公务员期刊网 精选范文 电子产品论文范文

电子产品论文精选(九篇)

前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的电子产品论文主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。

电子产品论文

第1篇:电子产品论文范文

汽车中电子成分的不断增多是因为市场对汽车产品的要求与期望的不断增加。例如,对汽车安全系统的更高要求就产生了防抱死刹车(ABS)、轨道控制系统、防滑出、防翻滚及其侧面气囊保护等措施。对更高燃油效率的要求又引入了直喷发动机系统(DirectInjection)、随换多缸系统(DisplacementOnDemand)、电子阀控系统(ElectronicValving)以及混合动力型汽车(HybridVehicle)。这些不断增加的电子系统使汽车系统变得更为复杂,也使得这些系统的开发、设计过程变得更具有挑战性。

对日趋复杂的汽车部件及电子系统,传统的控制方法已显得力不从心。例如,传统发动机点火时序控制都是基于表格查找方法。这种方法对现动机来说有很多局限性,一是表格法不能将发动机的动态特征考虑进来;二是现动机需要控制的状态从以前的几百个到现在的上万个,这样,用表格查找的方法就很难实施,也无法再继续提高发电机的性能。随之而来,一种代替这种方法的现代控制是基本模型的控制方法(。这种方法的实施过程不太随发动机的复杂程度而变,但需要一个较准确的发动机的动态模型。另外,汽车电子器件与系统的开发方式和过程也必须加快速度、降低成本、增加质量才能满足厂家的管理目标。传统的硬件研制、测试、再研制、再测试的重复模式就显得费时、费力,成本也会相应增加。

在这样的背景下,越来越多的汽车电子厂家利用计算机辅助工程软件来加速研发过程,降低研发成本,提高产品质量。具体做法是:厂家在计算机的虚拟平台上来完成尽可能多(可高达80到90的工作量)的产品设计、分析工作,只是在最后一步才进行实际硬件实施。

无刷电机代替有刷电机油泵的设计实例

我们以发动机的油气控制系统为例来说明设计过程。如图1所示。首先,一个厂家决定用无刷电机来代替传统的有刷电机油泵。它可以从RMxprt软件开始,该软件中有包含无刷电机在内的13种电机和发电机模式。用户只需要输入与电机有关的设计参数,例如输入电压、功率、极数、永磁铁类型等,RMxprt就可以自动设计出一个基本的无刷电机,并计算出该电机在不同运营状态(例如空载和全载)的性能参数,例如力矩、转速和效率等。

如果用户想对以上设计的基本电机进行更进一步的分析与优化,他可以选用全功能的FEA软件。Maxwell是一套通用的用于电磁分析的FEA软件。它可以对任意的两维或三维的实体设计,其中每一物体可以有不同的包括非线性的电磁特性,进行与电磁场有关的静态或动态的性能分析。例如,用户可以分析一个电机内的磁场强度的分布来确定定子槽距的间隙,或者调整空气间隙来确定力矩的大小。同时Maxwell一个很重要的功能就是动态的损耗计算,包括由涡流和滞回引起的铁芯损耗。由于Maxwell软件的通用性,它可以用于除电机外任何包括电磁原理的系统分析与设计,例如可变磁阻的速度传感器、电磁线圈(Solenoid)、电抗器以及变压器等。

电机设计完成后,其准确的仿真模型可直接应用于线路仿真系统软件Simplorer中。这种从FEA模型直接生成线路模型的过程省去了很多对物理系统建模的繁杂过程。Simplorer是一个以电路为核心并具有包括机械、液压、热能等多物理域的仿真系统软件。与许多其他线路仿真软件不同的是,Simplorer线路中所用的元件都是基于物理原理的模型,而不是行为模型。这样,当整个系统模型建成后,其行为由每个元件的物理特性所决定。在线路仿真中,电机驱动控制电路的设计和分析首先得到完成,这包括用固体开关元件和PWM的控制方法对电机进行调速控制。

电路以外的系统设计实例

此外,Simplorer还可用于电路以外的系统设计。在下面的油路控制示意图(图2)中,由上面设计的电机来驱动油泵。燃油通过油泵过滤器,油压控制阀进入电控喷头。电喷头的开关与时间的长短由电磁阀来控制,阀中所用的电磁线圈也是由FEA的精确设计而来,电磁线圈的上端接电控部分,下端接电喷的滑体与顶针。这样整个油路的控制的系统模型就完成了,油路的压力及流量的动态特性就可以用仿真进行分析和调试。

与此类似的是燃气控制系统,其中所有元部件模型均来自Simplorer软件所随带的汽车和液压系统模型库,这些模型库包含了许多汽车中用到的基本元部件,例如导线、保险丝、点火器、发动机和变速箱等等。这样,汽车电子设计工程师可以很快地建立起所设计的系统模型。在油路和气路控制完成后,就可以进行点火系统的设计。在点火系统中,直接安插在点火器的点火线圈(ignitioncoil)的设计也是用FEA的方法设计出最优的电磁特性。通过电子控制的方式将电能转换成点火器所需要的高压电弧,因为电弧特性(电压高低、电弧延续时间长短)对发动机点火过程和运行性能有很大影响,所以用CAE设计出的一个性能良好的点火系统很有意义。由计算机仿真出来的点火器上的电压和电流波形图与其后的实际测试结果与仿真结果非常吻合。

本文小结

美国Ansoft公司EM工具是包括北美、欧洲及日本在内的汽车电子行业内的一种主流CAE产品,它的产品用于机电系统的仿真、分析、设计与优化。EM工具包括:专用元部件设计软件RMxprt和Pexprt;通用电磁系统的有限元分析软件(FEA)Maxwell;通用的多物理域仿真软件Simplorer组成。这些产品有机地组合在一起形成一个流畅、高效的设计平台。以上实例说明,利用先进的设计仿真软件,像发动机油气点火系统这样复杂的过程也可以在设计出实物之前进行精确的性能分析。

Ansoft的EM工具在汽车设计的其它方面也得到了广泛的应用,在下列汽车电子系统中,EM工具用来设计和分析传感器、驱动器、通讯和控制系统,它们包括:

动力系统:包括油气控制、点火系统、电水泵、电压缩机和电控阀门系统等。

变速系统:包括电控液压系统和舒适换速等。

底盘及悬挂系统:包括半积极和全积极悬挂系统。

轨道控制系统:包括ABS、电助力转向系统(EPS)、轮胎压力管理系统(TPM)等。

车身电子:包括仪表盘系统、线束设计、照明和通讯等。

第2篇:电子产品论文范文

关键词:电子产品;回收;意义;问题

1电子产品回收的意义

(1)很强的经济价值。严格的环境标准一方面将迫使企业选择更加环保的物流方式,另一方面,也将迫使企业更加有效地利用资源,从而降低成本,增强竞争能力。环境方面的改善会给企业带来更多的经济机遇和参与国际竞争的机会,带来巨大的经济效益。实施废旧家电的回流管理为企业创造的经济价值包括:

①企业通过对资源的节约利用,对运输和仓储的科学规划和合理布局,将大大降低物流成本,降低物流过程的环境风险成本,从而为企业拓展了利润空间。

②自然资源的回收、重用等逆向物流举措,可以降低企业的原料成本。许多行业正在给那些允许他们回收更多物资的系统投资,汽车工业最为突出。

(2)延长产品生命周期。为了延长产品生命周期,许多公司正在采用模块化的设计技术并使用标准化的产品接口。仅仅用新部件替代过期部件就可以方便的进行产品升级,而不是废弃。并且以老型号产品中的标准化部件和模块为基础进行新产品的设计制造,给企业有机会利用老型号产品中的零部件。企业分解一种老型号产品时,就有很多机会把老部件重新应用到新产品之中。

(3)增强企业的社会责任感。随着人们生活水平和文化素质的提高,其环境保护意识也日益增强。不同的国家都制定了许多环境保护法规,为企业的环境行为规定了一个约束性标准。企业实施逆向物流战略,不仅仅是为了提高企业的形象,保持和改善环境质量,更是企业本身的道德和伦理行为所要求的社会责任感体现,也符合国家的法律条文。

(4)促进家电业的可持续发展。从社会再生产过程来看,废旧家电回收利用是完成家电产业物质循环的重要组成部分,通过此过程可发现家电设计中存在的问题,促进家电生产。

2电子产品回收的关键问题

(1)电子产品的绿色设计。若要提高零部件的总回收价值,则需要降低零部件的拆卸费用与处理费用。若设计的零部件可达性好、易拆卸,则单位时间内的回收价值就能得到提高,拆卸费用也就随之降低。其最终结果是更少的零部件需要处理,因此,产品废弃物的处理费用也随着降低。

(2)回收工厂的合理建立。回收的产品必须达到一定的规模,才能获得规模回收效益。回收工厂并不是每一个电子电器产品生产企业都要建立。因为建立这样的一个工厂往往需要大量的投资,另一方面,设立过多的回收工厂会使工厂的回收规模减小,回收力量分散。最好的方法是由政府和有关产品制造企业共同合作,在大中城市或某一区域建立集中的废旧家电回收工厂,回收这些企业生产的或其它企业生产的相同(或相似)类型的产品。

(3)先进的回收工艺技术和回收工艺装备。废旧电子电器产品收集以后的重要出路在于环境无害化的处理、处置,只有这样,才能真正解决废旧家电的环境污染问题。而处理处置技术和装备的先进程度直接影响着整个废旧产品管理工作的最终效果。因此,为有效实施废旧电子电器产品的环境无害化管理,开发先进的处理处置技术及其工艺装备就显得极其重要。(4)电子电器产品回收的人工智能系统技术。规模化经营的废旧家电产品回收企业,应该以自动化处理手段为主,因而人工智能技术在回收过程中的应用就成为必不可少的技术手段。其中包括废旧电子电器产品识别系统、搬运自动化系统、分解处理系统等。

(5)各种先进的分离分类技术。包括破碎技术,电路板、电线等的分离与处理技术。

(6)正确的回收系统的总体评价技术。包括环境负荷性评价、回用的有价物评价、处理费用计算等。

综上可见,电子废旧产品回收与一般垃圾回收不同。一方面,电子垃圾往往包含多种有害材料;另外一方面,也包含贵重金属和可再利用的部分。所以,收集和处理电子垃圾是可行,甚至有利可图。而要达到电子产品回收再利用的目的,应尽可能提高电子电器产品设计的绿色度,采用先进技术,尽可能分离回收各种组成材料,进而使废弃物达到最少。

参考文献

[1]A.I.Kokkinaki,R.Deeker,J.VanNunenandC.Pappis.Anexploratorystudyonelectroniccommerceforreverselogistics.SupplyChainForum:AninternationalJournal.2000,(1):10-17.

第3篇:电子产品论文范文

关键词:数字图书馆知识产权版权保护资源建设

电子出版物和Internet上的版权、著作权问题现在是作者、出版商、图书馆等各方面普遍关注的问题,而未来中国数字图书馆的收藏又有很多是比较珍贵的历史、文化收藏,因此怎样处理版权、版本问题等显得尤为重要。目前国内一方面存在有人忽视版权法而盲目地将文献数字化的作法,另一方面也存在对版权的处理法不健全的现象,致使数字图书馆建设中遇到各种难以解决的问题。

中国著作权法规定:“图书馆、档案馆、纪念馆、博物馆、美术馆等为陈列或保存版本的需要,复制本馆收藏的作品”属于合理使用,但限于为馆藏需要的复制,数量受到严格限制,并且只允许复制本馆收藏的作品,法定许可的情况也不包括图书馆,所以,图书馆要将作品数字化,已超出合理使用的范围。

美国版权法对图书馆复制的免责规定是“复制、发行不能有任何直接和间接商业利益;图书馆藏书必须向公众或不仅向与该馆有关系的人员而且向在某一专业领域从事研究的其他人开放;作品的复制发行必须有版权标记”。在1995年美国的NII白皮书中也指出:图书馆复制发行版权作品而不承担侵权责任的情况包括:存档复制、替换复制、文章摘录和用于学术目的的绝版复制、馆际互借。

德国著作权法允许为了个人学术、记录等目的自己复制作品或让他人复制,但对图书馆使用自备的复印机复印享有著作权的作品时,著作权人有向图书馆获取报酬的权利。日本著作权法第31条对图书馆的复制也规定了相当严格的条件。

图书馆要制作大量的数据库以提供便捷的计算机检索,无论是以光盘形式还是以在线服务形式都必须获得版权许可。下面主要就版权问题、版本问题以及技术保护与信息安全问题进行讨论。

1.版权问题

网络环境下作品的创作、传播、使用通常以数字化形式进行,这不仅使各类作品之间界线模糊、相互渗透,而且使得作品复制的容易程度和速度、复制品的质量、处理和修改作品的能力、复制品向公众传播的速度都会大为改观,给侵权行为打开了方便之门,对著作权中最主要的权利——复制权乃至“复制”、“复制品”的定义都产生了重要影响。

一方面,有版权的作品以数字化形式存储后就难以甚至不可能对侵权行为加以控制,这样版权保护就成了一句空话;另一方面,数字化作品通过网络在国际间传递,使版权问题更加复杂。目前,国际版权组织正式成立一些小组来寻求对数字化作品侵权进行控制和赔偿的办法。世界普遍看法是需要进一步合理地拓宽“复制(或复制品)”的概念。各国版权法都规定了“合理使用”制度。1995年9月美国政府公布了《知识产权和图书馆信息基础设施最后报告》(白皮书),针对网络环境下信息资源的保护问题提出了修改版权法的建议,该文件确认了图书馆在信息高速公路“交通管制”方面所扮演的重要角色以及享受“合理使用”待遇的必要性。一般来说,数据库的存取取决于合同或协议中所规定的条件。书目、文摘等检索工具在编排方式和内容上有创新的可以享有版权。而全文数据库的套录自然要向来源作品支付版税。版权问题是个相当复杂的问题,会遇到很多新的问题,比如“数字库是不断更新的,版权的保护期限怎么个算法”等等,需要我们在实践中不断探索,予以解决。

2.版本问题

数字化图书馆包含的流动性、临时性的材料会越来越多,一份文字材料可能会有很多版本或经常更新版本,那么如何增加一些命名、查找、控制不同版本的手段呢?目前的计算机操作系统对这方面的支持还很少。

3.技术保护与信息安全问题

电磁信号比较容易被修改或发生差错,数字图书馆必须认真对待和解决这个问题。技术保护问题不仅涉及版权的防止非法拷贝问题,而且与网络环境下信息的保密与安全息息相关。全面禁止任何未经授权或许可的破坏、解除、规避信息的行为是至关重要的,如果是侵犯著作权的,且按侵犯处理;窃取商业秘密的,按侵犯商业秘密处理;窍取国家或军事机密,则按相应的军法处置。同时,建立一套数字化作品登记管理制度,组成数字信息中心来集中管理著作权是很必要的。但无论知识与载体形式怎样变化,图书馆存贮、传播、提供利用知识信息这一宗旨不会改变。有关数字图书馆的研究,将会紧紧围绕这一宗旨而继续深入下去。

版权的宗旨是给作品创作人以充分的权利,尊重知识,尊重智慧。同时提供一个良好的法律机制,使作品能充分的利用和传播,以回报权利人的智力投入。既保护作品发明人,科学家、学者和其它思维创造者的权益,同时又能利于知识的传播和向人们提供利用,促进人类科学技术的进步。深圳图书馆王大可副馆长指出,在数字图书馆建设过程中,解决版权的主要办法有以下几方面:

(1)合理使用和尽量用足版权法中所规定的权利。如“提供个人学习、研究或欣赏、使用他人已发表的作品是合法的”之条款,以及类似“图书馆、档案馆、纪念馆、博物馆、美术馆等为陈列或保存的需要,复制本馆收集的资料是合法的”等条目。依照有关规定,合理确定版权限制范围,充分用足版权法中所规定的各项权力。

(2)促进版权立法的进一步完善。数字化图书馆的运作,网上的一切活动不可能等到法律完善后再去进行,而现行法律应在适应社会发展中不断做出调整,数字图书馆的运作也将会在完成自身的目标中不断推动版权立法,使之更加完善。

(3)图书馆作为知识媒体的传播与提供单位,也可以对知识加以重新组织后按读者的需求提供。

(4)采取相应措施,对版权管理予以控制,如在网上建立使用收费制度,即用户使用某些数字资源需支付适当的费用,以作为支付作者的版权费用。

(5)当前国外有一种比较时髦的作法,是在因特网上出版电子刊物。在美国,一些图书馆已经联合起来,建立一种学术出版和学术资源联盟组织,以帮助和支持作者们在网络下出版电子刊物,并直接向读者提供利用。

(6)从技术上着手,保护版权。通过采用先进的计算机技术,可以有效地防止盗版与非法复制。在现有技术条件下,一般采用以下方法:①在网络上使用权限设置方法,限制无权访问的用户进行非法访问和获取信息。②在网络传播过程中使用加密与数字签名技术,防止在网络传输中数据被窃取。③采用数字水印技术,避免文本非法复制和被盗用。④建立认证制度,从而确立用户与作者的信任关系,未经申请和未批准的用户不得非法利用。

辽宁省图书馆李东来副馆长认为,数字图书馆信息资源建设,在使用别人作品时,要注意取得以下授权。

(1)复制权。这里指将作品数字化转换的权利,将数字化后的作品复制在网页所在的服务器上的权利以及允许用户下载、浏览网页内容的权利。

(2)发行权。将作品在网络上传输视为对作品发行的国家,比如在美国,我们如果要将他们国家公民的作品上网传输,应取得此项授权。

(3)演绎权。如果图书馆要对作品进行编辑、整理、改编等制作成数据库或多媒体作品,也应取得相应授权。

(4)传播权。不管网络传输究竟是被视为与广播相类似的行为还是单独的传输行为,都应取得授权。由此可见,需要取得版权许可的数量是极大的,而实际中如何运作则是另外一个问题了。

他还指出,数字图书馆建设之初,可以优先考虑对版权法不予保护的文献信息资源、已超出保护期、进入公有领域的作品以及图书馆自己享有著作权的作品进行数字化处理。例如:编制法律法规数据库、将有馆藏特色的古籍文献和本馆创作的有价值的文献资料以数字形式保存等。这样做可以不必担心陷入法律纠纷中,以集中精力积累数字化信息资源建设的经验。

数字图书馆建设的根本目的就是打破以往物化的图书馆的概念,让更多的公众能不受地域、时空的限制充分享受人类文明成果,如果图书馆的各种数据库都局限于“合理使用”的范围,要靠引用作品的“非实质部分”或“非主要部分”来建立的话,那么,数字化信息资源的质量难以保证,先期投入巨大的数字图书馆建设的现实意义将会大打折扣。因此,数字图书馆信息资源建设不能将自己限制在“公有领域”和现有的“合理使用”制度上,而应积极关注如何取得合法授权及如何使这种授权对图书馆具有现实可操作性,真正将馆藏资源充分发掘出来。

另外也有一些专家指出,目前我国著作权集体管理制度尚不完善,虽在1998年2月成立了中国版权保护中心,但目前尚未有具体管理办法出台,即使各类著作权集体管理机构建立起来,也只能解决法定许可的付酬收转问题,如何解决大量著作权许可问题在我国是一个非常严峻的现实问题。

在集体管理机构还不完善时,数字图书馆只能考虑通过以下几种途径来解决这一问题。(1)借助于政府支持。既然图书馆有公益服务的角色,政府就应该给予财政支持,而这一支持中的相当一部分应用于获得著作权许可使用的费用支付。(2)以向社会启事的方式获得作者授权。在目前来看,有些作者希望自己的作品在网上传播,在网上制定一系列的标准合同,根据作品性质和作者授权的多少签订许可合同。(3)通过各类学会、协会等行业团体出面组织、有关著作权的事宜。行业组织的社会功能在不断扩大,他们可以代表会员的利益,解决作品使用的授权与付酬问题。

如果说数字图书馆在开发中主要应依法注意尊重他人的著作权,避免侵权发生,那么,在数字图书馆初步形成后,就要注意依法保护自己的著作权了。当他人利用数字图书馆的资源库时,应当有相应的技术手段与法制管理措施,包括信息交换、电子出版、合理利用。针对数字图书馆今后可能扮演的将是公益事业与有偿服务双重角色,其著作权管理主要通过一系列著作权声明及许可使用合同来进行。

因此,版权法的终极目的是从社会发展的现实需要出发,在权利人利益和社会公众利益之间维持一种适当的平衡,以促进作品的正常传播,促进社会科学和文化的进步,而决不是苛意保护哪一方的利益。数字图书馆建设之初,图书馆基本是作为作品的使用者的身份出现的,数字图书馆的先行者们会强烈地感到版权法的种种规定与他们雄心勃勃的远大抱负相距甚远,然而,一但规模庞大的数字化信息资源库建立起来,不遗余力地利用法律保护自己的信息资源将成为每一个图书馆的自觉行为。这就是版权法的社会整体利益平衡功能。

虽然目前我国还没有制定或扩充相关的法律,但有一点可以肯定,无论是国家图书馆,还是组织和参与中国数字图书馆工程的其它机构,都没有任何权力拥有这一系列收藏的版权。因而未来的中国数字图书馆将同样面临着如何合理地平衡著作权人和公众利益之间关系的难题,既要使资源库的收藏真正达到开放和共享,又要对网络上知识产权的保护给予足够的重视。

对此各国均采取一种较为中立的作法。如美国目前前采取的措施是,首先在制作数字收藏之前先期解决好版权问题,如有版权方面的限制,则将有关说明放在该收藏的索引、检索工具或某些特殊项目中,在用户检索、使用过程中随时提醒用户注意。我国国家图书馆对已上网的中文全文图书的版权问题,也早有准备,一是在技术上采取措施,使读者只能浏览,无法下载;二是在该部分信息的首页发出通告,若书的作者认为网站对自己的书构成了侵权,可通知国家图书馆将其书从网上拿下。但上网至今,拿走者没有,拿来要求上网者却络绎不绝。

国家图书馆的这种倾向于读者的作法,在相关法律制定之前不失为一种权宜之计。相比之下,美国的作法和有关法律,更倾向于保护作者的合法权益,这已成为一种世界的发展趋势。我国也应尽快修改和调整现行知识产权制度以适应现代信息技术的发展,同时为国家信息基础设施——中国数字图书馆的建设和健康发展提供法律保障。

参考文献

1.杨宗英,等.数字图书馆研究.大学图书馆学报,2000(1)

2.李东来.数字化图书馆的选择与实施.现代图书情报技术,1999(3)

3.肖珑.美国国家数字图书馆项目的进展.情报学报,1998(3)

4.邱均平,等.论数字图书馆的知识产权保护.大学图书馆学报,2000(4)

第4篇:电子产品论文范文

2.联系元器件厂商,获取器件资料费用

3.元器件费用

4.开发人员薪资

5.样机测试费用

6.时间成本

以上几个点的成本控制和管理在很多工程管理的书籍和资料都有详细介绍,本文只是根据笔者所做过的电子设计工程补充一些看法。

进入项目可行性分析阶段后,项目管理人员应该仔细做好项目规划工作,一个项目的成功与否,一般取决于该项目的技术复杂性和成本复杂性。为了避免由于不可预知的工程复杂性而导致的项目流产,项目管理人员在制定设计方案的时候需要招集各方面的人员,把该项目仔细的分解开来,然后针对这些子项目逐一探讨分析,仔细地权衡各方面因素,看看是否可行,成功的代价如何,只有每个子项目都做到有把握后才能将整个项目推入实施阶段。

在项目通过可行性论证后,就转入正式的开发阶段。项目管理人员需要制定详细的开发的技术规划,一个项目的设计思路确定之后,该产品的开发成本、制造成本和维护成本也就大致确定下来了。所以一个不良的规划,往往会对项目带来灾难性的后果。这个阶段项目负责人要和合作的开发人员充分交换意见,根据开发人员的数量和专长将项目分解开来,让每一个工程技术人员完成本项目的一部分工作。

项目开始运转后一定要做好全套设计文档。文档中要明确每个开发者所必须完成的功能和相互之间的接口。同时也要要求每个开发人员为自己所开发的模块做好技术文档。表面上看这个工作增加了开发成本,但这样不仅有利于该项目今后的扩充维护,也同样有利于该项目的测试工作。这事实上降低了项目在这些方面的成本,项目规模越大,在这方面投入所体现的效益就越明显。同时这项工作还可以降低由于开发人员流动带来的工程扩充维护的风险,因为技术文档越多越详细,继承该工作的技术人员所付出的时间代价就越小。

在元器件选择方面,应尽量使用标准器件或易于采购的器件。因为这些元件产量大,价格好,供货渠道也多,对于降低硬件成本有显而易见的好处。尤其在所设计的产品产量不会很大的时候更应该如此。在设计一些高附加值,小批量的产品的时候,尽量使用硬件模块和软件模块来设计,这虽然加大了一些投入,但总的来说,压缩开发时间,让产品更快面对市场带来的效益会大于这些投入。同时模块化设计还可以提高产品的设计质量。更可以将开发人员的精力集中于高层次的设计上,提高他们的成就感。

尽量使用各种EDA(电子设计自动化)工具。综合使用各种EDA工具来完成设计,可以大幅度加快开发进度,减少差错,提高工程质量。一提起EDA工具很多人就会想起Protel、Orcad、Pads等电路板布线软件。其实这些工具不仅包含原理图和电路板布线,一般也包含了可编程逻辑器件(PLD)设计、信号仿真等模块,充分利用这些功能往往可以在设计阶段就发现很多构思和图纸上的缺陷。对减少设计阶段的返工和修改有事半功倍的效果。此外,还有一些别的种类的软件,虽然不是专门的电子设计软件,但我们依然可以借用。比如:如果项目中包含了复杂一些的数学算法(如模糊逻辑和人工神经元算法等),我们还可以动用专门的数学CAD软件――MATLAB先仿真一下你的信号处理流程,然后根据仿真的结果来设计相关的硬件和软件。就节约了很多在目标机上反复写片、反复调试算法的时间。

在设计电路的时候,修改硬件在所难免。为了便于电路修改,要注意电路的可塑性。电路的可塑性是指电路的可修改能力。如果电路便于修改,会减少很多开发人员更改电路的低级劳动。提高电路的可塑性一般有以下几种方法:

1.能够使用软件实现的功能不要用硬件实现。由于硬件和软件的物理结构的差异,在修改硬件的时候要付出比软件多得多的代价。用软件代替硬件后还能降低产成品的成本,便于批量生产和销售。

2.如果电路中有CMOS、TTL电路要尽量使用PLD(可编程逻辑器件)来实现,因为PLD本身具有可修改的特性。用它们实现数字逻辑后,要改变逻辑关系的时候,只要在计算机上修改它们的逻辑描述文件,然后经过编译、写片就得到一片新的逻辑关系的集成电路。就像修改软件一样容易。用PLD代替不同的普通数字集成电路后,有利于减少元器件种类。方便采购和库存管理。

3.试制过程中适当在电路板上多留一些资源,比如PLD的容量要比你预期的容量稍大一些,单片机的ROM、RAM、I/O端口等资源都要留适当的空余。因为在设计过程中随时会有很多不可预见的情况发生,解决这些问题,通常会增加对硬件资源的需求量。如果没有在电路板上保留适当的冗余资源,将不得不在电路板外面再搭一块小电路板。事实证明,这样修改电路不仅容易给电路引入干扰信号,而且会大幅度降低试制样机的可靠性,同时会使技术人员的很多时间花费在反复修改电路的简单劳动上。

编写单片机的软件的时候,应该尽量使用高级语言来编写。现在许多开发单片机的技术人员依然保留了80年代的开发方法。使用汇编语言,逐条指令编写,并且手工分配单片机中的内存资源。这种方法在写小规模软件还可以,可一旦软件规模变大之后,由于汇编语言的低可读性、低结构性往往会让设计人员被自己软件中的复杂的逻辑关系搞得晕头转向,在一个软件的逻辑关系混乱后,要保证写出来的软件能安全运转是很困难的。我们推荐使用C语言来写软件单片机代码。(对于常见的8051系列,我们一般使用KEIL、FLANKLIN等软件。其它类型的单片机一般都有其配套的C语言编译器,该型号单片机的经销商一般可提供)用C语言有这么几个好处:

1.可以大幅度加快开发进度。

2.可以实现软件的结构化编程,它使得软件的逻辑结构变得清晰、有条理。

3.在写一些数学算法和循环、判断语句的时候有比汇编语言高得多的效率。

4.省去了人工分配内存资源的工作,在汇编语言中我们不得不为每一个子程序来分配储存变量的空间,这是一个复杂、乏味又容易出差错的工作。而使用C语言后你只要在代码中申明一下变量的类型,编译器就会自动为你分配寄存器和内存,低级重复易出差错的事情都由计算机代劳了。根本不要人工干预。

5.因为循环、判断语句和变量名字都使用自然语言,因此写出来代码的可维护性和软件可读性很好。这样当需要更换软件开发人员的时候,可以比较容易地进行代码移交和消化。即使没有更换人员,他们在维护自己的代码的时候也比较容易。

6.当写好了一个算法后,以后需要在不同种类的CPU上也需要这个算法时,可以直接引用原来的代码,再配合这种CPU专用的编译器重新编译就可以了。这样可以实现软件的低成本跨平台移植。而汇编语言在这种情况下,除了重新写代码,没有别的办法。因为C语言的这种特性,如果在设计复杂算法时(比如视频/音频信号处理、模糊逻辑和人工神经元算法等),可以在PC机上使用VisualC++、C++Build等x86平台的C语言编译器设计、调试该算法的代码,调试成功后就可以移植到单片机的软件系统中去。由于PC机上有充足的系统资源,开发调试进度会有大幅度的提高,这样就节约了软件的时间成本。

7.在团体写作的软件中,软件接口容易做到规范统一。

虽然使用C语言写出来的代码会比汇编语言所占用的空间要大5%~20%,但是由于半导体技术的发展,芯片的容量和速度有了大幅度的提高。在这种情况下,代码占用的空间差异已经不是很关键的了。相比之下,我们更应该注重软件是否可以长期稳定运行的能力,注重使用先进开发工具所带来的时间成本的优势。