的制作工艺、电路的焊接和调试阶段的学习和实训放在企业进行。利用学校和企业这两种不同的教学环境和教学资源,将课堂教学和企业实践教学有机结合,构建与地方产业对接的实践教学体系。

四、课程网站的建设

精品课程网站是展示课程建设成果的重要平台。教师通过这个平台共享优质教学资源,学生则能在平台上利用课程资源自主学习,提高教学效果。网站资源的优质性、网站的导航和交互性是网站能否发挥其辅助教学功能的关键。学校建设了优质课程共享平台,精品课程也放在其中,有专职人员对网站进行定期维护,保证精品课程网站正常运行。

(一)共享课程的优质资源。共享了工具软件、教学课件、项目实训教程、电子制作实例、电路仿真、工业制版流程、电子产品生产工艺质量管理等资料。根据使用网站人员的评价反馈,紧跟行业的新技术、新工艺,就业岗位的要求,及时更新教学内容,改进教学方法和手段,保证教学资源的优质性。

(二)网站设置良好的导航。精品课程网站信息量大,为了更好地指导学生利用网站进行自主学习,需要有良好的导航。导航的设计顺应学生的认知心理,做到界面友好美观,操作简单直观,让学生能主动、愉快地自主学习,主动建构专业知识。

(三)建设交互性强的课程网站。课程网站设置“电子论坛”“***讨论”模块,教学团队的成员定时回答学生提出的问题,与学生交流,打造一个学生与学生之间,教师与学生之间的互动平台,能吸引更多的学生主动参与课程的学习,激发学生的学习兴趣。

五、学科教师队伍的建设

为实现人才培养目标,精品课程建设的重要任务是教学团队的建设,电子设计自动化是理论与实践联系紧密的课程,因此,“双师型”教师的培养则成了教学团队建设的主要任务。首先,学校***策有保障,制定了相应的人才引进和培养机制。人才引进方面更青睐有企业工作经历的专业技术人员,应届毕业生则要求参加过全国电子设计大赛,并获得全国级别奖项的毕业生。同时鼓励教师获取职业资格证书,组织教师参加企业一线实践、培训,一旦获取职业资格证书,学校给予精神和物资奖励。其次,我们把最后一学期的顶岗实习分成三个阶段,分别放在大一、大二、大三,增加与企业交流、学习的机会,并指派老师带队到企业进行校外实训,我们的老师也加入企业的生产管理中,能更好的接触行业的新技术、先进的生产工艺和企业的管理理念。定期召开教研室交流会,交流教学心(下转第74页)(上接第59页)得和体会,以便协商解决教学过程中遇到的问题。同时鼓励青年教师积极申报教学、教改科研项目,从中不断提高课程教学水平和教学效果。

精品课程建设是一个系统工程,也是一个长期的过程,为使精品课程网站真正起到辅助教学的功能,提高教学效果,应该做好以下几点:教学体系、方法和手段先进性是精品课程建设的基础,课程教材和与地方产业对接的实践教学建设是精品课程建设的重点,课程网站的交互性和教学资源的优质性是精品课程建设的关键,学科队伍的建设是精品课程建设的保障。

【参考文献】

[1]任魏娟.职业教育项目教学法研究[D].华东师范大学,2012

[2]吴义三.高职高专院校精品课程建设与研究[D].华中师范大学,2011

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