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关于电子技术类论文范文例文,与电气工程自动化专业的EDA教学实践相关论文的格式
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摘 要结合电气工程及自动化专业特点和EDA课程的特色,通过多年来对EDA课程教学的探索和思考,提出EDA课程“多练少讲,讲练结合”的教学方式；阐述把电子技术课程设计与EDA教学相结合的教学实践探索；改革考核形式,更注重对学生勤于思考和动手能力的评价.实践证明,这些措施都能很好地启发学生的创新思维,激发学生的学习兴趣,取得良好的教学效果.
关 键 词EDA技术；教学实践；电子技术；软件工具
中图分类号：G642.4文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2013）36-0124-03
1引言
EDA技术是以计算机为工作平台,以相关的EDA开发软件为工具,以CPLD、FPGA等可编程逻辑器件为设计载体,以VHDL、VeriolgHDL等为硬件描述语言,实现复杂电子系统的设计[1-2].随着计算机技术、电子技术、各种仿真软件的快速发展与进步,新兴的EDA技术使设计者逐步从使用硬件转向设计硬件,从单个电子产品开发转向系统级电子产品开发,可见基于EDA技术的设计是现代电子技术发展的核心和主流,是电子设计的重要工具.无论是设计芯片还是设计系统,如果没有EDA工具的支持,都将是难以完成.因此,学习EDA语言编程技术和利用EDA技术进行设计,必然成为许多高校电类专业学生的必修课.当然要学习和掌握这项技术,学生还应该具备数字电子、单片机技术、C语言等基础知识[3].
EDA是一门应用广、实践性很强的课程,这样的课程理论学时较短且比较抽象.比如对于大规模逻辑器件CPLD和FPGA结构功能的学习,进行理论讲解时,学生就很难跟实际应用结合起来；对于VHDL语言要素的讲解,如果不结合程序进行分析,不结合软件进行编辑编译,发现问题、分析和解决问题,学生对语言要素的内容、程序的规范书写、应用软件的功能就很难理解,或许当时听明白了,但要应用于实际,还是很茫然.因此,应该结合EDA技术课程的特点,强化教学效果,达到能使学生学以致用,并将知识转化为生产力的目的.
笔者通过对电气专业该门课程的教学探索和思考,发现目前所面临的问题是理论课时短、内容多、进度快,实验教学创新不够,因此教学效果不明显,也体现不出以“学习为主,教学为辅”的思想.为了实现学生能够在实践中加深理论知识,同时能在理论指导下对实践进行验证的良好教学效果,本文从以下几个方面对EDA教学改革展开研究.
2多练少讲,讲练结合
将理论与实训相结合,将教学地点设在机房,实现一人一机,全程在实训室教学.结合具体的教学内容,对于较难的内容可以“先讲后练”,不难理解的知识点可“边讲边练”,比较简单的知识可以“先练后讲”.这样不仅能使学生集中注意力,还能调动学生的主观能动性,改变了传统教学中学生只是被动接受,不思考、不动手的教学弊端.而且这种教学模式能很好地将理论和实践结合起来.
例如,在利用Quatrus进行VHDL语言程序设计时,首先要在MAX+PLUSⅡ软件环境中设计一个完整的工程,然后选择VHDL硬件描述语言方式输入,编辑好的文件经过编译、引脚分配,仿真测试成功后可以下载到指定芯片上,在对应的实验箱上进行硬件测试.虽然建立工程和进行程序设计的过程比较简单,但在MAX+PLUSⅡ软件使用过程中经常会遇到一些问题.比如编辑源文件时,不论是原理图编辑还是文本编辑,其文件的存盘路径中不能包含中文符号,且不能直接保存在驱动盘的根目录里,否则将会在编译时出现错误提示“can’topenwork”[4],正确的存盘路径应该是在驱动盘的子目录里.另外,源文件存盘的文件名不能和软件器件库中已有的器件名相同,同时所编辑的各个源文件模块名称不能冲突.如果源文件是文本文件,那么存盘的文件名必须和实体（ENTITY）名一致,文件的扩展名必须与语言类型相符,如描述语言是VHDL语言,则文件的扩展名就应为“.vhd”.
学生只有亲手操作,自己或者在教师的指导下解决了这些问题,才能有深刻的理解,也才能注意到这些细节,才能理解教师讲解过的理论知识,并把理论知识和实验实践联系起来,真正达到教与学的目的,体现出利用EDA技术进行电子设计的重要性和特点.
3EDA教学与电子技术课程设计相结合
电子技术课程设计是在模拟电子技术、数字电子技术等课程之后,集中安排的重要实践性教学环节,是电子技术教学体系中非常必要的实践训练环节,是对电子技术基础知识的进一步学习和更深层次的领悟,也是对电子技术课程知识的全面贯通和综合应用.除此之外,课程设计能提高和增强学生综合分析问题、解决问题的能力,能把所学知识和实际应用相结合,启发学生的创新思维,激发学生的学习兴趣.尤其是将EDA的内容引入课程设计中后,利用EDA软件的强大功能,特别是仿真分析,学生可在计算机上利用EDA工具画出原理图并进行仿真验证,得出最理想的电路设计方案,最后在实验室进行搭线和电路调试.由此可见,DEA教学与电子技术课程设计结合的重要环节是如何选择EDA软件工具.
当前,EDA软件层出不穷,但要结合学生的专业特色和软件的使用功能,有选择性地学习和掌握,甚至熟悉部分EDA软件的功能和应用.为适应飞速发展的电子产品市场,改变传统设计思路,21世纪高校培养的电子技术人才必须掌握更加实用、快捷的EDA工具,以最快的速度开发出性能优良、质量一流的电子产品.另外考虑到课程设计与实践相结合的特点,建议在教学中选用以下三种EDA软件.
目前EDA技术设计过程中大部分时间在做仿真,因此在EDA工具中仿真工具占据重要的位置和主要的发展趋势.由加拿大InterativeImageTechnologies公司推出的一个用于电子线路设计仿真的“虚拟电子工作台”EWB（ElectronicsWorkbench）软件是在Spice基础上开发出的一个用于仿真的设计软件.其最新版本Multisim是目前国内高校中应用最多的仿真软件之一,它功能强大,界面友好,仿真的手段切合实际,虚拟仪表使用不受限制,因此至今为止是在世界上使用最方便、最直观的仿真软件.工程师可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图,并对电路进行仿真[5-6].Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容,这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计,这也使其更适合电子学教育.通过Multisim和虚拟仪器技术,PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程.Protel是PROTEL（现为Altium）公司在20世纪80年代末推出的CAD工具,是PCB设计者的首选软件.它较早在国内使用,普及率最高,很多的大、中专院校的电路专业开设了Protel课程,几乎所有的电路公司都要用到它.现在普遍使用的Protel99SE是完整的全方位电路设计系统,包含了电原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印刷电路板设计（包含印刷电路板自动布局布线）,可编程逻辑器件设计、图表生成、电路表格生成、支持宏操作等功能,并具有Client/Server（客户/服务体系结构）,同时还兼容一些其他设计软件的文件格式,如ORCAD、PSPICE、EXCEL等.将EDA的全部内容整合为一体,因而该软件发展潜力很大,是EDA教学中最好的选择软件之一,必须让学生认真学习和掌握.
MAX+PLUSII是Altera公司推出的第三代PLD开发系统.使用MAX+PLUSII的设计者不需精通器件内部的复杂结构.设计者可以用自己熟悉的设计工具（如原理图输入或硬件描述语言）建立设计,MAX+PLUSII把这些设计自动转换成最终所需的格式[7-8].其设计速度非常快.对于一般几千门的电路设计,使用MAX+PLUSII,从设计输入到器件编程完毕,用户拿到设计好的逻辑电路,大约只需几小时.特别是在原理图输入等方面,MAX
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