使用EDA軟體進行電子資訊類課程教學

使用eda軟體進行電子資訊類課程教學

摘要：本丈介紹了eda軟體在電子資訊類課程中的應用： 系統模擬和工程實踐。對eda軟體在電子信良類課程中的輔助教學功能進行了研究，同時片電子資訊課程的教學改革作了探討。

關鍵詞：eda ewb matlab 'svstem view

1、電子資訊類課程與eda軟體的盆要性

隨著社會的不斷髮展，對電子資訊類畢業生的需求越來越大，許多理工科學校都開設了電子資訊類相關係( 專業) 。電子資訊類專業是電子技術、通訊工程、電腦科學等專業的統稱，是當今高校的熱門專業。電子資訊類專業的基礎課程包含《電路分析》，《類比電路》，《數位電路》，《訊號與系統》，( 通訊原理》，《數字訊號處理》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資訊科技的電路系統設計方法。eda技術的發展和推廣，極大地影響著電子資訊類課程的教學思想、教學方法、教學內容和培養目標。目前市面上有許多eda軟體，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資訊理論教學服務。eda軟體具有圖形直觀，模擬準確等優點。

隨著高校教學改革的進行，特別是隨著學分制的推廣，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模擬實驗教學彌補了傳統的硬體實驗的不足，同時提高了電子資訊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模擬作為實驗教學對等的實驗專案列人教學計劃是一個很好的實驗教學解決方案。

2、甚於eda軟體的電子資訊類課程教學研究

基於eda軟體的電子資訊類基礎課程教學包括兩個方面： 系統模擬與工程實踐。

2 1 系統模擬系統模擬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模擬模型，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資訊、資料或資料。

eda模擬技術是隨著計算機技術發展起來的一門科學技術。eda技術所採用的eda軟體較多但各有特色，任何一門課程的教學都不能由一個軟體來包羅，應該區別對待使用，選擇使用。eda軟體作為課程模擬教學和實驗的一種輔助手段，減少了板書時間，顯示直觀，修改編輯引數方便，是現代教學的重要組成部分。表1是作者為電子資訊類基礎課程推薦使用的eda軟體。

ewb是electro nic workbench軟體的簡稱，是基於元件級的電路設計和模擬軟體，從6.0 版本開始，該軟體的名稱改為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》，《類比電路》，《數位電路》的教學和實際實驗的模擬驗證實驗。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軟體，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模擬方法。為了將類比電路分為廣義的放大器和濾波器的思路，《類比電路》的模擬可分為三個部分：基本電路性質、幅度變換電路、頻率變換電路。《數位電路》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軟體是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。該軟體的特點是：強大的計算功能、計算結果和程式設計視覺化及極高的程式設計效率。它充分利用了windows的互動性、多工功能和圖形功能，開發了矩陣的智慧表示方式，建立了一種建立在c語言基礎上的高階語言。將《訊號與系統》、《數宇訊號處理》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。在吒訊號與系統》中可以為學生提供了“訊號分析”、“訊號抽樣”、“系統模擬”、“系統特性”及“濾波器設計”五大模擬實驗，實驗內容由介面一一引導，步步展開，完全利用了matlab軟體的特點，操作簡便、介面直觀。模擬中每一部分的資訊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，顯示了訊號分析與系統設計的動態模擬過程，給人以直觀的感受。在《字訊號處理》中可實現訊號譜分析、濾波器設計、訊號的時頻分析等模擬，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、模擬和分析的視覺化設計軟體。它既能按物理概念直接建立分析和模擬模型，又能提供直觀數學模型分析和模擬的工具是一個基於訊號級的系統模擬軟體。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模擬。尤具特色的是，可以很方便地進行各種濾波器的設計。系統備有通訊、輯、數字訊號處理(dsp)、射頻/ 模擬、分碼多重進接個人通訊系統(cdma/ pcs) , 數宇視訊廣播(dvb)系統、自適應濾波器、第三代無線移動通訊系統等專業庫可供選擇。它支援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，同時允許使用者使用c/c++編寫使用者程式，作為內建。在通訊庫中，對matlab庫支援。在《通訊原理》中，可以通過system view對其它軟體不易模擬的時域波形、眼圖、功率譜、星座圖等進行模擬。

系統模擬不僅難了理論教學，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，電子資訊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軟體是protel ,matlab及m“ plus, 筆者多年的教學經驗來看，電子資訊類專業最好在先開設工程製圖(學習使用autocad軟體) 電子電路cad課程開設實用的pro tel 軟體，當然教學重點不在於模擬，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、除錯等，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。

電子資訊類專業均開設了eda技術，筆者認為此部分的教學重點不侷限於maxplus軟體進行vhdl語言的學習，應將硬體fpca,cpld結合起來，同時有必要將微控制器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語言或組合語言那樣遂條語句講授，最好是結合具體例項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軟體進行教學，集中體現了電子資訊的特徵：訊號十系統+硬體。在這之中，訊號是資訊的載體，系統是訊號處理的手段，硬體是資訊傳遞的基石，一切教學的起點和終點都應回到硬體，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軟體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。