摘 要：分析了传统数字电路课程设计的不足，阐述了在课程设计引入 EDA 技术的必要性和优越性。介绍了EDA技术的概念和基本特征及设计方法。通过一个实例介绍了EDA技术在电路设计中的具体实现，强调EDA技术作为一种全新的电子设计方法在现代数字电路课程设计中的重要作用。
关键词：EDA；数字电路；硬件描述语言 引言 《数字电路》 是高等院校电气、电子信息类专业的一门重要的专业基础课，具有理论性与实践性强的特点。优化该课程的实践教学 ,对提高课程教学质量至关重要。随着大规模集成电路的飞速发展，电子类高新技术项目的开发也更加依赖于EDA技术的应用。 1传统数字电路课程设计方法的不足 传统数字电路课程设计方法是基于固定功能的标准芯片，“自下而上” 地构造一个系统。这种方法缺乏灵活性，实现单一，电路连线复杂，查错比较困难。学生一部分精力牵制在复杂的连线上，因此感到枯燥、乏味。可见传统方法在一定程度上制约了学生个性和创新思维的发展，必须引入新技术。 2 EDA技术概述 2.1 EDA的概念 EDA（Electronic Design Automation，电子设计自动化），是以计算机为平台，硬件描述语言（VHDL）为设计语言，可编程逻辑器件为实验载体，以ASIC/SOC芯片为目标器件进行必要的元件建模和系统仿真的电子产品自动化设计过程。 2.2 TOP-DOWN的设计方法 EDA技术采用TOP-DOWN（自顶向下）设计方法。这种方法从系统设计入手，在顶层进行功能方框图的划分和结构设计，在方框图一级进行仿真、纠错，并用硬件描述语言对高层次的系统行为进行描述，在系统一级进行验证，然后用逻辑综合优化工具生成具体门级电路网表。 设计人员可不受芯片结构约束，集中精力开发产品，并且采用的是结构化开发手段。 2.3设计语言 在EDA技术中多采用硬件描述语言（HDL）进行系统设计，设计人员在设计时只需知道系统要做什么（What to do），而不必关心怎样做（How to do）。VHDL几乎覆盖了以往所有各种硬件描述语言的功能，整个自顶向下或自底向上的电路设计过程都可以用它来完成。 3 EDA技术在数字电路设计中的应用实例 以智能函数信号发生器的设计为例，讨论EDA技术在数字逻辑电路设计中的具体应用。 3.1 设计要求 设计一个能产生递增斜波、递减斜波、阶梯波、正弦波、方波等多种波形，并可通过开关选择输出波形的多功能函数信号发生器。 3.2 方案构思 根据设计要求，本系统主要分为以下几个模块： （1）波形发生模块：主要包括分别产生递增斜波、递减斜波、阶梯波、正弦波、方波等波形的子模块。 （2）多路选择模块：根据选择信号的不同取值，判断选择输出对应的波形。 （3）D/A转换模块。 3.3 系统实现 3.3.1 设计输入 顶层原理图如图1所示，其中各模块可由VHDL实现，输出端Q[7..0]后面接D/A转换器的数据输入端。 图1 系统顶层原理图 3.3.2编译、仿真 1.编译过程 建立顶层文件，并按照图1所示构建顶层设计文件，然后进行整体编译和仿真。 2.仿真结果 系统整体仿真当SEL[2..0]=011时，输出为阶梯波。 3.3.3下载验证 选择实验箱No.5模式进行下载，并将各跳线帽置于正确位置，然后将输出信号送至示波器，改变CLK或者SEL[2..0]，可以看出输出信号的情况正好达到了预期功能。 4 结束语 实践表明，在数字电路课程设计引入EDA 技术，克服了传统课程设计的种种弊端，不仅极大地丰富选题、扩展功能，而且同一课题出现多种实现方案，提高了学生的创新思维能力。 参考文献: [1]杨树莲.现代EDA技术及其发展[J].科技情报开发与经济，2006,(15):144-145 [2]潘松．黄继业.EDA实用教程（第三版）[M]．北京：科学出版社，2006.9 [3]董蕴华．郭祖华．EDA技术在数字系统设计中的应用[J]．河南机电高等专科学校学报，2006,(3):25-27 [4]赵明富.李立军.EDA技术基础[M].北京：北京大学出版社，2007.6
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