張志強(qiáng)

【摘 要】文章首先介紹了EDA技術(shù)，找出了電子工程設(shè)計(jì)過程中存在的問題，并根據(jù)問題提出了技術(shù)要點(diǎn)，為我國在機(jī)械電子工程領(lǐng)域的設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)的研究提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械電子;工程設(shè)計(jì);技術(shù)要點(diǎn);

1EDA技術(shù)

1.1EDA技術(shù)定義

EDA技術(shù)，就是以計(jì)算機(jī)為工具，設(shè)計(jì)者在EDA軟件平臺上，用硬件描述語言VHDL完成設(shè)計(jì)文件，然后，由計(jì)算機(jī)自動完成邏輯編譯、化簡、分割、綜合、優(yōu)化、布局、布線和仿真，直至對于特定目標(biāo)芯片的適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作。從廣義角度來講，它是半導(dǎo)體工藝設(shè)計(jì)自動化、可編程器件設(shè)計(jì)自動化、電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)自動化、印刷電路板設(shè)計(jì)自動化、仿真與測試以及故障診斷自動化以及形式驗(yàn)證自動化的總體工程。

1.2EDA技術(shù)的應(yīng)用

EDA技術(shù)的發(fā)展十分迅速，現(xiàn)階段在科研、教學(xué)、設(shè)計(jì)以及制造等領(lǐng)域都發(fā)揮著巨大的作用。很多大公司和企事業(yè)單位也已經(jīng)在領(lǐng)域內(nèi)對EDA技術(shù)進(jìn)行廣泛的使用，比如，在飛機(jī)制造的過程中，從設(shè)計(jì)、性能以及特性直到飛行模擬，都需要用到EDA技術(shù)。

1.2.1在教學(xué)方面

現(xiàn)在幾乎所有的理工科院校，尤其是電子信息專業(yè)都開設(shè)了EDA課程，就是為了能夠讓學(xué)生了解和掌握E-DA的基本概念和原理，從而掌握HDL語言編寫的規(guī)范和邏輯綜合的理論算法，并學(xué)會簡單的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以達(dá)到學(xué)以致用的目的。

1.2.2在科研方面

科研階段主要是通過電路的仿真工具來完成電路的設(shè)計(jì)，通過虛擬器來進(jìn)行電子產(chǎn)品的調(diào)試，把OLI器件的開發(fā)應(yīng)用到設(shè)備中。比如，當(dāng)用到無線通訊系統(tǒng)CDMA時，為了區(qū)分不同的呼叫對象，CDMA就需要對每個手機(jī)和基站的編碼進(jìn)行合理的區(qū)分和識別，以找到不同的呼叫對象，這種判斷依據(jù)是通過匹配濾波器的輸出顯示在輸入數(shù)據(jù)流中的探調(diào)到特定的碼序列，F(xiàn)RGA能夠提供適合的濾波器，并完成數(shù)據(jù)處理的功能，體現(xiàn)了這項(xiàng)技術(shù)在信息通訊領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用。

1.2.3在設(shè)計(jì)和制造方面

不論是高科技成果下的微處理器，還是彩電、音響等家用電器，EDA技術(shù)都在這些領(lǐng)域留下了深深的烙印。它不只是作為前期的模仿和調(diào)試而受到廣泛應(yīng)用，同時還關(guān)系到PCB的制作環(huán)節(jié)、電子設(shè)備的研發(fā)階段以及焊接電路板等重要環(huán)節(jié)。

2電子工程設(shè)計(jì)過程中存在的問題

2.1從整體的發(fā)展方向分析

2.1.1對成果缺乏一定的保護(hù)

我國的機(jī)械電子市場存在著大量的假冒偽劣產(chǎn)品以及盜用他人機(jī)械電子成果的現(xiàn)象，究其原因，一方面，是我國法律的不健全、不規(guī)范;另一方面，由于我國機(jī)械電子領(lǐng)域人員缺少這方面的法律常識，在不經(jīng)意間就可能做出違法亂紀(jì)的事情。

2.1.2對人才缺乏特定的教育

從事機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)行業(yè)的人員，相對來講，知識掌握的程度比較寬泛，機(jī)械電子專業(yè)和其他專業(yè)的學(xué)生相比人數(shù)上也比較多，所以才呈現(xiàn)出了整體分散式的教育環(huán)境，大學(xué)生都只能夠做到片面的理解，但是在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用過程中，往往需要高復(fù)合型和技術(shù)型的人員進(jìn)行操作，教育門檻的低下和應(yīng)用門檻的拔高，造成了我國缺乏真正意義上的電子人才。

2.1.3對發(fā)展缺乏系統(tǒng)的規(guī)劃

在我國，大部分的機(jī)械電子工程互相之間都是獨(dú)立的，無法做到有效信息的整合，長時間保持這樣的現(xiàn)狀，就會導(dǎo)致設(shè)計(jì)理念一直處在固有的階段而無法進(jìn)步。

2.2從具體的細(xì)節(jié)進(jìn)行分析

2.2.1設(shè)計(jì)過程中的不認(rèn)真態(tài)度

機(jī)械電子工程是一項(xiàng)精密度較高的操作工種，不可否認(rèn)，經(jīng)驗(yàn)會為這一項(xiàng)工作帶來比較大的優(yōu)勢，但是很多失敗的設(shè)計(jì)結(jié)果證明，經(jīng)驗(yàn)并不是全部，有太多的例子能夠反映出在進(jìn)行實(shí)際操作時，需要的不僅僅是經(jīng)驗(yàn)，還有對這份工作的重視。

2.2.2設(shè)計(jì)人員缺乏理論知識

這點(diǎn)剛好對應(yīng)前文人才缺乏的問題，當(dāng)對一個門禁系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時，設(shè)計(jì)人員往往會把該系統(tǒng)簡單的理解為對于人員的管制系統(tǒng)，卻忽略了其應(yīng)該具有的記錄和報(bào)警功能。還有把系統(tǒng)中的防破壞功能簡單的理解為防止遭到物理破壞，實(shí)際則應(yīng)是延伸為破壞之后，相應(yīng)其他出口能否做到有效的啟動，對于知識理解上的偏差將會導(dǎo)致制造出的產(chǎn)品在質(zhì)量上存在重大差異。

2.2.3電子工程中的不確定因素

大部分機(jī)械電子工程的設(shè)計(jì)過程，都是依照相應(yīng)的理論基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)的，不過也有少數(shù)設(shè)計(jì)要根據(jù)具體的實(shí)際情況來進(jìn)行完善和修復(fù)，把看似死板的工作做得靈活化，現(xiàn)實(shí)中則增加了不少難度。

3電子工程設(shè)計(jì)過程中的技術(shù)要點(diǎn)

3.1仿真分析

對于機(jī)械電子工程而言，在完成之前需要經(jīng)過仿真實(shí)驗(yàn)，來確定該產(chǎn)品是否具有現(xiàn)實(shí)意義上的可行性，以確保之前的設(shè)計(jì)計(jì)劃能在之后的批量生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。在進(jìn)行仿真分析時，提供數(shù)據(jù)支持的技術(shù)當(dāng)屬EDA，通過它可以根據(jù)每個電路環(huán)節(jié)中的函數(shù)來分析之后，實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)建模，并對該模型進(jìn)行仿真分析，這項(xiàng)技術(shù)能夠準(zhǔn)確的檢測出產(chǎn)品的實(shí)踐性，并且還能夠依照產(chǎn)品的參數(shù)特性進(jìn)行推廣，大大地提高了行業(yè)內(nèi)對于機(jī)械電子生產(chǎn)過程中的便捷性和準(zhǔn)確性，無疑也是會在未來整體提升我國機(jī)械電子工程行業(yè)仿真分析的高度。

3.2優(yōu)化設(shè)計(jì)

拿到一個完整的設(shè)計(jì)方案時，由于不確定這個方案的穩(wěn)定性和可行性，就要對其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)能夠在最大程度上保證容差。實(shí)際工作中，傳統(tǒng)的電子工程設(shè)計(jì)原則無法滿足電子系統(tǒng)容差和環(huán)境的全面檢查，更不能勘測到內(nèi)部的電件環(huán)境，這樣就會導(dǎo)致方案中存在設(shè)計(jì)漏洞，從而影響整個設(shè)計(jì)過程。通過EDA技術(shù)，就能夠有效的解決這一問題，因?yàn)樗軌蛑苯訉Νh(huán)境進(jìn)行精確的計(jì)算，以此來找到原件在實(shí)際環(huán)境中需要的溫度、壓力等數(shù)據(jù)，并把這些數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的分析，優(yōu)化電子工程方案，保證產(chǎn)品能夠完全的投入到穩(wěn)定工作中，加強(qiáng)了機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)中的安全性。

3.3防靜電設(shè)計(jì)

機(jī)械電子產(chǎn)品主要是根據(jù)當(dāng)初設(shè)計(jì)者規(guī)定的設(shè)計(jì)程序進(jìn)行工作。面臨如今科技飛速發(fā)展的大前提，集成電路的設(shè)計(jì)工作已經(jīng)越來越呈現(xiàn)復(fù)雜化，同時，也為更好的防靜電設(shè)計(jì)提出了挑戰(zhàn)?，F(xiàn)實(shí)中，靜電對于整個設(shè)備的破壞非常巨大，強(qiáng)力電場能夠?qū)χ苓叺碾姾蛇M(jìn)行吸引，以此來破壞絕緣體以及降低元件的靈敏度，甚至有可能出現(xiàn)電路燒毀的情況，直接讓之前進(jìn)行的所有工作化為烏有，可見靜電對于電子產(chǎn)品的影響之大。所以，這就要求工作人員對防靜電區(qū)域進(jìn)行合理的劃分，以保持其清潔，以減少靜電發(fā)生的幾率。

3.4電路特性的有效性分析

電路特性的有效性分析環(huán)節(jié)，是EDA技術(shù)的重要內(nèi)容。在設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品時，完善的數(shù)據(jù)和特性分析之后，才能進(jìn)行理論分析，所以，就要保證數(shù)據(jù)和特性的正確度，通過傳統(tǒng)的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法會有很多限制，無法做到數(shù)值高準(zhǔn)確度的特性，也會對實(shí)際的電力測試造成比較大的影響，甚至?xí)?dǎo)致整個設(shè)計(jì)過程失敗。EDA技術(shù)的全面測試功能，就可以很好的保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，防止設(shè)計(jì)方案出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性的差異，以確保整個設(shè)計(jì)過程的整體性和合理性，最終達(dá)到提高行業(yè)水平，讓機(jī)械電子行業(yè)能夠有一個平穩(wěn)的發(fā)展勢頭。

4結(jié)語

綜上所述，可以發(fā)現(xiàn)機(jī)械電子工程對于當(dāng)下科技的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重要的推動作用，現(xiàn)階段，越來越多的學(xué)者都加強(qiáng)了相關(guān)行業(yè)的研究與學(xué)習(xí)，為的就是實(shí)現(xiàn)機(jī)械電子行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。不過眼下我國的機(jī)械電子工程在設(shè)計(jì)的過程中還有很多不足之處，需要專業(yè)人員在實(shí)際工作中進(jìn)行改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

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（作者身份證：132527198012026019）