EDA对数字电子技术课程设计的影响范文

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摘要:本文分析了传统的数字电子技术课程设计的不足 ，阐述了在课程设计中引入 eda 技术的必要性和优越性。

关键词:课程设计;数字电子技术;EDA;实验平台

进入 21 世纪以来，随着微电子技术、电子技术和计算机技术的飞速发展，数字电子技术及其应用向着更为深入、更为广泛的层次扩展。 电子产品的设计周期和上市时间日益缩短，电子产品的功能更加丰富，性能更加优良，由此推动了电子系统设计技术向电子设计自动化 EDA 方向发展，并且对 EDA 技术及其应用提出了更高的要求。

1.课程设计的背景

中国石油大学（华东）的“电工电子学”课程是“国家级精品课程”，以着重培养学生的系统观念、工程观念、科技创新等基本素质为教学方针。 多年来在教学和科研中紧跟电子技术发展的每一个关键时刻，教学组的教师都适时地对内容体系和教材进行更新和完善，坚持不断进行课程改革，取得了丰硕的成果。“数字电子技术课程设计”是为大二学生暑期开设的一门必修课程，它是“数字电子技术基础”和“电子技术实验”等课程的后续课程，主要以培养学生的实践能力和创新精神为目标，加深学生对理论知识的理解，切实提高动手和解决问题的能力。

2.课程设计的选题

针对电子专业的特点，我们在数字电子技术课程设计部分采用了“基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)实现电阻、电感、电容的测量” 这一题目。 测量工作原理是将被测量转换成频率，由CPLD 实现频率的计算， 并转换成被测量信号后输出显示 。 电阻、电感、电容经过转化电路，完成电阻/频率(R/ F)转换，电容/频率(C/ F)转换，电感/频率(L/ F)转换。用 CPLD 测量其频率，具体功能分块包括：多路选择开关、分频器、时间闸门计数器、测量计数器等。频率测量的主要部件是一个带门控计数端的计数器（测量计数器），被测信号（被测频率）由此计数器计数。 如果门控计数器的开门计数时间恰好为 1 秒，则测量计数器的计数值就是输入信号的频率。 若改变开门计数时间，即可改变频率测量的量程。 如开门时间为 0.1 秒，则量程为×10，开门时间为 0.01 秒，量程为×100，开门时间为 0.001 秒，量程为×1000。由计数器的数值即可换算电阻、电感、电容的大小。本课题要求设计一个测量电阻、电感、电容的 4 位十进制数字显示的数显仪表，根据频率计的测频原理，由测频量程需要，选择合适的时基信号即闸门时间，对输入被测信号进行计数，实现测量的目的。 其数显测量范围为 0-99990Hz，满刻度量程分为 9999、99990 两档，手动转换量程，当输入计数值大于实际量程时有溢出指示。

3.课程设计的实现

(1)按照现代数字系统的 Top-Down 模块化设计方法，提出数字频率计的整体设计方案，并进行正确的功能划分，分别提出并实现控制器、受控器模块化子系统的设计方案。

(2)针对 isp LEVER 的 EDA 设计环境 ，采用 VerilogHDL 语言，完成受控器模块（测量计数器）的设计，并采用 Abel 语言编程进行仿真。

(3)在 isp LEVER 的 EDA 设计环境中 ，完成基于 Verilog 语言实现的控制器模块（闸门计数器，量程开关，选择开关）的设计，并采用 Abel语言进行仿真。(4)基于 isp LEVER 的 EDA 设计环境 ，采用 Verilog HDL 语言或原理图，完成顶层模块的设计并采用 Abel 语言编写测试向量文件进行仿真。

4.结束语

通过课程设计的锻炼，学生可以增强综合分析问题及解决问题的能力，激发学习兴趣和潜在的能动性。 有学生在总结报告中写道：“通过这次课程设计， 我切身体会到给出一个命题，利用 Verilog 语言编程实现这个命题，并利用软件模拟仿真，看功能是否得以实现的全过程。 一方面学到了许多新知识，另一方面使我们对数字电子设计的全过程有了一个全面的了解，同时也深刻感受到利用 EDA 软件实现电子设计的强大优势。 这样的课程设计很适合我们，使我们受益匪浅”。

作者:张勇 张冬至 单位:中国石油大学信息与控制工程学院

 参考文献:

[1]王君红, 刘复玉, 任旭虎. “电工电子学 ”实验教学模式改革[J]. 实验科学与技术, 2012, 10(5): 76-78.

[2]于云华. 数字电子技术基础[M]. 东营: 中国石油大学出版社, 2008: 392-399.