EDA技术应用于数字电子技术的实践教学

摘要：数字电子技术是通信、电科、自动控制等课程的基础课程，也是一门实践性很强的课程，将理论知识与实践教学有机结合是这门课程教学的关键。然而传统实践教学过程中，受场地、授课学时、设备等限制，不利于学生动手设计实践能力的提高及创新思维形成，提出课程中引入EDA技术的实践教学改革，并取得了一定的成果。

关键词：数字电子技术；实践教学；EDA技术

近年来，电子业发展非常迅速，已成为我国一大支柱产业，而电子技术的发展一定程度上取决于数字技术的发展，伴随大规模集成电路及可编程逻辑器件的迅速发展，针对传统电子技术实验教学存在的弊端，有必要对数字电子技术实践教学进行改革，基于EDA技术的数字电子技术实验教学改革优势凸显，既提高了学生实验动手设计的实践能力，又培养了学生的创新思维，同时提高了这门课程的教学质量，改革成果显而易见。

1EDA技术概述

EDA（ElectronicDesignAutomation）是指以计算机作为设计平台，综合运用计算机技术、最新电子技术及最新智能化技术先进研究成果研制出的电子CAD通用软件包。EDA技术先后发展经历了三个阶段，从20世纪70年代的CAD阶段到80年代的CAE阶段，再到90年代的EDA阶段，代表着当今电子技术发展最新方向。由于所涉及内容广泛，且内容较为丰富，所以没有确切的定义。可以这样理解，EDA技术是以大规模的可编程逻辑器件作为设计的载体，以硬件描述语言为系统逻辑描述为主要表达方式，基于计算机及大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验系统为设计工具，通过相关的开发软件，自动完成通过软件设计实现电子系统到硬件系统的一门新技术。可实现逻辑编译、化简、分割，及逻辑综合优化、逻辑布局布线、逻辑仿真等功能，完成针对特定目标芯片的适配编译、逻辑映射及编程下载等工作，最终形成集成电子系统或专用集成芯片。

2传统的数字电子技术课程实践教学的弊端

数字电子技术课程实践教学主要分为两部分，即实验教学这一块，还有课程设计与实习这一块的内容。传统型实验教学环节流程一般是，先要针对实验内容涉及用到的设备器材做准备工作，主要是各种芯片之类的，还要检验芯片本身是否有损坏的情况，还有各种信号连线等，以及数字系统的实验箱等仪器设备。准备齐全后，开始实验过程中，按照指定的线路连线图进行连接，不断改变输入状态同时记录好相应的输出变化，最后验证是否与理论上相符合。传统的课程设计环节主要包括，基于满足总体性能指标的方案设计与选择、实验参数值的计算以及电路实验的调试、参数的修改等。实验中用到的仪器设备都有购买准备齐全，各个单元电路的调试及总体电路的调试。存在的弊端是整个实验过程比较耗时，而且一旦某个环节出现问题，就要查找原因，还很有可能要重新设计实验方案，设计周期较长，又要重新购买器材，浪费资源，增加成本。

3基于EDA技术的现代数字电子技术课程教学研究

现代数字电子技术实践课程教学主要是引入EDA技术，实际上就是充分运用各种计算机软件来仿真实验环境。这样在实验准备方面，工作量大大减轻了，不用再大量准备各种芯片，也不用验证芯片质量好坏，也不需要准备各种实验仪器，只需要有电脑用于安装软件，来提供实验仿真环境就可以了。

3.1EDA技术在实验教学中的运用

实验是电子线路课程教学的一个重要环节，通过实验能加深学生对理论知识的理解和掌握，同时提高了学生的动手实践能力，培养学生的创新思维。传统实验课程教学，要做大量仪器材料准备工作，耗工耗时，但可以使学生直接面对真实的对象，获得直接的经验。EDA软件的优势是可以提供上千种电子元器件盒数十种仪器仪表，可以很方便地虚拟各种电子实验，而且只要有计算机便不受时间、场地的限制。而且虚拟实验有精准的仿真分析方法和技术，更加有利于学生对实验现象的观察和实验数据的获得，有利于学生对电路进行别出心裁的修改，对电路的分析和测试做不同的尝试，最终有利于实验结论的获得。这些都是实际硬件实验所不具备的优势。

3.2EDA技术在课程设计和毕业设计中的应用

课程设计和毕业设计也是数字电子技术课程教学的一个重要环节。在当前严峻的就业形势下，学生在毕业设计中通过对EDA技术的运用，能明显增强竞争力。因为目前课程设计和毕业设计工程应用类题目不少，在毕业设计中引用EDA技术，要求学生对所设计的电路进行模拟仿真调试、验证，在答辩时候进行实际演示，可以大大提高学生动手能力和开发设计能力。数字电子技术课程是一门实验性很强的课程，传统实验教学环节受到很多制约，不利于学生对该门课程的学习，引入EDA技术明显提高课程的教学质量，同时有利于提高学生动手实践能力和培养学生的创新意识。在课程设计和毕业设计中引入EDA技术，还大大增加了学生就业竞争力。事实证明，数字电子技术实践教学引入EDA技术取得了一定的成果。

参考文献

[1]赵永，姜云桥.EDA技术在电子类课程教学中的应用探讨[J].林区教学，2008（1）：123.

[2]高旭东，徐泽清，张立.关于EDA技术应用于数字电子技术实践教学改革的研究[J].黑龙江科技信息，2012（19）：59.

作者:王瑞 单位:哈尔滨远东理工学院