电子设计自动化第二讲
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《电子设计自动化》课程教学大纲一、课程基本信息1.课程代码:072018X2.课程名称:电子设计自动化3.总学时/周学时/学分:54/3/34.考核方式:考查5.开课院(系):计算机与电子信息系6.面向专业:电子信息工程、电子工艺与管理7。
对应职业资格证书课程名称:无二、课程性质与目标1. 课程性质:随着计算机技术的发展,电子设计自动化(EDA)技术得到了高度重视和广泛应用,并在深度和广度上不断发展。
目前,电子及机电测控系统的设计已经无法脱离EDA工具的支持,掌握EDA技术已成为电子信息和电子工程专业学生所必备的基本技能之一。
本课程注重EDA技术的实用性,从设计方法、开发工具等方面进行较为系统的讲解,尤其重视实践技能的训练。
内容主要包括印制电路板设计过程、可编程逻辑器件(CPLD/FPGA)、硬件描述语言、可编程模拟器件以及相关EDA开发工具Protel DXP、MAX+plusII等.2. 课程目标:本课程通过讲授、上机、实验等教学环节,使学生掌握印制电路板设计、可编程逻辑器件、硬件描述语言、可编程模拟器件、EDA开发工具等各方面知识,掌握应用EDA技术进行电子系统设计、仿真与实现的方法,提高学生实践动手能力,培养较为全面的工程素质。
三、教学基本内容及要求第一章 EDA技术概述(一)教学的基本要求1。
了解EDA技术的发展及应用.2。
理解EDA技术的定义。
(二)教学具体内容1。
1 EDA技术的发展历程1.2 EDA技术的应用1.3 EDA技术的发展趋势(三)教学重点和难点EDA技术的定义(四)考试内容及要求EDA技术的定义。
第二章 EDA技术的设计方法(一)教学的基本要求1.了解EDA技术的传统设计方法。
2。
理解EDA技术的现代设计方法。
3.掌握EDA技术的设计过程。
(二)教学具体内容2.1 传统的设计方法2。
2 现代设计方法2。
3 EDA设计过程2。
4 EDA工具软件介绍(三)教学重点和难点1.EDA技术的现代设计方法。
电子设计自动化教案第一章:电子设计自动化概述1.1 电子设计自动化的定义与意义1.2 电子设计自动化的发展历程1.3 电子设计自动化的应用领域1.4 电子设计自动化的发展趋势第二章:电子设计自动化工具2.1 电子设计自动化工具的分类2.2 电子设计自动化工具的选择2.3 电子设计自动化工具的使用方法2.4 电子设计自动化工具的案例分析第三章:电子设计自动化流程3.1 电子设计自动化的基本流程3.2 电子设计自动化流程的优化3.3 电子设计自动化流程的实施步骤3.4 电子设计自动化流程的案例分析第四章:电子设计自动化关键技术4.1 数字逻辑设计4.2 模拟电路设计4.3 微电子设计4.4 硬件描述语言第五章:电子设计自动化实践项目5.1 项目选择与分析5.2 项目实施步骤5.3 项目成果评价5.4 项目案例分析第六章:电子设计自动化软件工具6.1 主流电子设计自动化软件介绍6.2 电子设计自动化软件的使用技巧6.3 电子设计自动化软件的协同设计6.4 电子设计自动化软件案例分析第七章:硬件描述语言与synthesis 7.1 硬件描述语言的基本概念与语法7.2 硬件描述语言的编写技巧7.3 synthesis的基本原理与流程7.4 synthesis案例分析第八章:模拟与数字电路验证8.1 模拟电路验证方法与工具8.2 数字电路验证方法与工具8.3 混合信号电路验证方法与工具8.4 电路验证案例分析第九章:FPGA与ASIC设计流程9.1 FPGA与ASIC设计的基本概念9.2 FPGA与ASIC设计的流程9.3 FPGA与ASIC设计的注意事项9.4 FPGA与ASIC设计案例分析第十章:电子设计自动化未来发展趋势10.1 新兴技术对电子设计自动化影响10.2 电子设计自动化在物联网应用10.3 电子设计自动化在应用10.4 电子设计自动化未来发展趋势探讨重点和难点解析重点环节一:电子设计自动化的定义与意义解析:理解电子设计自动化的基本概念是学习后续内容的基础,需要重点关注。
电子设计自动化技术20世纪末,电子设计技术获得了飞速的开展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透到社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的开展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高,产品更新换代的节奏也变得越来越快。
微电子技术的进步表现在大规模集成电路加工技术即半导体工艺技术的开展上,使得表征半导体工艺水平的线宽差不多到达了90nm,并还在不断地缩小,在硅片单位面积上,集成了更多的晶体管。
集成电路设计正在不断地向超大规模、极低功耗和超高速的方向开展;专用集成电路ASIC 〔ApplicationSpecificIntegratedCircuit〕的设计本钞票不断落低,在功能上,现代的集成电路已能够实现单片电子系统SOC〔SystemOnaChip〕。
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技术确实是基本依靠功能强大的计算机,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技术使得设计者的工作仅限于利用软件的方式,即利用硬件描述语言和EDA软件来完成对系统硬件功能的实现,这是电子设计技术的一个巨大进步。
另一方面,在现代高新电子产品的设计和生产中,微电子技术和现代电子设计技术是相互促进、相互推动又相互制约的两个环节;前者代表了物理层在广度和深度上硬件电路实现的开展,后者那么反映了现代先进的电子理论、电子技术、仿真技术、设计工艺和设计技术与最新的计算机软件技术有机的融合和升华。
因此,严格地讲,EDA技术应该是这二者的结合,是这两个技术领域共同孕育的奇葩。
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幅员设计技术、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那么容纳了更多的内容,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。
电子设计自动化EDA教程课程设计简介电子设计自动化(EDA)是一种利用计算机软件工具来设计、模拟和验证电子设备的过程。
近年来,EDA成为了电子工程师不可或缺的工具,通过EDA工具可以在电子产品开发过程中提高效率和质量。
因此,学习电子设计自动化至关重要。
本文档是针对大学电子工程专业学生的EDA课程设计,内容涵盖了EDA的基础知识、常见EDA工具和实践操作等方面。
通过本课程的学习,学生们可以掌握EDA 的基本理论知识和实践技能,为日后的电子产品开发和设计提供基础支持。
课程目标•掌握EDA基础理论,了解EDA工具的概念和分类•熟悉常用EDA工具的使用,了解其特点和优缺点•学习EDA设计工作流程,包括原理图绘制、电路仿真、PCB设计、芯片验证等•实践操作,掌握EDA工具的使用技巧和项目管理方法•提高团队合作意识和沟通能力,增强解决问题的能力课程内容第一章:EDA概述1.1 EDA的定义和发展历史1.2 EDA软件的分类和应用领域第二章:EDA基础理论2.1 电路分析和设计基础知识2.2 数字电路和模拟电路的差异和联系2.3 动态系统建模和仿真理论第三章:EDA工具及其使用3.1 常用EDA工具的介绍和应用场景3.2 原理图绘制和电路仿真工具的使用3.3 PCB设计工具的使用和项目管理3.4 芯片验证和测试工具的使用和应用第四章:项目实践4.1 团队合作和角色分工4.2 项目规划和需求分析4.3 项目实现和测试4.4 项目总结和展示课程评估平时成绩•课堂出勤情况(10分)•课堂表现和互动(10分)•实验报告和作业(20分)期末考核•设计报告和项目演示(60分)教学方法本课程采用理论讲解、实践操作和项目实践相结合的教学方法。
•理论授课:交互式课堂教学,学生自主思考和讨论。
•实验操作:以工程项目为背景,学生可以动手操作和跟随实验教材。
•项目应用:学生可以独立或组队自行选择EDA工具进行电子产品开发,并撰写设计报告和演示项目。
课程代码:D0302025《电子设计自动化》教学大纲适用层次:专科适用专业:电气适用学时:42[专业选修课]本课程大纲是根据我校电气技术专业2006年的教学计划而制定的。
一、课程的性质、目的和任务电子设计自动化技术是现代电子工程领域的一门新技术,它使广大学生和工程技术人员掌握先进的电子电路设计和实验方法、适应现代电子电路设计自动化潮流、初步具备电子电路设计和测试能力。
着重学习基于电路级的仿真的设计软件和电路板设计软件的基本操作方法。
二、课程的基本要求了解电子设计自动化的—般知识,初步具有用计算机仿真电路、绘制电路原理图和印制板电路设计的能力。
1、了解电子产品的需求、电子设计造化的相关概念以及所使用的主要工具;2、掌握使用EWB和Multisim进行电路仿真的主要方法;3、掌握使用Protel绘制电路原理图的方法和原理图元件编辑的方法;4、掌握PCB图和PCB封装元件的设计方法。
三、课程的教学内容< 一>理论教学1、EWB软件的基本操作:EWB软件的基本操作方法、EWB软件的直流工作点分析方法、EWB软件的交流频率分析方法2、实用电路的仿真与分析:用EWB对整流滤波和稳压电路的分析计算、利用EWB对二极管应用电路的仿真与分析、放大电路的静态工作点设置、放大电路的交流频响特性及相关参数的仿真分析方法、放大电路基于EWB的瞬态分析与参数扫描分析的仿真方法3、Protel原理图设计:Protel软件界面的基本操作、一般电路的绘制方法、层次原理图的绘制方法、4、PCB的设计:一般印制电路板的结构、放置PCB各种对象的相关参数设置和操作步骤、手动制作PCB的布局和布线地操作步骤与方法、利用向导制作PCB 板的操作步骤、元件自动布局和自动布线的操作步骤、相关参数的设置方法、利用电路图生成网络表后PCB的制作方法5、元件与元件封装:新建原理图元件库、原理图元件的制作、新建PCB封装库、PCB封装元件的制作6、各种报表的生成与应用:电路原理图设计中网络表、元件引脚列表等报表的含义、电路原理图设计中网络表、元件引脚列表等报表的生成、印制电路板设计中电路板信息等报表的含义、印制电路板设计中电路板信息等报表的生成7、Multisim仿真应用:Multisim软件的界面与操作环境、Multisim软件元件库的操作、利用Multisim软件创建仿真电路的基本操作、使用常用仪表对电路进行测试、使用Multisim进行数字电路元件分析、使用Multisim进行数字电路综合应用分析<二>实践教学1、EWB软件的基本操作:EWB软件的基本操作方法、EWB软件的直流工作点分析方法、EWB软件的交流频率分析方法2、实用电路的仿真与分析:用EWB对整流滤波和稳压电路的分析计算、利用EWB对二极管应用电路的仿真与分析、放大电路的静态工作点设置、放大电路的交流频响特性及相关参数的仿真分析方法、放大电路基于EWB的瞬态分析与参数扫描分析的仿真方法3、Protel原理图设计:Protel软件界面的基本操作、一般电路的绘制方法、层次原理图的绘制方法、4、PCB的设计:一般印制电路板的结构、放置PCB各种对象的相关参数设置和操作步骤、手动制作PCB的布局和布线地操作步骤与方法、利用向导制作PCB 板的操作步骤、元件自动布局和自动布线的操作步骤、相关参数的设置方法、利用电路图生成网络表后PCB的制作方法5、元件与元件封装:新建原理图元件库、原理图元件的制作、新建PCB封装库、PCB封装元件的制作6、各种报表的生成与应用:电路原理图设计中网络表、元件引脚列表等报表的含义、电路原理图设计中网络表、元件引脚列表等报表的生成、印制电路板设计中电路板信息等报表的含义、印制电路板设计中电路板信息等报表的生成7、Multisim仿真应用:Multisim软件的界面与操作环境、Multisim软件元件库的操作、利用Multisim软件创建仿真电路的基本操作、使用常用仪表对电路进行测试、使用Multisim进行数字电路元件分析、使用Multisim进行数字电路综合应用分析四、教学的基本要求< 一>理论教学1、EWB软件的基本操作a)了解EWB软件的基本操作方法b)掌握EWB软件的直流工作点分析方法c)掌握EWB软件的交流频率分析方法2、实用电路的仿真与分析a)掌握用EWB对整流滤波和稳压电路的分析计算方法b)掌握利用EWB对二极管应用电路的仿真与分析方法c)掌握放大电路的静态工作点设置d)掌握放大电路的交流频响特性及相关参数的仿真分析方法e)掌握放大电路基于EWB的瞬态分析与参数扫描分析的仿真方法3、Protel原理图设计a)熟悉Protel软件界面的基本操作b)掌握一般电路的绘制方法c)掌握层次原理图的绘制方法4、PCB的设计a)了解一般印制电路板的结构b)掌握放置PCB各种对象的相关参数设置和操作步骤c)掌握手动制作PCB的布局和布线地操作步骤与方法d)了解利用向导制作PCB板的操作步骤e)了解元件自动布局和自动布线的操作步骤f)掌握相关参数的设置方法g)掌握利用电路图生成网络表后PCB的制作方法5、元件与元件封装a)掌握新建原理图元件库的方法b)掌握原理图元件的制作方法c)掌握新建PCB封装库的方法d)掌握PCB封装元件的制作方法6、各种报表的生成与应用a)了解电路原理图设计中网络表、元件引脚列表等报表的含义b)掌握电路原理图设计中网络表、元件引脚列表等报表的生成方法c)了解印制电路板设计中电路板信息等报表的含义d)掌握印制电路板设计中电路板信息等报表的生成方法7、Multisim仿真应用a)熟悉Multisim软件的界面与操作环境b)了解Multisim软件元件库的操作c)掌握利用Multisim软件创建仿真电路的基本操作d)掌握使用常用仪表对电路进行测试e)掌握使用Multisim进行数字电路元件分析的方法f)掌握使用Multisim进行数字电路综合应用分析的方法<二>实践教学1、EWB软件的基本操作a)了解EWB软件的基本操作方法b)掌握EWB软件的直流工作点分析方法c)掌握EWB软件的交流频率分析方法2、实用电路的仿真与分析a)掌握用EWB对整流滤波和稳压电路的分析计算方法b)掌握利用EWB对二极管应用电路的仿真与分析方法c)掌握放大电路的静态工作点设置d)掌握放大电路的交流频响特性及相关参数的仿真分析方法e)掌握放大电路基于EWB的瞬态分析与参数扫描分析的仿真方法3、Protel原理图设计a)熟悉Protel软件界面的基本操作b)掌握一般电路的绘制方法c)掌握层次原理图的绘制方法4、PCB的设计a)了解一般印制电路板的结构b)掌握放置PCB各种对象的相关参数设置和操作步骤c)掌握手动制作PCB的布局和布线地操作步骤与方法d)了解利用向导制作PCB板的操作步骤e)了解元件自动布局和自动布线的操作步骤f)掌握相关参数的设置方法g)掌握利用电路图生成网络表后PCB的制作方法5、元件与元件封装a)掌握新建原理图元件库的方法b)掌握原理图元件的制作方法c)掌握新建PCB封装库的方法d)掌握PCB封装元件的制作方法6、各种报表的生成与应用a)了解电路原理图设计中网络表、元件引脚列表等报表的含义b)掌握电路原理图设计中网络表、元件引脚列表等报表的生成方法c)了解印制电路板设计中电路板信息等报表的含义d)掌握印制电路板设计中电路板信息等报表的生成方法7、Multisim仿真应用a)熟悉Multisim软件的界面与操作环境b)了解Multisim软件元件库的操作c)掌握利用Multisim软件创建仿真电路的基本操作d)掌握使用常用仪表对电路进行测试e)掌握使用Multisim进行数字电路元件分析的方法f)掌握使用Multisim进行数字电路综合应用分析的方法五、学时分配教学内容学时分配讲课实验课堂讨论小计EWB软件的基本操作 2 2 4实用电路的仿真与分析 4 4 8Protel原理图设计 2 2 4PCB板的设计 4 4 8元件与封装设计 2 2 4报表生成 2 2 4Multisim基础 4 2 6Multisim应用 2 2 4总计22 20 42六、教学大纲的说明1、本课程需要的基础支撑课程包括《模拟电子技术》、《数字电子技术》以及《计算机应用基础》,主要介绍电子设计自动化技术,以适应新技术的发展。
《电子设计自动化(EDA)》课程标准课程名称:《电子设计自动化(EDA)》适用专业:中等职业学校《电子技术应用》专业1.前言1.1课程性质本课程是中等职业学校电子技术应用专业的一门专业任选课程。
其功能是使学生掌握电子设计自动化方面的基本知识和基本技能,具备绘制电路原理图、设计印制电路板、仿真电路图等基本职业能力,为就业作前期准备。
1.2设计思路本课程总体设计思路是以电子技术应用专业相关工作任务和职业能力分析为依据确定课程目标,设计课程内容,以工作任务为线索构建任务引领型课程。
本课程主要以电路原理图绘制、印制电路板设计及电路仿真三大模块为线索进行设计。
为了充分体现任务引领、实践导向的课程思想,将课程的教学内容设计成若干个工作任务,以工作任务为中心引出相关专业知识,展开教学活动。
充分运用现代职教理念与技术,将教学和岗位的需求结合起来,将工艺规范与行业规范融入到课程中,培养学生自主学习的能力,团队协作的能力和与人沟通的能力。
使学生树立规范意识,质量意识,为以后的就业和职业发展奠定基础。
建议课时100学时。
2.课程目标过本课程的学习,能了解Protel DXP 2004软件的特点及运行环境,掌握应用Protel DXP 2004软件进行原理图绘制、电路仿真、印制电路板设计等操作,初步具备独立运用电子线路CAD软件进行简单电路设计的能力,同时提高学生分析问题的能力,合作沟通的能力,养成诚实守信的品质。
职业能力目标:●能使用Protel DXP 2004绘制电路原理图●能使用Protel DXP 2004设计印制电路板图●能使用Protel DXP 2004对电路进行仿真●能创建元件电气图形符号及封装图●具备严谨的专业思想和良好的职业道德3.课程内容与要求4.实施建议4.1教材编选1.教材选用中国水利水电出版社的《电子线路设计--Protel DXP 2004 SP2》,顾滨主编。
2.根据课程目标的要求,适当选用补充教材。
电子系统结构设计与自动化课堂讲义第一部分E D A基础知识电子设计自动化(E l e c t r o n i c s D e s i g n A u t o m a t i o n)简称E D A。
E D A技术是现代电子设计领域流行的、电子设计工程技术人员必备的技术;主要涉及全定制的专用集成电路(A S I C)设计、可编程A S I C设计以及用通用标准器件设计电子系统等三方面的技术,实质上就是利用计算机及E D A工具进行各类电子系统设计的方法。
第一章可编程A S I C与E D A技术1.1电子系统设计与A S I C技术电子系统及其设计方法什么是电子系统通常将由电子元器件或模拟、数字电路部件组成的能够产生、传输、采集、处理电信号及信息的客观实体称为电子系统。
例如,各类通信系统、雷达系统、计算机系统、电子测量系统、自动控制系统等等。
1)通信系统移动电话是包括发射机、接收机、微型计算机、音频及数字处理(D S P)、用户身份卡(S I M)等子系统的复杂电子系统。
2)自动控制系统该系统是由计算机控制的电动机转速调节系统,由五个子系统组成。
子系统的类型有数字的、模拟的和数字模拟混合的(如数字转速计及D/A部件)。
3)家庭电子设备(D V D播放机)4)计算机系统1.电子系统结构具有层次性一般地,复杂电子系统在结构上具有层次性。
它是由若干子系统组成,每个子系统又可以分解为若干子部件。
如微型计算机子系统是由微处理器、存储器、键盘、显示器等部件组成,每个部件又可分解为由许多元件组成的电路。
构成电子系统的子系统的类型有:模拟子系统、数字子系统、微处理器子系统、模/数混合子系统、D S P子系统。
2.电子系统的设计方法电子系统的设计包括两种设计方法:“自底向上”的系统设计方法、“自顶向下”的系统设计方法。
1)传统的系统设计方法(自底向上——B o t t o m u p)搭积木式的设计方法。
根据系统对各功能的要求,首先选择现有的可用的元器件来设计各个部件(模块电路),由若干部件连接成子系统,直至系统要求的全部功能都实现。