电子设计自动化精选(九篇)

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第1篇：电子设计自动化范文

20世纪末，电子设计技术获得了飞速的发展，现代电子设计技术的核心已日趋转向基于计算机的电子设计自动化技术，即EDA（ElectronicDesignAutomation）技术。EDA技术就是依赖功能强大的计算机，在EDA工具软件平台上，对以硬件描述语言HDL（HardwareDescriptionLanguage）为系统逻辑描述手段完成的设计文件，自动地完成逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合、结构综合（布局布线），以及逻辑优化和仿真测试，直至实现既定的电子线路系统功能。EDA技术在硬件实现方面融合了大规模集成电路制造技术，IC版图设计技术、ASIC测试和封装技术、FPGA/CPLD编程下载技术、自动测试技术等；在计算机辅助工程方面融合了计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）、计算机辅助工程（CAE）技术以及多种计算机语言的设计概念；而在现代电子学方面则容纳了更多的内容，如电子线路设计理论、数字信号处理技术、数字系统建模和优化技术及长线技术理论等。

二、电子设计自动化技术的发展历程

EDA技术的发展经历了一个由浅到深的过程。20世纪70年代，随着中小规模集成电路的开发应用，传统的手工制图设计印刷电路板和集成电路的方法已无法满足设计精度和效率的要求，因此工程师们开始进行二维平面图形的计算机辅助设计，以便把人们从繁杂、机械的版图设计工作中解脱出来，这就产生了第一代EDA工具。到了80年代，为了适应电子产品在规模和制作上的需要，随之出现了以计算机仿真和自动布线为核心技术的第二代EDA技术。其特点是以软件工具为核心，通过这些软件完成产品开发的设计、分析、生产、测试等各项工作。90年代后，EDA技术继续发展，出现了以高级语言描述、系统级仿真和综合技术为特征的第三代EDA技术。它的出现，极大地提高了系统设计的效率，使广大的电子设计师开始实现“概念驱动工程”的梦想。设计师们摆脱了大量的辅助设计工作，而把精力集中于创造性的方案与概念构思上，从而极大地提高了设计效率，缩短了产品的研制周期。由此可见，EDA技术可以看做是电子CAD的高级阶段。EDA工具的出现，给电子系统设计带来了革命性的变化。随着Intel公司Pentium处理器的推出，Xilinx等公司几十万门规模的FPGA的上市，以及大规模的芯片组和高速、高密度印刷电路板的应用，EDA技术在仿真、时序分析、集成电路自动测试、高速印刷电路板设计及操作平台的扩展等方面都面临着新的巨大的挑战。这些问题实际上也是新一代EDA技术未来发展的趋势。

三、电子设计自动化技术的优势

在传统的数字电子系统或IC设计中，手工设计占了较大的比例。一般先按电子系统的具体功能要求进行功能划分，然后将每个电子模块画出真值表，用卡诺图进行手工逻辑简化，写出布尔表达式，画出相应的逻辑线路图，再据此选择元器件，设计电路板，最后进行实测与调试。手工设计方法主要有以下缺点：复杂电路的设计、调试十分困难；由于无法进行硬件系统功能仿真，如果某一过程存在错误，查找和修改十分不便；设计过程中产生大量文档，不易管理；对于IC设计而言，设计实现过程与具体生产工艺直接相关，因此可移植性差；只有在设计出样机或生产出芯片后才能进行实测。与之相比，EDA技术的优势则显而易见。

1.用HDL对数字电子系统进行抽象的行为与功能描述到具体的内部线路结构描述，从而可以在电子设计的各个阶段、各个层次进行计算机模拟验证，保证设计过程的正确性，可以大大降低设计成本，缩短设计周期。

2.EDA工具之所以能够完成各种自动设计过程，关键是有各类库的支持，如逻辑仿真时的模拟库、逻辑综合时的综合库、版图综合时的版图库、测试综合时的测试库等。

3.某些HDL语言也是文档型的语言(如VHDL)，极大地简化设计文档的管理。

4.EDA技术中最为令人瞩目的功能，即最具现代电子设计技术特征的功能是日益强大的逻辑设计仿真测试技术。这极大地提高了大规模系统电子设计的自动化程度。

5.传统的电子设计方法至今没有任何标准规范加以约束，因此，设计效率低，系统性能差，开发成本高，市场竞争能力小。EDA技术的设计语言是标准化的，不会由于设计对象的不同而改变；它的开发工具是规范化的，EDA软件平台支持任何标准化的设计语言；它的设计成果是通用性的，IP核具有规范的接口协议。良好的可移植与可测试性，为系统开发提供了可靠的保证。

6.EDA技术最大的优势就是能将所有设计环节纳入统一的自顶向下的设计方案中。

第2篇：电子设计自动化范文

关键词：电子设计；自动化发展；应用蓝图

一、电子设计自动化技术的概况

现代电子产品多体现开发周期短、更新换代快、功能多重、能耗偏低等特点，产品体积日趋小巧，相比较传统电子产品，其广泛运用现代科学技术，电子设计自动化程度提升，产品的竞争力迅速提高，能够更有效运用现代化科学技术，以适应时展变化。而这归因于电子设计自动化技术，集合众多学科的最新研究成果发展而来的一门新科学领域技术。

电子设计自动化技术内容主要为大规模可编程逻辑器件（简称PLD）、硬件描述语言（简称VHDL）、软件开发工具（主要为MAX+plusII、ispEXPERT和Foundation Series）和实验开发系统四个方面。大规模可编程逻辑器件是EDA技术的设计载体物质，帮助用户利用编程实现逻辑功能；硬件描述语言是电子系统设计实现功能的表达手段；软件开发工具则是系统化、自动化的设计工具，帮助EDA技术设计电子系统；实验开发系统则是有助于电子系统设计的系列下载工具和硬件验证工具。

电子设计自动化技术的发展也并非一日而成，由一学科而诞生，其发展经历三个阶段：计算机辅助技术（简称CAD），计算机辅助工程设计（简称CAE）和电子设计自动化（简称EDA）。

（一）CAD阶段（20世纪70年代）

早期电子系统硬件设计经由分立元件向集成电路模式发展，硬件设计随之进入早期发展阶段。硬件设计主要采用集成电路，并将其焊接在电路板上，做成早期的电子系统，而对系统的调整试验则是在PCB上进行。制作过程的复杂性要求，传统的利用手工图纸方式无法实现，因此过程高度复杂的产品设计工作由CAD工具，利二维图形编辑和分析完成。在20世纪70年代EDA技术发展阶段，电路板画图工具受到计算机工作平台的约束，其设计的性能较差，工作时间受制约有限。

（二）CAE阶段（20世纪80年代）

20世纪80年代推出了新的EDA工具，伴随着计算机和集成电路的推广发展而来的计算机辅助工程设计阶段到来――CAE阶段。其推出的EDA工具主要核心为逻辑形式模拟、计划性分析、模拟故障分析和自动布局布线，解决之前无法完成的对工具功能检测的重点问题。设计师在产品制造之前可以提前知晓产品的功能，利用计算机生成有关产品制造的文件，帮助在设计古城有效对产品性能进行早期分析检测。

EDA工具核心之一――自动布局功能与早期阶段产品设计工具解决人工重复绘图的缺陷相比较，80年代的CAE工具可以保证设计和制造出最优的电子产品，该工具不仅可以为产品开发提供便利，也能帮助设计人员提供最佳脑力创作。然而，电子系统复杂多样化，EDA工具无法全面满足设计要求，无法对产品设计元件进行优化处理。

（三）EDA阶段（20世纪90年代）

这一阶段EDA技术向电子产品自动化设计方向大幅度进步，归功于微电子技术的迅猛发展――芯片集成于工作效率的技术创新。集成电路高速率设计和电子系统的高水平发展趋势，极大促进了电子设计自动化技术取得进步发展。EDA工具实现设计、测试、生成文件等系统化的电子系统设计自动化，其不仅仅具备系统设计能力，并且包含各个工艺标准元件库，实现系统设计能力独立化，帮助设计工程师熟练设计电子系统[1]。

二、EDA技术应用蓝图

EDA技术应用前景广泛，可应用于高校实验教学活动、产品开发和科研、电器设备的更新换代与改造。随着软件开发功能的完善，电子系统可以集成在一个芯片上，产品设计硬件则可以利用软件方式完成，全面实现系统的编程和升级活动，因此，在科研活动和产品的开发过程中，EDA技术可被广泛运用。

各高校电子类专业较为火热的教学活动以及研究课题，都较多借用EDA技术设计各种复杂的数字系统，完成系统的开发与实验，同时也可以便捷地应用该技术进行硬件验证，简化数字电子设计实验的流程，而不同的学生可以根据自身的设计完成各项实验活动，便于高校教学活动的进行，也有利于提高学生的自我创造能力。这种技术大大简化了高校实验教学成本，因而也被推广应用。

采用EDA技术可以对机电设备中的电器控制系统进行重新设计或改造，设计时间较短，成本较低，同时可以提高机电设备的性能，增加产品的技术含量。电子产品更新换代速率愈来愈快，为满足市场消费需求，不一定要求所有的工程师创造出新的产品设计，在传统机电设备的基础上，对设备电子系统进行规划设计或改造，有利于产品额外价值的实现[2]。

三、总结

进入21世纪90年代，随着集成电路、微电子技术和芯片组合技术的发展完善，EDA技术在数字系统和微电子技术领域不断发展，现代电子系统设计成为电子领域发展的重要内容，同时EDA技术也需要在PLD和VHDL方面做出不断的更新完善，使之在计算机、工业、电器等领域广泛拓宽应用市场，利用电子设计的优势制造出领域更宽广的电子产品。在此可以展望EDA技术的兴起将超越电子设计领域向其他领域发展，设计不再单纯是电子类专业的设计，电子系也不再是工程师的代名词。

参考文献

第3篇：电子设计自动化范文

一、教学中存在的问题

我国长期以来形成的教育模式较为封闭、单调，满堂灌的传统教学模式在教学中仍占据主体地位。在EDA技术这类实践性、应用性很强的专业课程的讲授中，如何提高学生实践能力是需要教师不断探究的问题。目前，课程教学归纳起来主要存在以下几个方面问题：教学方式上，除了大量采取了多媒体教学形式外，教学方式仍是单向灌输，学生在大多数情况下为被动接受，学习兴趣和积极性不高；教学过程中，以教师为中心，教学目标主要是知识的传播，但对知识运用涉及较少，且大多数由教师直接介绍给学生，侧重于讲解概念和机械式的演练，而要求学生独立思考并进行问题解决的不多，同时，由于课时有限而内容较多，以至于在课堂上没有学生发挥的时间；实验，多为验证性实验，缺少设计性和综合性实验，学生理论联系实际的能力不强；考核方式，仍采取传统考试的方式，重点考察对知识的记忆程度，缺乏对学生思维方法、分析和解决问题的训练。

二、改革措施

在EDA技术课程教学过程中，我们一直在研究如何提高教学效果，逐步完善教学大纲，不断整合教学内容，同时在教学方式、考核方式等方面也做了一定改革。“学中做，做中学”开启教学模式，激发学生学习兴趣　本课程主要讲授：EDA技术的基本知识；可编程逻辑器件的结构原理；VHDL语言；EDA开发系统的使用。如果在课程讲授初期按部就班从单纯介绍基本知识入手，学生对可编程器件和EDA技术设计流程没有感性的认识，这样听课会感到比较枯燥，没有学习兴趣，接受起来也比较困难。EDA技术实践性很强，侧重于应用，不需深入了解可编程逻辑器件的结构，就可完成一些数字电路的设计。

为了更好更高效地利用有限的学时，从EDA技术开发工具和实验系统介绍入手，帮助学生在感性上对EDA技术产生一定的认识，第一次课可以在实验室以绘制原理图的方式设计一个简单的电路，教师演示整个设计的过程，然后让学生学着再做一遍，这样学生很快对EDA技术设计流程有了很清晰的认识，调动了学习积极性，以后再接受其他知识时会有整体性的概念，也不再有盲目性。

“学为主，教为辅”的教学探索　实施素质教育，培养创新人才，提高学生的动手实践能力，应以学生自主学习为主，教师给予一定的引导。在VHDL语言的学习中，教师无需逐字逐句介绍语法规范语法要素及语句，在每次课结束后布置下次课学生应具备的电子电路知识，学生在课下可以利用一些时间进行相关知识资料的查询和学习，增强主观能动性。课堂上，教师对语句和相关语法简单介绍后，学生就可以用这些语句自行设计预习的逻辑电路，遇到问题大家共同探讨解决，培养学生获取知识的能力。以不同的项目为载体学习VHDL语言，让学生快速掌握EDA技术的基本内容，让学生在完成具体项目的过程中来构建相关理论知识。实践环节教学改革探索　精心设计实验内容，包括验证性、设计性和综合性实验。验证性实验主要是巩固所学的基础理论知识，熟练掌握软件开发工具的操作，综合性实验是课程的重点实验，学生是实验的首要开发者，可以培养学生的综合设计能力，提高学生分析问题、解决问题的能力，可以多设计一些综合性实验内容供学生选择。设计性实验不做具体要求，以自主学习为主，为对此知识领域感兴趣的同学作为课外的学习补充。另外，鼓励学生参与创新创业训练、电子设计大赛等各种实训活动，做好后续的课程设计和毕业设计工作。学生的设计成果如图一、图二所示：完善考核方式　采用“平时＋实验＋期末考试”相结合的考核方式，分值划分比例是：平时考勤10%、实验40%、期末考试50%，避免考试前突击背诵授课内容，更多重视平时学习过程的考核，注重动手实践能力的考核，充分调动学生的上课积极性。实验考核中包括预习情况、操作过程、实验结果和实验报告，严格考核每一环节。

三、结论

第4篇：电子设计自动化范文

摘要：本文主要从电子设计自动化课程的特点、结合信息化教学，以微课教学为载体，论述了微课设计的可行性、制作微课的实施方案及微课的应用价值。

关键词：微课；EDA（电子设计自动化）；信息化教学

【中图分类号】TN02-4 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089（2016）34-0010-02

一、研究现状

微课受教育部、到各省市区各级教育行政部门的高度重视

教育部、各省市区县各级教育行政部门、学校以及学会/协会、联盟均在积极开展面向高等教育、基础教育、职业技术教育等领域的微课比赛和资源建设计划。比如，2012年教育部全国高校教师网络培训中心和教育部教育管理信息中心先后启动了微课比赛，浙江、江西、江苏等许多省市地方教育行政部T也组织了各自的比赛和资源建设计划，中国教育技术协会也组织了微课比赛。不久前，中国职业教育微课程联盟也在上海同济大学宣告成立。

微课拍摄与制作技术在硬件和软件上取得了重要突破

美国的LiveScriveSmartPen与瑞典的Anoto智能笔开始被介绍到中国，并受到一线教师的欢迎，日本东芝公司独辟蹊径，设计开发了东芝玲珑微课制作系统。不仅如此，录播教室的迅猛发展，也为微课设计开发提供了良好的硬件保障和系统环境。同时，微课制作方法也得到了普及与发展，录屏软件录制、摄像工具录制、录播教室录制、专业演播室制作、智能笔录制、专用软件录制、iPad录制等一系列微课制作工具深受广大教师喜爱。

不仅如此，ShowMe、EduCreations、ZTE录课通、课程派（）、K12录课通等一批基于台式机、笔记本电脑、平板电脑、浏览器的录课软件系统也涌现出来。微课拍摄与制作技术在硬件和软件上都取得了重要突破。

二、实施方案

1.对项目组成员开展基于微课的网络研修研究及培训，提高教师对微课设计软件的应用能力，掌握微课制作技巧、慕课开发技巧，与国内外优秀微课制作团队进行经验交流。

开展基于微课的网络研修，提升网络时代教师信息化教学与教研能力、促进教师专业发展。通过微课帮助教师提升信息化教学设计这一核心能力；通过微课建设提升教学评价能力和教学反思能力。

2.做好微课建设内容的整体规划。

电子设计自动化课程重点培养学生的EDA软件的应用能力，课程内容规划的一项重要工作是要按照课程标准并结合教材，组织项目组成员共同确定微课课程的知识点，在征求意见后统一。

3.建设微课平台

微课平台是微课资源建设、共享和应用的基础。平台功能要在满足微课 资源日常“建设、管理”的基础上增加便于用户“应用、研究”的功能模块。形成微课建设、管理、应用和研究的“一站式”服务环境。

4.以项目化教学为依据，以培养技能为主线，设计微课制作的主题和情境。

在设计过程中，主题突出、内容具体。将EDA课程按照项目化教学的要求进行分解，每个项目都是来源于电子设备在设计和使用中的实际案例，从有效提高学生技能的角度出发，进行重点、难点的突破。微课课程的使用对象是教师和学生，课程研发的目的是将教学内容、教学目标、教学手段紧密地联系起来，所以，决定了研发内容一定是教师自己熟悉的、感兴趣的、有能力解决的问题。

5.进行微课开发

微课内容开发是一个较为复杂的系统工程。其建设模式采用 “项目开发式”。微课资源建设一般要经过宣传发动、技术培训、选题设计、课例拍摄、后期加工、在线报送、审核、评价反馈等环节，才能确保其质量。选取《电子设计自动化》课程为微课开发主题。以教学视频片段为主线“统整”教学设计（包括教案或课件）、课堂教学时使用到的多媒体素材和课件、教师课后的教学反思、学生的反馈意见及学科专家的文字点评等相关教学资源，构成一个主题鲜明、类型多样、结构紧凑的“主题单元资源包”，营造一个真实的“微教学资源环境”，使得“微课”资源具有视频教学案例的特征。

6.开展微课建设交流应用

交流与应用是微课建设的最终目的。通过集中展播、专家点评和共享交流等方式，向广大师生推荐、展示优秀获奖微课作品；定期组织教师开展 “微课库”的观摩、学习、评课、反思、研讨等活动，推进基于微课的校本研修和网上教研新模式形成。

三、创新点

本课题的创新之处：转变“以教师为中心”的教学思想，实践“以学生为中心”的教学理念；建立新型的教学模式，实现师生互动、优质教学资源共享，提高教学效果和学生实践能力；解决学校“多媒体网络教室”不足的问题，使多媒体教学环境进入普及阶段。

四、应用价值。

1.新课导入 教师根据新课知识点设计新颖的问题，吸引学生的注意力，为新课的讲解做好铺垫制作此微课。在开始上课后先让学生看此视频。

2.知识理解 教师对本节重难点做点拨，典型例题引导学生探究规律。在学生自主探究或合作探究后一起看此视频。

3.练习巩固 教师设计好少而精的习题并制作好微课，用于巩固本节知识。

4.微课短小精悍，一个议题，一个重点，都是针对学生学习中的疑难问题设计，非常适合学生自学。

5.适应不同的学生，视频播放快慢课一调节，让不同程度的学生根据的自己的基础和接受程度控制视频的快慢。由于视频可以反复播放，使那些平时反应慢的又羞于发问的学生能够从容的反复观看，较好的解决了后进生的转化问题。

第5篇：电子设计自动化范文

1传统作法

过去,IC设计流程就是通过运用各种软件脚本撰写与多种数据格式转译,由一群单点设计工具纠合而成的可行设计方法或“流程”。这种方式已经运用了很长一段时间――有时甚至是软件工具供货商用于自己的工具集中――用来汇集“各自为政”的应用软件专业,无法以各自独立运作的多种工具建立更高效率的设计“流程”。用户表示,相对于商用EDA软件工具的每一美元费用而言,设计工具整合需要2到4美元(或更高)的成本。在晶圆制程归属于不连贯制程的时代,在半导体制造中就可以发现类似的道理――通常由硬件工具本身所定义――并且以手工方式在机器与机器之间移动晶圆。最终,需要而且履行机器接口标准、自动化晶圆处理和工厂自动化软件的客户都可以享受庞大的效率优势。设备业界供应链齐聚一堂以开发标准,而且每一份子供货商、晶圆厂与客户都因为这项合作而受益匪浅。

现在有许多标准帮助实现了多重工具设计流程,但是却没有足够标准能提供基础架构以实现顺畅的相互操作性。自称为可相操作的工艺设计套件(PDK)链接库(Interoperable PDK Library,IPL)联盟的组织,就是协同合作以建立定制IC设计专享开放式环境的绝佳实例。

当IPL联盟创始会员 AWR、Ciranova、Silicon Navigator、SpringSoft与Synopsys 首度会面时,第一项任务就是采纳硅芯片整合联盟(Silicon Integration Alliance,Si2)的EDA数据库开放存取(Open Access,OA)标准。过去,EDA公司出于产品开发的便利,也因为感觉到自己独家的版本提供自己独家产品的竞争优势,开发了专利数据库。外部供货商存取这些专利数据库仅限于特定的加值第三方工具,而且通常需要复杂的数据转换才能够在工具之间传递数据。因为创新通常从小处开始,通过合并或者并购而获得技术的企业,常常发现自己的一大堆工具没有使用相同的数据库。当然,尝试运用不同供货商的工具来建立同级最佳设计流程的客户,会面临复杂的挑战;甚至于,尝试以自己专利工具来整合商用工具的客户,会遭遇到更糟糕的问题。

2开放式数据库挑战

2001年,其它努力失败后几十年,Si2组织了另一个委员会,定义和开发开放式EDA数据库标准。几年后,OpenAccess (OA)数据库呈现给了Si2,EDA工具之间的相互操作性终于绽露曙光。搁下了以前的竞争问题,现在OA可供任何Si2会员使用,而且快速成为标准的EDA数据库,至少在定制与模拟设计方面。现在大约有34家OA联盟会员,代表占全体EDA营收80%的EDA公司和许多大客户。OA联盟会员家数就是合作对于设计成功的价值的铁证。虽然采用OA标准是一个好的开始,但是仍然不够。开放式数据库――例如开放式操作系统(如Linux)――的诞生,不一定表示已经实现了开放式设计环境的理想。当然,OA的广泛采用会被视为建立完全相互操作环境的一大里程碑,但是尽管OpenAccess数据库为设计端标准提供重要的基础架构,广泛采用仍取决于一些关键的功能需求,而其中一部分需求就是IPL联盟的目标。

3具相互操作性的晶圆厂设计套件

这种需求之一就是PCell链接库,这是每一个晶圆厂物理设计套件(PDK)的关键部分。PCells是“参数化”单元,运用于设计模拟与定制数字电路,取代许多固定单元,替代指定维度变量(参数)的不同值。例如,NMOS晶体管的单一PCell可以替代几乎无限量的器件尺寸,只需改变特定位置或「处理程序的栅极长度参数。此外,还有关于PCells的先进功能,能够提供替代某些变量的公式或函数,而得以维持必要的关系。甚至,有些PCells能够自动顺应模拟的输入,依据特定条件取得适当的值。直到所有主要组件、链接库与功能都可相互操作为止,开放式数据库的值都会受限,尤其是模拟与定制数字设计。

模拟电路是运用以指定值对应特定装置的符号,以电路图格式而设计的。现在版图工程师们知道先进的版图工具能够自动产生设计规则检查正确的(DRC-correct)PCell版图设计,甚至合并众多器件以实现空间效益,而不必“手绘”任何一个图形。在电路图与布线器中指定单元的连接,提供在版图工具环境中手工或自动正确布线的各种替代方案。几乎所有高阶版图工具都拥有以这种形式运作的PCell机制。问题是,当前使用的绝大多数PCells一直都是以单一供货商的专属语言撰写而成的,为其它供货商提供以其它语言撰写的PCells,并保证与原始版本完全相同,对晶圆厂、客户与EDA供货商等而言,都是累赘而且繁重的工作。客户通常受限于经济因素,只能使用晶圆厂PDK所支持的工具,而无法顾及自己的偏好。在图2中,与3个晶圆厂合作而且运用3个EDA供货商工具的客户,可能会需要多达9种PDKs以应对不同制程技术的需要。运用开放式标准,可以减少为3种PDKs,而运用先进工具,使用者甚至能够分享单一PCell链接库。

4携手合作

基于上述理由,IPL联盟的创办会员携手合作,完成剩余的基础架构,积极协助成就OA。曾经参与多公司协作的会员都知道,这些活动很多都失败了,而最常见的成果就是PowerPoint幻灯片,还有一大堆承诺。如此这般,IPL联盟由5大公司发起,现在获得将近20家其它厂商的支持,一直都以飞快的速度运作。前面提到的样本PCell链接库已经在2007年4月发表;在2008年的设计自动化大会(DAC)已经展示多重供货商、多种工具相互操作性;2009年7月,TSMC宣布业界首创具相互操作性的PDK (iPDK)开始供货,包括相关的65nm模拟、射频PCell链接库;今年2月,IPL发表IPL 1.0标准,包括参考设计与PCell链接库,让每家公司都能受惠于同样的技术。

这种非正式、无财源的IPL群组能够在这么短的时间内解决最大的争议,表示协作时代已经降临了。共同的利害关系与共同的利益就是协作成功的原动力,而IPL联盟的成果证明了预期的好处。半导体业界有史以来首度,集成电路设计人员能够以几乎任意以OA为基础的工具来运用同样的PCell链接库,包括内部开发的工具。在许多状况下,遵循IPL标准,只需极少精力就能够使用先进功能,客户能够实现可在众多工厂或晶圆厂之间「携移PCells的美梦――至少在特定技术制程中。

5工具密切协作

在2007年秋季Si2 OpenAccess大会上,以某供货商的某项工具运用标准符号(也是来自Si2)建立并以OA储存的电路图,被以其它供货商的工具开启了,修改然后传递给第三方供货商的工具,其中变更仍然明显,而且连结依旧完整。依据该电路图而运用IPL具相互操作性PCell链接库而建立的版图,被以某项工具开启了,其中部分PCell参数被改变了,而一些节点被布线以证明有效的连接,同时产生故意的设计规则(Design Rule,DRC)违反。DRCs是以其它供货商的工具执行,而错误标注也是以其它供货商的工具而显示在版图中。以版图工具修正了错误,新增更多布线,然后再用其它供货商的其它工具来执行DRCs,显示现在版图已经没有违反规则了。来自OA的原始数据完全不必转译成为GDSII等其它格式。

为什么这算是卓越的成就呢?毕竟,这是所有客户引颈企盼的工作运作方式!事实上,理所当然的一大理由就是,许多半导体大厂都继续使用内部开发的EDA工具。在计算机世界中,客户期望硬件与软件配合得天衣无缝,在顺畅的网络上使用彼此同意的通讯协议,还有标准插件与端子。若要让市场接受,供货商的工具必须能够顺畅地相互操作。违背标准的供货商必须自担风险,而且会在兼容性更高的方案面市时被淘汰。这就是相互操作的竞争优势,因为符合所有客户的期望。那么,为什么EDA还要有差异呢?

这项展示是2007年的一大成就,在多重供货商的工具中运用同样PCell链接库的集成器件制造商(IDMs)会员、晶圆厂与无晶圆厂设计团队快速增加。有史以来首度,客户们能够从同级最佳设计工具获益,了解通过晶圆厂认证的设计套件能够在自己的设计流程中顺利运作。

6总结

在OA数据库上执行时,开放式PCells与开放式PCell功能让创新EDA新手与顶尖EDA供货商获得了平等的竞争立场。无需开发数据库的成本与精神之外,相互操作性的藩篱也撤除了,新观念与产品将如雨后春笋一般兴起。许多EDA新手与老手都在努力,提高模拟自动化与整体设计生产力的水平。公平的竞争立场将鼓励光明磊落的企业、大学研究人员和其它人士,建立和实现崭新观念。

同时,当代的产品必须进化以求生存。设计链中缺乏竞争,只会使市场领导厂商平白获益。在开放式PDK开发工作上的协作的厂商满怀信心,竞争可以改善产品,就好像竞争者一般,而且自己有义务要创新与协作,才能够跟上客户需求的脚步。越来越多客户要求相互操作性。无法协作就等于将优势拱手让给愿意合作进行改善的竞争者。

设计端供应链与半导体供应链的其它部分毫无轩轾。「我们从前的作法绝对不足取,协作才是王道。IPL联盟等团体证明了,有足够动机的时候,的确可以获致具体而且意义非凡的成果。人们协同合作,一定会创造奇迹。

第6篇：电子设计自动化范文

 

“任务驱动教学法”是基于建构主义学习理论上的实施探究式教学模式的一种教学方法。从教育者的角度而言，“任务驱动”是一种教育方法;而从学习者的角度而言，“任务驱动”则是一种学习方法。电子设计自动化(Electronic Design Automation，简称EDA)，学习内容包括课程学习和课程设计两部分内容，是职业院校电子工程类专业必修的职业能力课程。

 

在电子设计自动化课程教学中利用自治区级“电工电子与自动化技术高职示范性实训基地建设”开展任务驱动教学，可以有效满足学生的学习和探究欲望，培养学生对课程学习的兴趣和电子设计的爱好，促进电子设计知识和技能的迁移，取得了良好的教学效果。

 

一、任务驱动教学法在高职电子设计自动化教学中的作用

 

“任务驱动教学法”是一种具有“以项目为引领、以任务为主线、以知识点为纽带、以教师为主导、以学生为主体”基本特征的教学模式。“任务驱动教学法”应用在电子设计自动化课程教学中，要求教师在教学内容设计中从典型的三人表决器设计、四位加法器设计、数字电子钟设计、交通管理器设计、简易电子琴设计、步进电机控制器设计和数字温度计设计等七个具体项目的、可操作性强的电子设计任务出发，让学生在有意义的“任务”真实情景驱动下，引导学生在自主学习、合作探究中发发现问题、思考问题、解决问题，在分析、讨论的协作交流的过程中开展学习活动，在教师的指导、帮助下完成任务，在完成学习任务过程中掌握解决问题的方法，实现电子设计自动化课程知识的内在建构。

 

电子设计自动化课程教学内容实践性很强，具有很强的探究性，运用“任务驱动教学法”可以收到事半功倍的效果，使学生既学到了知识，又培养了探究能力、协作能力和电子设计能力，实现了电子设计信息素养的实质性提升，培养学生掌握各种电子设计自动化开发方法。

 

二、任务驱动教学法在电子设计自动化教学中的应用

 

(一)电子设计自动化课程学习情景和学习任务的总体设计。“任务驱动教学法”中关键要素“任务”是主线和导向，其设计的好坏影响教学效果的优劣。课程学习宏观上“任务”的设计必须符合高职教育理念、培养高素质技能型人才的需要，而微观上“任务”的设计必须符合专业人才培养目标，依据课程教学目标并结合企业生产实际和学校的教育资源来设计适宜学生能够完成的学习任务。

 

电子设计自动化课程教学目标是培养学生掌握各种电子设计自动化开发方法，为了激发学生对学习电子设计自动化课程的学习兴趣，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，电子设计自动化校级精品课程团队的教师经过讨论和研究了课程教学设计方案，方案基于建构主义学习理论，利用自治区级“电工电子与自动化技术高职示范实训基地”这一平台，选取来源企业的真实产品“流行消费类电子产品”为主要载体，以任务驱动模式构建了“三人表决器设计”等七个学习情景也即为七个设计项目，每个情景又有若干个工作任务，学生在设计中学习知识，在学知识的过程中又学会真正的设计。表1中列出了电子设计自动化任务驱动教学法的总体设计。

 

电子设计自动化课程任务驱动教学方法的探究。在电子设计自动化课程教学中，经过不断教学实践和总结，笔者探索出任务驱动教学法一般由“创设任务情景提出学习任务探究学习任务评价学习任务拓展学习任务”五个环节构成。

 

1.创设任务情景。教师利用电子设计自动化课程的优势，结合课程学习需要创设与当前学习主题相关的“流行消费类电子产品”为主要载体的、贴近真实的学习情境，把课程教学内容巧妙地隐含在“三人表决器设计”等七个学习情景的若干个任务之中，引导学习者以“任务”为主线带着真实的“任务”进入课程学习情境中。具体为每个学习任务之前，通过让学生观察和欣赏、讨论和交流电子产品，激发学生对每个学习任务的学习兴趣和学习的主动性。

 

2.提出学习任务。在创设的情境下激发学生学习兴趣，引导学生带着真实的学习“任务”进入学习情境，导入新课，通过分析“电子产品”实例提出学习任务，让学生面临一个需要着手去解决的现实问题。如“项目三：数字电子钟设计”教学，教师安排学生到自治区级“电工电子与自动化技术高职示范实训基地”的“电子设计自动化实训室”的“电子产品车间”授课，先向学生介绍“数字电子钟”典型产品，并展示历届学生设计的产品，以此激发学生学习“数字电子钟设计”的兴趣，创建学习任务情景。然后，教师分析“基于FPGA的数字电子钟”产品，再提出学习“任务1：数字电子钟设计方案分析任务”和“任务2：数字电子钟的VHDL程序设计”，这样会对任务的完成起到很好的效果。

 

3.探究学习任务。教学中只有激发学生的学习兴趣，才能调动学生学习的积极性，积极性的调动为教师提出学习任务带来了适当的时机。此时，教师根据教学内容和企业生产实际，结合学校教学资源和学生实际需要，围绕一个“项目”中的教学目标这一大任务通过实例演示后，再与学生一起讨论和分析，提出“项目”下一级的子任务。在子任务中包含了要运用既往所学的旧知识和现在需要学习的新知识，这些知识中有“问题”需要去探索和解决。

 

如何探索和解决?“任务驱动教学法”“探究学习任务”这一环节不是由教师直接告诉学生应当如何直接去做，而是由教师引导学生获取如何解决该问题的线索、资料、知识等，同时根据任务的难易程度，让学生进行尝试操作练习，并采取灵活多样的方式，可以让学生自主探究、独立完成，也可以和其他同学互相交流、合作探究来完成，还可以根据教材中列出的操作步骤按程序一步一步操作练习，在操作练习找出解决的办法。

 

4.评价学习任务。由于学生个性的差异，在设计操作练习的过程中可能会出现不同的问题，此时教师可以引导学生围绕“任务”这一主线，指出设计操作练习中的优点和不足对学生进行辅导，以使学生及时改进和完善，进行教师对学生学习任务的评价;也可以事先安排两名学生结成“一对一”对子，让学习成绩好操作熟练的同学指导学习成绩较差和操作不够熟练的同学，让学生之间进行互学互帮，进行学生间对学习任务评价;还可以让表现好的学生把自己完成任务的好方法在全班同学中进行介绍，通过学生展示设计思路和操作练习让大家共同进一步学习新知识和新技能，通过“示范”的引领共同分享成功的快乐，同时也让大家评价该同学“学习任务”完成效果。

 

当学生的学习任务完成后，教师还可选择其中具有代表性的“电子产品”的作品进行点评和讨论，并将学习任务中涉及的知识背景进行归纳、小结，强调设计操作重点、难点问题和操作技巧，同时，表扬和鼓励学生在完成学习任务过程中出现具有创意的好思路和好方法。

 

5.拓展学习任务。通过“评价学习任务环节”中的师生点评、共同探讨等，学生由此会产生新的思路和想法，他们可以进一步自由发挥个人的想象力，构思出“电子产品”新的设计思路，并试图尝试操作练习，创作出具有创新意识的“电子产品”作品，展示自己的学习成果和才华。根据学生的这一学习实际，“电子设计自动化”精品课程团队与自治区级“电工电子与自动化技术高职示范实训基地”的“大学生创新实训中心”为平台，开辟了“电子设计”第二课堂，将课内学习延伸到课外，并定期开放创新实训中心，让学生在教师指导下自由发挥、自主创新，拓展新的学习任务。

 

(三)运用任务驱动教学法开展电子设计自动化课程教学应用案例。在电子设计自动化课程教学中运用任务驱动教学法开展教学，下面以“三人表决器设计”为例进行说明。

 

1.创设“三人表决器设计”学习任务情景。教室设在自治区级“电工电子与自动化技术高职示范实训基地”的电子设计自动化实训室“电子产品车间”。上课开始，教师通过讲解在各种会议、选秀节目、体育竞技中，常常用到电子表决器。然后播放“中国达人秀”表决视频，提出假设中国达人秀的三位评委提出，要用三人表决器来对选手进行评判。提出评判原则是少数服从多数。创设“三人表决器设计”学习任务情景。

 

2.提出“三人表决器设计”学习任务。通过创设“中国达人秀”表决情形创建的任务情景，激发学生学习“三人表决器设计”课题的积极性，教师进行该任务分析：因为初次接触数字电子技术，本任务是三人表决器，要求设计出一个表决器，二人以上表示赞同，认为通过，否则认为不通过。如何完成这一任务?

 

3.探究“三人表决器设计”“教学”任务。要搞好教学工作，必须发挥教师的主导作用。因此，教师要探究“三人表决器设计”教学的任务。一是在指导思想上要坚持以学生为中心、以实践为导向的职业教育思想，探索工学结合的人才培养模式，以实践育人为教学改革目标，采用任务驱动的教学方法，体现“教学做合一”的教学模式。二是要对教学主要载体“教材”进行教学内容分析。了解组合逻辑电路是数字电路的重要组成部分，在生产和生活中具有广泛实用性。

 

本任务是在学习了逻辑门电路后，对有关逻辑门电路的一个具体应用。三是对教学对象进行学情分析，分析高职学生动手能力较强，有好奇心，喜欢操作练习。前景知识已有逻辑代数知识，掌握组合逻辑电路的特点和分析方法，但学生理论基础差，学习习惯不好，会在分析设计电路时遇到困难。四是对教学内容制定知识、能力和素质的教学三维目标。知识学习目标是掌握逻辑电路的设计方法和步骤;能够根据实际需求设计简单的组合逻辑电路;能够根据任务要求，完成三人表决器原理电路的设计。能力培养目标是通过实践锻炼学生的组合逻辑电路设计能力;锻炼学生的观察、模仿、总结、表达能力。素质教育目标是让学生在实践过程中体会到团队合作精神和职业素养的重要性。

 

五是定位重点和难点。教学重点是掌握组合逻辑电路的设计方法和步骤;完成三人表决器的设计与制作。难点是如何把抽象的逻辑问题和具体的实际问题联系起来。解决的关键点是列真值表。六是选择教法和学法。根据分析，采用任务驱动教学法进行教学，提出学生的学法是自主学习、合作学习。七是在组织教学过程教师始终与学生共同“探究”。不论是教学中力求活动场景的创设、任务的驱动，还是对案例的分析和讨论，对设计步骤和操作程序的讲解，关键点对学生的引导和点拨，必须做到让学生积极主动地学习、动手参与，教师只是扮演组织者、引导者和促进者的角色。

 

在探究“三人表决器设计”学习任务中，让学生置身在真实的情景中，分配每两个同学为一小组，让学生自觉接受学习任务。通过教师对任务的讲解和电子产品案例分析，学生采取自主学习、合作探究共同完成了学习任务。

 

4.评价“三人表决器设计”学习任务。在教师的指导下，通过互学互帮、合作探究，每一组、每一位同学看到自己设计并操作完成的“三人表决器设计”的作品，达到了“少数服从多数”设计要求，大家都很高兴。作品完成后，老师对教学情况进行小结，并针对典型作品进行点评，同学们各自对他人作品进行互评，并选出好的作品展示。同学们对这次学习任务总的评价是有收获、有价值和有意义。

 

5.拓展“三人表决器设计”学习任务。为了让同学们巩固所学的知识，教师布置新的学习任务：设计并制作一个三人表决器，要求若A为主评，B、C为辅评。只要主评通过，就能过关;或者两个辅评通过，也能过关;否则没过关。要求同学们课后到“电工电子与自动化技术高职示范实训基地”的“大学生创新实训中心”之“电子设计”第二课堂中完成任务。

 

三、高职电子设计自动化课程教学中采用任务驱动教学法需要进一步探讨的问题

 

(一)以任务驱动理念编写“电子设计自动化”校本教材。校本教材是校本课程开发的产物。为突出教材特色，提高教材质量，编写的教材既要符合行业企业生产技术的改革要求，也更要满足学生的可持续发展需求。因而，校本教材的开发要以适应学生专业职业技能发展为原则，以学习工作任务驱动为导向，以提高学生实践技能为准则。教材的编写必须充分考虑到行业企业生产实际、岗位需要，技术革新，要有所创新改革、体现“任务驱动”理念，编写中要吸纳企业技术能手和工程师参与编写，使教材更贴近企业生产实践和市场需求。

 

(二)以工作任务项目建设“电子设计自动化”课程共享型教学资源库。“电子设计自动化”课程于2015年3月被学校批准立项为建设的精品课程。课程三年目标是建设成为具有共享性、开放性、扩展性、先进性和可靠性的共享型教学资源库。建设的精品课程以创建精品资源项目研究任务为核心，面向“电子设计”海量资源处理，集资源存储、资源管理、资源评价等，实现资源的上传、检索、归档等，实现网络教学资源的建设管理共享与应用，以满足学生自主学习的需求，并与国内区内同类高等职业技术院校实现资源共享，辐射行业，服务地方。

 

(三)建设“大学生创新实训中心”之“电子设计车间”。为了提高高职电子设计自动化课程教学质量，提高专业人才培养质量，必须建设“大学生创新实训中心”之“电子设计车间”。“电子设计车间”仿照真实企业场景建设，车间作品与企业“电子产品”对应，制定有关管理规章制度，除安排好课程教学任务外，定期开放实训室，让学生利用课外时间开放创新实验，培养和提高学生的实践技能和创新能力。

第7篇：电子设计自动化范文

［关键词］高职；电子设计自动化；微课；改革

高等职业院校设立的目的就是为了培养技术型人才。随着时代的发展，多媒体技术越来越发达，各大职业技术院校也为了适应时代的发展不断进行教学改革。在这其中，“互联网+”对教学的影响越来越大，因此不少教师尝试将两者进行有效的整合，在此基础上诞生了“微课”这一教学模式，而这一模式的诞生有效推动了课改的进程，对提升高职电子设计自动化课程的发展是非常理想。那么如何在教学中加以利用这一新颖的教学模式呢？笔者结合教学实践进行了初步探索。

一、为何选用微课

电子设计自动化是一门理论与实践并重的综合性课程，在教学的过程中其更加重视对动手能力的培养。从其教学大纲来看，其最终希望通过教学达到这样的教学效果：掌握用如何用计算机和EDA工具来进行电路的仿真和设计；掌握VHDL语言的基本语法结构并学会如何利用其进行简单的编程；学会如何使用开发系统设PLD器件并熟练掌握整个流程等。而微课是指通过录制视频让学生进行自学以及复习。这一教学模式内容较为精炼，在施行的过程中能够突出教学的重难点；其课堂展现的形式从总体而言更加的多样化，更为符合学生认知的特点；微课打破了传统课堂的束缚能够让学生进行自主的学习。面对教育改革的趋势，将电子设计自动化课程同微课有机地整合起来，能够达成以上教学目标，并且让学生学习起来更加轻松，从而高效地完成教学目标，因此在教学中应用这一教学模式是非常的有必要的。

二、如何利用微课

（一）明确教学目标。利用微课在电子设计自动化教学中组织教学，教师还是应该将教学目标作为教学的根本，从教学目标出发去设计课程，从而使微课的教学与教学目标相匹配，从而保证教学能够达成预期的教学目的。需要注意的是微课的教学内容应该精炼，因此一节微课中不要设计过多目标，要将教学的内容落到实处，让学生能够抓住重难点，从而更高效的学习。例如，在学习如何使用muiltism电路仿真软件这一部分知识点的过程中，将这一部分内容划分为五个知识点：muiltism的入门认识、muiltism的电路仿真与以及如何分析、在模拟电路中muiltism的应用、在数字电路中muiltism的应用、在综合电路中muiltism的应用以及最后的电路图仿真分析。在提炼了教学的重难点以后，笔者将每一部分的知识录制成一个视频，然后在此基础上还安排了一定的学习实践活动，这样学生在进行实践操作的时候就能明白这样做的原因，从而将理论与实践相结合，这样就能将所要学习的内容内化，从而获得更加长足的进步。（二）完善教学内容。电子设计自动化教学在教学中主要包含理论与实践知识的学习两大部分，教师在教学的过程中必须认识清楚这两点，然后在此基础上去进行课程的设计以及完善。在明确教学目标的基础上，教师就应该通过微课去完善教学内容。在满足教学主线的基础上，教师应该结合教学设计的内容融入微课这一模式中，对教学内容进行重新规划，从而增强学习内容的连续性，从而开发出模块化教学的方式，并且作为教师在此基础上还应该善于利用各种媒体工具帮助学生在课下学习。这样，学生就能拥有更多自主选择的机会，逐步掌握学习上的主动权。此外，教师在上课之前可以利用QQ等社交软件，将微课视频下发到学生手中去，并在此基础上让学生从自身的需要出发去建立学习小组，教师在此过程中要加以正确引导，从而帮助学生更好地学习。（三）制定健全的微课教学评价体系。电子设计自动化教学在教学任务完成以后，希望对学生能够进行一定的评价，从而为接下来学习任务的规划打下良好的基础并为教师教学计划的制订提供依据。在高职电子设计自动化教学中开展微课教学，教师也要随之转变评价体系，在评价的过程中以学生作为主体，让学生对自身学习成果进行展示，让学生之间相互评价，从而在轻松的氛围中提升学生的综合实力。

三、结语

综上所述，在电子设计自动化教学中应用微课对于提升教学的效率以及学生学习的积极性都是非常有利的，在教学改革的过程中作为教师应该以教学大纲为本，以学生的需求为出发点，结合微课的特性，从而使得这一课程能够焕发出最大的活力，从而全面提升高职人才培养的质量，在电子设计自动化教学中发挥出微课的最大化作用。

作者:何宏潜 单位:梧州职业学院

参考文献：

第8篇：电子设计自动化范文

一、自动化技术对电子信息工程设计的重要性

1.1有利于加快电子信息工程设计机械化、一体化的进程

电子信息工程设计与信息工程设计、计算机技术等紧密相关，设计者必须谙熟这些技术才做好设计工作。控制并处理电子信息是电子信息工程的主要内容，其融合了电子技术、信息技术、计算机技术等多种高新技术，其设计工作自然要求高自动化、机械化。自动化技术以计算机技术为核心，自动化运作是其显著特点，将自动化技术应用于电子信息工程设计可以加快设计工作机电一体化的进程，提高设计效率。

1.2有利于提升电子信息工程设计智能控制的整体水平

电子信息工程实现对电子信息的控制与处理依赖于电子信息工程设计，信息处理是电子信息工程的关键，是设计工作的核心。在电子信息工程设计中应用自动化技术，能够革新当前信息处理手段，提高信息处理效率。自动化技术的高自动化使之成为电子信息工程设计处理大批量、高频率信息的有效手段，有利于实现电子信息工程设计的智能控制，提升电子信息工程设计的整体水平。

1.3有利于提高电子信息工程设计的精确性

自动化技术是多种高新技术的融合，博采众长，能够快速的完成许多工作。与人工设计相比，自动化技术具有高标准化的特点，且不易出现失误，电子信息工程设计应用自动化技术可以满足电子信息工程设计对设计工作效率化、精确化的需求，提高电子信息工程设计的精确性。如电子信息工程设计中的信号与系统设计工作，该工作对设计者的信号分解、系统分析能力要求较高，并且要求设计工作精准化，应用自动化技术可以有效减少人工失误对设计工作的影响。自动化技术在我国许多领域都体现了其先进性，应用自动化技术也是电子信息工程设计发展的趋势。

二、电子信息工程设计中应用自动化技术的主要表现

2.1辅助制造

通常情况下，CAM由软件和硬件两部分组成。这两部分中，软件主要是数据库、计算机辅助成产工艺过程设计等多个方面，而硬件主要是包含数控机床、各种服务装置等，大部分情况下都是用在产品生产支持上。从总的方面来看，电子生产水平的全面提高是你CAM积极作用的体现，这种优越性在极大程度上对设计结果进行了可靠验证，所以设计过程也起到了完善作用，它对电子系统设计的意义非凡。与此同时，在电路分析设计、计算机控制领域等随处可见自动化技术的身影，这对各方面合理分析和设计、制造起到了促进作用，也使得计算机控制系统得到了充分发挥。

2.2辅助设计

如今社会，自动化技术在电子信息工程中运用主要体现在设计辅助上。在我们所知的CAD方面，其由于能在很大程度上增强电子设备自动化智能水平而被广泛运用于辅助设计中。在详细的设计工作中，相关参数被输入进系统后就能及时迅速地得到想要的结果，可谓是智能化、傻瓜式集为一体，对设计工作人员的设计工作具有很强的可操作性和便捷性，设计人员可以按照系统得出的结果通过自己的进一步改进最终得到一个完美的设计成效。以CAD发展起来的技术有很多，EDA就是其中一种随之发展的软件系统，而且是在CAM、信息技术等方面的共同作用下产生的，这项科学技术在各种领域都得到了广泛应用，电路设计中该技术就曾参与其中的仿真分析环节，借助函数、数学模型对电子工程设计的水平等都进行了大幅度的提高。

2.3辅助办公管理

众多的设计流程，大量的设计文件，这些都存在于电工设计环节中。然而这些任务量繁重内容复杂的事物若是单单依靠人工来进行整理和管理，难以有较高的效率和质量。此时，自动化的登场无疑视为人们解决了这一难题，自动化使一切变得简单快捷、轻松起来。实际中，OA辅助办公软件的有效利用在管理设计中的各种流程、信息管理分析计算都发挥了巨大的作用，并且在最终得到了较为理想的结果。这样的辅助办公管理使得电工设计工作能够更加顺利完成，把工作侠侣提到了最高，对电工设计的发展与完善有着难以比喻的促进作用。

三、结语

第9篇：电子设计自动化范文

关键词：地铁；供电变电站；自动化系统；设计

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

1引言

地铁供电系统为铁运营提供电能。地铁列车铁中辅助设施都依赖电能。地铁供电电源一般取自城市电网，城市电网一次电力系统和地铁供电系统实现输送或变换，然后以适当电压等级供给铁各类设备。

地铁全面采用变电站自动化设计，变电站数量多、设备多，加上其完善综合功能，信息交换量大，要求信息传输速度快和准确无误。变电站综合自动化系统中，监控系统至关重要，是确保整个系统可靠运行关键。

变电站自动化系统，几展，已经进入了分散式控制系统时代。遥测、遥信、遥控命令执行和继电保护功能等均由现场单元部件独立完成，并将这些信息通讯系统送至后台计算机系统。变电站自动化综合功能均由后台计算机系统承担。

将变电站中微机保护、微机监控等装置计算机网络和现代通信技术集成为一体化自动化系统。它取消了传统控制屏台、表计等常规设备，节省了控制电缆，缩小了控制室面积。

2地铁供电站自动化系统组成

本地铁供电变电站自动化系统设计中，采用分层分布式功能分割方案。系统纵向分三层，即变电站管理层、网络通讯层和间隔设备层。分层式设计有利于系统功能划分，结构清晰明了。系统采用集中管理、分散布置模式，各下位监控单元安装于各开关柜内，上位监控单元所内通信网络对其进行监视控制。变电站自动化系统需要对35kV交流微机保护测控装置、直流1500kV牵引系统微机保护测控装置、380/220V监测装置、变压器及整流器温控装置、直流/交流电源屏等设备进行监控和数据采集。

可编程序控制器技术几十年发展，已经相当成熟。其品种齐全，功能繁多，已被广泛应用于工业控制各个领域。用PLC来实现铁变电站自动化RTU功能，能够很好满足“三遥”要求。本系统采用了Modicon Quantum系列PLC，来实现变电站自动化RTU功能。Quantum具有模块化，可扩展体系结构，用于工业和制造过程实时控制。对应于变电站电压等级和点数多少，可以选用大、中、小型不同容量PLC产品。

当保护装置功能日益强大，可以与保护装置通讯来实现遥控和遥信功能。一些特殊要求情况下，采用DI、DO、AI模块来实现遥控和遥信。使用PLCDI模块来实现遥信、用PLCDO模块来实现遥控、用PLCAI模块来实现遥测、用PLC通信功来完成与微机保护单元通讯。利用PLC各种模块可以很方便实现“三遥”基本功能。

3 地铁供电变电站自动化系统设计

3.1 系统结构

变电站管理单元内主监控部分采用可编程控制器PLC。CPU模块采用80586处理器,主频66MHz，内存2M，并配有存放数据、可调参数和软件 RAM和FLASH MEMORY。能对CPU及I/O进行自诊断。

电源模块，采用冗余配置。电源采用冗余配置，系统输入两路直流电源，保证系统1路电源失电时，系统仍可无扰动安全运行，提高系统可靠性。通讯模块采用Modbus+通讯模块。

间隔层微机保护装置RS-485总线分成几个组，连接到网桥Modbus通讯口上，网桥收集数据并将这些数据MB+网络送到主监控单元PLC。

系统主监控单元可可编程网桥编制不同规约，满足与不同智能设备之间接口需要。MODBUS网桥NW-BM85C002 MB+网桥/多路转换器，每台网桥具有4个通讯口与间隔层智能设备通讯，网桥将MODBUS协议数据进行协议转化，MB+网络与PLC建立网络通讯;同时中央信号屏中还配有可编程网桥NW-BM85C485，MB+网络与PLC连接，每个可编程网桥具有四个通讯协议可编程RS-485口，本方案中对其中两个口进行编程，使之IEC-60870-7-101与中央控制中心通讯。

系统网络通讯层向上可编程网桥RS-422接口采用IEC60870-5-101国际标准规约实现与控制中心通讯;向下网络通讯层网桥RS-422接口MODBUS标准规约实现与主变电站内各开关柜或保护屏内微机综合保护测控单元等智能装置通讯，满足变电所综合自动化系统控制、测量、保护技术要求。网桥与智能设备及控制中心通讯，由网桥实现协议转换，降低PLCCPU模块负荷率，提高系统可靠性。

配置液晶显示器，用于变电所内监控、软件维护，设备调试，站控层操作等人机接口。带有液晶显示器实现站内数据显示和控制。液晶显示以汉字实时显示所内所有事故、预告信号、所内各微机综合保护测控单元运行状态。事件变位内容、时间等。当多个事故信号同时发生时,液晶显示报警装置按新旧次序，所内时间分辨率范围内依次显示各种信息, 并能存储。操作员按钮对显示进行选择,必要时操作员可该组操作按钮对开关进行所内集中控制。

“就-远方”控制切换装置。为便于系统运行需要，中央信号屏内装有“就-远方”切换开关，实现就控制和远方控制之间方式切换和闭锁。变电站控制上，方便分层控制和管理。

系统电源采用冗余配置，系统输入两路直流电源，保证系统一路电源失电时，系统仍可无扰动安全运行，提高系统可靠性。

3.2 开放式、宜扩展性设计

可以与满足相应标准规约(profibus, spabus, modbus等)其它公司相关(IED)互联进行信息交换。充分考虑到变电站扩建、改造等因素，间隔层设备基于模块式标准化设计，可要求随意配置，变电站层设备设置灵活。

网络通讯层设计考虑到工业以太网、CAN、422、modbus+等现场总线接口设计，能充分满足大流量实时数据传送实时性和可靠性。

3.3 软件设计

PLC软件方面，PLC以循环扫描和中断两种方式来执行程序。完成所有RTU功能，PLC

采用循环扫描方式，与各个间隔层保护单元进行通讯。Modbus总线，读取各个保护单元遥测、遥信信息，同时总线通讯对各个智能保护装置进行设点操作，实现对开关遥控功能。本系统采用了Quantum系列PLC配套concept编程软件中FBD方式，进行了PLC组态，实现了变电站自动化三遥功能。

遥控功能组态。使用合适功能块组合，可以实现你所要功能。其中功能块有concept软件FFB libarary 提供标准功能块，也可以自己定义，自己独特功能块。

遥信实现，有两种方式。一种是通讯方式，当变电站设备发生变位时，PLC与智能保护装置通讯，读取变位信息到PLC中，并将其上送给控制中心。另一种为DI模块方式，连接设备位置继电器，PLCDI模块能够感知设备变位信息。

遥测实现也包含两种方式。一种是通讯方式，PLC与智能保护装置通讯，实时获取保护装置采集遥测量信息，相当于由保护装置完成现场级采集功能。另一种为AI模块方式，由PLC自己来完成现场遥测量采集，并将采集到数据存放RAM中。网桥将RAM中遥测量信息，作为二级数据，实时与控制中心进行通讯。

网桥中报文接收分析程序分析控制中心传来报文，分析认为其是遥控报文，对其进行报文解析，将获取遥控对象信息写入PLC，由PLC程序与智能保护装置通讯，来完成遥控功能。

3.4 系统功能及特点

变电站自动化实施对变电站各种设备进行实时控制和数据采集，实现对各种设备微机控制、监视、逻辑闭锁、微机测量以及实现所间开关联跳功能。

变电站自动化系统特点:

(1) 完善自检功能，除通信对各单元进行监控外，各单元中保护和监控模块都具有极强自检功能，同时二者相互监视，一旦发生异常，及时报警，提高系统运行可靠性。

(2) 开关、刀闸状态信息采用常开及常闭双位置接点，软件判断其合法性。

(3) 监控系统采用PLC代替传统RTU，各智能模块采集数据现场总线上传到通讯控制器。

(4) 取消了常规光字牌，采用计算机模拟光字牌，并按不同电压等级分层模式来显示。

(5) 简化防误闭锁设计，重要设备之间用硬接线实现闭锁功能，综合自动化软件具备软件逻辑判别功能，但考虑到已有运行和检修经验，一般不后台软件中进行闭锁。

(6) 对暂态变位信号，经软件处理，采用自保持方式，未经人工确认信号不会消失。

4 结束语