使用EDA軟件進行電子信息類課程教學

使用eda軟件進行電子信息類課程教學

摘要：本丈介紹了eda軟件在電子信息類課程中的應用： 系統仿真和工程實踐。對eda軟件在電子信良類課程中的輔助教學功能進行了研究，同時片電子信息課程的教學改革作了探討。

關鍵詞：eda ewb matlab 'svstem view

1、電子信息類課程與eda軟件的盆要性

隨着社會的不斷髮展，對電子信息類畢業生的需求越來越大，許多理工科學校都開設了電子信息類相關係( 專業) 。電子信息類專業是電子技術、通信工程、計算機科學等專業的統稱，是當今高校的熱門專業。電子信息類專業的基礎課程包含《電路分析》，《模擬電路》，《數字電路》，《信號與系統》，( 通信原理》，《數字信號處理》等。

eda(electro nic design automation，電子設計自動化)技術是現代電子工程領域的一門新技術。它能提供了基於計算機和信息技術的電路系統設計方法。eda技術的發展和推廣，極大地影響着電子信息類課程的教學思想、教學方法、教學內容和培養目標。目前市面上有許多eda軟件，他們雖都不是專為教學而設計開發的，但是在教學中我們可以使用它為電子信息理論教學服務。eda軟件具有圖形直觀，仿真準確等優點。

隨着高校教學改革的進行，特別是隨着學分制的推廣，每門課的教學時數大大壓縮，課時資源緊張和經費不足是每個學校教學改革面臨的一大難題。eda仿真實驗教學彌補了傳統的硬件實驗的不足，同時提高了電子信息類教學技術檔次和教學本身的趣味性，節省了教學經費和教學時間，因此將eda仿真作為實驗教學對等的實驗項目列人教學計劃是一個很好的實驗教學解決方案。

2、甚於eda軟件的電子信息類課程教學研究

基於eda軟件的電子信息類基礎課程教學包括兩個方面： 系統仿真與工程實踐。

2 1 系統仿真系統仿真是根據被研究的真實系統的數學模型，結合所用的計算機建立仿真模型，然後在計算機上計算、分析、研究，從而獲得真實系統的定量關係，從而加深對真實系統的認識和理解，為理論教學提供所需的信息、數據或資料。

eda仿真技術是隨着計算機技術發展起來的一門科學技術。eda技術所採用的eda軟件較多但各有特色，任何一門課程的教學都不能由一個軟件來包羅，應該區別對待使用，選擇使用。eda軟件作為課程仿真教學和實驗的一種輔助手段，減少了板書時間，顯示直觀，修改編輯參數方便，是現代教學的重要組成部分。表1是作者為電子信息類基礎課程推薦使用的eda軟件。

ewb是electro nic workbench軟件的簡稱，是基於元件級的電路設計和仿真軟件，從6.0 版本開始，該軟件的名稱改為multis im。它的主要優點是容易學習操作簡單，顯示直觀，特別適用於剛熟悉使用計算機的低年級學生學習使用和理論教師的課程教學。從目前使用的情況來看，主要用於( 電路分析》，《模擬電路》，《數字電路》的教學和實際實驗的仿真驗證實驗。在大多數學校的教學計劃中，《電路分析》開設較早，教學時首先要讓學生學習使用ewb軟件，同時選擇部分實驗進行驗證性。在這之中重要的是學習一種仿真方法。為了將模擬電路分為廣義的放大器和濾波器的思路，《模擬電路》的仿真可分為三個部分：基本電路性質、幅度變換電路、頻率變換電路。《數字電路》分為時序邏輯電路和組合邏輯電路兩個部分，數字技術是當今電子發展的主流，時序邏輯更是後續課程的重點。

matlab軟件是matrix laboratory (矩陣實驗室) 的簡稱。它作為一門語言，已得到越來越多師生和科研、工程技術人員的認可。它是目前許多高校理工類專業作為一門必( 選)修的重要應用性課程。該軟件的特點是：強大的計算功能、計算結果和編程可視化及極高的編程效率。它充分利用了windows的交互性、多任務功能和圖形功能，開發了矩陣的智能表示方式，創建了一種建立在c語言基礎上的高級語言。將《信號與系統》、《數宇信號處理》的教學內容和matlab語言緊密、有機地結合起來，使學生在學習基礎理論知識的同時學會應用matlab，在學習應用matlab的同時，加深對基礎知識的理解，增強學生的計算機應用能力，從而提高教學效果。在吒信號與系統》中可以為學生提供了“信號分析”、“信號抽樣”、“系統仿真”、“系統特性”及“濾波器設計”五大仿真實驗，實驗內容由界面一一引導，步步展開，完全利用了matlab軟件的特點，操作簡便、界面直觀。仿真中每一部分的信息框闡述了有關實驗內容的基本概念、基本性質及實驗步驟。演示框如同通用示波器，顯示了信號分析與系統設計的動態仿真過程，給人以直觀的感受。在《字信號處理》中可實現信號譜分析、濾波器設計、信號的時頻分析等仿真，能夠增強學生對理論問題的理解和掌握。

system view是美國elanix公司研製的一個動態系統設計、仿真和分析的可視化設計軟件。它既能按物理概念直接建立分析和仿真模型，又能提供直觀數學模型分析和仿真的工具是一個基於信號級的系統仿真軟件。它可以構造各種複雜的模擬、數字、數模混合及多速率系統，可用於各種線性、非線性控制系統的設計和仿真。尤具特色的是，可以很方便地進行各種濾波器的設計。系統備有通信、輯、數字信號處理(dsp)、射頻/ 模擬、碼分多址個人通信系統(cdma/ pcs) , 數宇視頻廣播(dvb)系統、自適應濾波器、第三代無線移動通信系統等專業庫可供選擇。它支持多速率系統的並行系統，無限制分層結構，廣泛的濾彼和線性系統設計，同時允許用户使用c/c++編寫用户程序，作為內建。在通信庫中，對matlab庫支持。在《通信原理》中，可以通過system view對其它軟件不易仿真的時域波形、眼圖、功率譜、星座圖等進行仿真。

系統仿真不僅難了理論教學，同時能為學生提供一種自主學習環境。這樣可以培養學生的基本實驗能力深化對有關課程知識的理解，提高學習效率。

2.2 工程實踐eda是在cad的基礎上發展起來的，電子信息類專業是實踐性很強的專業，課程教學一定要和生產實際結合起來。在工程中，使用較多的eda軟件是protel ,matlab及m“ plus, 筆者多年的教學經驗來看，電子信息類專業最好在先開設工程製圖(學習使用autocad軟件) 電子電路cad課程開設實用的pro tel 軟件，當然教學重點不在於仿真，結合《電子技能與工藝》，它的重點在於元器件選擇、電路佈局、佈線、製版、焊接、調試等，讓學生設計製作出正確實用的pcb電路板。為以後走向工作崗位打下堅實的基礎。

電子信息類專業均開設了eda技術，筆者認為此部分的教學重點不侷限於maxplus軟件進行vhdl語言的學習，應將硬件fpca,cpld結合起來，同時有必要將單片機等技術結合起來聯成一個綜合系統o vhd)語言的學習主要以引導性教學為主，不能像c語言或彙編語言那樣遂條語句講授，最好是結合具體實例講解最基本的語句現象，餘下內容可在課後由學生自行完成。

3、結束語

通過eda軟件進行教學，集中體現了電子信息的特徵：信號十系統+硬件。在這之中，信號是信息的載體，系統是信號處理的手段，硬件是信息傳遞的基石，一切教學的起點和終點都應回到硬件，即如何實現的問題，只要把握好了這一點，學生的動手能力和創新梢神一定能得以提高。通過eda軟件進行軟硬結合的教學，體現了經典與現代的結合，基本理論與工程技術相結合，數字解析方法與計算機輔助方法相結合，是現代教育技術的一次飛躍。