探究電子線路設(shè)計中EDA技術(shù)的應(yīng)用分析

郝澤良

（南京理工大學(xué)，江蘇南京，210094）

0 引言

隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的不斷提升，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在人們生活的各個領(lǐng)域都出現(xiàn)了創(chuàng)新和改革，既便捷了人們的日常學(xué)習(xí)和生活，又為我國生產(chǎn)加工行業(yè)提供了便捷條件。但是結(jié)合現(xiàn)階段互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展水平而言，未能夠與傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式、電子線路設(shè)計方式等形成互相聯(lián)動的機制，在信息化、智能化的時代背景下，需要對傳統(tǒng)工藝和技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化和提升，將現(xiàn)代化的互聯(lián)網(wǎng)科技融入其中，為我國生產(chǎn)加工、高新技術(shù)等領(lǐng)域提供更理想的發(fā)展平臺，促進(jìn)電子產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域等行業(yè)的改革與創(chuàng)新。

1 EDA技術(shù)概述

1.1 EDA技術(shù)內(nèi)涵

EDA技術(shù)指的是電子設(shè)計自動化技術(shù)，也是計算機輔助基礎(chǔ)、計算機輔助制造技術(shù)等學(xué)科的融合與發(fā)展，在EDA技術(shù)使用階段，主要借助計算機作為信息往來交流的平臺，結(jié)合硬件描述語言進(jìn)行文件設(shè)計，能夠進(jìn)一步確保設(shè)計作品與使用需求相吻合。而后能夠在網(wǎng)絡(luò)平臺上對設(shè)計樣品進(jìn)行編輯和處理，運行邏輯編譯單元、化解單元、分割單元等。能夠保證設(shè)計整體美觀、簡便，并且還能夠建立相應(yīng)的仿真模型，與BIM技術(shù)指導(dǎo)下的模型設(shè)計具有一定相似點，并且能夠在模型中演練技術(shù)結(jié)構(gòu)的發(fā)展和應(yīng)用，對特定目標(biāo)芯片進(jìn)行適配編譯，確保技術(shù)在后續(xù)使用中發(fā)揮了理想效能。

1.2 EDA技術(shù)構(gòu)成

EDA技術(shù)由兩個軟件包組成。

首先，是適配器軟件包，其在設(shè)計階段能夠?qū)⒕C合器產(chǎn)生的內(nèi)容配置在對應(yīng)的目標(biāo)器中，最終呈現(xiàn)出下載文件的形式。需注意，適配器在運轉(zhuǎn)階段的選定目標(biāo)需要在合理的范圍內(nèi)實施，不能夠超出設(shè)備綜合器中制定的目標(biāo)范疇。如圖1為EDA技術(shù)的使用程。

圖2 EDA技術(shù)的使用流程

其次，是軟件中的綜合器。設(shè)計人員借助EDA技術(shù)進(jìn)行項目設(shè)計和統(tǒng)計，針對其中出現(xiàn)的不同形式圖形和原理狀態(tài)對大量的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合性描述，進(jìn)而發(fā)揮綜合器在軟件中的編輯與轉(zhuǎn)化優(yōu)勢，形成具有整合價值的文件內(nèi)容。另外，在硬件結(jié)構(gòu)參數(shù)給定的基礎(chǔ)上，能實現(xiàn)綜合器的全面工作，并且有效建立硬件和軟件的連接，能將電路中的高級語言直接轉(zhuǎn)化為低級語言描述。EDA技術(shù)能在提高電路設(shè)計工作實際效率和應(yīng)用效果的同時，確保電路設(shè)計可操作性的完整性，也能促進(jìn)電子工程技術(shù)的全面發(fā)展[1]。

2 EDA技術(shù)在通信電子線路中運用的必要性

對于傳統(tǒng)電子設(shè)計來講，在使用之前要對電路進(jìn)行合理化的設(shè)計，之后在進(jìn)行實驗，在實驗過程中所采用的測試儀的種類也比較大[2]。這種生產(chǎn)與研發(fā)形式成本消耗較多，使得企業(yè)的大量人力、物力、設(shè)備消耗較多，導(dǎo)致企業(yè)的生產(chǎn)研發(fā)壓力較重，且工作效率難以在根本意義上提升。借助EDA技術(shù)能夠在電路設(shè)計階段降低企業(yè)的成本消耗，實現(xiàn)更為優(yōu)質(zhì)的設(shè)計、生產(chǎn)目標(biāo)。如圖2為EDA技術(shù)指導(dǎo)下的電路圖設(shè)計程。

圖2 EDA技術(shù)指導(dǎo)下的電路圖設(shè)計流程

EDA技術(shù)不僅具有“自上向下”的設(shè)計方法，可以按照邏輯的順序?qū)﹄娐穲D進(jìn)行合理化的設(shè)計，并將其分為多個板塊來完成最終的任務(wù)[3]。并且這一技術(shù)的靈活性、標(biāo)準(zhǔn)性也較為理想，能夠借助相對開放的技術(shù)形式開展設(shè)計與優(yōu)化工作，能夠有效強化數(shù)據(jù)資源的價值，使得數(shù)據(jù)在后續(xù)應(yīng)用階段發(fā)揮理想效果。

需注意，在EDA技術(shù)使用階段，數(shù)據(jù)和工具之間是雙向聯(lián)動的機制，在技術(shù)實施的過程中才能夠?qū)崿F(xiàn)便捷、高效的方向發(fā)展，創(chuàng)建良好的技術(shù)發(fā)展方向，力求能夠在技術(shù)支持下獲得良好的研發(fā)和生產(chǎn)效果。所以在通信電子線路中通過合理應(yīng)用EDA技術(shù)，在節(jié)約時間和人力的同時還可以在很大程度上獲取更多的經(jīng)濟(jì)效益，而且整個外觀相對來說也比較美觀，具有較強的實用性[4]。

3 EDA技術(shù)在通信電子線路中的應(yīng)用

3.1 射頻電子線路應(yīng)用EDA技術(shù)

在EDA技術(shù)實施的過程中，主要有三種模塊形式，分別是芯片輔助設(shè)計軟件、系統(tǒng)設(shè)計軟件和可編程芯片設(shè)計軟件。其中射頻電子線路便是通信電子線路設(shè)計的關(guān)鍵模塊，需要設(shè)計人員在這一階段工作中加以重視，并且對線路進(jìn)行全方位檢查，避免其中存在的隱患問題對整體設(shè)計產(chǎn)生影響。

在射頻電子線路的研究與應(yīng)用中，需要借助EDA技術(shù)對所編制的相關(guān)文件進(jìn)行模型構(gòu)建，利用計算機相關(guān)工具對其進(jìn)行合理化編輯，力求其能在運行階段進(jìn)行邏輯編譯的具體操作。借助分割操作技術(shù)，能夠?qū)?shù)據(jù)和信息進(jìn)行有效整合，簡化復(fù)雜的數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)，展現(xiàn)出對后續(xù)工作具有幫助作用的信息單元。建立健全相應(yīng)的仿真模型和設(shè)計體系，能夠有效地在線路設(shè)計中發(fā)揮出平臺的推動價值。只有確保以上各工序能夠高質(zhì)量完成，才能夠有效提升線路設(shè)計的完整度和科學(xué)性。在項目實際運作階段需要借助專業(yè)化的技術(shù)水平對軟件的各個單元進(jìn)行整合和提升，確保仿真階段能夠呈現(xiàn)出相對真實的設(shè)計效果，避免后續(xù)應(yīng)用中出現(xiàn)質(zhì)量問題和設(shè)計缺陷。需要注意的是，在建立電子仿真元件模型的過程中，由于模型具有典型性，且內(nèi)部元件參數(shù)存在離散特征[5]。因此，最后的使用效果會受到電子裝配技術(shù)和電路鏈接等方面的參數(shù)影響。設(shè)計人員在安裝、測試等階段需要對相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，確保每一個設(shè)計流程都能夠符合設(shè)計需求，最終才能夠穩(wěn)步投入生產(chǎn)加工中。

與此同時，在設(shè)計階段需要與實際的使用需求相吻合，對電路原理和電路制作等相關(guān)工作加以整合，使得所有的設(shè)計元素都能夠在版圖中表現(xiàn)出來。并且將設(shè)計的效果圖進(jìn)行多次檢查，確保仿真軟件能夠修正基本問題，優(yōu)化運行效。

與此同時，設(shè)計人員需要在開展設(shè)計階段借助EDA技術(shù)優(yōu)化線路中的各個因素。如若設(shè)計中存在板材尺寸不足，便會導(dǎo)致其他元器件的密充效果受到影響，對整體線路的結(jié)構(gòu)也提出了更高標(biāo)準(zhǔn)的需求，使得整體的設(shè)計難度增加，需要設(shè)計人員對設(shè)計線路進(jìn)行充分研究。

3.2 分頻器線路系統(tǒng)應(yīng)用EDA技術(shù)

在電子線路設(shè)計過程中，分頻器是相對基礎(chǔ)的組成部分，需要對通信電子線路結(jié)合的實際情況進(jìn)行分析和集中處理，設(shè)計線路也要結(jié)合半整數(shù)分頻和整數(shù)分頻進(jìn)行集中整合[5]。或者是在同一個線路中使用多種變頻形式，在根本意義上增強線路整體設(shè)計的有效性和科學(xué)性，提升線路設(shè)計管理的效果。在借助EDA技術(shù)設(shè)計電子線路的過程中，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)對分頻器進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化與整合，確保分頻器設(shè)計的針對性和科學(xué)性。EDA技術(shù)在應(yīng)用中能將電子系統(tǒng)接收的信號設(shè)定為時鐘信號，對敏感信號建立四分頻處理，最終輸出常規(guī)性信號[6]。如此，能夠確保復(fù)位信號的完整性。在配置相應(yīng)的計數(shù)器之后，能夠?qū)π盘杺鬟f的整體系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，具有良好的實踐價值。

3.3 應(yīng)用在通信電子線路教學(xué)實驗中

現(xiàn)階段，通信電子線路領(lǐng)域得到發(fā)展受到了眾多技術(shù)人員的重視，力求能夠與當(dāng)下的技術(shù)需求和時代發(fā)展相結(jié)合，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)不斷提升自身的專業(yè)水平和素養(yǎng)，確保其能力可以應(yīng)對設(shè)計需求。在工作之余能夠掌握更為豐富的設(shè)計方式和技術(shù)，建立電子通信技術(shù)的合理化框架，便于在通信工作中進(jìn)行優(yōu)化與調(diào)整。

近年來，隨著時代的發(fā)展和進(jìn)步，對于人才的培養(yǎng)和教育工作提出了更高的需求和標(biāo)準(zhǔn)。為了確保我國在生產(chǎn)制造領(lǐng)域電子科技方面取得新的進(jìn)步，在教育教學(xué)方面應(yīng)當(dāng)推進(jìn)新型人才戰(zhàn)略計劃。對于眾多新型企業(yè)來講，更愿意與一些高等院校進(jìn)行合作，構(gòu)建相對完善的EDA軟件實驗室，能夠?qū)ο鄳?yīng)的技術(shù)內(nèi)容和使用方式進(jìn)行深層次的研究。在技術(shù)的大力支持下，能夠培養(yǎng)出更多具有專業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)操守的人才，盡量彌補市場上EDA專業(yè)技術(shù)的人才缺口，促進(jìn)行業(yè)內(nèi)部呈現(xiàn)良性發(fā)展趨勢。

例如，清華大學(xué)就與德科技在北京共同建立了一個EDA軟體實驗室，其主要用來對通訊系統(tǒng)設(shè)計中的尖端工程師進(jìn)行培育和指導(dǎo)[7]。清華大學(xué)主要以EDA軟體為基本，開展相應(yīng)的教育研究計劃，力求能夠增強學(xué)生的設(shè)計能力、技術(shù)應(yīng)用能力、建模水平等，使得學(xué)校內(nèi)部的教學(xué)內(nèi)容與社會需求相吻合，增強學(xué)生在專業(yè)領(lǐng)域中的創(chuàng)新意識和專業(yè)思維，更好的順應(yīng)時代發(fā)展的潮流和需求。

3.4 EDA技術(shù)在理論分析仿真方面的應(yīng)用

與傳統(tǒng)的設(shè)計模式進(jìn)行對比，EDA技術(shù)在正式生產(chǎn)之前，需要設(shè)計出一個具有可行性意義的模板，設(shè)計完成之后，根據(jù)現(xiàn)階段的模板進(jìn)行試驗。如若試驗取得成功，便可以對相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，一旦失業(yè)未能夠達(dá)到既定的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，那么需要結(jié)合實驗中各個項目的實施結(jié)果進(jìn)行分析，找到問題出現(xiàn)的位置進(jìn)行合理的調(diào)整與優(yōu)化，直至實驗結(jié)果能夠符合相關(guān)規(guī)定，才能根據(jù)新的設(shè)計方案進(jìn)行生產(chǎn)[8]。

雖然這種生產(chǎn)理念能夠確保生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到相應(yīng)的要求和標(biāo)準(zhǔn)，但是其中浪費了大量的時間、人力、物力等資源，增加了企業(yè)研發(fā)和生產(chǎn)階段的成本消耗。利用仿真軟件能夠最大限度降低企業(yè)研發(fā)階段的成本消耗，還能夠解決生產(chǎn)階段出現(xiàn)了問題。仿真軟件在運行的過程中，首先將仿真與虛擬進(jìn)行聯(lián)機，在相應(yīng)的平臺上進(jìn)行實驗?zāi)M，能夠?qū)⒄麄€制作過程刪繁就簡，以直觀化的形式呈現(xiàn)在技術(shù)人員面前，可大量節(jié)約人工操作的成本和時間，有效提升企業(yè)研發(fā)的工作效率。與此同時，EDA技術(shù)指導(dǎo)下的仿真設(shè)計，具有較高的準(zhǔn)確性和時效性，能夠在模型中將人工操作實驗進(jìn)行模擬，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)其中存在的問題和弊端。使得設(shè)計、研發(fā)與生產(chǎn)的各個階段都更加科學(xué)、具體，能夠為企業(yè)帶來更為豐厚的經(jīng)濟(jì)效益[9]。

4 結(jié)語

EDA技術(shù)在電子信息領(lǐng)域的使用具有較為廣闊的發(fā)展前景，能夠在電子通信領(lǐng)域取得理想的成效。需注意，EDA技術(shù)在使用階段需要進(jìn)一步深化研究，力求能夠獲得更加理想的研發(fā)與使用效果，既能夠達(dá)到優(yōu)化工作效率的目的，又能夠進(jìn)一步增強EDA技術(shù)的使用性價比，使得我國相關(guān)行業(yè)能夠堅定不移地在可持續(xù)發(fā)展的道路上前行。