電子設計自動化精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的電子設計自動化主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：電子設計自動化范文

20世紀末，電子設計技術獲得了飛速的發展，現代電子設計技術的核心已日趨轉向基于計算機的電子設計自動化技術，即EDA（ElectronicDesignAutomation）技術。EDA技術就是依賴功能強大的計算機，在EDA工具軟件平臺上，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，自動地完成邏輯編譯、邏輯化簡、邏輯分割、邏輯綜合、結構綜合（布局布線），以及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；而在現代電子學方面則容納了更多的內容，如電子線路設計理論、數字信號處理技術、數字系統建模和優化技術及長線技術理論等。

二、電子設計自動化技術的發展歷程

EDA技術的發展經歷了一個由淺到深的過程。20世紀70年代，隨著中小規模集成電路的開發應用，傳統的手工制圖設計印刷電路板和集成電路的方法已無法滿足設計精度和效率的要求，因此工程師們開始進行二維平面圖形的計算機輔助設計，以便把人們從繁雜、機械的版圖設計工作中解脫出來，這就產生了第一代EDA工具。到了80年代，為了適應電子產品在規模和制作上的需要，隨之出現了以計算機仿真和自動布線為核心技術的第二代EDA技術。其特點是以軟件工具為核心，通過這些軟件完成產品開發的設計、分析、生產、測試等各項工作。90年代后，EDA技術繼續發展，出現了以高級語言描述、系統級仿真和綜合技術為特征的第三代EDA技術。它的出現，極大地提高了系統設計的效率，使廣大的電子設計師開始實現“概念驅動工程”的夢想。設計師們擺脫了大量的輔助設計工作，而把精力集中于創造性的方案與概念構思上，從而極大地提高了設計效率，縮短了產品的研制周期。由此可見，EDA技術可以看做是電子CAD的高級階段。EDA工具的出現，給電子系統設計帶來了革命性的變化。隨著Intel公司Pentium處理器的推出，Xilinx等公司幾十萬門規模的FPGA的上市，以及大規模的芯片組和高速、高密度印刷電路板的應用，EDA技術在仿真、時序分析、集成電路自動測試、高速印刷電路板設計及操作平臺的擴展等方面都面臨著新的巨大的挑戰。這些問題實際上也是新一代EDA技術未來發展的趨勢。

三、電子設計自動化技術的優勢

在傳統的數字電子系統或IC設計中，手工設計占了較大的比例。一般先按電子系統的具體功能要求進行功能劃分，然后將每個電子模塊畫出真值表，用卡諾圖進行手工邏輯簡化，寫出布爾表達式，畫出相應的邏輯線路圖，再據此選擇元器件，設計電路板，最后進行實測與調試。手工設計方法主要有以下缺點：復雜電路的設計、調試十分困難；由于無法進行硬件系統功能仿真，如果某一過程存在錯誤，查找和修改十分不便；設計過程中產生大量文檔，不易管理；對于IC設計而言，設計實現過程與具體生產工藝直接相關，因此可移植性差；只有在設計出樣機或生產出芯片后才能進行實測。與之相比，EDA技術的優勢則顯而易見。

1.用HDL對數字電子系統進行抽象的行為與功能描述到具體的內部線路結構描述，從而可以在電子設計的各個階段、各個層次進行計算機模擬驗證，保證設計過程的正確性，可以大大降低設計成本，縮短設計周期。

2.EDA工具之所以能夠完成各種自動設計過程，關鍵是有各類庫的支持，如邏輯仿真時的模擬庫、邏輯綜合時的綜合庫、版圖綜合時的版圖庫、測試綜合時的測試庫等。

3.某些HDL語言也是文檔型的語言(如VHDL)，極大地簡化設計文檔的管理。

4.EDA技術中最為令人矚目的功能，即最具現代電子設計技術特征的功能是日益強大的邏輯設計仿真測試技術。這極大地提高了大規模系統電子設計的自動化程度。

5.傳統的電子設計方法至今沒有任何標準規范加以約束，因此，設計效率低，系統性能差，開發成本高，市場競爭能力小。EDA技術的設計語言是標準化的，不會由于設計對象的不同而改變；它的開發工具是規范化的，EDA軟件平臺支持任何標準化的設計語言；它的設計成果是通用性的，IP核具有規范的接口協議。良好的可移植與可測試性，為系統開發提供了可靠的保證。

6.EDA技術最大的優勢就是能將所有設計環節納入統一的自頂向下的設計方案中。

第2篇：電子設計自動化范文

關鍵詞：電子設計；自動化發展；應用藍圖

一、電子設計自動化技術的概況

現代電子產品多體現開發周期短、更新換代快、功能多重、能耗偏低等特點，產品體積日趨小巧，相比較傳統電子產品，其廣泛運用現代科學技術，電子設計自動化程度提升，產品的競爭力迅速提高，能夠更有效運用現代化科學技術，以適應時展變化。而這歸因于電子設計自動化技術，集合眾多學科的最新研究成果發展而來的一門新科學領域技術。

電子設計自動化技術內容主要為大規模可編程邏輯器件（簡稱PLD）、硬件描述語言（簡稱VHDL）、軟件開發工具（主要為MAX+plusII、ispEXPERT和Foundation Series）和實驗開發系統四個方面。大規模可編程邏輯器件是EDA技術的設計載體物質，幫助用戶利用編程實現邏輯功能；硬件描述語言是電子系統設計實現功能的表達手段；軟件開發工具則是系統化、自動化的設計工具，幫助EDA技術設計電子系統；實驗開發系統則是有助于電子系統設計的系列下載工具和硬件驗證工具。

電子設計自動化技術的發展也并非一日而成，由一學科而誕生，其發展經歷三個階段：計算機輔助技術（簡稱CAD），計算機輔助工程設計（簡稱CAE）和電子設計自動化（簡稱EDA）。

（一）CAD階段（20世紀70年代）

早期電子系統硬件設計經由分立元件向集成電路模式發展，硬件設計隨之進入早期發展階段。硬件設計主要采用集成電路，并將其焊接在電路板上，做成早期的電子系統，而對系統的調整試驗則是在PCB上進行。制作過程的復雜性要求，傳統的利用手工圖紙方式無法實現，因此過程高度復雜的產品設計工作由CAD工具，利二維圖形編輯和分析完成。在20世紀70年代EDA技術發展階段，電路板畫圖工具受到計算機工作平臺的約束，其設計的性能較差，工作時間受制約有限。

（二）CAE階段（20世紀80年代）

20世紀80年代推出了新的EDA工具，伴隨著計算機和集成電路的推廣發展而來的計算機輔助工程設計階段到來――CAE階段。其推出的EDA工具主要核心為邏輯形式模擬、計劃性分析、模擬故障分析和自動布局布線，解決之前無法完成的對工具功能檢測的重點問題。設計師在產品制造之前可以提前知曉產品的功能，利用計算機生成有關產品制造的文件，幫助在設計古城有效對產品性能進行早期分析檢測。

EDA工具核心之一――自動布局功能與早期階段產品設計工具解決人工重復繪圖的缺陷相比較，80年代的CAE工具可以保證設計和制造出最優的電子產品，該工具不僅可以為產品開發提供便利，也能幫助設計人員提供最佳腦力創作。然而，電子系統復雜多樣化，EDA工具無法全面滿足設計要求，無法對產品設計元件進行優化處理。

（三）EDA階段（20世紀90年代）

這一階段EDA技術向電子產品自動化設計方向大幅度進步，歸功于微電子技術的迅猛發展――芯片集成于工作效率的技術創新。集成電路高速率設計和電子系統的高水平發展趨勢，極大促進了電子設計自動化技術取得進步發展。EDA工具實現設計、測試、生成文件等系統化的電子系統設計自動化，其不僅僅具備系統設計能力，并且包含各個工藝標準元件庫，實現系統設計能力獨立化，幫助設計工程師熟練設計電子系統[1]。

二、EDA技術應用藍圖

EDA技術應用前景廣泛，可應用于高校實驗教學活動、產品開發和科研、電器設備的更新換代與改造。隨著軟件開發功能的完善，電子系統可以集成在一個芯片上，產品設計硬件則可以利用軟件方式完成，全面實現系統的編程和升級活動，因此，在科研活動和產品的開發過程中，EDA技術可被廣泛運用。

各高校電子類專業較為火熱的教學活動以及研究課題，都較多借用EDA技術設計各種復雜的數字系統，完成系統的開發與實驗，同時也可以便捷地應用該技術進行硬件驗證，簡化數字電子設計實驗的流程，而不同的學生可以根據自身的設計完成各項實驗活動，便于高校教學活動的進行，也有利于提高學生的自我創造能力。這種技術大大簡化了高校實驗教學成本，因而也被推廣應用。

采用EDA技術可以對機電設備中的電器控制系統進行重新設計或改造，設計時間較短，成本較低，同時可以提高機電設備的性能，增加產品的技術含量。電子產品更新換代速率愈來愈快，為滿足市場消費需求，不一定要求所有的工程師創造出新的產品設計，在傳統機電設備的基礎上，對設備電子系統進行規劃設計或改造，有利于產品額外價值的實現[2]。

三、總結

進入21世紀90年代，隨著集成電路、微電子技術和芯片組合技術的發展完善，EDA技術在數字系統和微電子技術領域不斷發展，現代電子系統設計成為電子領域發展的重要內容，同時EDA技術也需要在PLD和VHDL方面做出不斷的更新完善，使之在計算機、工業、電器等領域廣泛拓寬應用市場，利用電子設計的優勢制造出領域更寬廣的電子產品。在此可以展望EDA技術的興起將超越電子設計領域向其他領域發展，設計不再單純是電子類專業的設計，電子系也不再是工程師的代名詞。

參考文獻

第3篇：電子設計自動化范文

一、教學中存在的問題

我國長期以來形成的教育模式較為封閉、單調，滿堂灌的傳統教學模式在教學中仍占據主體地位。在EDA技術這類實踐性、應用性很強的專業課程的講授中，如何提高學生實踐能力是需要教師不斷探究的問題。目前，課程教學歸納起來主要存在以下幾個方面問題：教學方式上，除了大量采取了多媒體教學形式外，教學方式仍是單向灌輸，學生在大多數情況下為被動接受，學習興趣和積極性不高；教學過程中，以教師為中心，教學目標主要是知識的傳播，但對知識運用涉及較少，且大多數由教師直接介紹給學生，側重于講解概念和機械式的演練，而要求學生獨立思考并進行問題解決的不多，同時，由于課時有限而內容較多，以至于在課堂上沒有學生發揮的時間；實驗，多為驗證性實驗，缺少設計性和綜合性實驗，學生理論聯系實際的能力不強；考核方式，仍采取傳統考試的方式，重點考察對知識的記憶程度，缺乏對學生思維方法、分析和解決問題的訓練。

二、改革措施

在EDA技術課程教學過程中，我們一直在研究如何提高教學效果，逐步完善教學大綱，不斷整合教學內容，同時在教學方式、考核方式等方面也做了一定改革。“學中做，做中學”開啟教學模式，激發學生學習興趣　本課程主要講授：EDA技術的基本知識；可編程邏輯器件的結構原理；VHDL語言；EDA開發系統的使用。如果在課程講授初期按部就班從單純介紹基本知識入手，學生對可編程器件和EDA技術設計流程沒有感性的認識，這樣聽課會感到比較枯燥，沒有學習興趣，接受起來也比較困難。EDA技術實踐性很強，側重于應用，不需深入了解可編程邏輯器件的結構，就可完成一些數字電路的設計。

為了更好更高效地利用有限的學時，從EDA技術開發工具和實驗系統介紹入手，幫助學生在感性上對EDA技術產生一定的認識，第一次課可以在實驗室以繪制原理圖的方式設計一個簡單的電路，教師演示整個設計的過程，然后讓學生學著再做一遍，這樣學生很快對EDA技術設計流程有了很清晰的認識，調動了學習積極性，以后再接受其他知識時會有整體性的概念，也不再有盲目性。

“學為主，教為輔”的教學探索　實施素質教育，培養創新人才，提高學生的動手實踐能力，應以學生自主學習為主，教師給予一定的引導。在VHDL語言的學習中，教師無需逐字逐句介紹語法規范語法要素及語句，在每次課結束后布置下次課學生應具備的電子電路知識，學生在課下可以利用一些時間進行相關知識資料的查詢和學習，增強主觀能動性。課堂上，教師對語句和相關語法簡單介紹后，學生就可以用這些語句自行設計預習的邏輯電路，遇到問題大家共同探討解決，培養學生獲取知識的能力。以不同的項目為載體學習VHDL語言，讓學生快速掌握EDA技術的基本內容，讓學生在完成具體項目的過程中來構建相關理論知識。實踐環節教學改革探索　精心設計實驗內容，包括驗證性、設計性和綜合性實驗。驗證性實驗主要是鞏固所學的基礎理論知識，熟練掌握軟件開發工具的操作，綜合性實驗是課程的重點實驗，學生是實驗的首要開發者，可以培養學生的綜合設計能力，提高學生分析問題、解決問題的能力，可以多設計一些綜合性實驗內容供學生選擇。設計性實驗不做具體要求，以自主學習為主，為對此知識領域感興趣的同學作為課外的學習補充。另外，鼓勵學生參與創新創業訓練、電子設計大賽等各種實訓活動，做好后續的課程設計和畢業設計工作。學生的設計成果如圖一、圖二所示：完善考核方式　采用“平時＋實驗＋期末考試”相結合的考核方式，分值劃分比例是：平時考勤10%、實驗40%、期末考試50%，避免考試前突擊背誦授課內容，更多重視平時學習過程的考核，注重動手實踐能力的考核，充分調動學生的上課積極性。實驗考核中包括預習情況、操作過程、實驗結果和實驗報告，嚴格考核每一環節。

三、結論

第4篇：電子設計自動化范文

摘要：本文主要從電子設計自動化課程的特點、結合信息化教學，以微課教學為載體，論述了微課設計的可行性、制作微課的實施方案及微課的應用價值。

關鍵詞：微課；EDA（電子設計自動化）；信息化教學

【中圖分類號】TN02-4 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089（2016）34-0010-02

一、研究現狀

微課受教育部、到各省市區各級教育行政部門的高度重視

教育部、各省市區縣各級教育行政部門、學校以及學會/協會、聯盟均在積極開展面向高等教育、基礎教育、職業技術教育等領域的微課比賽和資源建設計劃。比如，2012年教育部全國高校教師網絡培訓中心和教育部教育管理信息中心先后啟動了微課比賽，浙江、江西、江蘇等許多省市地方教育行政部T也組織了各自的比賽和資源建設計劃，中國教育技術協會也組織了微課比賽。不久前，中國職業教育微課程聯盟也在上海同濟大學宣告成立。

微課拍攝與制作技術在硬件和軟件上取得了重要突破

美國的LiveScriveSmartPen與瑞典的Anoto智能筆開始被介紹到中國，并受到一線教師的歡迎，日本東芝公司獨辟蹊徑，設計開發了東芝玲瓏微課制作系統。不僅如此，錄播教室的迅猛發展，也為微課設計開發提供了良好的硬件保障和系統環境。同時，微課制作方法也得到了普及與發展，錄屏軟件錄制、攝像工具錄制、錄播教室錄制、專業演播室制作、智能筆錄制、專用軟件錄制、iPad錄制等一系列微課制作工具深受廣大教師喜愛。

不僅如此，ShowMe、EduCreations、ZTE錄課通、課程派（）、K12錄課通等一批基于臺式機、筆記本電腦、平板電腦、瀏覽器的錄課軟件系統也涌現出來。微課拍攝與制作技術在硬件和軟件上都取得了重要突破。

二、實施方案

1.對項目組成員開展基于微課的網絡研修研究及培訓，提高教師對微課設計軟件的應用能力，掌握微課制作技巧、慕課開發技巧，與國內外優秀微課制作團隊進行經驗交流。

開展基于微課的網絡研修，提升網絡時代教師信息化教學與教研能力、促進教師專業發展。通過微課幫助教師提升信息化教學設計這一核心能力；通過微課建設提升教學評價能力和教學反思能力。

2.做好微課建設內容的整體規劃。

電子設計自動化課程重點培養學生的EDA軟件的應用能力，課程內容規劃的一項重要工作是要按照課程標準并結合教材，組織項目組成員共同確定微課課程的知識點，在征求意見后統一。

3.建設微課平臺

微課平臺是微課資源建設、共享和應用的基礎。平臺功能要在滿足微課 資源日常“建設、管理”的基礎上增加便于用戶“應用、研究”的功能模塊。形成微課建設、管理、應用和研究的“一站式”服務環境。

4.以項目化教學為依據，以培養技能為主線，設計微課制作的主題和情境。

在設計過程中，主題突出、內容具體。將EDA課程按照項目化教學的要求進行分解，每個項目都是來源于電子設備在設計和使用中的實際案例，從有效提高學生技能的角度出發，進行重點、難點的突破。微課課程的使用對象是教師和學生，課程研發的目的是將教學內容、教學目標、教學手段緊密地聯系起來，所以，決定了研發內容一定是教師自己熟悉的、感興趣的、有能力解決的問題。

5.進行微課開發

微課內容開發是一個較為復雜的系統工程。其建設模式采用 “項目開發式”。微課資源建設一般要經過宣傳發動、技術培訓、選題設計、課例拍攝、后期加工、在線報送、審核、評價反饋等環節，才能確保其質量。選取《電子設計自動化》課程為微課開發主題。以教學視頻片段為主線“統整”教學設計（包括教案或課件）、課堂教學時使用到的多媒體素材和課件、教師課后的教學反思、學生的反饋意見及學科專家的文字點評等相關教學資源，構成一個主題鮮明、類型多樣、結構緊湊的“主題單元資源包”，營造一個真實的“微教學資源環境”，使得“微課”資源具有視頻教學案例的特征。

6.開展微課建設交流應用

交流與應用是微課建設的最終目的。通過集中展播、專家點評和共享交流等方式，向廣大師生推薦、展示優秀獲獎微課作品；定期組織教師開展 “微課庫”的觀摩、學習、評課、反思、研討等活動，推進基于微課的校本研修和網上教研新模式形成。

三、創新點

本課題的創新之處：轉變“以教師為中心”的教學思想，實踐“以學生為中心”的教學理念；建立新型的教學模式，實現師生互動、優質教學資源共享，提高教學效果和學生實踐能力；解決學校“多媒體網絡教室”不足的問題，使多媒體教學環境進入普及階段。

四、應用價值。

1.新課導入 教師根據新課知識點設計新穎的問題，吸引學生的注意力，為新課的講解做好鋪墊制作此微課。在開始上課后先讓學生看此視頻。

2.知識理解 教師對本節重難點做點撥，典型例題引導學生探究規律。在學生自主探究或合作探究后一起看此視頻。

3.練習鞏固 教師設計好少而精的習題并制作好微課，用于鞏固本節知識。

4.微課短小精悍，一個議題，一個重點，都是針對學生學習中的疑難問題設計，非常適合學生自學。

5.適應不同的學生，視頻播放快慢課一調節，讓不同程度的學生根據的自己的基礎和接受程度控制視頻的快慢。由于視頻可以反復播放，使那些平時反應慢的又羞于發問的學生能夠從容的反復觀看，較好的解決了后進生的轉化問題。

第5篇：電子設計自動化范文

1傳統作法

過去,IC設計流程就是通過運用各種軟件腳本撰寫與多種數據格式轉譯,由一群單點設計工具糾合而成的可行設計方法或“流程”。這種方式已經運用了很長一段時間――有時甚至是軟件工具供貨商用于自己的工具集中――用來匯集“各自為政”的應用軟件專業,無法以各自獨立運作的多種工具建立更高效率的設計“流程”。用戶表示,相對于商用EDA軟件工具的每一美元費用而言,設計工具整合需要2到4美元(或更高)的成本。在晶圓制程歸屬于不連貫制程的時代,在半導體制造中就可以發現類似的道理――通常由硬件工具本身所定義――并且以手工方式在機器與機器之間移動晶圓。最終,需要而且履行機器接口標準、自動化晶圓處理和工廠自動化軟件的客戶都可以享受龐大的效率優勢。設備業界供應鏈齊聚一堂以開發標準,而且每一份子供貨商、晶圓廠與客戶都因為這項合作而受益匪淺。

現在有許多標準幫助實現了多重工具設計流程,但是卻沒有足夠標準能提供基礎架構以實現順暢的相互操作性。自稱為可相操作的工藝設計套件(PDK)鏈接庫(Interoperable PDK Library,IPL)聯盟的組織,就是協同合作以建立定制IC設計專享開放式環境的絕佳實例。

當IPL聯盟創始會員 AWR、Ciranova、Silicon Navigator、SpringSoft與Synopsys 首度會面時,第一項任務就是采納硅芯片整合聯盟(Silicon Integration Alliance,Si2)的EDA數據庫開放存取(Open Access,OA)標準。過去,EDA公司出于產品開發的便利,也因為感覺到自己獨家的版本提供自己獨家產品的競爭優勢,開發了專利數據庫。外部供貨商存取這些專利數據庫僅限于特定的加值第三方工具,而且通常需要復雜的數據轉換才能夠在工具之間傳遞數據。因為創新通常從小處開始,通過合并或者并購而獲得技術的企業,常常發現自己的一大堆工具沒有使用相同的數據庫。當然,嘗試運用不同供貨商的工具來建立同級最佳設計流程的客戶,會面臨復雜的挑戰;甚至于,嘗試以自己專利工具來整合商用工具的客戶,會遭遇到更糟糕的問題。

2開放式數據庫挑戰

2001年,其它努力失敗后幾十年,Si2組織了另一個委員會,定義和開發開放式EDA數據庫標準。幾年后,OpenAccess (OA)數據庫呈現給了Si2,EDA工具之間的相互操作性終于綻露曙光。擱下了以前的競爭問題,現在OA可供任何Si2會員使用,而且快速成為標準的EDA數據庫,至少在定制與模擬設計方面。現在大約有34家OA聯盟會員,代表占全體EDA營收80%的EDA公司和許多大客戶。OA聯盟會員家數就是合作對于設計成功的價值的鐵證。雖然采用OA標準是一個好的開始,但是仍然不夠。開放式數據庫――例如開放式操作系統(如Linux)――的誕生,不一定表示已經實現了開放式設計環境的理想。當然,OA的廣泛采用會被視為建立完全相互操作環境的一大里程碑,但是盡管OpenAccess數據庫為設計端標準提供重要的基礎架構,廣泛采用仍取決于一些關鍵的功能需求,而其中一部分需求就是IPL聯盟的目標。

3具相互操作性的晶圓廠設計套件

這種需求之一就是PCell鏈接庫,這是每一個晶圓廠物理設計套件(PDK)的關鍵部分。PCells是“參數化”單元,運用于設計模擬與定制數字電路,取代許多固定單元,替代指定維度變量(參數)的不同值。例如,NMOS晶體管的單一PCell可以替代幾乎無限量的器件尺寸,只需改變特定位置或「處理程序的柵極長度參數。此外,還有關于PCells的先進功能,能夠提供替代某些變量的公式或函數,而得以維持必要的關系。甚至,有些PCells能夠自動順應模擬的輸入,依據特定條件取得適當的值。直到所有主要組件、鏈接庫與功能都可相互操作為止,開放式數據庫的值都會受限,尤其是模擬與定制數字設計。

模擬電路是運用以指定值對應特定裝置的符號,以電路圖格式而設計的。現在版圖工程師們知道先進的版圖工具能夠自動產生設計規則檢查正確的(DRC-correct)PCell版圖設計,甚至合并眾多器件以實現空間效益,而不必“手繪”任何一個圖形。在電路圖與布線器中指定單元的連接,提供在版圖工具環境中手工或自動正確布線的各種替代方案。幾乎所有高階版圖工具都擁有以這種形式運作的PCell機制。問題是,當前使用的絕大多數PCells一直都是以單一供貨商的專屬語言撰寫而成的,為其它供貨商提供以其它語言撰寫的PCells,并保證與原始版本完全相同,對晶圓廠、客戶與EDA供貨商等而言,都是累贅而且繁重的工作。客戶通常受限于經濟因素,只能使用晶圓廠PDK所支持的工具,而無法顧及自己的偏好。在圖2中,與3個晶圓廠合作而且運用3個EDA供貨商工具的客戶,可能會需要多達9種PDKs以應對不同制程技術的需要。運用開放式標準,可以減少為3種PDKs,而運用先進工具,使用者甚至能夠分享單一PCell鏈接庫。

4攜手合作

基于上述理由,IPL聯盟的創辦會員攜手合作,完成剩余的基礎架構,積極協助成就OA。曾經參與多公司協作的會員都知道,這些活動很多都失敗了,而最常見的成果就是PowerPoint幻燈片,還有一大堆承諾。如此這般,IPL聯盟由5大公司發起,現在獲得將近20家其它廠商的支持,一直都以飛快的速度運作。前面提到的樣本PCell鏈接庫已經在2007年4月發表;在2008年的設計自動化大會(DAC)已經展示多重供貨商、多種工具相互操作性;2009年7月,TSMC宣布業界首創具相互操作性的PDK (iPDK)開始供貨,包括相關的65nm模擬、射頻PCell鏈接庫;今年2月,IPL發表IPL 1.0標準,包括參考設計與PCell鏈接庫,讓每家公司都能受惠于同樣的技術。

這種非正式、無財源的IPL群組能夠在這么短的時間內解決最大的爭議,表示協作時代已經降臨了。共同的利害關系與共同的利益就是協作成功的原動力,而IPL聯盟的成果證明了預期的好處。半導體業界有史以來首度,集成電路設計人員能夠以幾乎任意以OA為基礎的工具來運用同樣的PCell鏈接庫,包括內部開發的工具。在許多狀況下,遵循IPL標準,只需極少精力就能夠使用先進功能,客戶能夠實現可在眾多工廠或晶圓廠之間「攜移PCells的美夢――至少在特定技術制程中。

5工具密切協作

在2007年秋季Si2 OpenAccess大會上,以某供貨商的某項工具運用標準符號(也是來自Si2)建立并以OA儲存的電路圖,被以其它供貨商的工具開啟了,修改然后傳遞給第三方供貨商的工具,其中變更仍然明顯,而且連結依舊完整。依據該電路圖而運用IPL具相互操作性PCell鏈接庫而建立的版圖,被以某項工具開啟了,其中部分PCell參數被改變了,而一些節點被布線以證明有效的連接,同時產生故意的設計規則(Design Rule,DRC)違反。DRCs是以其它供貨商的工具執行,而錯誤標注也是以其它供貨商的工具而顯示在版圖中。以版圖工具修正了錯誤,新增更多布線,然后再用其它供貨商的其它工具來執行DRCs,顯示現在版圖已經沒有違反規則了。來自OA的原始數據完全不必轉譯成為GDSII等其它格式。

為什么這算是卓越的成就呢?畢竟,這是所有客戶引頸企盼的工作運作方式!事實上,理所當然的一大理由就是,許多半導體大廠都繼續使用內部開發的EDA工具。在計算機世界中,客戶期望硬件與軟件配合得天衣無縫,在順暢的網絡上使用彼此同意的通訊協議,還有標準插件與端子。若要讓市場接受,供貨商的工具必須能夠順暢地相互操作。違背標準的供貨商必須自擔風險,而且會在兼容性更高的方案面市時被淘汰。這就是相互操作的競爭優勢,因為符合所有客戶的期望。那么,為什么EDA還要有差異呢?

這項展示是2007年的一大成就,在多重供貨商的工具中運用同樣PCell鏈接庫的集成器件制造商(IDMs)會員、晶圓廠與無晶圓廠設計團隊快速增加。有史以來首度,客戶們能夠從同級最佳設計工具獲益,了解通過晶圓廠認證的設計套件能夠在自己的設計流程中順利運作。

6總結

在OA數據庫上執行時,開放式PCells與開放式PCell功能讓創新EDA新手與頂尖EDA供貨商獲得了平等的競爭立場。無需開發數據庫的成本與精神之外,相互操作性的藩籬也撤除了,新觀念與產品將如雨后春筍一般興起。許多EDA新手與老手都在努力,提高模擬自動化與整體設計生產力的水平。公平的競爭立場將鼓勵光明磊落的企業、大學研究人員和其它人士,建立和實現嶄新觀念。

同時,當代的產品必須進化以求生存。設計鏈中缺乏競爭,只會使市場領導廠商平白獲益。在開放式PDK開發工作上的協作的廠商滿懷信心,競爭可以改善產品,就好像競爭者一般,而且自己有義務要創新與協作,才能夠跟上客戶需求的腳步。越來越多客戶要求相互操作性。無法協作就等于將優勢拱手讓給愿意合作進行改善的競爭者。

設計端供應鏈與半導體供應鏈的其它部分毫無軒輊。「我們從前的作法絕對不足取,協作才是王道。IPL聯盟等團體證明了,有足夠動機的時候,的確可以獲致具體而且意義非凡的成果。人們協同合作,一定會創造奇跡。

第6篇：電子設計自動化范文

 

“任務驅動教學法”是基于建構主義學習理論上的實施探究式教學模式的一種教學方法。從教育者的角度而言，“任務驅動”是一種教育方法;而從學習者的角度而言，“任務驅動”則是一種學習方法。電子設計自動化(Electronic Design Automation，簡稱EDA)，學習內容包括課程學習和課程設計兩部分內容，是職業院校電子工程類專業必修的職業能力課程。

 

在電子設計自動化課程教學中利用自治區級“電工電子與自動化技術高職示范性實訓基地建設”開展任務驅動教學，可以有效滿足學生的學習和探究欲望，培養學生對課程學習的興趣和電子設計的愛好，促進電子設計知識和技能的遷移，取得了良好的教學效果。

 

一、任務驅動教學法在高職電子設計自動化教學中的作用

 

“任務驅動教學法”是一種具有“以項目為引領、以任務為主線、以知識點為紐帶、以教師為主導、以學生為主體”基本特征的教學模式。“任務驅動教學法”應用在電子設計自動化課程教學中，要求教師在教學內容設計中從典型的三人表決器設計、四位加法器設計、數字電子鐘設計、交通管理器設計、簡易電子琴設計、步進電機控制器設計和數字溫度計設計等七個具體項目的、可操作性強的電子設計任務出發，讓學生在有意義的“任務”真實情景驅動下，引導學生在自主學習、合作探究中發發現問題、思考問題、解決問題，在分析、討論的協作交流的過程中開展學習活動，在教師的指導、幫助下完成任務，在完成學習任務過程中掌握解決問題的方法，實現電子設計自動化課程知識的內在建構。

 

電子設計自動化課程教學內容實踐性很強，具有很強的探究性，運用“任務驅動教學法”可以收到事半功倍的效果，使學生既學到了知識，又培養了探究能力、協作能力和電子設計能力，實現了電子設計信息素養的實質性提升，培養學生掌握各種電子設計自動化開發方法。

 

二、任務驅動教學法在電子設計自動化教學中的應用

 

(一)電子設計自動化課程學習情景和學習任務的總體設計。“任務驅動教學法”中關鍵要素“任務”是主線和導向，其設計的好壞影響教學效果的優劣。課程學習宏觀上“任務”的設計必須符合高職教育理念、培養高素質技能型人才的需要，而微觀上“任務”的設計必須符合專業人才培養目標，依據課程教學目標并結合企業生產實際和學校的教育資源來設計適宜學生能夠完成的學習任務。

 

電子設計自動化課程教學目標是培養學生掌握各種電子設計自動化開發方法，為了激發學生對學習電子設計自動化課程的學習興趣，培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，電子設計自動化校級精品課程團隊的教師經過討論和研究了課程教學設計方案，方案基于建構主義學習理論，利用自治區級“電工電子與自動化技術高職示范實訓基地”這一平臺，選取來源企業的真實產品“流行消費類電子產品”為主要載體，以任務驅動模式構建了“三人表決器設計”等七個學習情景也即為七個設計項目，每個情景又有若干個工作任務，學生在設計中學習知識，在學知識的過程中又學會真正的設計。表1中列出了電子設計自動化任務驅動教學法的總體設計。

 

電子設計自動化課程任務驅動教學方法的探究。在電子設計自動化課程教學中，經過不斷教學實踐和總結，筆者探索出任務驅動教學法一般由“創設任務情景提出學習任務探究學習任務評價學習任務拓展學習任務”五個環節構成。

 

1.創設任務情景。教師利用電子設計自動化課程的優勢，結合課程學習需要創設與當前學習主題相關的“流行消費類電子產品”為主要載體的、貼近真實的學習情境，把課程教學內容巧妙地隱含在“三人表決器設計”等七個學習情景的若干個任務之中，引導學習者以“任務”為主線帶著真實的“任務”進入課程學習情境中。具體為每個學習任務之前，通過讓學生觀察和欣賞、討論和交流電子產品，激發學生對每個學習任務的學習興趣和學習的主動性。

 

2.提出學習任務。在創設的情境下激發學生學習興趣，引導學生帶著真實的學習“任務”進入學習情境，導入新課，通過分析“電子產品”實例提出學習任務，讓學生面臨一個需要著手去解決的現實問題。如“項目三：數字電子鐘設計”教學，教師安排學生到自治區級“電工電子與自動化技術高職示范實訓基地”的“電子設計自動化實訓室”的“電子產品車間”授課，先向學生介紹“數字電子鐘”典型產品，并展示歷屆學生設計的產品，以此激發學生學習“數字電子鐘設計”的興趣，創建學習任務情景。然后，教師分析“基于FPGA的數字電子鐘”產品，再提出學習“任務1：數字電子鐘設計方案分析任務”和“任務2：數字電子鐘的VHDL程序設計”，這樣會對任務的完成起到很好的效果。

 

3.探究學習任務。教學中只有激發學生的學習興趣，才能調動學生學習的積極性，積極性的調動為教師提出學習任務帶來了適當的時機。此時，教師根據教學內容和企業生產實際，結合學校教學資源和學生實際需要，圍繞一個“項目”中的教學目標這一大任務通過實例演示后，再與學生一起討論和分析，提出“項目”下一級的子任務。在子任務中包含了要運用既往所學的舊知識和現在需要學習的新知識，這些知識中有“問題”需要去探索和解決。

 

如何探索和解決?“任務驅動教學法”“探究學習任務”這一環節不是由教師直接告訴學生應當如何直接去做，而是由教師引導學生獲取如何解決該問題的線索、資料、知識等，同時根據任務的難易程度，讓學生進行嘗試操作練習，并采取靈活多樣的方式，可以讓學生自主探究、獨立完成，也可以和其他同學互相交流、合作探究來完成，還可以根據教材中列出的操作步驟按程序一步一步操作練習，在操作練習找出解決的辦法。

 

4.評價學習任務。由于學生個性的差異，在設計操作練習的過程中可能會出現不同的問題，此時教師可以引導學生圍繞“任務”這一主線，指出設計操作練習中的優點和不足對學生進行輔導，以使學生及時改進和完善，進行教師對學生學習任務的評價;也可以事先安排兩名學生結成“一對一”對子，讓學習成績好操作熟練的同學指導學習成績較差和操作不夠熟練的同學，讓學生之間進行互學互幫，進行學生間對學習任務評價;還可以讓表現好的學生把自己完成任務的好方法在全班同學中進行介紹，通過學生展示設計思路和操作練習讓大家共同進一步學習新知識和新技能，通過“示范”的引領共同分享成功的快樂，同時也讓大家評價該同學“學習任務”完成效果。

 

當學生的學習任務完成后，教師還可選擇其中具有代表性的“電子產品”的作品進行點評和討論，并將學習任務中涉及的知識背景進行歸納、小結，強調設計操作重點、難點問題和操作技巧，同時，表揚和鼓勵學生在完成學習任務過程中出現具有創意的好思路和好方法。

 

5.拓展學習任務。通過“評價學習任務環節”中的師生點評、共同探討等，學生由此會產生新的思路和想法，他們可以進一步自由發揮個人的想象力，構思出“電子產品”新的設計思路，并試圖嘗試操作練習，創作出具有創新意識的“電子產品”作品，展示自己的學習成果和才華。根據學生的這一學習實際，“電子設計自動化”精品課程團隊與自治區級“電工電子與自動化技術高職示范實訓基地”的“大學生創新實訓中心”為平臺，開辟了“電子設計”第二課堂，將課內學習延伸到課外，并定期開放創新實訓中心，讓學生在教師指導下自由發揮、自主創新，拓展新的學習任務。

 

(三)運用任務驅動教學法開展電子設計自動化課程教學應用案例。在電子設計自動化課程教學中運用任務驅動教學法開展教學，下面以“三人表決器設計”為例進行說明。

 

1.創設“三人表決器設計”學習任務情景。教室設在自治區級“電工電子與自動化技術高職示范實訓基地”的電子設計自動化實訓室“電子產品車間”。上課開始，教師通過講解在各種會議、選秀節目、體育競技中，常常用到電子表決器。然后播放“中國達人秀”表決視頻，提出假設中國達人秀的三位評委提出，要用三人表決器來對選手進行評判。提出評判原則是少數服從多數。創設“三人表決器設計”學習任務情景。

 

2.提出“三人表決器設計”學習任務。通過創設“中國達人秀”表決情形創建的任務情景，激發學生學習“三人表決器設計”課題的積極性，教師進行該任務分析：因為初次接觸數字電子技術，本任務是三人表決器，要求設計出一個表決器，二人以上表示贊同，認為通過，否則認為不通過。如何完成這一任務?

 

3.探究“三人表決器設計”“教學”任務。要搞好教學工作，必須發揮教師的主導作用。因此，教師要探究“三人表決器設計”教學的任務。一是在指導思想上要堅持以學生為中心、以實踐為導向的職業教育思想，探索工學結合的人才培養模式，以實踐育人為教學改革目標，采用任務驅動的教學方法，體現“教學做合一”的教學模式。二是要對教學主要載體“教材”進行教學內容分析。了解組合邏輯電路是數字電路的重要組成部分，在生產和生活中具有廣泛實用性。

 

本任務是在學習了邏輯門電路后，對有關邏輯門電路的一個具體應用。三是對教學對象進行學情分析，分析高職學生動手能力較強，有好奇心，喜歡操作練習。前景知識已有邏輯代數知識，掌握組合邏輯電路的特點和分析方法，但學生理論基礎差，學習習慣不好，會在分析設計電路時遇到困難。四是對教學內容制定知識、能力和素質的教學三維目標。知識學習目標是掌握邏輯電路的設計方法和步驟;能夠根據實際需求設計簡單的組合邏輯電路;能夠根據任務要求，完成三人表決器原理電路的設計。能力培養目標是通過實踐鍛煉學生的組合邏輯電路設計能力;鍛煉學生的觀察、模仿、總結、表達能力。素質教育目標是讓學生在實踐過程中體會到團隊合作精神和職業素養的重要性。

 

五是定位重點和難點。教學重點是掌握組合邏輯電路的設計方法和步驟;完成三人表決器的設計與制作。難點是如何把抽象的邏輯問題和具體的實際問題聯系起來。解決的關鍵點是列真值表。六是選擇教法和學法。根據分析，采用任務驅動教學法進行教學，提出學生的學法是自主學習、合作學習。七是在組織教學過程教師始終與學生共同“探究”。不論是教學中力求活動場景的創設、任務的驅動，還是對案例的分析和討論，對設計步驟和操作程序的講解，關鍵點對學生的引導和點撥，必須做到讓學生積極主動地學習、動手參與，教師只是扮演組織者、引導者和促進者的角色。

 

在探究“三人表決器設計”學習任務中，讓學生置身在真實的情景中，分配每兩個同學為一小組，讓學生自覺接受學習任務。通過教師對任務的講解和電子產品案例分析，學生采取自主學習、合作探究共同完成了學習任務。

 

4.評價“三人表決器設計”學習任務。在教師的指導下，通過互學互幫、合作探究，每一組、每一位同學看到自己設計并操作完成的“三人表決器設計”的作品，達到了“少數服從多數”設計要求，大家都很高興。作品完成后，老師對教學情況進行小結，并針對典型作品進行點評，同學們各自對他人作品進行互評，并選出好的作品展示。同學們對這次學習任務總的評價是有收獲、有價值和有意義。

 

5.拓展“三人表決器設計”學習任務。為了讓同學們鞏固所學的知識，教師布置新的學習任務：設計并制作一個三人表決器，要求若A為主評，B、C為輔評。只要主評通過，就能過關;或者兩個輔評通過，也能過關;否則沒過關。要求同學們課后到“電工電子與自動化技術高職示范實訓基地”的“大學生創新實訓中心”之“電子設計”第二課堂中完成任務。

 

三、高職電子設計自動化課程教學中采用任務驅動教學法需要進一步探討的問題

 

(一)以任務驅動理念編寫“電子設計自動化”校本教材。校本教材是校本課程開發的產物。為突出教材特色，提高教材質量，編寫的教材既要符合行業企業生產技術的改革要求，也更要滿足學生的可持續發展需求。因而，校本教材的開發要以適應學生專業職業技能發展為原則，以學習工作任務驅動為導向，以提高學生實踐技能為準則。教材的編寫必須充分考慮到行業企業生產實際、崗位需要，技術革新，要有所創新改革、體現“任務驅動”理念，編寫中要吸納企業技術能手和工程師參與編寫，使教材更貼近企業生產實踐和市場需求。

 

(二)以工作任務項目建設“電子設計自動化”課程共享型教學資源庫。“電子設計自動化”課程于2015年3月被學校批準立項為建設的精品課程。課程三年目標是建設成為具有共享性、開放性、擴展性、先進性和可靠性的共享型教學資源庫。建設的精品課程以創建精品資源項目研究任務為核心，面向“電子設計”海量資源處理，集資源存儲、資源管理、資源評價等，實現資源的上傳、檢索、歸檔等，實現網絡教學資源的建設管理共享與應用，以滿足學生自主學習的需求，并與國內區內同類高等職業技術院校實現資源共享，輻射行業，服務地方。

 

(三)建設“大學生創新實訓中心”之“電子設計車間”。為了提高高職電子設計自動化課程教學質量，提高專業人才培養質量，必須建設“大學生創新實訓中心”之“電子設計車間”。“電子設計車間”仿照真實企業場景建設，車間作品與企業“電子產品”對應，制定有關管理規章制度，除安排好課程教學任務外，定期開放實訓室，讓學生利用課外時間開放創新實驗，培養和提高學生的實踐技能和創新能力。

第7篇：電子設計自動化范文

［關鍵詞］高職；電子設計自動化；微課；改革

高等職業院校設立的目的就是為了培養技術型人才。隨著時代的發展，多媒體技術越來越發達，各大職業技術院校也為了適應時代的發展不斷進行教學改革。在這其中，“互聯網+”對教學的影響越來越大，因此不少教師嘗試將兩者進行有效的整合，在此基礎上誕生了“微課”這一教學模式，而這一模式的誕生有效推動了課改的進程，對提升高職電子設計自動化課程的發展是非常理想。那么如何在教學中加以利用這一新穎的教學模式呢？筆者結合教學實踐進行了初步探索。

一、為何選用微課

電子設計自動化是一門理論與實踐并重的綜合性課程，在教學的過程中其更加重視對動手能力的培養。從其教學大綱來看，其最終希望通過教學達到這樣的教學效果：掌握用如何用計算機和EDA工具來進行電路的仿真和設計；掌握VHDL語言的基本語法結構并學會如何利用其進行簡單的編程；學會如何使用開發系統設PLD器件并熟練掌握整個流程等。而微課是指通過錄制視頻讓學生進行自學以及復習。這一教學模式內容較為精煉，在施行的過程中能夠突出教學的重難點；其課堂展現的形式從總體而言更加的多樣化，更為符合學生認知的特點；微課打破了傳統課堂的束縛能夠讓學生進行自主的學習。面對教育改革的趨勢，將電子設計自動化課程同微課有機地整合起來，能夠達成以上教學目標，并且讓學生學習起來更加輕松，從而高效地完成教學目標，因此在教學中應用這一教學模式是非常的有必要的。

二、如何利用微課

（一）明確教學目標。利用微課在電子設計自動化教學中組織教學，教師還是應該將教學目標作為教學的根本，從教學目標出發去設計課程，從而使微課的教學與教學目標相匹配，從而保證教學能夠達成預期的教學目的。需要注意的是微課的教學內容應該精煉，因此一節微課中不要設計過多目標，要將教學的內容落到實處，讓學生能夠抓住重難點，從而更高效的學習。例如，在學習如何使用muiltism電路仿真軟件這一部分知識點的過程中，將這一部分內容劃分為五個知識點：muiltism的入門認識、muiltism的電路仿真與以及如何分析、在模擬電路中muiltism的應用、在數字電路中muiltism的應用、在綜合電路中muiltism的應用以及最后的電路圖仿真分析。在提煉了教學的重難點以后，筆者將每一部分的知識錄制成一個視頻，然后在此基礎上還安排了一定的學習實踐活動，這樣學生在進行實踐操作的時候就能明白這樣做的原因，從而將理論與實踐相結合，這樣就能將所要學習的內容內化，從而獲得更加長足的進步。（二）完善教學內容。電子設計自動化教學在教學中主要包含理論與實踐知識的學習兩大部分，教師在教學的過程中必須認識清楚這兩點，然后在此基礎上去進行課程的設計以及完善。在明確教學目標的基礎上，教師就應該通過微課去完善教學內容。在滿足教學主線的基礎上，教師應該結合教學設計的內容融入微課這一模式中，對教學內容進行重新規劃，從而增強學習內容的連續性，從而開發出模塊化教學的方式，并且作為教師在此基礎上還應該善于利用各種媒體工具幫助學生在課下學習。這樣，學生就能擁有更多自主選擇的機會，逐步掌握學習上的主動權。此外，教師在上課之前可以利用QQ等社交軟件，將微課視頻下發到學生手中去，并在此基礎上讓學生從自身的需要出發去建立學習小組，教師在此過程中要加以正確引導，從而幫助學生更好地學習。（三）制定健全的微課教學評價體系。電子設計自動化教學在教學任務完成以后，希望對學生能夠進行一定的評價，從而為接下來學習任務的規劃打下良好的基礎并為教師教學計劃的制訂提供依據。在高職電子設計自動化教學中開展微課教學，教師也要隨之轉變評價體系，在評價的過程中以學生作為主體，讓學生對自身學習成果進行展示，讓學生之間相互評價，從而在輕松的氛圍中提升學生的綜合實力。

三、結語

綜上所述，在電子設計自動化教學中應用微課對于提升教學的效率以及學生學習的積極性都是非常有利的，在教學改革的過程中作為教師應該以教學大綱為本，以學生的需求為出發點，結合微課的特性，從而使得這一課程能夠煥發出最大的活力，從而全面提升高職人才培養的質量，在電子設計自動化教學中發揮出微課的最大化作用。

作者:何宏潛 單位:梧州職業學院

參考文獻：

第8篇：電子設計自動化范文

一、自動化技術對電子信息工程設計的重要性

1.1有利于加快電子信息工程設計機械化、一體化的進程

電子信息工程設計與信息工程設計、計算機技術等緊密相關，設計者必須諳熟這些技術才做好設計工作。控制并處理電子信息是電子信息工程的主要內容，其融合了電子技術、信息技術、計算機技術等多種高新技術，其設計工作自然要求高自動化、機械化。自動化技術以計算機技術為核心，自動化運作是其顯著特點，將自動化技術應用于電子信息工程設計可以加快設計工作機電一體化的進程，提高設計效率。

1.2有利于提升電子信息工程設計智能控制的整體水平

電子信息工程實現對電子信息的控制與處理依賴于電子信息工程設計，信息處理是電子信息工程的關鍵，是設計工作的核心。在電子信息工程設計中應用自動化技術，能夠革新當前信息處理手段，提高信息處理效率。自動化技術的高自動化使之成為電子信息工程設計處理大批量、高頻率信息的有效手段，有利于實現電子信息工程設計的智能控制，提升電子信息工程設計的整體水平。

1.3有利于提高電子信息工程設計的精確性

自動化技術是多種高新技術的融合，博采眾長，能夠快速的完成許多工作。與人工設計相比，自動化技術具有高標準化的特點，且不易出現失誤，電子信息工程設計應用自動化技術可以滿足電子信息工程設計對設計工作效率化、精確化的需求，提高電子信息工程設計的精確性。如電子信息工程設計中的信號與系統設計工作，該工作對設計者的信號分解、系統分析能力要求較高，并且要求設計工作精準化，應用自動化技術可以有效減少人工失誤對設計工作的影響。自動化技術在我國許多領域都體現了其先進性，應用自動化技術也是電子信息工程設計發展的趨勢。

二、電子信息工程設計中應用自動化技術的主要表現

2.1輔助制造

通常情況下，CAM由軟件和硬件兩部分組成。這兩部分中，軟件主要是數據庫、計算機輔助成產工藝過程設計等多個方面，而硬件主要是包含數控機床、各種服務裝置等，大部分情況下都是用在產品生產支持上。從總的方面來看，電子生產水平的全面提高是你CAM積極作用的體現，這種優越性在極大程度上對設計結果進行了可靠驗證，所以設計過程也起到了完善作用，它對電子系統設計的意義非凡。與此同時，在電路分析設計、計算機控制領域等隨處可見自動化技術的身影，這對各方面合理分析和設計、制造起到了促進作用，也使得計算機控制系統得到了充分發揮。

2.2輔助設計

如今社會，自動化技術在電子信息工程中運用主要體現在設計輔助上。在我們所知的CAD方面，其由于能在很大程度上增強電子設備自動化智能水平而被廣泛運用于輔助設計中。在詳細的設計工作中，相關參數被輸入進系統后就能及時迅速地得到想要的結果，可謂是智能化、傻瓜式集為一體，對設計工作人員的設計工作具有很強的可操作性和便捷性，設計人員可以按照系統得出的結果通過自己的進一步改進最終得到一個完美的設計成效。以CAD發展起來的技術有很多，EDA就是其中一種隨之發展的軟件系統，而且是在CAM、信息技術等方面的共同作用下產生的，這項科學技術在各種領域都得到了廣泛應用，電路設計中該技術就曾參與其中的仿真分析環節，借助函數、數學模型對電子工程設計的水平等都進行了大幅度的提高。

2.3輔助辦公管理

眾多的設計流程，大量的設計文件，這些都存在于電工設計環節中。然而這些任務量繁重內容復雜的事物若是單單依靠人工來進行整理和管理，難以有較高的效率和質量。此時，自動化的登場無疑視為人們解決了這一難題，自動化使一切變得簡單快捷、輕松起來。實際中，OA輔助辦公軟件的有效利用在管理設計中的各種流程、信息管理分析計算都發揮了巨大的作用，并且在最終得到了較為理想的結果。這樣的輔助辦公管理使得電工設計工作能夠更加順利完成，把工作俠侶提到了最高，對電工設計的發展與完善有著難以比喻的促進作用。

三、結語

第9篇：電子設計自動化范文

關鍵詞：地鐵；供電變電站；自動化系統；設計

中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：

1引言

地鐵供電系統為鐵運營提供電能。地鐵列車鐵中輔助設施都依賴電能。地鐵供電電源一般取自城市電網，城市電網一次電力系統和地鐵供電系統實現輸送或變換，然后以適當電壓等級供給鐵各類設備。

地鐵全面采用變電站自動化設計，變電站數量多、設備多，加上其完善綜合功能，信息交換量大，要求信息傳輸速度快和準確無誤。變電站綜合自動化系統中，監控系統至關重要，是確保整個系統可靠運行關鍵。

變電站自動化系統，幾展，已經進入了分散式控制系統時代。遙測、遙信、遙控命令執行和繼電保護功能等均由現場單元部件獨立完成，并將這些信息通訊系統送至后臺計算機系統。變電站自動化綜合功能均由后臺計算機系統承擔。

將變電站中微機保護、微機監控等裝置計算機網絡和現代通信技術集成為一體化自動化系統。它取消了傳統控制屏臺、表計等常規設備，節省了控制電纜，縮小了控制室面積。

2地鐵供電站自動化系統組成

本地鐵供電變電站自動化系統設計中，采用分層分布式功能分割方案。系統縱向分三層，即變電站管理層、網絡通訊層和間隔設備層。分層式設計有利于系統功能劃分，結構清晰明了。系統采用集中管理、分散布置模式，各下位監控單元安裝于各開關柜內，上位監控單元所內通信網絡對其進行監視控制。變電站自動化系統需要對35kV交流微機保護測控裝置、直流1500kV牽引系統微機保護測控裝置、380/220V監測裝置、變壓器及整流器溫控裝置、直流/交流電源屏等設備進行監控和數據采集。

可編程序控制器技術幾十年發展，已經相當成熟。其品種齊全，功能繁多，已被廣泛應用于工業控制各個領域。用PLC來實現鐵變電站自動化RTU功能，能夠很好滿足“三遙”要求。本系統采用了Modicon Quantum系列PLC，來實現變電站自動化RTU功能。Quantum具有模塊化，可擴展體系結構，用于工業和制造過程實時控制。對應于變電站電壓等級和點數多少，可以選用大、中、小型不同容量PLC產品。

當保護裝置功能日益強大，可以與保護裝置通訊來實現遙控和遙信功能。一些特殊要求情況下，采用DI、DO、AI模塊來實現遙控和遙信。使用PLCDI模塊來實現遙信、用PLCDO模塊來實現遙控、用PLCAI模塊來實現遙測、用PLC通信功來完成與微機保護單元通訊。利用PLC各種模塊可以很方便實現“三遙”基本功能。

3 地鐵供電變電站自動化系統設計

3.1 系統結構

變電站管理單元內主監控部分采用可編程控制器PLC。CPU模塊采用80586處理器,主頻66MHz，內存2M，并配有存放數據、可調參數和軟件 RAM和FLASH MEMORY。能對CPU及I/O進行自診斷。

電源模塊，采用冗余配置。電源采用冗余配置，系統輸入兩路直流電源，保證系統1路電源失電時，系統仍可無擾動安全運行，提高系統可靠性。通訊模塊采用Modbus+通訊模塊。

間隔層微機保護裝置RS-485總線分成幾個組，連接到網橋Modbus通訊口上，網橋收集數據并將這些數據MB+網絡送到主監控單元PLC。

系統主監控單元可可編程網橋編制不同規約，滿足與不同智能設備之間接口需要。MODBUS網橋NW-BM85C002 MB+網橋/多路轉換器，每臺網橋具有4個通訊口與間隔層智能設備通訊，網橋將MODBUS協議數據進行協議轉化，MB+網絡與PLC建立網絡通訊;同時中央信號屏中還配有可編程網橋NW-BM85C485，MB+網絡與PLC連接，每個可編程網橋具有四個通訊協議可編程RS-485口，本方案中對其中兩個口進行編程，使之IEC-60870-7-101與中央控制中心通訊。

系統網絡通訊層向上可編程網橋RS-422接口采用IEC60870-5-101國際標準規約實現與控制中心通訊;向下網絡通訊層網橋RS-422接口MODBUS標準規約實現與主變電站內各開關柜或保護屏內微機綜合保護測控單元等智能裝置通訊，滿足變電所綜合自動化系統控制、測量、保護技術要求。網橋與智能設備及控制中心通訊，由網橋實現協議轉換，降低PLCCPU模塊負荷率，提高系統可靠性。

配置液晶顯示器，用于變電所內監控、軟件維護，設備調試，站控層操作等人機接口。帶有液晶顯示器實現站內數據顯示和控制。液晶顯示以漢字實時顯示所內所有事故、預告信號、所內各微機綜合保護測控單元運行狀態。事件變位內容、時間等。當多個事故信號同時發生時,液晶顯示報警裝置按新舊次序，所內時間分辨率范圍內依次顯示各種信息, 并能存儲。操作員按鈕對顯示進行選擇,必要時操作員可該組操作按鈕對開關進行所內集中控制。

“就-遠方”控制切換裝置。為便于系統運行需要，中央信號屏內裝有“就-遠方”切換開關，實現就控制和遠方控制之間方式切換和閉鎖。變電站控制上，方便分層控制和管理。

系統電源采用冗余配置，系統輸入兩路直流電源，保證系統一路電源失電時，系統仍可無擾動安全運行，提高系統可靠性。

3.2 開放式、宜擴展性設計

可以與滿足相應標準規約(profibus, spabus, modbus等)其它公司相關(IED)互聯進行信息交換。充分考慮到變電站擴建、改造等因素，間隔層設備基于模塊式標準化設計，可要求隨意配置，變電站層設備設置靈活。

網絡通訊層設計考慮到工業以太網、CAN、422、modbus+等現場總線接口設計，能充分滿足大流量實時數據傳送實時性和可靠性。

3.3 軟件設計

PLC軟件方面，PLC以循環掃描和中斷兩種方式來執行程序。完成所有RTU功能，PLC

采用循環掃描方式，與各個間隔層保護單元進行通訊。Modbus總線，讀取各個保護單元遙測、遙信信息，同時總線通訊對各個智能保護裝置進行設點操作，實現對開關遙控功能。本系統采用了Quantum系列PLC配套concept編程軟件中FBD方式，進行了PLC組態，實現了變電站自動化三遙功能。

遙控功能組態。使用合適功能塊組合，可以實現你所要功能。其中功能塊有concept軟件FFB libarary 提供標準功能塊，也可以自己定義，自己獨特功能塊。

遙信實現，有兩種方式。一種是通訊方式，當變電站設備發生變位時，PLC與智能保護裝置通訊，讀取變位信息到PLC中，并將其上送給控制中心。另一種為DI模塊方式，連接設備位置繼電器，PLCDI模塊能夠感知設備變位信息。

遙測實現也包含兩種方式。一種是通訊方式，PLC與智能保護裝置通訊，實時獲取保護裝置采集遙測量信息，相當于由保護裝置完成現場級采集功能。另一種為AI模塊方式，由PLC自己來完成現場遙測量采集，并將采集到數據存放RAM中。網橋將RAM中遙測量信息，作為二級數據，實時與控制中心進行通訊。

網橋中報文接收分析程序分析控制中心傳來報文，分析認為其是遙控報文，對其進行報文解析，將獲取遙控對象信息寫入PLC，由PLC程序與智能保護裝置通訊，來完成遙控功能。

3.4 系統功能及特點

變電站自動化實施對變電站各種設備進行實時控制和數據采集，實現對各種設備微機控制、監視、邏輯閉鎖、微機測量以及實現所間開關聯跳功能。

變電站自動化系統特點:

(1) 完善自檢功能，除通信對各單元進行監控外，各單元中保護和監控模塊都具有極強自檢功能，同時二者相互監視，一旦發生異常，及時報警，提高系統運行可靠性。

(2) 開關、刀閘狀態信息采用常開及常閉雙位置接點，軟件判斷其合法性。

(3) 監控系統采用PLC代替傳統RTU，各智能模塊采集數據現場總線上傳到通訊控制器。

(4) 取消了常規光字牌，采用計算機模擬光字牌，并按不同電壓等級分層模式來顯示。

(5) 簡化防誤閉鎖設計，重要設備之間用硬接線實現閉鎖功能，綜合自動化軟件具備軟件邏輯判別功能，但考慮到已有運行和檢修經驗，一般不后臺軟件中進行閉鎖。

(6) 對暫態變位信號，經軟件處理，采用自保持方式，未經人工確認信號不會消失。

4 結束語