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现代数字系统的设计方法专业：电力电子与电力传动学号：212012*********姓名：刘滔摘要随着微电子技术和计算机技术的不断发展，在涉及通信、国防、航天、工业自动化、仪器仪表等领域的电子系统设计工作中，EDA技术的含量正以惊人的速度上升，它已成为当今电子技术发展的前沿之一。
现代社会电子产品更新换代的速度越来越快，传统的自下而上(Bottom-Up)的设计方法越来越适应不了这种挑战。
随着可编程逻辑器件集成规模的迅速扩大，自身功能的不断完善，以及计算机辅助设计技术的不断发展，在现代电子系统设计领域，EDA(Electronic Design Automation)技术便引起了人们的极大关注。
设计者的工作仅限于利用软件的方式来完成对系统硬件功能的描述。
相应的FPGA/CPLD器件，在EDA工具的帮助下，就可以得到最后的设计结果。
本文首先阐述了EDA技术的基本概念、发展过程和基本特征，最后着重分析EDA技术在两个不同层次上的工作流程，即电路级设计和系统级设计，引入了一种自顶向下的高层次电子设计方法。
关键词：设计方法电子系统设计EDA一、现代数字系统设计的概述EDA（Electronic Design Automation）工程是现代电子信息工程领域中一门发展迅速的新技术。
EDA的定义有广义和狭义之分，广义定义EDA包括半导体工艺设计自动化、可编程器件设计自动化、电子系统设计自动化、印制电路板设计自动化、仿真与测试故障诊断自动化等。
狭义定义的EDA就是电子设计自动化。
EDA技术主要有四个方面：1、可编程逻辑器件，即应用EDA技术完成电子系统设计的载体；2、硬件描述语言（VHDL 或者 Verilog）。
它用来描述系统的结构和功能，是EDA的主要表达手段；3、配套的软件工具。
它用来完成电子系统的智能化设计；4、实验开发系统。
在整个EDA设计电子系统的过程中，实验开发系统是实现可编程器件下载和验证的工具，现代EDA技术是20世纪90年代初从计算机辅助设计、辅助制造和辅助测试等工程概念发展而来的。
小人法摘要本文简述了设计的概念和内涵，涉及的内容和研究对象。
由于传统设计不能满足人们的需要，对比传统设计和现代设计，进一步提出现代设计的目标和特点。
最后介绍了现代设计的经典理论——TRIZ理论，主要详细介绍了小人法，以及小人法的应用举例。
1.设计的概念和内涵“设计”一词有广义和侠义两种概念。
从广义上来讲，设计就是将人类的理想变为现实的实践活动。
从侠义上来讲，设计是指完成满足一定客观需求的技术系统的活动，该技术系统包括图纸、软件程序、其他技术文档等。
从一般意义上来讲，技术系统是指完成某个特定功能或职能的各个事物的集合，产品就是人造技术系统。
产品设计即属于“设计”侠义概念的范畴。
关于设计的含义，可以综合理解为：为了满足人类社会的要求，将预定的目标通过人们的创造性思维，经过一系列规划、分析和决策，产生载有相应的文字、数据、图形等信息的技术文件，以取得最满意的社会和经济效益。
然后，或通过实践将设计转化为某项工程，或通过制造将设计转化为产品，造福于人类。
产品设计过程从本质上来说就是创造性的思维与活动过程，是将创新构思转化为有竞争力的产品过程。
随着科学技术和生产力的不断发展，设计和设计科学也在不断向更深更广的层次发展，其内容、要求、理论和手段都在不断更新，设计的内涵和外延也都在扩大。
设计不再仅仅是考虑构成产品的物质条件和能够满足的功能要求，而是综合了经济、社会、环境、人机工程学、人的心理、文化层次等多种因素的系统设计。
从设计内容上看，设计贯穿了产品从孕育到消亡的整个生命周期，涵盖了需求获取、概念设计、技术设计、详细设计、工艺设计、营销设计及回收设计等设计活动，并把实验、研究、设计、制造、安装、使用、维修作为一个整体来进行规划。
当今世界，由于科学技术的飞速发展，新的领域不断被开辟出来，新技术不断涌现，促进了经济的高速发展。
同时，也是企业间的竞争日益激烈，而且这种竞争已成为世界范围内技术水平、经济实力的全面发展。
现代设计方法是随着当代科学技术的飞速发展和计算机技术的广泛应用而在设计领域发展起来的一门新兴的多元交叉学科。
以满足市场产品的质量、性能、时间、成本、价格综合效益最优为目的,以计算机辅助设计技术为主体,以知识为依托,以多种科学方法及技术为手段,研究、改进、创造产品和工艺等活动过程所用到的技术和知识群体的总称。
现代设计方法有:并行设计、虚拟设计、绿色设计、可靠性设计、智能优化设计、计算机辅助设计、动态设计、模块化设计、计算机仿真设计、人机学设计、摩擦学设计、反求设计、疲劳设计一、并行设计并行设计是一种对产品及其相关过程(包括设计制造过程和相关的支持过程)进行并行和集成设计的系统化工作模式。
强调产品开发人员一开始就考虑产品从概念设计到消亡的整个生命周期里的所有相关因素的影响，把一切可能产生的错误、矛盾和冲突尽可能及早地发现和解决，以缩短产品开发周期、降低产品成本、提高产品质量。
并行设计作为现代设计理论及方法的范畴，目前已形成的并行设计方法基本上可以分为两大类:(l)基于人员协同和集成的并行化。
就是把组成与产品方面有关的，针对给定设计任务的专门的、综合性的设计团体(企业)协同起来。
丰田的产品开发过程有四个主要内容：●一个产生主要设计的概念论文的规划阶段●同步设计的系统设计阶段●一个具有设计标准的详细设计阶段●一个精益生产的样机模具阶段。
●广泛地协调，不仅仅在设计而且还有生产以及销售●协调从概念到市场完整的项目●概念创造以及概念支持者●规格、成本目标、设计以及主要部件选择，确信产品概念精确地被转换为车型的技术细节●直接地、经常地与设计师以及工程师交流●建立与顾客直接接触（产品经理办公室实施它自己的市场调查，除了通过市场营销进行的定期市场调查）。
前端设计设计环节与供应商实现设计的集成多部门协调研发以客户为中心降低批量规模(2)基于信息、知识协同和集成的并行化。
该方法基于计算机网络来实现，各零部件的设计人员通过计算机网络对机电产品进行设计，并进行可制造性、经济性、可靠性、可装配性等内容的分析及时的反馈信息，并按要求修改各零部件的设计模型，直至整个机电产品完成为止。
产品系统设计课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握产品系统设计的基本原理和方法，提高学生的创新能力和实践能力。
具体包括以下三个方面：1.知识目标：学生能够理解产品系统设计的基本概念、原理和方法，了解产品设计的历史和发展趋势，掌握产品设计的基本流程和技巧。
2.技能目标：学生能够运用产品系统设计的方法和技巧，进行创新产品的设计和实践，提高解决实际问题的能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生对产品设计的热爱和兴趣，提高学生的审美素养和创新意识，培养学生的团队协作能力和沟通表达能力。
二、教学内容根据课程目标，本课程的教学内容主要包括以下几个方面：1.产品系统设计的基本概念和原理：包括产品设计的定义、目的、意义和方法等。
2.产品设计的历史和发展趋势：介绍产品设计的发展历程，分析当前产品设计的趋势和未来的发展方向。
3.产品设计的基本流程和技巧：包括需求分析、概念设计、详细设计、原型制作和用户测试等环节。
4.创新产品的案例分析：分析国内外成功的产品设计案例，总结其成功经验和启示。
5.产品设计的实践操作：学生通过实际操作，完成一个创新产品的设计实践。
三、教学方法为了实现课程目标，本课程将采用多种教学方法，包括：1.讲授法：教师讲解产品系统设计的基本概念、原理和方法，引导学生掌握相关的理论知识。
2.案例分析法：通过分析成功的产品设计案例，让学生了解产品设计的实践应用和经验教训。
3.讨论法：学生进行小组讨论，促进学生之间的交流和思考，培养学生的团队协作能力。
4.实验法：学生通过实际操作，完成一个创新产品的设计实践，提高学生的实践能力和创新能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将准备以下教学资源：1.教材：选择一本权威、实用的产品设计教材，作为学生学习的主要参考资料。
2.参考书：推荐一些相关的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：收集一些与产品设计相关的视频、图片等多媒体资料，用于课堂演示和引导学生思考。
学号：XXXXXXXX 天津商业大学论文现代设计方法及其应用学院:生物技术与食品科学学院专业班级:轻工过程与装备1501学生姓名:***学号：XXXXXXX2016年1月3日现代设计方法及其应用摘要：设计是人类改造自然的基本活动之一。
它与人类的生产活动及生活紧密相关。
人类在改造自然的历史长河中，一直从事设计活动，通过成功的设计物品来满足文明社会的需要。
人类生活在大自然和人类自身“设计”的世界中，从某种意义上讲，人类文明的历史，就是不断进行设计活动的历史。
以下我将会概括这学期所学习的主要现代设计方法及学习现代设计方法的意义。
关键词：现代设计；人类；自然；文明社会从广义上说，设计是指为了达到某一特定目的，从构思到建立一个切实可行的实施方案，并且用明确的手段表示出来的系列行为。
设计的目的既可以是精神性的也可以是物质性的。
在漫长的历史进程中，出现了两种主要形式的设计活动，一是单纯为了满足审美需求而出现的艺术设计，一是单纯为了满足功能需求而出现的工程设计。
通常所说的设计一般指工业产品设计，是把设计理解为根据客观需求完成满足该需求的技术系统的图纸及技术文档活动。
随着科学技术和生产力的不断发展，设计和设计科学也在不断向深度和广度发展，其内容、要求、理论、和手段等都在不断更新，产品设计概念的内涵和外延也在扩大。
1. 设计方法学1.1设计方法的涵义方法是人类思维的宝贵财富，是探索科学真理的钥匙。
认识事物、解决问题都需要正确的方法。
好的方法将为人们开展更广阔的图景，使人们认识更深层次的规律，从而更有效地改造世界。
设计方法学是一门新兴学科，是现代设计方法的重要组成部分。
工业产品设计是一种创造性活动，设计的结果直接影响产品性能质量、成本和企业经济效益。
由于在产品开发和提高产品设计水平的工作中，科学的设计方法起着重要的作用，因此加强对产品设计方法学的研究有着十分重要的意义。
系统工程是在控制论、信息论、运筹学及管理科学基础上发展起来的，用于解决工程问题，使之达到最优化设计、最优控制和最优管理的一门科学。
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第一节：绪论
现代产品设计系统观：
1 、观念的建立：产品设计是一个过程系统，而且，从属于更大的系统。
2 、观念建立的意义：将改变产品设计概念局限于单纯的技能和方法的认识，而将产品设计
纳入系统思维和系统操作的过程。将实物水平上升到复杂的系统水平。
3 、科学的发展的趋势：即分支化和一体化的趋势。
一、科学迅速地分化，新的分支越来越多、越来越细化；
二、边缘学科、综合学科层出不穷，许多并不相同的学科在某个层次上携起手来，互相
渗透。
4 、学科发展的规律，从根本上促进设计思维凡是个的发展，也促进了设计学科系统性思维
方式的发展。具体表现在：
一、人们观察问题的眼光由“实物中心”逐步转向“系统中心”，人们在产品设计活动
中不仅仅是对其本身实体的认识，而是作为一个系统，作为某个更大是系统的部分、要素和
组成来认识，转向系统事物的发生、过程、功能、关系的认识。
二、科学一体化的发展趋势，打破了学科之间的界限，使不同学科之间，不同学科认识
对象之间存在着共同的规律。
三、人们不仅以解剖学的眼光来看待各个局部或学科的分支，而且越来越重视事物的整
体以及整体部的关系。
1.2 现代产品的系统化特征：
现代产品的基本特征是：以工业化手段、以机械化分工作业的可互换式生产方式进行生
产和制造。
（一）、产品信息化：
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产品信息化标志：
1 、产品制造正步入信息化时代：所谓工业就是工业社会中的制造业。物质、能量和信息是
制造业的三大要素。
工业化时代：机器制造机器——肢体的延伸。
信息化时代：机器控制机器——大脑的延伸。计算机辅助设计（ CAD ）、计算机辅助工程
（ CAE ）、计算机辅助工艺设计（ CAPP ）、计算机辅助制造（ CAM ）。
两者的根本区别：信息化的目的是开发人的无限的智力资源。
2 、产品的发展方的趋向信息化：
产品的先进性与独创性，先进性：指由新技术、新材料产生的先进性；或者由现有技
术、经验和新材料产生的先进性。所谓独创性一般指产品由于采用新技术、新材料或引进技
术所产生的全新产品或在某一市场围属于全新产品。
一、多功能化即扩一产品的功能及使用围。如：集收、录、唱、视于一体的组合音响或
家庭影院系统。
二、 复合化，即改进产品的结构，减少产品的零部件，缩小产品的体积，减轻产品的
重量，使这一体化。
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三、短小轻薄化即通过改变产品的结构，减少产品的零部件，缩小产品的体积，减轻其
重量，使之便于操作，携带运输及安装。
四、智能化、知识化、即把一般人需要长期学习才能掌握的知识和技术转化到产品中去
五、精神化，即人们的产品需求从以往的对物质的追求转向对精神的追求。
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3 、产品开发设计信息化
产品开发设计新方法——并行设计及其主要支撑技术：
一、CAD/CAD/CAPP/CAM （随机、动态、的交互关系）
二、反向工程，反向是指直接从模型或实物获得数控加工程序，再通过数控程序的几何
数据零件图纸的一种技术。
三、快速出样技术
四、虚拟产品制造与虚拟产品开发
五、全面质量控制体系
（二）、产品系列化
1 、定义：通常把相互关联的成组，成套的产品称作系列产品
2 、系统产品的形式：
一、品牌性系列在一个品牌之下的多种独立的产品
二、 成套系列：由多种独立功能产品组成一个产品系统。
三、单元系列：单元产品之间具有某种相关性和依存关系。构成完成的产品系列。
如果把一件产品看作是一个包含着若干要素的系统的话，那么系列产品就可以
被看作是一个多极系统；如果把系列产品看作是一个系统的话，那么其中的一件产品就是一
个相对于系统的要素。系列产品所体现出来的这一特征，具有以下的实际意义。
第一、对于商品的意义
第二、对于生产的意义
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（三）、产品的商品化
1 、产品只有进入流通状态，才能成为商品，产品只有成为商品，才能产生价值。
2 、商品一般具有的属性：
一、商品具有使用价值
二、商品具有价值
三、商品具有交换属性
（四）、产品生态化
1、 绿色设计：绿色产品是绿色设计的最终体观，是产品绿色程度的载体。
2、绿色产品的特征：
一、立足于产品和产品的部分可重复使用
二、立足于产品或产品的部分可回收翻新多次利用
三、产品在使用寿命完结时可安全地过和处理。
3、绿色设计定义：被认为是以绿色技术为原则所进行的产品设计。
第二节：系统的基本概念
2.1 系统定义：由若干要素以一定的结构形式联结构成的具有某种功能有机整体。
2.2 系统的核心思想、系统的整体观念
一、子系统定义：系统是由具有相互联系，相互制约关系的若干组成部分结合在一起，
并且具有特定功能的有机整体。
二、系统按其性质和特点可分为：
三、自然系统：本来就存在的由自然组成的系统。
四、人工系统：指经过人的意识通过实践活动创造而出现右组成系统。
五、系统还有分为：
1、简单系统的复杂系统
2、开放系统和封闭系统
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3、静态系统和动态系统
第三节：产品系统的概念
3.1 “个”与“集”的关系
一个产品可以是一个系统，也可以是一个要素；一组产品可以是一个系统，也可能是上一级
系统的子系统或要素。
3.2 “个”与“集”的方法
一、“个”的方法（分散设计）
二、“集”的方法（注重协作、交流、寻求共同之处、优点多）
3.3 “种”与“类”的概念
一、种——品种（下位概念）
二、类——分类、归纳（上位概念）
三、“类”大于“种”。
四、品的分类体系是产品系统化特征的具体体现。系列化产品就是“种”与“类”系统
关系的具体形式。
3.4 产品系统三因素
一、产品系统的核心：宏观上是由物质、能量和信息构成，而在存在方式和属性上却表
现为要素、结构和功能因素。
二、产品系统三因素：
第一、要素：要素和系统是一对相对存在的畴。
第二、结构：结构是若干要素相互联系、相互作用的方式。
（ 1 ）、有序性
（ 2 ）、整体性
（ 3 ）、稳定性
第三、功能：把系统与外部环境相互联系和作用过程的秩序及能力
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第四节：产品设计系统
4.1 设计方法的构成
产品设计方法系统、包括以下有机联系的要素
一、明确设计目标和方向的方法
二、为达到目标的途径
三、为达到目标的策略手段
四、为达到目标而必须运用的工具和手段
五、为有效运用工具的必须遵循的程序方法
以上各要素环环相扣，层层相联，构成了有机的设计方法系统
4.2 产品设计的过程系统
1、产品设计是一种由多重相关要素构成的方法系统，也可以认为是一个由多种方法构
成的过程系统
2、从产品诞生到消亡的整个生命过程看，产品设计活动仅仅是一个子系统，如果企业
的宏观策略上看，产品设计只能是大系统中的一个关键要素。
第五节：设计方法系统模式
5.1 O — R — O 模式：（客体——联系——产业）
所谓 O — R — O 系统，即客体（要素）、联系（结构）、产出（功能）系统模式。
5.2 串行模式
1、定义：将设计过程中的各个环节视为系统的要素，而要素之间的构成关系是按一定
顺序进行的。所构成的系统即为串行系统。
2、流程图式：要素 1 ——要素 2 ——要素 3
3、串行系统突出特征是要素之间具有相关性和依次产生制约性。
5.3 并行模式
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1、定义：就是对产品及相关过程进行集成，并行设计的系统化的设计模式。
2、并行模式则是以要素的网络结构关系为基本特征的。
