论通信电子线路中EDA技术的应用
2017-04-13
(沈阳理工大学 辽宁沈阳 110159)
论通信电子线路中EDA技术的应用
陈佳易 赵笑颖 何婉昀
(沈阳理工大学 辽宁沈阳 110159)
电子设计自动化技术(EDA),是计算机时代产生的新技术,CAE、CAM、CAT 、CAD这四种技术是其基础。也可以说EDA是一种辅助使用的工具,需要设计者在硬件基础上进行设计开展工作。文章首先简单介绍了EDA技术的概念,之后分析了EDA技术在通信电子线路中的应用。
通信;电子线路;EDA技术;应用
1 EDA技术概述
EDA技术将计算机作为操作平台,可以说其随着计算机技术发展不断革新,该项技术主要经历了以下发展阶段:70年代时期,CAD作为一种辅助工具开始被应用于设计中,这是设计历史上的重大突破,因为其取代了手工设计操作,此时的设计主要集中两方面,一是版图设计,二是布局布线设计;到了80年代,CAE技术发展起来,其除了具备CAD的设计功能以外,添加了电路设计,可以对电路的结构和功能进行设计,在该项技术的支持下,计算机系统可以输入原理图,同时可以对线路进行分析和仿真模拟,计算机辅助工程理念就是在这种背景下产生的;到了90年代,EDA技术产生了,其在CAE基础上进一步升级,可以实现电子线路的自动化设计,在这项技术的支持下,设计过程彻底脱离了手工操作,大大降低了设计者的工作量[1]。
EDA技术将计算机系统作为操作平台,进一步提升了线路设计的智能化水平,目前在通信电子线路设计中的应用比较广泛,为通信领域的健康发展奠定基础。该项技术的最大不同体现在设计流程上,与传统的电子设计相比,其在流程上正好相反,采用自上而下的设计方法,设计时要从整体出发,规划好各个结构之间的关系,在仿真过程中完成设计纠错,降低设计的失误率。在描述高层次语言逻辑时,需要EDA提供支持,设计者可以根据设计需要描述系统中的硬件功能,实现电子线路的设计。总而言之,将该项技术应用于电子线路设计中,可以大大提升设计效率,有效避免设计失误现象,在通信领域的发展中发挥重要作用[2]。
2 EDA技术在通信电子线路的具体应用
2.1应用于射频电子线路设计中
射频电子线路的设计需要EDA技术提供支持,设计射频电子线路时,工具包中包含了三种软件,一是可编程芯片设计软件,二是芯片辅助设计软件,三是系统设计软件,在这些软件的协助下就可以完成设计文件的编制工作,这一过程需要使用VHDL,其属于硬件描述语言中的一种。逻辑编译工作完成以后,系统会自动对编译结果进行分割和化简及仿真,最终需要对目标芯片完成以下工作:一是完成逻辑映射,二是完成适配编译,三是完成编程下载[3]。
EDA技术中还包含两类重要的软件包,一是综合器,二是适配器,后者需要前者的支持才能形成文件配置,这些文件被放到目标器件中以后,就生成了诸如JED一类的下载文件。在选择目标器件时,需要考虑适配器的适应性,同时需要考虑适配器与综合器之间的关系。而综合器在正式工作之前,首先要了解硬件结构参数,将电路中的高级语言转换为低级描述,然后才能进行一系列的编译和转换工作[4]。
该技术应用于射频电子设计时,需要对各单元电路及总电路进行仿真并验证,这就需要电子仿真元件模型提供支持。一般情况下这些元件模型具有典型性特征,而元件参数表现出明显的离散性,所有电子线路的分布还需要遵循一定规律,其中还涉及到装配工艺,线路经过安装并调试并且测试成功以后才可以投入生产。首先,需要设计电路原理图,可以使用Menter以及Protel等工具来绘制原理图,原理图设计完成以后就可以生成设计文件;其次,需要对电路性能进行检测,检测时需要使用仿真软件,该软件可以检测出电路中错误的连接方式并作出提醒,设计者可以根据提醒内容对电路进行修改,形成正确、完善的设计图;最后再根据设计图来设计PCB板。值得注意的是,EDA技术对PCB尺寸有较高要求,器件密度大,必须按照规定规则进行布线,PCB的设计难度较大,在这些辅助软件的支持下实现了设计工艺的优化,并合理处理电路信号,最终形成完整的PCB图,工厂将该图作为依据进行生产[5]。
2.2应用于分频器的设计中
分频器属于电子线路的基础,不同通信电子线路要选择不同类型的分频器,设计线路时一般有两个选择,一是选择半整数分频,二是选择整数分频。有时候一个电子线路中可能会使用多种分频形式,具体怎样选择还要根据设计要求来决定。EDA技术出现以后,分频器的设计方式发生了重要改变,这里主要研究将基准信号整数分频作为目标的分频器设计[6]。
电子系统接收到信号以后,可以将其假设为时钟信号,并设置其周期和频率,之后将这些信号当做成敏感信号,对其进行四分频处理,得到对应输出信号。同时还需要在相关系统中设置复位信号,并配置相应的计数器,这样就可以在信号
总结:计算机技术的革新为通讯电子领域的进一步发展提供了技术支持,对社会经济发展做出了重要贡献。EDA技术在通信电子线路设计中的应用就是典型实例,其对线路设计工艺进行优化,有效提升了设计效率,降低了实际运用中的故障率,对于通信领域的健康发展具有重要意义。
[1]杨树红.通信电子线路中EDA技术的实践运用浅析[J].山东工业技术,2015,10(12)23:124.
[2]唐慧萍.分析EDA技术的特征及其在电子线路设计中的应用[J].电子技术与软件工程,2015,14(16)14:120.
[3]莫永新.EDA技术在电子线路课程教学中的应用[J].大众科技,2007,11(13)05:160-161.
[4]刘严坤.运用虚拟技术改革电子线路实验教学[J].电化教育研究,2002,12(14)07:33-36.
[5]邱军兴,郭东道.EDA技术在电路设计中的地位和作用[J].西安文理学院学报(自然科学版),2005,13(15)01:64-67.
[6]潘松.电子设计自动化(EDA)技术及其应用(一)[J].电子与自动化,2000,10(14)01:51-54.
G322
A
1007-6344(2017)04-0329-01
陈佳易(1996-) 男,辽宁普兰店人,通信工程专业
赵笑颖(1997-)女,河北唐山人,通信工程专业
何婉昀(1997-)女,辽宁辽阳人,通信工程专业