通信电子线路中EDA技术的应用实践探析

陈 晨

（兖矿集团有限公司疗养院，山东 日照 276825）

0 引 言

信息技术的发展使得互联网技术渗透到了人们生产生活的各个领域，人们对电子产品的功能和质量也提出了更为严格的要求，这既为电子产品行业带来了新的发展机遇，也使得该行业面临更大的挑战。保持创新意识，促使电子产品更新换代以更好满足用户需求是各电子产品企业在激烈的市场竞争中站稳脚跟的必要举措[1]。EDA技术是目前绝大多数电子产品普遍运用的技术之一，在通信、机械及军事中也应用广泛。在电子通信中应用EDA技术不仅可以为社会的信息化发展提供支撑，还可以推进电子线路技术变革，保障通信行业稳定健康发展。

1 EDA技术概念及特点

1.1 EDA技术概念

传统数字系统一般由固定功能器件与一定的外围电路构成模块，模块进一步形成多功能电路，各种标准芯片以“搭积木”的形式构成系统。这种方式使得芯片功能固定，无法有效满足用户的多样化使用需求。EDA技术的出现为解决这一问题提供了新的思路。电子设计自动化（Electronic Design Automation，EDA）将计算机辅助制造技术、辅助工程以及辅助测试技术等综合运用于设计过程，通过EDA软件设计.hdl文件，依托计算机技术实现产品的优化[2]。目前，EDA技术已经逐步取代了通信电子线路中的人工操作，设计效率更高。综合器及适配器是EDA技术的关键构成部分，适配器用于自动储存EDA生成文件，若文件为.jed格式，则适配器必须在综合器中，设计者通过综合器检测硬件设备，完成硬件与软件的连接。EDA技术实现了电子产品设计方法的优化，有效提升了设计效率和质量，应用范围极为广泛，如图1所示。

图1 EDA技术应用范围

1.2 EDA技术特点

EDA技术的特点主要包括4个方面。一是高级语言描述。通过设计语言描述输入实现硬件优化，进而设计电路和系统，这既是EDA技术的重要特征，也是其主要输入方式[3]。二是自上而下设计。EDA技术通过逻辑性顺序设计电路图，使用设计单元、设计子系统、分解系统以及划分功能块等分解任务，可以提升设计的有效性。三是逻辑综合性。逻辑综合性的特点极大便利了电子电路设计，可以清晰显示数据，并将其排列整齐，方便设计者查看数据。逻辑综合是以系统设计为核心的的高层次设计，以经验设计为实属，将其融合最新算法可以实现多程序优化[4]。四是标准化及开放性。以EDA技术为支撑的开放式设计可以协调设计过程和管理设计数据，实现数据和工具的双向流动，为设计提供良好环境。

2 EDA技术应用优势

实际运用过程中，EDA技术仍存在一些局限性，但其在通信工程设计中却优势明显，起到关键传输作用。EDA技术为电路系统软件设计提供了强大助力，在设计的每一环节都具有重要作用。实际应用中，在通信系统不断完善和优化的背景下，EDA技术可详细分析技术内容，帮助设计者完美运用电子信息系统，完善通信网络。由于系统设计和电路设计复杂程度较高，需要注意每一步的科学性和合理性，因此相关从业人员必须将EDA技术的有效应用作为电子通信设计的重点[5]。硬件描述语言中使用EDA技术可以实现复杂数据系统的自动化设计，极大优化通信工程。

3 EDA设计方法

以EDA技术为支撑的设计一般采取自上而下的设计方法，在顶层进行功能方框图的划分和系统结构设计，在功能级完成纠错和仿真等步骤，同时使用硬件描述语言描述高层次的系统行为，使用综合工具将设计转化为具体的门级电路网表，最终实现为专用集成电路[6]。仿真和调试等主要步骤均在设计工程的高层次完成，不仅可以及时发现设计错误并予以纠正，还可以降低逻辑功能的仿真工作量，提高设计工作效率。自上而下的设计方法中，自上至下依次指的是系统、功能级、门以及开关级，系统设计从不同层级展开，具体可细化为6个主要步骤[7]。一是设计输入，通过恰当的表达方式输入电路系统，主要输入方法为文本输入和图形输入；二是综合，通过网表文件对应给定硬件结构和软件描述，使之产生映射关系；三是适配，在指定目标器件中配置网表文件，并设置文件可下载，对综合后的网表文件进行目标器件的逻辑映射操作；四是仿真，仿真有时序仿真和功能仿真两种形式，前者是器件选择和布局布线工作完成后以延时等工作为主的仿真，后者模拟系统各项逻辑功能的操作，通过测试了解功能是否与原设计要求相符；五是下载，编程下载就是使用编程电缆及编程器等下载适配后生成的网表文件，为之后的调试做好准备；六是硬件测试，测试已经设计完成的硬件系统，验证系统实际工作情况，并予以优化。

4 EDA技术发展阶段

计算机技术在信息科技发展的背景下迅速成长，电子产品在设计和应用上均出现了较大变革，EDA技术应运而生。EDA技术在电子、安防、机械以及航天等领域均普遍适用，合理使用不仅可以提升设计工作的有效性和质量，还能改善电路设计，减少工作量，推动电子技术进一步发展[8]。EDA技术历史较短，可追溯至20世纪70年代，主要分为早期、发展、成熟3个阶段，见表1。

表1 EDA技术发展阶段

5 通信电子线路中EDA技术的应用实践

5.1 通信电子线路方面

传统通信电子线路实验总会受到诸多因素的影响，准确性不高，但是当前以EDA技术为支撑的Muhisim2001作为电路仿真标准工具之一，具有较高的准确性，将其应用于各项工程能够很大程度地提升系统准确性[10]。双边带调制电路是通信系统的关键一环，但是该电路计算较难，设计人员在复杂的波形中分辨特殊点的难度较大，而以EDA技术为支撑的Muhism2001仿真工具可以在很大程度上减少此电路的理论难度，帮助人员突破设计难关，优化电路设计，为之后的产品研制提供技术支持。

5.2 电子射频线路设计

射频电子线路可以实现有线电子线路和无线电子线路的转化，有效调节频率，在基站中常被用到，将EDA技术加入其中能够很大程度地优化和完善射频电子设计。线路设计时需合理设计各单元模块和仿真软件，就相关数据进行实验，以仿真软件为基础设置元件参数，创建离散模块，并调整相关参数。安装射频电子线路过程中同样需要测试和调整线路，保证其在实际生产生活中的准确和有效应用。工作人员在设计环节需要充分掌握电路原理，不断通过AD方法优化和完善设计图，并选择PCB对其展开分析，使用仿真软件检验相关数据，若发现问题及时采取有效措施予以纠正[11]。

5.3 通信电子线路教学方面

通信电子线路是电子专业的核心课程之一，学生通过课程学习才能正确认识通信电路功能，并以此为基础形成通信知识框架，便于学习和掌握其他相关技术和原理。试验箱和电路是传统仿真工作的主要基点，设备操作较为简单，但是实验设备具有高精准度的特点，传统方式已经无法满足应用需求，因此教师在进行课程教学时应将EDA技术应用其中，以Multisim2001为切入点实施通信电子线路仿真实验教学，这样既降低了教学难度，又实现了高频电路功能优化[12]。EDA技术可以动态控制输入和输出等信号，具有合理性强且精准度高的特点，能够帮助学生更加精准迅速地掌握相关知识点。

6 结 论

EDA技术是现代高新技术的一种，是多种电子产品的技术核心。在电子产品频繁更新换代的背景下，将EDA技术应用于通信电子线路设计能够有效地提升电子产品竞争力，帮助企业在激烈的市场竞争中获得一席之地。对此，工作人员需要重视自身理念的创新和专业知识能力的提升，充分发挥EDA技术的优势，以计算机为媒介进行设计工作，提升设计的精准性，进而促进整个通信行业的健康快速发展。