09级eda课程设计讲义-1new

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1、EDA课程设计讲稿：第1部分为什么要进行EDA课程设计电子技术（EDA）课程设计本次课解决：①有关电子系统设计的基础知识。②为什么要搞EDA课程设计？③怎样搞EDA课程设计？④设计说明书的撰写及要求。一、为什么要搞EDA课程设计？目的：通过解决工程中的实际问题，巩固和加深在电子技术课程（包括模电和数电两门课）中学到的知识，掌握传统的和现代的电子电路设计方法，提高设计技能，为今后从事技术和科研工作打下较坚实的基础。事实证明：经过此实践教学环节训练的同学，对于毕业设计及毕业后从事电类专业方面的技术工作大有帮助。例如：综观1979~2000届电气学院本科

2、生电子课程设计，79~94届：安装稳压电源或7管收音机等；95~96届做设计题（传统的，四选一）；197~00届：逐步进行EDA设计，其中99、00届全做EDA设计。不管传统的，还是现代的EDA设计方法，同学们均对设计表现出极大的热情，普遍反映电子课程设计能够学到东西，确实是设计能力和实际动手能力练习的一次好机会！二、EDA与电子课程设计1、传统的课程设计系用半导体器件+阻容元器件等，进行设计，采用面包板或者专门的焊接板，通过设计电路→手工连线安装（焊接）→检查无误→电路测量→评估性能，等步骤。设计方法已如模电和数电课程中所讲。这里的问题有二：（1

3、）若性能与设计不相符合，则需调换参数并重新调试、测量，直至符合设计要求为止。因而设计周期长；（2）当电路较为复杂时，用电路板组装电子系统，易产生连线错误，损坏元器件等人为故障，造成人力、物力、时间浪费及误评。尤其是集成电路（IC）的设计，以及器件在电路板上焊接，这些都无法组成像IC内部那样紧密复杂的2系统，所以不但会有寄生效应，而且集成环境恶化。因此，测试其特性时并不能准确描述IC器件的真实特性。综上所述，传统的设计方法已不适应当前电子技术发展的要求。这就要求借助于PC机进行电子电路的辅助设计，即采用电子电路EDA技术。EDA（Electronic

4、DesignAutomation：电子设计自动化）技术，是20世纪90年代初发展起来的一项新兴的设计技术。自从世界上第一片通用阵列逻辑芯片（GAL，已在数电第6章中作过简介）在美国Lattice公司诞生以来，可编程逻辑器件（PLD）的应用已取得了日新月异的进展。特别是Lattice公司在1991年发明并率先推出在系统可编程技术（ISP技术），开拓出新一代在系统可编程器件，给电子产品的设计和生产带来了革命性的变化。如今，现场可编程门阵列（FPGA）和复杂的可编程逻辑器件（CPLD）已广泛应用于通信、3工业自动化、智能仪表、图像处理、计算机等领域，大有

5、取代中、小规模集成（MSI、SSI）电路之势。与此同时，Lattice公司于1999年11月又推出了在系统可编程模拟器件（ispPAC），翻开了模拟电路设计方法的新篇章。因此掌握在系统可编程技术是新一代电子设计工程师及从事电子产品研究、开发人员的必备技能，也是电类专业和机电类专业学生的重要学习内容。2、用EDA做设计，采用ISP技术，并用FPGA或CPLD通过编程（ABEL-HDL、VHDL语言）实现设计在现代化企事业单位里，EDA包括电子工程设计的全过程，如系统结构模拟、电路特性分析、绘电路图和制作PCB（印刷电路板），等等。此外，除绘图以外的电

6、路设计全过程，均可进行电子电路仿真。所谓仿真，就是将电子器件或者电路模块用数学模型表示，并采用数值分析的方法，实现电子电路或系统的功能模拟及特性分析。若所用模型足够精确，则模拟结果能真实反映电路特性，甚至能方便地实现电路结构及性能优化设计，并提供相当完整而详细的数据资料。较之传统的设4计方法，EDA的优点显而易见。3、EDA的主要作用在电子工程设计或电子课程设计中发挥了不可替代的作用，主要用途有四：（1）验证设计方案之正确性当要求的系统功能确定后，先采用系统仿真或结构模拟的方法验证系统方案的可行性，这只要确定系统各环节的传递函数（数学模型）便可实现

7、。优点：A、这一验证工作极易在PC机上用EDA技术进行。B、若方案正确，便可着手设计；若方案欠佳，则再在PC机上进行改进。C、这种精确的量化分析方法，对于提高设计水平和产品质量，具有重要的指导意义。（2）电路特性的优化设计器件参数的容差和工作环境温度将对电路工作的稳定性产生影响。传统的设计方法，很难对这种影响进行全面的分析和了解，因而也就难以实现电路的优化设计。EDA中的温度分析和统计功能，既可分析各种恶劣温度条件下的电路特性，也可以对器件容差的影响进行全面的计算5分析。其内容包括：A、对不同的容差特性进行规定次数的跟踪分析（蒙特卡罗分析）；B、单

8、独分析每一器件容差对电路的影响量（灵敏度分析）；C、分析全部器件容差对电路性能的最大影响量（最坏情况分析）。采用统计分析方