電子設計自動化課程精選(九篇)

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第1篇：電子設計自動化課程范文

關鍵詞：項目教學；電子設計自動化；方案

0引言

教學方案是指教師在教學過程中對教學內容、教學方法、教學步驟以及要達到的教學效果等所進行的精心編排和設計，是教師對教材的認識和處理，以及對學生學習方法的指導，是進行課堂教學的實施方案[1]。一個好的教案不僅能指導學生“學會”，而且還引導學生“會學”，從而順利地完成教學任務。因此，教學方案的設計就成為課堂教學的重中之重。在《電子設計自動化》教學中采用了項目教學法，通過具體的項目設計，實施“項目導向”教學模式，學生在老師的引導下，從每一個項目入手，在好奇心的驅動下，對理論知識進行學習，對項目任務進行設計，對實踐操作進行實施，在“做中學”，在“學中做”，對培養學生的綜合實踐能力和創新思維能力具有積極的促進作用[2]。現將本人設計的基于項目教學法的“三人表決器”教學方案介紹如下。

1教學目標

1.1知識目標

熟練掌握VHDL程序的基本結構；掌握IF語句、CASE語句的格式及用法；理解IF語句和CASE語句的區別。

1.2技能目標

①科研創新能力：本項目要在QUARTUSII軟件下用編程的方式設計三人表決器的電路，并且可以采用多種編程方式來實現，深切地讓學生體會到該設計方法的靈活性，開闊學生的視野，培養學生分析問題，解決問題的能力，培養學生的創造與創新理念。②電路設計能力：通過進一步的學習，學生又掌握了利用一種編程語言VHDL來設計電路的能力，提高了學生電路設計能力。③分析問題、解決問題的能力：通過在設計過程中不斷提出問題，讓學生分小組討論并給出結論，讓學生在思考的同時提高了分析問題和解決問題的能力。

1.3情感目標

①樹立專業自信：激發學生的學習興趣，堅定學生從事電子行業的信念，培養學生對電子專業的熱愛。②培養課程興趣：通過創設情景、實物演示，提出三人表決器在各種選舉和組織競賽活動中的應用等問題激發學生對電路設計的好奇心和求知欲；通過自主完成整個電路的制作，體驗成功的喜悅，增強自信心和成就感。③培養良好的學習習慣：針對學生的專業知識特點，采用多元化的教學方法，鼓勵學生積極表達自己的想法，培養學生良好的學習態度和學習習慣。④培養創新精神：通過設計三人表決器，培養學生采用多種方案實現同一種電路的創新精神，體會到條條大路通羅馬。⑤培養團隊合作精神：通過小組合作的方式，大家互相取長補短，共同進步，共同提高，培養了大家的團隊協作精神。

2教學重點難點及解決方法

教學重點包括：IF語句、CASE語句的語句格式及注意事項；IF語句和CASE語句的區別；IF語句和CASE語句的具體應用。教學難點包括：IF語句和CASE語句的具體應用。為了突出重點，突破難點，采取了以下方法：①課前“任務”導學：通過提前給學生布置預習任務讓學生提前預習課本第4章《VHDL的主要描述語句》這部分內容，使學生在課前對VHDL的順序語句的IF語句、CASE語句有所了解。②課中“內容”導教：課上借助圖片、現場演示、軟件仿真等手段進行導教，使授課內容更加形象、直觀，配合課堂練習，加強學生對知識點的掌握。③課后“知識”拓展：推薦學生閱讀參考書以及相關的網絡資源并布置隨堂作業，讓學生開闊視野，加深對所學知識的理解。

3學情分析

3.1知識基礎

本門課程的教學安排在第六學期進行，授課對象是電子專業大三的學生，他們已經學習了《單片機技術》、《專業軟件選講》、《檢測與轉換技術》等專業課，已經具備了一定的電子設計基礎，好奇心強，動手能力較強，合作能力也很好，為本門課的學習打下了基礎。學生之前學習過C語言，對學生理解VHDL語言有一定的幫助，但部分同學理論基礎較差，對單純的理論學習缺乏興趣，所以要將理論和實踐相相結合，幫學生克服理論基礎薄弱問題。學生在前面的課程中對VHDL程序的基本結構已經熟練掌握，對EDA技術的設計流程也已經掌握，并且有了一定的編程基礎，在此基礎上進行VHDL描述語句的學習水到渠成。

3.2認知特點

大多數學生學習態度比較端正，有一定的自學能力和利用互聯網查找資料的能力，同時對電子設計的興趣較高，求知欲比較強烈。本門課程是學生以前沒有接觸過的用軟件編程的方式來描述硬件電路的形式，學生經過前面幾周的學習已經能理解這種語言和以往所學編程語言的不同。

3.3學習風格

電子專業學生動手能力強，課堂氣氛活躍，對電路設計的求知欲很強，但是有部分學生自我約束力較差，注意力不集中，自主學習能力和自我約束能力有待提高。

4教材分析

本單元內容源自潘松主編的《EDA實用教程—VHDL版》（第五版），該教材屬于“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材，適用于電子類相關專業使用。該注重實踐、實用和創新能力的培養，注重教學選材的靈活性和完整性相結合，有助于學生掌握EDA的相關基礎知識達到快速入門的目的。本次課以一個具體的三人表決器的項目為依托，講解VHDL的IF語句、CASE語句等相關知識點。在教學內容上起著承上啟下的作用，也是實現電路設計的語言工具和手段。

5教學過程設計

基于項目教學法的“三人表決器”的教學過程設計如表1所示。

6總結

總之，教師在編制教學流程、構思課的主旋律時，必須符合教育教學規律，使之結構巧妙，引人人勝。特別是要改變過去只考慮教師“如何教”，而忽視學生“怎樣學”的做法[3]。“教”為“學”服務，教師的“教”要激發學生“學”的興趣，精心設疑，發展求異思維，培養學生的自學能力，將理論知識和實踐操作結合起來，讓學生在“做中學”，老師在“做中教”。另外，在教學過程中應該采用多樣化的教學手段，在采用“項目教學法”的同時，穿插使用實物演示法、啟發式教學法、討論式教學法等。將傳統的老師講學生聽的模式改為以學生為主體的教學方法，增強學生對所學理論知識的認識，同時培養學生運用理論知識解決實際問題的能力，促進學生的自主學習能力。

參考文獻：

[1]楊帆.建筑材料課在工學結合過程中引入項目教學法的方案設計探究[J].教學探索，2015（08）：102-103.

[2]徐學紅.“項目導向”教學模式在EDA技術課程中的應用[J].中國電力教育，2013（28）：108-109.

第2篇：電子設計自動化課程范文

摘要：本文主要從電子設計自動化課程的特點、結合信息化教學，以微課教學為載體，論述了微課設計的可行性、制作微課的實施方案及微課的應用價值。

關鍵詞：微課；EDA（電子設計自動化）；信息化教學

【中圖分類號】TN02-4 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089（2016）34-0010-02

一、研究現狀

微課受教育部、到各省市區各級教育行政部門的高度重視

教育部、各省市區縣各級教育行政部門、學校以及學會/協會、聯盟均在積極開展面向高等教育、基礎教育、職業技術教育等領域的微課比賽和資源建設計劃。比如，2012年教育部全國高校教師網絡培訓中心和教育部教育管理信息中心先后啟動了微課比賽，浙江、江西、江蘇等許多省市地方教育行政部T也組織了各自的比賽和資源建設計劃，中國教育技術協會也組織了微課比賽。不久前，中國職業教育微課程聯盟也在上海同濟大學宣告成立。

微課拍攝與制作技術在硬件和軟件上取得了重要突破

美國的LiveScriveSmartPen與瑞典的Anoto智能筆開始被介紹到中國，并受到一線教師的歡迎，日本東芝公司獨辟蹊徑，設計開發了東芝玲瓏微課制作系統。不僅如此，錄播教室的迅猛發展，也為微課設計開發提供了良好的硬件保障和系統環境。同時，微課制作方法也得到了普及與發展，錄屏軟件錄制、攝像工具錄制、錄播教室錄制、專業演播室制作、智能筆錄制、專用軟件錄制、iPad錄制等一系列微課制作工具深受廣大教師喜愛。

不僅如此，ShowMe、EduCreations、ZTE錄課通、課程派（）、K12錄課通等一批基于臺式機、筆記本電腦、平板電腦、瀏覽器的錄課軟件系統也涌現出來。微課拍攝與制作技術在硬件和軟件上都取得了重要突破。

二、實施方案

1.對項目組成員開展基于微課的網絡研修研究及培訓，提高教師對微課設計軟件的應用能力，掌握微課制作技巧、慕課開發技巧，與國內外優秀微課制作團隊進行經驗交流。

開展基于微課的網絡研修，提升網絡時代教師信息化教學與教研能力、促進教師專業發展。通過微課幫助教師提升信息化教學設計這一核心能力；通過微課建設提升教學評價能力和教學反思能力。

2.做好微課建設內容的整體規劃。

電子設計自動化課程重點培養學生的EDA軟件的應用能力，課程內容規劃的一項重要工作是要按照課程標準并結合教材，組織項目組成員共同確定微課課程的知識點，在征求意見后統一。

3.建設微課平臺

微課平臺是微課資源建設、共享和應用的基礎。平臺功能要在滿足微課 資源日常“建設、管理”的基礎上增加便于用戶“應用、研究”的功能模塊。形成微課建設、管理、應用和研究的“一站式”服務環境。

4.以項目化教學為依據，以培養技能為主線，設計微課制作的主題和情境。

在設計過程中，主題突出、內容具體。將EDA課程按照項目化教學的要求進行分解，每個項目都是來源于電子設備在設計和使用中的實際案例，從有效提高學生技能的角度出發，進行重點、難點的突破。微課課程的使用對象是教師和學生，課程研發的目的是將教學內容、教學目標、教學手段緊密地聯系起來，所以，決定了研發內容一定是教師自己熟悉的、感興趣的、有能力解決的問題。

5.進行微課開發

微課內容開發是一個較為復雜的系統工程。其建設模式采用 “項目開發式”。微課資源建設一般要經過宣傳發動、技術培訓、選題設計、課例拍攝、后期加工、在線報送、審核、評價反饋等環節，才能確保其質量。選取《電子設計自動化》課程為微課開發主題。以教學視頻片段為主線“統整”教學設計（包括教案或課件）、課堂教學時使用到的多媒體素材和課件、教師課后的教學反思、學生的反饋意見及學科專家的文字點評等相關教學資源，構成一個主題鮮明、類型多樣、結構緊湊的“主題單元資源包”，營造一個真實的“微教學資源環境”，使得“微課”資源具有視頻教學案例的特征。

6.開展微課建設交流應用

交流與應用是微課建設的最終目的。通過集中展播、專家點評和共享交流等方式，向廣大師生推薦、展示優秀獲獎微課作品；定期組織教師開展 “微課庫”的觀摩、學習、評課、反思、研討等活動，推進基于微課的校本研修和網上教研新模式形成。

三、創新點

本課題的創新之處：轉變“以教師為中心”的教學思想，實踐“以學生為中心”的教學理念；建立新型的教學模式，實現師生互動、優質教學資源共享，提高教學效果和學生實踐能力；解決學校“多媒體網絡教室”不足的問題，使多媒體教學環境進入普及階段。

四、應用價值。

1.新課導入 教師根據新課知識點設計新穎的問題，吸引學生的注意力，為新課的講解做好鋪墊制作此微課。在開始上課后先讓學生看此視頻。

2.知識理解 教師對本節重難點做點撥，典型例題引導學生探究規律。在學生自主探究或合作探究后一起看此視頻。

3.練習鞏固 教師設計好少而精的習題并制作好微課，用于鞏固本節知識。

4.微課短小精悍，一個議題，一個重點，都是針對學生學習中的疑難問題設計，非常適合學生自學。

5.適應不同的學生，視頻播放快慢課一調節，讓不同程度的學生根據的自己的基礎和接受程度控制視頻的快慢。由于視頻可以反復播放，使那些平時反應慢的又羞于發問的學生能夠從容的反復觀看，較好的解決了后進生的轉化問題。

第3篇：電子設計自動化課程范文

關鍵詞:電力自動化教學;勵磁調節器;虛擬儀器設計

中圖分類號:G4

文獻標識碼:A

文章編號:1672-3198(2010)21-0253-01

1 引言

在電力相關高等職業教育課程中,電力系統自動化課程是一門綜合性技術很強的課程,這是因為該課程的教學及其實踐環節涉及了電力系統運行理論、通信技術、計算機技術、自動控制理論等多學科多領域的知識。高等職業教育中的電力系統自動化課程要求學生們對安全控制和電力系統中的斷路器控制、電壓和無功功率自動控制、電力系統頻率和有功功率自動控制等專門知識有一定的了解和掌握。同時,對于高職學生來說,實驗教學環節是整個教學中最為重要的一個環節,重視實驗教學環節有利于培養和提高學生的動手能力和實際操作能力、也有利于提高其分析問題和解決問題能力。此外與高職專業技術能力培養直接相關的實驗課程還有助于學生綜合運用所學的專業知識和基礎知識,最大程度地激發和培養學生的創新能力。然而現在的電力自動化教學實驗普遍存在以下主要問題:

(1)常用的電力自動化教學儀器均采用比例控制方法,用電容、電阻、晶體管等分立器件組成。實驗教學過程中主要進行驗證性的實驗,該教學過程對于學生動手能力的培養和對基本電路的認識是起不到積極作用的;

(2)在教學實驗過程中,儀器設備的控制方式單一,能夠用于調試的可變參數有限且為預先按照實驗過程預先設定,整個實驗不夠靈活,因此不能充分調動學生的主觀能動性;

(3)現有的教學實驗不能對電力自動化動態特性進行觀測,也不能在實驗過程對其進行控制;

(4)高職教育作為教育改革的重要組成部分,近年來隨著招生規模的不斷擴大,已經導致實驗設備嚴重不足,并不能保證每個學生都擁有豐富的實驗資源;因此必須通過采取新的教學方法和教學手段來彌補這些不足,切實解決這一普遍現實問題。基于此,本文提出了在教學過程中自行開發電力自動化教學用勵磁調節器虛擬儀器的教學思路,在給出了電力自動化教學用調節器的設計思路的基礎上,進行了勵磁調節器虛擬儀器的設計和開發。

2 虛擬調節器的設計思路

本文選擇進行電力自動化教學用調節器虛擬儀器的開發。電力系統中勵磁調節器的選擇,主要依據機組容量等級和所在電力系統的重要性,目前主要的數字勵磁調節器的硬件組成形式有多通道、雙通道和單通道微機結構。數字勵磁調節器核心控制器目前主要有32位和16位兩種類型,常有的控制及調節方式包括:PLC、DSP、通用型工控機、嵌入式工控機、單片機等類型。

針對教學過程所要儀器制作簡單,可靠;結合數字式勵磁調節器的特點,提出電力自動化教學用調節器虛擬儀器的設計思路如下:

(1)虛擬儀器硬件構成結構簡單、可靠、便于實現調節過程。采用調節器專用的高速可編程控制器或高速微處理器作為輸入輸出電路的主要構成形式,這樣一來,不僅能省掉了選用大量的邏輯控制繼電器的復雜程度和對各器件原理的了解,同時減少了電子元器件數量,對整個結構組成實現了冗余設計,其可靠性顯著得到提高。

(2)虛擬儀器軟件已編制,并能實現各種調節控制功能。軟件的編制是開發本勵磁調節器的重要組成部分,其中涉及的各種勵磁限制功能、邏輯控制、PSS等均能由軟件實現,同時要著重分析和設計可用于實現多種調節規律的選擇切換功能。這部分的軟件實現,將有指導教師完成,對學生來說,重點是掌握其基本原理。

(3)虛擬儀器具有友好通用的人機交互界面、同時便于后期維護。虛擬模擬顯示將被用作實現在實際中的勵磁系統調節和人機接口。目前,對于外部接口,國內外基本都采用小鍵盤和LED或LCD顯示器。因此虛擬儀器的制作中需要顯示正常運行時勵磁系統的常規測量數據;這些數據包括:轉子電壓、無功功率、電流、機組電壓、溫度等。此外,對調節器的勵磁系統的可進行各種故障監測,還包括自動初始化、故障報警、自動檢測等。

(4)實現虛擬儀器和控制系統的通訊。虛擬系統根據用戶的要求設置串行通訊或網絡通信接口,這樣可以方便地實現勵磁系統與電站計算機監控系統的控制及數據交換。發展此類型的虛擬儀器系統,還有助于學生更好地了解遠程勵磁系統的監測及其運行情況,通過對勵磁系統的參數的修改和適當設置,有利于電力自動化教學過程中減少老師的參與情況,使得學生更好地成為實驗的參與者。

綜上所述,隨著數字式裝置在實際中大量的工業應用,針對數字式勵磁調節器的了解和學習對于學生更好地了解工業需求具有重要意義。針對虛擬儀器的設計實現過程,研制和開發這樣的虛擬儀器更能有利于學生的學習過程及學習水平的提高,有利于學生掌握工作原理,理解和消化課堂知識和鍛煉操作能力的目的。

3 教學用調節器的虛擬儀器開發過程

虛擬儀器的開發過程選擇開發集成電路型勵磁調節器,設計的集成電路型勵磁系統的硬件電路圖及其總體結構框圖如圖1所示。具體的單元組成及虛擬儀器選用分析如下:

3.1 測量單元模塊

測量單元實現的過程為:將測量變壓器二次電路通過三相整流濾波電路。實現過程所需要的給定電壓通過對直流電壓源的分壓過程得到的,直流電壓源是對三相同步信號經過整流濾波后利用三端穩壓電源7812和7912得到的。

3.2 PID控制模塊

實現對測量比較單元輸出的電壓偏差信號分析和控制,分別經過比例、微分和積分環節后,再經過一個運放綜合各個信號。其P、I、D和最后的求和單元都是由運放LM324擴展一些電阻、電容來實現。

3.3 同步及移相觸發模塊

主要由TC787A、三相同步信號電路和出口電路組成。同步電壓信號是由勵磁功率單元的三相電源經過變壓器降壓,然后經過濾波、分壓和直流偏置形成的。移相及觸發脈沖形成由集成電路TC787A來完成,它可單電源工作,亦可雙電源工作,主要適用于三相晶閘管移相觸發和三相功率晶體管脈寬調制電路,以構成多種交流調速和變流裝置。

3.4 勵磁功率模塊

勵磁功率單元由三相交流電源和全控可控硅整流橋電路構成。

4 結語

(1)克服了電力自動化教學實驗課時緊張和實驗教學資源不足的缺點。利用開發的虛擬儀器可以在計算機上就能完成對整個實驗過程的仿真實驗。

(2)開發的虛擬儀器將具有先進的圖形顯示功能,可以直接顯示仿真波形。同時具備良好的可擴展性和可維護性,滿足多年級教學需求。

(3)通過學生和老師共同參與實驗過程,進行設計及虛擬儀器零件的選擇,可以讓學生加深對已經學習過專業知識的理解和實際應用能力,同時有助于激發學生的學習興趣。

參考文獻

[1]程志平,陳書立,盧宜.電力電子實驗觀察相位的新方法[J].實驗室科學,2006,(1):51-52.

[2]李貴紅.電力拖動實驗教學創新及改革實踐[J].甘肅科技縱橫,2005,34(6):171-171.

[3]楊君,石勇等.直流斬波電路實驗裝置的研制[J].實驗室研究與探索,2002,21(6):90-92.

[4]鄧小云.電力系統自動裝置的教學探討[J].中小企業管理與科技,2009,(24):205-205.

[5]張杰.電力電子技術教學內容改革探討[J].中國電力教育:下半月,2009,(3):37-38.

第4篇：電子設計自動化課程范文

關鍵詞 電氣自動化 課程 教學設計

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

1 電氣自動化控制系列課程分析

電氣自動化控制系列課程中包含了許多門專業課，如：電路、模擬電子技術、數字電子技術、電力電子技術等等很多門專業課。電氣自動化控制系列課程是學生以后專業技能的基礎，學習效果的好壞直接關系到了學生以后的就業問題，可見電氣自動化控制系列課程對學生的重要性。傳統的電氣自動化控制系列課程以理論知識為核心，實驗作為輔助的教學手段。教學過程中以理論知識為主線，一切都是以理論知識為主線。的確，如果沒有堅實的理論知識是什么都做不了的，但是各高校教師在理論知識為主線的教學環境中的同時自己的意識也受到了影響，對實驗和實踐環節都放松了，所以會導致學生在畢業之后再遇到一線設備的操作維護、查詢故障、排除故障問題的時候就不知所措，導致了大批的“紙上談兵”的學生。還有就是目前各高校的教學考核系統尚不完善，考場作弊的現象非常嚴重，制定出一個嚴格的教學考核系統對電氣自動化控制教學的設計也是非常重要的。

2 電氣工程自動化控制課程教學設計

2.1 電氣工程自動化控制系列課程的設計理念

CDIO 設計理念：將教師或者經典的實際項目引入到電氣工程自動化控制課程設計中，通過實施項目的 C（構思）-D（設計）-I（實施）-O（運作）完整過程，如果這樣做會使得學生不僅牢靠地掌握了專業課的知識，又能使學生了解到在工作現場是如何運用已學的知識，使得學生在理論知識和工作現場技能兩方面得到了很好的鍛煉。

集成化課程設計理念：可以把一個完整的項目引入到電氣工程自動化控制的課程中來，我們把這個項目稱作“Ⅰ”項目，“Ⅰ ”項目里面包含許多門專業課，再把這個“Ⅰ ”項目中的每個分支拿出來分發給各個專業課的教師我們把它稱作項目“Ⅱ”教師通過講解各個分支使學生獲得專業知識，學生在獲得專業知識的同時又具備了整體的概念，把“Ⅱ”項目和“Ⅰ ”項目有機的聯系到了一起，這樣就做到了把電氣工程自動化課程集成化的目的，這樣做能讓學生能夠更好、更快、更完整的掌握了各門專業課知識。

2.2 教學方法與手段設計

由于社會的經濟、環境不斷發展原有的教學設計已經不能滿足學生的對專業知識的需求，所以我們要對原有的教學方法和手段設計進行改革，新的教學設計中要突出實踐性、應用性和實踐性，因此電氣工程自動化控制系列的教學設計的教學手段也要進行相應的調整，根據每門課現有的條件采用“教”、“學”、“做”一體的手段進行教學設計。

2.3 重構教學內容體系，無縫對接教學與生產

現有的教學內容只要是以理論知識為主線，有很多的學生雖然掌握了理論知識，但是在以后的工作中遇到實際問題仍然是不知從何入手，導致工作后工作效率低，最終影響自己的專業生涯。所以我們要重構教學內容體系，把原有的電氣工程自動化控制系列課程中的理論知識縮減三分之一，把實踐內容融合到教學內容中去，因為原有的理論知識抽象、難理解，還有就是學生在學習枯燥乏味的理論知識的時候會思索一個問題，學了這個知識能在以后的哪些地方用到？學生們找不到答案就會認為學習它們也沒有太大的用處，所以有的學生干脆放棄了學習，但是我們一旦把實際問題引入到教學環境中去，這個問題就迎刃而解。再把教學和生產有機地統一在一起之后還會激發學生無窮的興趣，學生們會根據自己的興趣去把理論和實際生產的知識牢牢地掌握住，電氣工程自動化控制系列課程如此設計就能高效地完成培養目標，為培養社會需要的綜合型人才做出了巨大的貢獻。

2.4 結合新教學內容體系，編寫生產性教材

教學內容設計重構后，原有的教材就已經不能夠適應新的教學方法了，所以我們要結合新的教學內容重新編寫教材，把實際生產等實踐內容編寫到教材中去。目前大部分高校的教材是實驗部分和理論部分分開，而且實驗部分不占有大部分課堂時間，所以同學平時更是很少翻看實驗教材，如果把實驗教材編寫到理論教材中，就是使得實驗和理論部分捆綁，這樣在無形中就會讓學生有更多的機會去了解實際生產內容，讓學生擁有良好配套教材。這樣的教學設計能夠讓學生有更多的機會了解專業課知識和實踐技能。

2.5 加強實驗教學設計

（1）以“基礎+工藝+應用+綜合”為主的實驗內容設計。課程實驗內容分為基礎實驗、工藝實驗、應用實驗、綜合實驗4種類型。基礎實驗主要包括：并勵直流電機調速、星三角降壓起動。工藝實驗主要包括：交流異步電機的結構認識及裝配、交流異步電動機的單向連續運行電氣控制柜的裝配。應用實驗主要包括：工作臺的自動往復控制、皮帶傳輸機的電氣控制、生產設備的多地控制。

在實驗內容的編排上，改變了過去的一味驗證理論性實驗思路，更強調了電氣控制的綜合設計及工藝應用性。

（2）以“必做+選做”為主的實驗任務設計。在任務的安排上，分必做實驗和選做實驗。基礎實驗為必做實驗，占實驗總學時的50%。工藝、綜合、應用實驗為選做實驗，占總學時的50%。授課教師根據大綱給定的選做內容，有計劃地選擇實驗內容。學生在實驗過程中，可以有2學時的機動時間，可以自主設計方案，也可以從教師提供的實驗中選擇實驗。并且在每個實驗中，教師根據不同的班級情況及教學效果，將實驗內容分為必做內容和選做內容。必做內容為每個學生必須完成的內容，為實驗的基礎部分。選做內容是教師提供的相關環節或學生自主設計的環節，為層次較好的同學服務，為實驗的提高部分。

2.6 嚴格監管電氣工程自動化控制系列課程的考試情況

更好地設計電氣工程自動化控制系列教學的內容，就是為了想讓學生掌握更多的專業課知識以及實踐技能，但是現在部分高校雖然做到了高效的課程設計，但是把這其中的重中之重給忽略了，就是考試作弊情況。所以各高校要嚴格監管考場紀律，不要讓我們辛辛苦苦做出的教學設計成為泡影。

3 結束語

按照電氣工程自動化控制系列課程教學設計來實施教學任務能夠明顯提高教學質量，增強實驗器材的利用率，使得學生對專業課知識的掌握更加牢靠，有效避免了由于大學生畢業后對專業掌握不熟練而與工作機會失之交臂的情況，同時也為社會培養了高技能型專業人才。

參考文獻

[1] 楊世興，黃向慧，黃夢濤，汪梅.現代電氣自動控制技術[M].人民郵電出版社，2006.

[2] 陳渝光.電氣自動控制原理與系統[M].機械工業出版社，2004.

第5篇：電子設計自動化課程范文

《電子設計自動化（EDA）》是應用電子技術、汽車電子技術等專業的專業核心能力課程，也是電氣自動化技術等專業的專業拓展能力課程，在通信工程、自動控制系統和機電一體化等領域占有舉足輕重的地位。課程內容分為三個模塊，即：電子CAD技術（Protel電子電路原理圖與PCB設計）、電子電路仿真技術（EWB、Multisim仿真調試與分析）和EDA綜合應用開發技術。課程本身既是一門綜合應用專業課程，對前面所學的電子電路進行電路繪圖、制版、測試、仿真等綜合內容，同時又學習電子電路的設計、仿真及開發方法，跟蹤現代電子技術的發展、應用潮流與趨勢，為后續課程的學習及畢業后能迅速適應專業工作需要打下堅實的技術基礎，起著承前啟后的重要樞紐作用。課程的學習，選擇恰當的軟件系統至關重要。一般要求所選擇的軟件系統是國際主流應用系列，具有強大的功能與兼容性，還應該較為簡單易學，操作簡便，符合高職高專人才培養目標的要求。本著“必需、夠用”的原則，選擇了澳大利亞Altium公司的ProtelDXP和美國NI公司的Multisim12這兩款業界公認的優秀的EDA軟件，內容難易適度，符合人才培養目標，對學生學習、掌握電子設計自動化相關技能是切合實際和行之有效的。

二、教學改革與建設

教學改革與建設在課程教學改革與建設中，深刻領會教育部［2012］4號、教職成［2011］12號等文件精神，借鑒吸收兄弟院校的優秀成果和寶貴經驗，引入校企合作的開發機制，著力構建基于工作過程的課程改革模式。

（一）基于企業應用需要，架構課程核心。通過企業調研、掛職頂崗等形式，針對電子類專業畢業生從事的崗位群（包括電子產品裝接技師、調試維修技師、檢驗服務技師和電子設計工程師等）進行深層調研分析，確定了崗位群對職業能力的要求。同時，以山東半島制造業基地為背景，以黃河三角洲地區引進發展急需人才項目為載體，大力加強與山東五洲電氣有限公司、濰坊華彤電氣有限責任公司等校外實訓基地的交流與合作，校企雙方共同探討以職業能力培養為導向開展課程改革的新模式，架構了《電子設計自動化（EDA）》的課程核心。

（二）基于典型工作過程，設計課程結構。近年來，德國基于工作過程的職業教育課程開發方法代表著世界職業教育課程發展的方向，比較成功地解決了職業教育課程改革中的難題。其參照系是工作過程，但并非所有的、原生態的工作過程，而是從職業群中歸納整合出的典型的職業工作過程。根據工作崗位與工作任務的調研結果，進行歸納匯總，得到了電子電路原理圖設計、電子電路PCB設計、電子電路仿真調試、EDA綜合應用等分解工作任務，將相互關聯的任務歸類，得到了《電子設計自動化（EDA）》的具體行動領域。實際教學過程中采取由易而難、循序漸進的方式，將單管放大電路、射極跟隨器等基本電路，單片機最小系統等中等集成電路，智能手機拆解電路等實際復雜電路逐層展開，層層融入課程結構，收到了非常好的效果。

（三）基于企業發展前沿，提升教學標準。鼓勵學生考取職業資格證書，以便有能力在激烈的市場競爭中搏風擊浪。在繼續開展維修電工職業技能鑒定的同時，也在嘗試將電子制圖員、助理電子設計師等職業標準和電子設計自動化新器件、新技術、新工藝等融入課程內容，全面提升教學標準，以滿足企業需要，實現與崗位零距離對接。將PCB設計軟件由舊的Protel99SE升級為更為完備的ProtelDXP，將電子仿真軟件由舊的EWB5.12升級為功能更強的Multisim12。在教學過程中，將深圳華為技術有限公司等知名電信電子公司的設計規范標準介紹給學生，既開闊了學生的眼界，同時又激發了學生的學習興趣和熱情。

三、教材選用與處理

根據最新的教學大綱，選用教育部高職高專規劃教材，以提高學生的動手及工程實踐能力為目標，以電子技術基礎為背景，以計算機為工具，全面培養學生的工作和實踐能力。根據需要，把教材內容分為兩大部分：第一部分是電子電路原理圖與PCB設計，包括設計的一般方法、元件庫與封裝庫的編輯、手工布局與手工布線、自動布局與布線等內容；第二部分是電子電路仿真，包括仿真軟件的基本操作、分析方法及實際應用等內容。在此基礎上，又將兩者有機融合，單獨開辟了EDA綜合應用這一環節作為第三部分。另外，結合現代信息技術，突出實用性、時代性，以自主、設計和創新為重點，強調學生的綜合素質教育，培養學生初步的科研和產品開發能力，選拔優秀學生參加全國大學生電子設計競賽、山東省職業院校技能競賽及機電產品創新設計競賽等活動，“走出去———以賽帶練”不失為一條培養高素質人才的好路子。

四、教學方法與手段

借鑒行動導向教學法的先進理念，注重實踐活動，充分調動學生學習的主動性、積極性。在教學方法上，不拘泥形式，而是根據學生的個性特征及教學的實際需要，綜合設計，推陳出新，以達到教學的目的。如在電子電路分析方法的選擇上，采用頭腦風暴法，讓學生各抒己見，充分調動其學習興趣；在PCB板的設計中，采用角色扮演法，根據設計流程讓學生在規范確定、PCB規劃、封裝選擇、布局布線、DRC檢測等環節擔任不同角色，合理分工，提高其工作責任心和學習效率，讓學生在學習過程發現問題、思考問題、解決問題，變被動學習為主動學習。在教學手段上，綜合應用現代教學技術，充分利用電子課件等多種電子資源進行多媒體教學。課件內容形式多樣，充分發揮多媒體的特點，把文字、圖像、聲音、動畫及視頻等信息進行有機結合，使得講授更加生動，演示更加直觀，上機練習更加充分，輔導答疑更加全面。

五、教學過程與評價

在教學過程中，努力營造活躍開放的課堂氛圍，引導學生積極主動思考。鼓勵學生提問，因為每一個疑問都是智慧火花的碰撞，每一個疑問的解決都是能力升華的結晶。以積極心態去引導，對提出問題的學生加以表揚，給予平日成績加分的獎勵。在“傳道、授業、解惑”的過程中，老師起了一個傳幫帶的作用，與學生拉近了距離，是學生學習上的良師，更是生活中的益友。謙遜的態度使人受用終生，在老師的平易近人面前，學生也學會了彬彬有禮，這便是一個和諧的教學氛圍。在授課過程中，還堅持一個理念，即高職教育培養出來的學生不是只會干活的流水線機器，而是有思想、有內涵的高素質人才。教師要教給學生的，理論知識固然重要，做人的道理亦不可或缺。《電子設計自動化（EDA）》作為一門發展潛力巨大的優秀課程，教學考核與評價體系也應該先進實用，首先要與我國高等職業教育要求的通用能力相關聯；其次要與對應職業領域的國家職業標準相關聯。為此，初步探索了基于能力評價的學生考評系統，使之與基于工作過程的課程內容改革相配套，具體包括作業完成情況、基本能力展示、實踐操作技能、工作與職業操守、學習態度、團隊合作精神等考核內容。作為一門實踐性很強的專業課，在大力強化技能訓練的同時，并不忽略理論的重要性。重理論、輕實踐只是紙上談兵：而重實踐、輕理論則是匹夫之勇；只有理論與實踐相統一，那才是王者之道。現代教育培養的學生不是一個個操作工人，而是具有深厚理論功底的能工巧匠。

六、結語

第6篇：電子設計自動化課程范文

為了培養出能在通信與信息領域從事科學研究、工程設計、設備制造等高級工程技術人才，我校通信與信息工程學院數字系統設計教學團隊經過多年的實踐和總結，提煉出了較完善的數字系統設計課程群的體系結構，規劃了課程內容，理順了課程之間的銜接，建設了完善的數字系統設計的實驗平臺，提高了教學水平和人才的培養質量。

一、打破單一課程限制

利用課程之間的教學時間關系，打破單一課程限制。比如在數字電路實驗教學時間內，有步驟地推進FPGA初級應用訓練，在FPGA的教學時間內，有目的的聯系數字信號處理等專業背景課程，強化FPGA應用能力。

《電子系統綜合設計與仿真》是新開設的課程，其定位是電子技術應用培養體系的最終環節。該課程要求學生不受具體硬件平臺和開發手段限制，完成具有專業背景的開發課題，需要系統性地應用電子設計的綜合知識。因此在前續課程中，如單片機、FPGA、嵌入式、DSP等，在規劃課程內容，講解應用設計實例，安排實驗環節的訓練時，突出實際的應用。

二、加強理論與實踐，科技活動與教學的融合

通過理論與實踐的融合，對教學方法和手段進行改革，將課程的實踐內容采用“串講理論+答疑+網絡資源+專題講座”的方式進行，這樣學生上完實驗課后，帶著疑問進入正式的理論課，提高了學生理論學習的深度。

學生的科技活動，如校級、市級和國家級的電子競賽和創新計劃等，是對實際工作環境的最好模擬和最佳訓練。教學團隊的老師從各屆競賽題目中分析和提煉知識點，引入到《電子設計自動化》《可編程邏輯器件與應用》等課程的教學和實驗中。《電子系統綜合設計與仿真》的綜合性項目設計題目就包括精心選擇提煉的各類電子競賽試題。通過教學與學生科技活動的有機結合，訓練學生在共同任務下的團隊協作能力和溝通能力，訓練學生把想法變成現實的能力，將有效解決學生就業和創業能力的培養問題。

三、改革實驗考核制度，檢查培養效果

由于課程群的大部分課程實驗學時所占比重很大。在這樣一個在面向學生“能力培養”、采用全新的實驗實踐教學模式下，實驗課程如何考核？實踐動手能力培養的效果如何檢驗？如何通過考核方式來促進學生的學習？通過多年的探索我總結出了多樣化的考核形式。

分組代表考核：對于《數字電路與邏輯設計》《單片機原理與應用》課程，學生幾個人一組，以小組為單位上實驗課。實驗現場考試時，考試題目采取抽簽的方式，每個小組現場選一個人參加考試，他的考試成績代表這個組的考試成績。這樣增加了學生的學習壓力，提高了學生的學習積極性。

自選題目考核：對于《可編程邏輯器件與應用》《嵌入式系統開發與設計》《DSP原理與應用》課程提供多個難易程度不同的題目，由學生自行選擇，教師根據完成情況和題目難易度給出評分。此方法能夠有效的對學生能力進行評估。

現場演示+答辯考核：對于《電子設計自動化》《電子綜合設計與仿真》采用測試演示+每組答辯30分鐘的形式。此方法激發了學生對科技創新實踐的興趣，同時也能夠培養學生的組織能力、團隊精神和領導才能，使他們的創新思維能力和綜合實驗能力顯著提高。

四、加大投入，完善實驗教學平臺

我校近五年對重慶市市級實驗教學示范中心－電路實驗中心進行了超過600萬的建設投入。2008年完善了電工電子、數字電路和單片機等多門課程所需的實驗設備。2009年又購買了31套TMS320VC5509 DSP實驗箱、31套TMS320DM6446 DSP的全功能評估板、15套Arm270嵌入式開發平臺、1套Labview軟件和62臺計算機，建設后的DSP和ARM實驗室如圖3所示。這樣，就構建了較完善的電子信息技術校級基礎教育大平臺，建成了傳統實驗教學、開放實驗教學基地兩級實驗教學平臺，為數字系統設計課程群的實踐教學模式的改革和多樣化的發展提供了硬件保障。

五、自主研發與校企合作，豐富實驗手段

我校通信與信息工程學院數字系統設計教學團隊自主研發了如圖6所示的“EDA綜合實驗箱”，可同時支持單片機和FPGA實踐教學，并支持兩種技術的聯調。從硬件平臺上保證了單片機實驗教學和FPGA實驗教學的綜合應用，解決了長期困擾實驗環節受硬件設備影響的問題。

通過與美國Cypress Semiconductor Corporation公司關于片上系統CYPRESS PSoC和美國TI公司關于MSP430的16位低功耗單片機的課程研發合作，豐富了外部資源，加強了電子技術應用課程體系的建設。

六、建設效果

數字系統設計課程群經過了多年的建設、改革和實踐，獲得了較大的成功。通過教改項目和精品課程的立項和建設，擴展了教師的教學思路，優化了教學手段，提升了教師教學水平和教學效果。近五年來，教學團隊承擔各級別的教改項目近20項，申報并建設了《數字電路與邏輯設計》市級精品課程和《數字電路與邏輯設計》市級雙語示范課程課程。2011年，“數字系統設計課程群教學團隊”被評選為重慶市立項建設的市級教學團隊。

學生在課外科技競賽方面也取得了豐碩的成果。2008年以來，參加重慶市盛群單片機電子設計大賽，獲得創意獎1項、重慶市一等獎3項、二等獎2項、三等獎3項。2009年全國大學生電子設計競賽（重慶賽區）獲本科組全國一等獎。2010年，“高教社&XILINX杯”重慶市大學生電子設計競賽本科組二等獎7人、三等獎2人；“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽全國二等獎2項、全國三等獎1項、重慶賽區一等獎2項。“2011年全國大學生電子設計競賽”獲全國一等獎1項，重慶市一等獎2項。

參考文獻：

[1] 曹瑞.基于EDA技術進行數字電路設計的研究[J].微計算機信息.2007，（20）.

第7篇：電子設計自動化課程范文

關鍵詞：實踐教學體系；電氣工程及其自動化；應用型；綜合能力

作者簡介：李正斌（1979-），男，河南安陽人，安陽工學院電子信息與電氣工程學院，講師；范秋鳳（1978-），女，河南安陽人，安陽工學院電子信息與電氣工程學院，講師。（河南?安陽?455000）

基金項目：本文系2012年安陽工學院校級教學研究基金資助項目（項目編號：AGJ-2012010）的研究成果。

中圖分類號：G642.423?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）27-0083-02

安陽工學院（以下簡稱“我院”）于2009年開設了電氣工程及其自動化專業，并于2010開始招生。根據本科培養方案指導思想的要求，該專業以培養應用型高級工程技術人才為主，加強學生創新意識、競爭意識和適應能力的教育，注重學生綜合能力的協調發展。因此在實踐教學活動中，培養學生分析問題和解決問題的能力成為實踐教學體系的基礎與核心。實踐教學是培養學生實踐能力、創新能力的關鍵環節，相對于理論教學，實踐教學更具直觀性、綜合性和創新性。電氣工程及其自動化專業是一門實踐性、應用性很強的學科，因此在培養“寬口徑”、“復合型”高級應用型人才中，實踐教學體系的建設和實施顯得尤為重要。建設一個適合本院實際情況的實踐教學體系，提升電氣自動化、電力系統的實驗/實踐水平迫在眉睫。

一、實踐教學體系建設中的問題

第一，建設電力相關實驗室要求條件十分苛刻，所需實驗設備造價昂貴，而與之矛盾的是建設資金相對不足。第二，從以往的教學經驗來看，部分驗證性實驗中實驗方法、實驗設備固定，學生只完成“連線”、“裝配”，缺乏能力培養，創新無從談起。第三，學生到企業實習，由于理論知識不夠、實踐經驗缺乏，同時多數情況下“能看不能動”，學生所學有限，效果欠佳。第四，由于地區經濟較為落后，適合作為實習實訓基地的企業較少。同時高校連年擴招，原有實踐教學合作單位容納能力有限。第五，所處地區不夠發達，政府投入高效經費有限，實習費用較低。

二、實踐教學體系建設

1.實驗室建設

（1）建設課程群試驗平臺，滿足課程需求。單一的課程實驗室存在投資大、綜合型實驗開出能力有限的弊端。為解決此問題，我院依托省級實驗示范中心先后建設“檢測技術課程群綜合實驗室”與“電力系統綜合實驗室”。其中“檢測技術課程群試驗平臺”是對“單片機技術”、“傳感器與檢測技術”、“嵌入式技術”等主要專業課程的整合與關聯，不僅滿足了課程實驗教學，也能完成相關畢業設計和課程設計。而“電力系統綜合實驗室”是對“電力系統分析”、“供電技術”、“電力系統繼電保護原理”、“電力系統自動裝置”及“電力系統微機保護”等主要專業課程實踐實驗環節的系統整合。課程群試驗平臺和綜合實驗平臺，不僅解決了資金問題，更可以將各相關課程有機聯系在一起，便利開設各種綜合型、設計性試驗，同時為學生課程設計、畢業設計等提供了硬件平臺。

（2）校企聯合，共建實驗實訓平臺。學生到企業實習，多數情況下“能看不能動”的原因主要是：理論知識不夠、實踐經驗缺乏。針對以上情況，我院與許昌中意公司共同開發建設“工業控制實訓中心”，該中心模擬中意公司實際現場環境，配置高端西門子PLC、觸摸屏、伺服控制器、步進控制器、變頻器、以太網模塊以及繼電控制等設備，并組成系統。學生可在該中心得到基本知識的學習和基本能力的訓練，然后在中意公司完成生產實習與畢業實習/設計等環節。

（3）依托仿真技術，軟硬兼施，建設仿真實驗室。在二年級開設“現代計算機技術”課程，向學生介紹ANSYS、PSPICE、MATLAB以及組態王軟件的使用方法。可在高年級時利用上述軟件在仿真實驗室開設部分關于“集散控制技術”、“自動控制技術”、“電力電子技術”、“電子技術”的綜合型、設計性仿真實驗，提高其創新能力。

（4）建立合作關系，拓寬實驗領域。電力系統實驗設備造價昂貴，而我院建設資金相對不足。在此情況下，積極與安陽電業局職工培訓中心聯系，該中心有各類電力系統設備，并且允許學員參觀與操作。我院聘請中心內部人員作為“高低壓電器”、“工廠供電”、“變電站綜合自動化”等課程的實驗指導教師，并安排部分實驗在此集中完成。這樣既解決了有關實驗難題，又提高了學生的實際動手能力，同時生產實習等部分集中實踐教學活動也可在此完成。

2.實習基地建設

本專業現有三個實習基地，分別是校內“工業控制實訓中心”、安陽電業局職工培訓中心和河南許繼集團。

“工業控制實訓中心”基地分為兩個部分：第一部分為電機繼電控制的設計、裝配實訓，主要面向經過專業課程學習，具有一定理論基礎的大三學生進行（生產實習）；第二部分為電機PLC控制、伺服電機控制、步進電機控制，主要讓大四學生進行專業訓練，部分學生的畢業實習、畢業設計也在此進行。實習項目部分按照國家職業技能培訓大綱（中級維修電工）進行，重視實踐環節的鍛煉，對于提高學生的實踐動手能力、解決實際問題的能力，具有很大幫助。經過該實習項目的實操訓練，每年有近半數學生通過國家維修電工中/高級考試，學生反映實習效果非常好。

河南許繼集團主要承擔部分生產實習和畢業實習的參觀學習、在崗實習教學內容，安陽電業局職工培訓中心承擔部分專業訓練的供電設備參觀、電氣設備操作內容，以及部分畢業實習的實踐教學內容。

除了校內實習基地的進一步建設與完善，還要繼續加強與安陽鋼鐵集團、安彩集團、安陽化工集團等合作單位在科研、人才培養、校外實習基地等方面的合作，特別是在卓越工程師培養計劃的協議商談中已取得巨大進展。

3.集中實踐教學環節建設

專業課程設計建設的重點是如何提高學生的綜合能力，而實現這一目標的前提是選擇合理的課程設計題目。但是傳統的課程設計題目大多較為單一，與具體的生產實際要求脫節較為嚴重，究其原因主要有兩點：沒有合適的實驗硬件條件；缺乏實踐經驗的現場指導教師。我院在具體的課程設計中，十分注重實踐性和可操作性，課程設計要求在校內實訓中心完成或由具有工業現場實踐經驗的教師現場指導完成，使學生從中汲取更多的經驗，既鍛煉了獨立思考的能力，也增強了實際操作能力。

畢業設計/實習作為重要的實踐教學環節，關鍵是要實現課題的真實性、知識的綜合性和設計的創新性。近年來，隨著電氣工程及其自動化專業學生人數的不斷增多，教師數量和畢業設計課題數量相對不足的問題日益突出。為此，我們在畢業設計課題的選擇上，要求每位畢業生的畢業設計，或結合教師的科研項目，或由實踐教學合作單位指定，或組織學生到外地公司和工廠開展畢業設計，使學生的綜合素質、創新能力得到進一步提高。電氣工程及其自動化專業集中實踐環節設置如表1所示。

三、實踐教學教材建設

通過綜合了解各兄弟院校電氣工程及其自動化專業教學、實驗方面等情況，發現近年來在綜合型/設計型實驗和集中實踐教學方面教材編寫不盡如人意。因此，我院根據不斷改進和完善的實驗設備和實習場所的情況，組織一批教學、實驗經驗豐富的教師和現場工程師編寫了相關的實驗（實習）大綱和指導書，課程設計大綱和指導書等教材，并順利投入使用。該實驗教材既能滿足實驗設備和教學實踐的要求，又能增強學生的實訓能力，使得學生的綜合設計能力和創新意識不斷得到提高。

四、結束語

經過不斷探索與錘煉，通過軟硬兼施、校企聯合等方法，建設并實踐了新增本科專業電氣工程及其自動化實踐教學體系，同時對課程建設、實踐教學基地建設等問題也進行了研究與實踐。該方法有效解決了資金有限、學生實踐創新能力培養不足等問題。該專業學生的理論知識和動手能力不斷提高，也越來越受到用人單位的一致好評。

參考文獻：

[1]高燕,等.強化能力培養的電氣工程及其自動化專業實踐教學體系的研究與實踐[J].中國電力教育,2009,(10).

第8篇：電子設計自動化課程范文

關鍵詞：EDA；數字系統；VHDLEDA技術

就是以計算機為工具，通過有關的開發軟件，用VHDL硬件描述語言完成設計，自動完成編譯、分割、布局和仿真等工作，用軟件完成設計電子系統到硬件系統的一門技術。

1電子設計自動化技術的內容及特點

1.1電子設計自動化技術

電子設計自動化（ElectronicsDesignAutomation，EDA）是一門實現電子系統或電子產品自動設計的技術。EDA吸收了計算機科學領域的最新研究成果，以高性能的電子計算機作為工作的平臺，促進電子工程的發展。所以說，EDA是電子產品和系統設計的綜合技術，也是每個電子工程師都應該了解和掌握的一門技術。EDA是在20世紀60年代中期從計算機輔助設計（CAD）、計算機輔助制造（CAM）、計算機輔助測試（CAT）和計算機輔助工程（CAE）的概念發展而來的，用硬件描述語言VHDL完成設計文件，然后由計算機自動地完成邏輯編譯、化簡、分割、綜合、優化、布局、布線和仿真，直至對于特定目標芯片的適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作。

1.2EDA技術的基本特征

EDA技術是指以計算機為工作平臺，利用EDA工具，電子設計師可以從概念、算法、協議等開始設計電子系統，大量工作可以通過計算機自動處理完成。EDA技術的基本特征：按照“自頂向下”（Top-Down）全新設計方法，對系統進行結構設計和功能劃分，系統的關鍵電路是用印刷電路板或者專用集成電路來實現的，然后采用硬件描述語言（HDL）對系統硬件進行功能的實現，最后用綜合優化工具生成最終的理想器件。以下介紹相關的幾個方面。1.2.1“自頂向下”的設計方法很長一段時間里，電子設計的思路基本就是“自底向上”的設計方法，這種設計方法就好像一塊塊大石頭堆建起來的瓦房，不僅效率低、成本高，而且還非常容易出錯，缺點顯而易見。于是，人們發明了如今所用的一種全新的設計方法“自頂向下”，這種設計方法首先是系統設計，在頂層進行功能方框圖的劃分和結構的設計。自頂向下的設計方法使系統被分解為各個模塊的集合之后，可以對設計的每個獨立模塊指派不同的工作小組，這些小組可以工作在不同的地點，甚至可以分屬不同的單位，最后將不同的模塊集成為最終的系統模型，并對其進行綜合測試和評價。它較先前的“自頂向上”無論是在設計的時間上，還是過程中錯誤的減少，都得到了很大的提升。1.2.2ASIC設計集成電路（ApplicationSpecificIntegratedCircuit，ASIC），在集成電路界被認為是一種為專門目的而設計的集成電路。利用EDA技術進行電子系統設計的最后目標是完成專用集成電路ASIC的設計與實現。ASIC分為全定制和半定制，全制定是基于晶體管設計方法，設計成本高，周期長；而半定制則是一種約束性的設計方法，其設計簡化，周期短，提高了芯片的成品率；和通用的集成電路相比，ASIC的體積更小、功耗更低、性能的提升也相當高；從保密性來講，其保密性還是相當高的，而且它還具有成本節約等優點。可編程ASIC是專用集成電路的一種，也是應用最為廣泛的。可編程邏輯器件的密度高、集成度高、生產方便。1.2.3硬件描述語言硬件描述語言（HardwareDescriptionLanguage，HDL）是一種用形式化的方法來描述數字電路和系統的語言，它是EDA開發中的很重要的設計工具，也是EDA技術的重要組成部分。HDL是對電子系統硬件設計的一種高級計算機語言，用HDL語言，數字電路系統的設計可以逐層展示自己的設計思路，一些復雜的數字電路系統可以用一系列分層次的模塊來表達。早期的硬件描述語言，由不同的廠商和開發商開發，彼此之間互不兼容，且不支持多層次的設計，這些層次之間的翻譯工作就要由人工完成。而利用VHDL語言的可讀性強，更加容易修改和發現錯誤。VHDL即超高速集成電路硬件描述語言，它作為IEEE標準的硬件描述語言和EDA的重要組成部分，經過十幾年的發展、應用和完善，正逐漸被眾多設計者所接受，這種高層次的方法已經被廣泛采用。VHDL即超高速集成電路硬件描述語言，是一種面向設計的多領域、多層次的全方位的硬件描述語言，這種語言幾乎覆蓋了以往各種硬件描述語言的功能。VHDL具有以下幾個優點：（1）強大的硬件描述能力。可以用來描述系統級電路，也可以用來描述門級電路，設計描述具有多層次。（2）支持廣泛、易于修改。VHDL已經成為IEEE標準，目前，多數EDA工具都支持VHDL語言，這種高層次的方法已經被廣泛采用。（3）作用強大、設計靈活。它具有作用強大的語言結構，能用簡潔明了的源代碼來描述復雜的邏輯控制。（4）移植能力強。它是一種標準化的硬件描述預言，同樣一個設計描述可是被多種不同的工具所支持，這樣就使得設計描述的移植得以實現。（5）工藝轉換方便。它的設計不依賴于特定的器件，工藝轉換方便。

2、EDA技術的應用

現如今，EDA技術發展迅速，已經在教學應用、科研應用、產品設計與制造等方面占據一席之地，發揮著巨大的作用。

2.1教學應用

大部分理工科院系都開設EDA課程。讓學生在校期間了解EDA技術的基本原理、HDL硬件描述語言描述系統邏輯的方法，模擬仿真電子電路設計，通過實踐提升學生的動手與自主能力，為今后從事的工作打下堅實的基礎。

2.2科研應用

電路設計與模擬仿真主要使用EWB等工具進行，舉個例子，在CDMA無線通信系統中，移動手機和無線基站都工作在相同的頻率，每部手機都有自己唯一的序列碼，用來區分電話的呼叫。而CDMA的BTS必須能識別這些不同的碼序列才能辨別傳呼進程，這是通過在輸入數據流中探測到特定的碼序列來完成的。

2.3產品設計與制造的應用

從電視、冰箱、音響到電子玩具等各種電子產品電路，EDA技術在模擬研制、仿真、生產、調試等方面都有著重要的作用。可以說，EDA已經成為電子工業領域必不可少的技術支持。

3、EDA技術的發展前景

當今社會，電子產品發展日新月異，為了既快又好地設計出新的電子產品，提高設計效率和產品性能，設計師需要更加簡便快捷的EDA工具，這對EDA技術提出了更高的要求。

3.1EDA技術發展的新方向

3.1.1向高密度、高速度、寬頻帶方向發展設計方法的更新得益于電子器件的發展，隨著電子產品的飛速發展，高密度、高速度和寬頻帶的可編程邏輯產品已經成為主流的，這些高密度、大容量的可編程邏輯器件的出現，給現代電子系統（復雜系統）的設計與實現帶來了非常大的幫助。設計方法和設計效率有了新的飛躍，帶來了器件的巨大需求，這種需求又促使器件生產工藝的不斷進步，而每一次工藝的改進，可編程邏輯器件的規模都將有非常大擴展。3.1.2向可預測延時的方向發展現如今的大數據時代，需要處理的數據量越來越大，就需要其具有大的數據吞吐量，而且多媒體技術發展迅速，圖像及影像的實時性要求較高，這就需要有高速的硬件系統。為了可以保證圖像實時性及穩定性，器件的延時可預測性就是一個重要的因素。所以，邏輯器件的可預測延時是非常重要的。3.1.3向低電壓、低能耗方向發展集成技術的飛速發展，工藝水平的日益提升，全世界都掀起了節能的潮流。因此，要適應時代的潮流，半導體工業也必須向低電壓、降低能耗方向發展。

3.2應用前景

在信息通信領域中，需要優先發展高速寬帶信息網、計算機及軟件技術、第三代移動通信技術，積極開拓以數字技術、網絡技術為基礎的新一代信息產品，研發新興的產業。自動化儀表的技術發展趨勢將計算機技術、通信技術進一步的融合，大力地推廣信息化。在電子設計的研發中，它可以代替設計者完成電子系統設計中的絕大部分工作，而且可以直接在程序中修改錯誤，系統功能也不需要硬件電路的支持。隨著EDA技術的發展，EDA技術具有更好的開發手段和性價比，具有廣泛的市場應用前景。

3.3未來展望

從目前的EDA技術來看，其發展趨勢是使用普及、應用廣泛、工具多樣、軟件功能強大。中國EDA市場已經日趨成熟，但是大部分的設計是面向PCB制板和ASIC領域，只有小部分的設計是開發復雜的片上系統器件。EDA技術將在自動化儀表的測試技術、控制技術、計算技術等方面有較大的突破，在ASIC和PLD設計方面，以高速、高密度、低能耗、低電壓等方面發展。

4、結語

EDA技術的應用十分廣泛，現在已涉及電子、通信、機械、航天、醫學、生物、軍事等各個領域。所以無論是生活、學習、還是工作，都離不開EDA。因此，作為一名大專院校電子類專業的學生，我們應該熟練掌握EDA技術用于CPLD/FPGA的開發和知曉EDA技術在未來發展的前景，只有這樣才能去適應激烈競爭的環境，在激烈的競爭環境中取得成績。

[參考文獻]

[1]杜玉遠.EDA設計快速入門[J].電子世界，2004（1）：24-25.

第9篇：電子設計自動化課程范文

關鍵詞　可編程邏輯器件　時序分析　課程設置　實驗設置

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

0 引言

在通信工程卓越計劃中，尤其強調實踐性和工程性的指導方針下，開設了一系列應用技術類課程，其中“電子設計自動化”課程是面向本科三年級開設的專業任選課。該課程的開設使學生不僅具有通信技術、通信系統和通信網等專業方面的知識，又有助于學生了解本專業的發展現狀和趨勢，并掌握解決相關專業工程技術問題的技能。從而培養出能在通信領域中從事研究、設計、制造、運營以及在國民經濟各部門和國防工業中從事開發、應用通信技術與設備的卓越工程技術人才。①

1 電子設計自動化中的時序分析

在基于可編程邏輯器件的系統設計開發過程中，經常會遇到雖然理論分析和算法仿真都正確，但下板測試結果不正確的情況；或者同一個FPGA燒寫程序在同一個板卡上時好時壞；以及同一個FPGA燒寫程序在不同批板卡上表現不一致的情況。這些問題往往是時序設計中出現了錯誤，或者存在時序隱患，由于系統亞穩態的產生所致。②一般來說，觸發器的建立時間Tsu（時鐘沿到來之前，數據必須穩定的最短時間）或保持時間Th（時鐘沿到來之后，數據必須穩定的最短時間）不滿足，就會發生亞穩態。

亞穩態的主要危害是破壞系統的穩定性，導致邏輯誤判，嚴重時甚至導致系統崩潰。在EDA設計中通常體現在存在一些關鍵路徑設計不合理的情況導致所做設計不滿足信號建立時間和保持時間的需要，或者設計閾量不夠導致系統工作中時好時壞。對于低速設計，基本上不用考慮這些特性，但隨著高速時代的到來，由于信號傳輸和時鐘本身所造成的時序問題的現象越來越普遍，因此有必要關注高速信號處理中的時序特征分析。③綜上所述，時序分析在EDA設計中扮演重要的作用，有必要在卓越工程師課程設置中增加時序分析這一講授環節，并通過設計實驗，提高學生的工程實踐能力。

2 時序分析課程設置

如前所述，時序分析是可編程邏輯器件課程中的高級設計方法。一般在普通班授課中不涉及這部分內容。但在卓越計劃課程設置中，由于學生在之前的培養中具有了一定的工程實踐能力。因此，考慮將這部分內容引入，以進一步提高學生獨立解決可編程邏輯器件設計中時序問題的能力。在時序分析的課程設置中主要包括四個部分，分別為：時序基礎，時序優化，時序約束，跨時鐘域設計。

其中時序基礎主要講授時序分析的基礎知識。闡述建立時間、保持時間等知識，并建立時序分析模型，④這部分主要采用圖形教學法，通過建立時序圖給出形象的時序分析過程，并分別針對異步電路和同步電路進行時序分析，以及考慮外部數據接口、外部走線的延時特性后的時序分析。給出一般的時序設計原則，如在EDA設計中應盡量用同步設計，如需采用異步設計，則需要結合時序電路特征進行整體優化。

在時序優化部分，主要講授如何提高整個電路的時序性能。首先，講授EDA開發軟件中的優化選項設置，軟件的優化方法可以在簡單電路中自動提高時序性能。而在功能復雜的情況下，則需要指導學生針對一些關鍵路徑進行手動優化，講授這種優化方法的設計原則，并給出一些具體的優化方法。如采用將大的組合邏輯分割打斷為小的時序邏輯，更（下轉第185頁）（上接第151頁）改循環嵌套設計，增加接口寄存器等方法。

在時序約束部分，主要講授EDA設計中時序約束的幾種典型方法。首先介紹時序約束在EDA設計中的作用，然后指導學生通過簡單示例掌握如何通過EDA軟件設置各類約束。并引導學生理解好的時序約束應該是“引導型”的，而不應該是“強制型”的。這就需要學生深刻理解EDA設計原則及編譯器行為，對每一條時序路徑都做到心中有數，盡可能從初始設計時就避免長組合邏輯等問題的出現。

在EDA設計中，將整體的多時鐘設計分割成多個單個獨立時鐘的功能模塊和負責模塊間同步的同步模塊，這樣非常利于后端的時序分析，程序結構也更加清晰，⑤但由此也導致跨時鐘域問題，如果處理不當，會導致嚴重的邏輯錯誤。如從低時鐘域輸出信號輸入高時鐘域模塊，則面臨被重復采樣的問題。同樣的，從高時鐘域輸出信號到低時鐘域，則面臨采樣丟失的問題。因此這部分講授同樣建立在充分的實例教學上，通過不同的圖形示意和實例分析，讓同學們掌握跨時鐘域設計的必要性。然后啟發同學設計跨時鐘域的信號處理方法。

3 時序分析實驗設置

為了體現時序設計的重要性及作用，實驗設計中采用了比較教學法。實驗中，指導學生利用硬件描述語言分別用同步時序設計方法和組合邏輯設計方法實現某一特點功能，如設計一個多路數據選擇器等。指導學生閱讀EDA軟件給出的時序分析報告，通過報告中給出所設計電路可以支持的最高時鐘速率，以及所消耗的硬件資源，判斷設計的優劣性。在此基礎上，通過實驗板進行實踐驗證，在驗證過程中，可外接信號源作為芯片的工作時鐘，指導設計測試點觀察時序結果，學生通過不斷提高外接信號源的頻率觀察實驗結果。當頻率較低時，由于信號的建立時間和保持時間一般都能滿足，所以時序設計的作用不明顯，當頻率較高時，時序問題逐漸顯現，當時鐘頻率超過設計閾值，時序發生錯誤，此時學生可以在測試點觀察到錯誤，得到直觀的時序驗證結果。

在實驗設計中，還可結合采用陷阱教學法，即在模塊的設計中故意引入容易產生時序紊亂的錯誤寫法，如設計一個跨時鐘域的實驗，讓學生采用在線邏輯分析儀等工具自己發現錯誤，體會該類錯誤發生的原因，并進行相應糾正。從而使同學更深刻理解硬件描述語言的綜合結果，同時通過這種方法可以培養他們注意細節的良好習慣。