導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇電子設(shè)計(jì)論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

傳統(tǒng)的電子設(shè)計(jì)方法多采用自底向上的設(shè)計(jì)方法，自頂向下的的設(shè)計(jì)方法是一種低效、低可靠性、費(fèi)時(shí)費(fèi)力且成本高昂的設(shè)計(jì)手段。隨著微電子技術(shù)發(fā)展，借助于DEA設(shè)計(jì)工具，可以自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)從高層次到低層次的轉(zhuǎn)換，使自頂向下的設(shè)計(jì)過(guò)程得以實(shí)現(xiàn)。

2傳統(tǒng)電子設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)十二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器

2.1設(shè)計(jì)框圖在本設(shè)計(jì)中，十二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器用四個(gè)CP下降沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)，其中有相應(yīng)的跳變，即跳過(guò)了1011110011101111四個(gè)狀態(tài)，這在狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖1中可以清晰地顯示出來(lái)。選擇四個(gè)時(shí)鐘脈沖下降沿觸發(fā)的JK觸發(fā)器，因要使用同步電路，所以時(shí)鐘方程應(yīng)該為。

2.2求狀態(tài)方程由所示狀態(tài)圖可直接根據(jù)電路次態(tài)的卡諾圖得到相應(yīng)的狀態(tài)方程。

2.3求驅(qū)動(dòng)方程用狀態(tài)方程與特性方程做比較，可得對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)方程。

2.4畫邏輯電路圖根據(jù)所選用的觸發(fā)器,便可以畫出由四個(gè)JK觸發(fā)器構(gòu)成的簡(jiǎn)易邏輯電路圖，如圖2。

3EDA電子設(shè)計(jì)

十二進(jìn)加法制計(jì)數(shù)器十二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器的工作原理是指當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)升沿到來(lái)時(shí)，且復(fù)位信號(hào)clr低電平有效時(shí)，就把計(jì)數(shù)器的狀態(tài)清0。在clr復(fù)位信號(hào)無(wú)效（即此時(shí)高電平有效）的前提下，當(dāng)clk的上升沿到來(lái)時(shí)，如果計(jì)數(shù)器原態(tài)是11，計(jì)數(shù)器回到0態(tài)，否則計(jì)數(shù)器的狀態(tài)將加1。通過(guò)VHDL語(yǔ)言編寫源程序，并對(duì)程序在QuartusII6.0進(jìn)行仿真得到圖3所示結(jié)果。從上面所舉的例子可以得到以下的結(jié)論：若以傳統(tǒng)的方法來(lái)設(shè)計(jì)，需要用一塊萬(wàn)能板將芯片固定，在布線的時(shí)候用線將各個(gè)引腳連起來(lái)。如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，還得將原來(lái)的設(shè)計(jì)拆掉再次焊接測(cè)試，再檢查，如此反反復(fù)復(fù)的進(jìn)行，這樣就增長(zhǎng)了設(shè)計(jì)的時(shí)間周期。這樣既花費(fèi)了大量的時(shí)間，也耗費(fèi)了大量的勞動(dòng)力。若以QuartusII軟件設(shè)計(jì)，完成設(shè)計(jì)描述后用VHDL來(lái)編寫代碼十二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的代碼，通過(guò)編譯器進(jìn)行排錯(cuò)編譯。若出現(xiàn)錯(cuò)誤，只須在計(jì)算機(jī)上檢查代碼是否有誤，或邏輯關(guān)系是否正確?？梢院苋菀椎貙?duì)它進(jìn)行修改，來(lái)適應(yīng)不同規(guī)模的應(yīng)用。并且這些設(shè)計(jì)只是在電腦上進(jìn)行，如果調(diào)試時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤，只需要在電腦上進(jìn)行改動(dòng)。這樣就可以避免在板上進(jìn)行測(cè)試不對(duì)又拆而造成器件損壞的浪費(fèi)。采用EDA軟件的優(yōu)點(diǎn)是其與工藝的無(wú)關(guān)性。這使得工程師在功能設(shè)計(jì)、邏輯驗(yàn)證階段，可以不必過(guò)多考慮門級(jí)邏輯實(shí)現(xiàn)的具體細(xì)節(jié)，只需要利用系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)芯片的要求，施加不同的約束條件，即可設(shè)計(jì)出實(shí)際電路。

4結(jié)束語(yǔ)

篇2

（一）暑期賽前培訓(xùn)階段經(jīng)過(guò)中期培訓(xùn)以后，按照比賽要求讓學(xué)生自愿組隊(duì)。在隊(duì)內(nèi)，隊(duì)員按負(fù)責(zé)單片機(jī)和EDA程序設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)和報(bào)告撰寫進(jìn)行分工。指導(dǎo)教師根據(jù)我校在競(jìng)賽中擅長(zhǎng)儀器儀表和通信兩個(gè)方向，對(duì)學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)培訓(xùn)。在培訓(xùn)的過(guò)程中著重培養(yǎng)學(xué)生檢索資料的能力、系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力、分析排除故障能力、設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫能力等。賽前培訓(xùn)每個(gè)題目一般安排8天左右時(shí)間，分資料查找、方案認(rèn)證、單元電路設(shè)計(jì)、系統(tǒng)電路調(diào)試和測(cè)試這幾個(gè)階段。為了讓學(xué)生適應(yīng)比賽現(xiàn)場(chǎng)氛圍，賽前半月進(jìn)行模擬比賽演練，嚴(yán)格按照比賽時(shí)間和規(guī)則要求學(xué)生完成規(guī)定的任務(wù)。在競(jìng)賽組委會(huì)下達(dá)了競(jìng)賽所需儀器設(shè)備和器件后，準(zhǔn)備好相關(guān)的儀器和器件，并讓學(xué)生進(jìn)行有針對(duì)性的準(zhǔn)備。

（二）賽后工作在學(xué)生完成參賽作品測(cè)試后，召集指導(dǎo)老師和參賽學(xué)生召開專門會(huì)議，對(duì)本屆比賽的作賽后總結(jié)，總結(jié)本次比賽題目涉及的知識(shí)點(diǎn)，完成項(xiàng)目時(shí)的不足之處，以及今后努力的方向。最后，并把所有訓(xùn)練時(shí)和競(jìng)賽的技術(shù)資料歸檔保存，傳承給下一屆的學(xué)生作為參考。

二、大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽促進(jìn)了我校電子信息類專業(yè)課程體系和教學(xué)內(nèi)容的改革

通過(guò)組織學(xué)生參加大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽，發(fā)現(xiàn)我校電子信息類學(xué)生存在理論基礎(chǔ)較好而動(dòng)手能力較差、參與意識(shí)較強(qiáng)而工程素養(yǎng)不足等現(xiàn)象。這說(shuō)明現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容和課程體系急需改革，如：在平時(shí)實(shí)驗(yàn)課中，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多而自主設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)少，單科性實(shí)驗(yàn)多而綜合性實(shí)驗(yàn)少，采用傳統(tǒng)的方法多而應(yīng)用最新的技術(shù)少。針對(duì)這些問(wèn)題，我們對(duì)現(xiàn)有的電子信息類課程體系進(jìn)行了一些調(diào)整和改革。

（一）理論和實(shí)踐并重，不斷完善課程體系和教學(xué)內(nèi)容根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽內(nèi)容，我們對(duì)課程體系和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整，調(diào)整主要內(nèi)容有三個(gè)方面，第一，理順各門課之間的銜接關(guān)系，做到教學(xué)內(nèi)容知識(shí)寬但不重復(fù)。些外，為了讓學(xué)生了解電子信息領(lǐng)域的新知識(shí)和新技術(shù)，我們?cè)谶x修課中開設(shè)了《前沿技術(shù)講座》課程，分別講述各自研究方向的新知識(shí)、新技術(shù)和新應(yīng)用。第二，在重視理論教學(xué)的同時(shí)，加強(qiáng)了實(shí)踐教學(xué)。除了增加了實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)和綜合實(shí)驗(yàn)課程外，還在選修課中增加了《電子線路設(shè)計(jì)制作》、《電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)》等兩門綜合設(shè)計(jì)性選修課，在實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)增加了《綜合設(shè)計(jì)》實(shí)踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)生有更多的時(shí)間參與實(shí)踐,提高了他們的實(shí)踐動(dòng)手能力和工程應(yīng)用能力。第三，由于可編程器件的不斷發(fā)展和應(yīng)用，對(duì)電子信息類的程序設(shè)計(jì)能力提出了更高的要求。在課程體系中，我們?cè)黾印稊?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》等程序設(shè)計(jì)類課程，以加強(qiáng)對(duì)學(xué)生程序設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)。

（二）實(shí)踐教學(xué)體系改革根據(jù)大學(xué)生電子競(jìng)賽對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的要求。通過(guò)研究與探索，我們優(yōu)化了實(shí)踐教學(xué)體系,按照學(xué)生認(rèn)識(shí)———訓(xùn)練———?jiǎng)?chuàng)新能力形成規(guī)律,整合實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容,構(gòu)建由專業(yè)認(rèn)知、專業(yè)技能訓(xùn)練、課程實(shí)驗(yàn)、開放式實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)、中期實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、科技競(jìng)賽組成的實(shí)踐教學(xué)體系，實(shí)踐教學(xué)的比例占總學(xué)時(shí)的27%左右。實(shí)踐教學(xué)體系整合課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,按照基本實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)四個(gè)層次設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)方面，對(duì)于基礎(chǔ)性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，我們規(guī)定了必做內(nèi)容和選做內(nèi)容；對(duì)綜合性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，我規(guī)定了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求和擴(kuò)展要求。這樣，對(duì)學(xué)生即達(dá)到某一實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡墓残杂?xùn)練，又實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)生的個(gè)性化培養(yǎng)。

（三）不斷豐富教學(xué)方法和教學(xué)手段，提高了教學(xué)的質(zhì)量和效率除了采用傳統(tǒng)的板書和多媒體技術(shù)教學(xué)手段之外，我們盡可能將各種EDA仿真軟件應(yīng)用到理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。讓學(xué)生很直觀地認(rèn)識(shí)到各種理論知識(shí)在實(shí)際中的應(yīng)用及應(yīng)用效果。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，對(duì)于安裝電路和焊接電路等一些技能性工作，我們要求學(xué)生在課外學(xué)時(shí)完成。采用這些教學(xué)方法和手段，不僅提高了教學(xué)質(zhì)量和效率，而且節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本和實(shí)驗(yàn)室的有效利用率。

三、電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽促進(jìn)了創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)

大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的功能、性能、類型及實(shí)驗(yàn)室的管理模式提出了更高的要求，原來(lái)實(shí)驗(yàn)室常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器和管理模式不能滿足大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、工程應(yīng)用型人才以及創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的要求。為了給學(xué)生創(chuàng)新型的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和教師的科研創(chuàng)造一個(gè)良好的平臺(tái)，我們建成了電子創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)以建設(shè)先進(jìn)、實(shí)用、開放的現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)室為目標(biāo)，建成了7個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)：高頻電路實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、EDA實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、單片機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、電子測(cè)量、綜合電路實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、DSP實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和通信工程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。電子創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室能滿足綜合課程設(shè)計(jì)、學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)、電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、教師科研和創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的需要。電子創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室以開放性建設(shè)模式為基礎(chǔ)建立了較為完善的開放制度，為最大限度地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室的效能，除實(shí)驗(yàn)教學(xué)所安排的時(shí)間段外，其他時(shí)間段面向所有學(xué)生開放，這種管理方式，保障了多元化實(shí)踐教學(xué)模式的正常運(yùn)行。

四、大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽促進(jìn)師資隊(duì)伍的建設(shè)

大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽題目有類型較多，涉及的知識(shí)幾乎涵蓋到電子信息類專業(yè)的專業(yè)必修課和專業(yè)選修課的所有知識(shí)。在指導(dǎo)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的過(guò)程中，教師會(huì)接觸到各種各樣的知識(shí)和技術(shù)，在指導(dǎo)競(jìng)賽過(guò)程中，教師和教師、教師和學(xué)生之間的交流會(huì)更加拓寬教師的學(xué)術(shù)和專業(yè)視野，每一屆比賽結(jié)束之后留下的技術(shù)資料更是教師最寶貴的資料。經(jīng)過(guò)歷屆指導(dǎo)，教師在參與實(shí)踐的過(guò)程中，不斷積累經(jīng)驗(yàn)，吸收前沿知識(shí)和技術(shù)。這不僅對(duì)他們提高教學(xué)水平有很大幫助，而且也會(huì)慢慢找到自己的研究方向，并充分運(yùn)用以往的研究經(jīng)驗(yàn)，形成清晰的學(xué)術(shù)觀念，逐漸地提高自己的科研能力。因此，競(jìng)賽的指導(dǎo)過(guò)程也是中青年教師提高教學(xué)能力和增強(qiáng)科研能力的過(guò)程。

五、結(jié)語(yǔ)

篇3

論文摘要:介紹了電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的建設(shè)與管理的經(jīng)驗(yàn),簡(jiǎn)要分析了由此給教學(xué)產(chǎn)生的實(shí)際影響。

由于集成電路技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的高度發(fā)展,設(shè)計(jì)自動(dòng)化的觀念和EDA工具的使用水平已成為度量工程師能力的一個(gè)重要方面。國(guó)內(nèi)各高校都投入了大量的人力物力建立EDA實(shí)驗(yàn)室。EDA實(shí)驗(yàn)環(huán)境的硬件、軟件和服務(wù)水平在某種程度上已成為衡量該校硬件水平、教學(xué)水平和辦學(xué)水平的一個(gè)重要標(biāo)志。我校在教育部電工電子教學(xué)基地的建設(shè)過(guò)程中,始終對(duì)EDA的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)環(huán)境的建設(shè)給予了足夠地重視,專門成立了EDA(實(shí)驗(yàn))中心,旨在負(fù)責(zé)全校EDA實(shí)驗(yàn)教學(xué),EDA項(xiàng)目開發(fā)和新技術(shù)推廣工作。經(jīng)過(guò)近兩年的建設(shè),EDA中心已初具規(guī)模,為全校的EDA教學(xué)提供了良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,促進(jìn)了我校電類現(xiàn)代化課程教育的發(fā)展。

1EDA實(shí)驗(yàn)環(huán)境的建設(shè)

EDA(實(shí)驗(yàn))中心的建設(shè)起始于1998年初,學(xué)校先后投入資金近百萬(wàn)元,第一期工程建立起配備有40臺(tái)Pentium166MMX微機(jī)的多媒體實(shí)驗(yàn)室和硬件實(shí)驗(yàn)室各一個(gè);1999年進(jìn)行了第二期工程,又建起了一個(gè)包含40臺(tái)PentiumⅡ400微機(jī)和兩臺(tái)專用服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室和一個(gè)管理辦公室。并進(jìn)行了軟件建設(shè)和有關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開發(fā)。到目前為止已建立起的軟硬件環(huán)境如表1。

在EDA中心的建設(shè)中,我們遵循以下原則:

(1)創(chuàng)建一流具有EDA特色的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。EDA的實(shí)驗(yàn)環(huán)境的好壞在某種程度上直接影響電類學(xué)生對(duì)現(xiàn)代化技術(shù)的掌握,同時(shí)EDA的實(shí)驗(yàn)環(huán)境也是一個(gè)窗口,代表了一個(gè)學(xué)?，F(xiàn)代化教學(xué)的形象。EDA中心的建設(shè)不應(yīng)等同于一般的計(jì)算中心或機(jī)房的建設(shè),應(yīng)該具有EDA特色,那就是要有豐富的EDA軟硬件支持,要有得力的指導(dǎo)開發(fā)力量。為了建設(shè)好一流的EDA實(shí)驗(yàn)環(huán)境,我們成立了專家指導(dǎo)小組指導(dǎo)環(huán)境的建設(shè),并多次派人到EDA教學(xué)較好的學(xué)校去參觀學(xué)習(xí)。為了體現(xiàn)時(shí)代的特點(diǎn),我們將中心80臺(tái)機(jī)器內(nèi)部互連,整個(gè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)完全按照Internet技術(shù)規(guī)范設(shè)計(jì),能提供全套Internet服務(wù)。中心內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)還通過(guò)Linux網(wǎng)關(guān)與校園網(wǎng)相連。服務(wù)器采用WindowsNT4.0、Linux5.0、Net-ware3.12,工作站安裝了DOS6.22、Win-dows98(中、英文)、WindowsNT、Linux等操作系統(tǒng)。

(2)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),高質(zhì)量完成建設(shè)。EDA所有軟硬件設(shè)備的引進(jìn)都經(jīng)過(guò)認(rèn)真市場(chǎng)調(diào)查研究,并嚴(yán)格的檢測(cè),對(duì)不合格的產(chǎn)品堅(jiān)決清除。如曾進(jìn)一批微機(jī),檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)配置與樣機(jī)不符,立刻退貨,重新購(gòu)置。軟件的建設(shè)對(duì)EDA來(lái)說(shuō)是體現(xiàn)特色的關(guān)鍵性建設(shè),盡管EDA軟件投資較大,為保證實(shí)驗(yàn)質(zhì)量,劃出專項(xiàng)資金,引進(jìn)許多最新的正版EDA軟件。

(3)加強(qiáng)外聯(lián),尋求多方支持。EDA教學(xué)的開展需要許多方面的技術(shù)支持,為了做好這方面的工作,我們加強(qiáng)了校際之間的技術(shù)交流以及與EDA軟硬件開發(fā)商家的聯(lián)系,可以從中得到了許多必不可少的幫助,如東南大學(xué)贈(zèng)送給我們不少非常有用的EDA軟件和設(shè)備,美國(guó)Altera公司通過(guò)其大學(xué)項(xiàng)目贈(zèng)送給我們專業(yè)版和網(wǎng)絡(luò)版的Max+PlasⅡ軟件開發(fā)工具等。

(4)鼓勵(lì)師生開發(fā)EDA教學(xué)項(xiàng)目。我校EDA教學(xué)項(xiàng)目的開發(fā)進(jìn)行得比較早,并已取得了不少成就,EDA中心成立后更加強(qiáng)了這方面工作的開展,目前已自行開發(fā)并用于教學(xué)有ISP和FPGA等實(shí)驗(yàn)裝置,全定制的A-SIC實(shí)驗(yàn)環(huán)境也正在緊鑼密鼓地準(zhǔn)備中。

(5)勤儉節(jié)約,變廢為寶。EDA的某些硬件實(shí)驗(yàn)對(duì)微機(jī)要求并不高并且有可能對(duì)微機(jī)產(chǎn)生傷害,為此我們從校計(jì)算中心等地方找來(lái)約20臺(tái)淘汰了的386和486微機(jī),建成了硬件機(jī)房,很好地解決了這類問(wèn)題并節(jié)約了不少資金。

中國(guó)-2EDA實(shí)驗(yàn)環(huán)境的管理

我校的EDA實(shí)驗(yàn)環(huán)境主要面向電子工程系和自動(dòng)控制系學(xué)生,行政上掛靠電子工程系。為了便于協(xié)調(diào)管理,兩系分別任命了兼職正副主任負(fù)責(zé)中心的建設(shè)和日常管理。

在EDA(實(shí)驗(yàn))中心的日常管理中我們努力做到:

(1)全心全意為EDA教學(xué)服務(wù)。EDA(實(shí)驗(yàn))中心建立的主要目的之一就是為全校師生的EDA教學(xué)實(shí)驗(yàn)提供方便。為了做好服務(wù)工作,我們盡力滿足師生的要求。如有教師希望通過(guò)網(wǎng)絡(luò)授課,我們引進(jìn)了Lanstar網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)軟件。有教師需要提供語(yǔ)音教學(xué)服務(wù),我們購(gòu)買了無(wú)線話筒。有一些國(guó)外引進(jìn)的EDA軟件需要用英文操作系統(tǒng),中心工作人員經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn),使中英文操作系統(tǒng)能夠方便地切換。中心的Internet網(wǎng)及打印機(jī)等設(shè)備也均向師生開發(fā)。

(2)開放式的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。中心除正常設(shè)備維護(hù)日外,保持全日制開放。開放時(shí)除了安排一般值班人員外,還經(jīng)常安排對(duì)EDA技術(shù)熟悉的教師或研究生進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo),學(xué)生可以自由地上機(jī)實(shí)習(xí)。

(3)不斷推廣EDA新技術(shù)。EDA技術(shù)的發(fā)展速度非?？?我們利用中心與外界聯(lián)系較多的優(yōu)勢(shì),不斷向師生推薦EDA新技術(shù)和新方法。如我們?cè)?qǐng)經(jīng)銷商來(lái)介紹最新版本的PADS、EWB等EDA軟件的特點(diǎn)和使用方法,與東南大學(xué)EDA實(shí)驗(yàn)中心合作舉辦了兩期全國(guó)性的EDA研討班。

3效果分析

(1)EDA中心自投入使用以來(lái),已為電類專業(yè)的學(xué)生開設(shè)了“電路”、“電子線路”、“數(shù)字電路”、“信號(hào)與系統(tǒng)”等十多門課程的上百個(gè)實(shí)驗(yàn),部分實(shí)驗(yàn)還延伸到非電類專業(yè)的“電工學(xué)”課程中;每年還有幾十名本?？粕脱芯可谶@里進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)和課題上機(jī)。總上機(jī)時(shí)數(shù)已達(dá)4萬(wàn)機(jī)時(shí)。

(2)EDA中心的構(gòu)建,推動(dòng)了我校多門類課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的改革。就數(shù)字電子課程而言,迫切需要充實(shí)現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法,EDA中心的服務(wù)為此創(chuàng)造的必要的條件。由于EDA中心的大量工作,使教師可以在課常上集中精力和時(shí)間與學(xué)生一起共同體驗(yàn)前人創(chuàng)造知識(shí)的途徑與方法,而把一些繁瑣的計(jì)算交給EDA工具,學(xué)生通過(guò)EDA工具的使用去實(shí)踐他們?cè)谡n堂上學(xué)到的方法和思路。對(duì)電路分析、模擬電子線路、數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)等課也起到了同樣的作用。

(3)開放式的管理,方便了學(xué)生,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和求知欲。如有一位在給電類提高班講課的教師發(fā)現(xiàn),原擬定通過(guò)Lanstar授課系統(tǒng)對(duì)學(xué)生講授EWB的使用方法,結(jié)果在現(xiàn)場(chǎng)卻發(fā)現(xiàn),不少學(xué)生已初步學(xué)會(huì)了EWB的使用,其原因是他們已主動(dòng)地到EDA中心,通過(guò)自學(xué),進(jìn)入了EDA環(huán)境。這是一個(gè)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的例子。通過(guò)這樣的學(xué)習(xí)客觀上提高了學(xué)生的自學(xué)能力,反映了他們高度的學(xué)習(xí)熱情和求知欲,這也為他們將來(lái)自行掌握更現(xiàn)代化、更復(fù)雜的EDA工具打下了基礎(chǔ)。

(4)EDA中心成為學(xué)生第二課堂的場(chǎng)地,培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究的能力。如數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的老師利用EDA中心進(jìn)行電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽,取得很好的效果,受到了學(xué)生的歡迎。

參考文獻(xiàn):

篇4

論文摘要:介紹了電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(EDA)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的建設(shè)與管理的經(jīng)驗(yàn),簡(jiǎn)要分析了由此給教學(xué)產(chǎn)生的實(shí)際影響。

由于集成電路技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的高度發(fā)展,設(shè)計(jì)自動(dòng)化的觀念和EDA工具的使用水平已成為度量工程師能力的一個(gè)重要方面。國(guó)內(nèi)各高校都投入了大量的人力物力建立EDA實(shí)驗(yàn)室。EDA實(shí)驗(yàn)環(huán)境的硬件、軟件和服務(wù)水平在某種程度上已成為衡量該校硬件水平、教學(xué)水平和辦學(xué)水平的一個(gè)重要標(biāo)志。我校在教育部電工電子教學(xué)基地的建設(shè)過(guò)程中,始終對(duì)EDA的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)環(huán)境的建設(shè)給予了足夠地重視,專門成立了EDA(實(shí)驗(yàn))中心,旨在負(fù)責(zé)全校EDA實(shí)驗(yàn)教學(xué),EDA項(xiàng)目開發(fā)和新技術(shù)推廣工作。經(jīng)過(guò)近兩年的建設(shè),EDA中心已初具規(guī)模,為全校的EDA教學(xué)提供了良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,促進(jìn)了我校電類現(xiàn)代化課程教育的發(fā)展。

1EDA實(shí)驗(yàn)環(huán)境的建設(shè)

EDA(實(shí)驗(yàn))中心的建設(shè)起始于1998年初,學(xué)校先后投入資金近百萬(wàn)元,第一期工程建立起配備有40臺(tái)Pentium166MMX微機(jī)的多媒體實(shí)驗(yàn)室和硬件實(shí)驗(yàn)室各一個(gè);1999年進(jìn)行了第二期工程,又建起了一個(gè)包含40臺(tái)PentiumⅡ400微機(jī)和兩臺(tái)專用服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室和一個(gè)管理辦公室。并進(jìn)行了軟件建設(shè)和有關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開發(fā)。到目前為止已建立起的軟硬件環(huán)境如表1。

在EDA中心的建設(shè)中,我們遵循以下原則:

(1)創(chuàng)建一流具有EDA特色的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。EDA的實(shí)驗(yàn)環(huán)境的好壞在某種程度上直接影響電類學(xué)生對(duì)現(xiàn)代化技術(shù)的掌握,同時(shí)EDA的實(shí)驗(yàn)環(huán)境也是一個(gè)窗口,代表了一個(gè)學(xué)?，F(xiàn)代化教學(xué)的形象。EDA中心的建設(shè)不應(yīng)等同于一般的計(jì)算中心或機(jī)房的建設(shè),應(yīng)該具有EDA特色,那就是要有豐富的EDA軟硬件支持,要有得力的指導(dǎo)開發(fā)力量。為了建設(shè)好一流的EDA實(shí)驗(yàn)環(huán)境,我們成立了專家指導(dǎo)小組指導(dǎo)環(huán)境的建設(shè),并多次派人到EDA教學(xué)較好的學(xué)校去參觀學(xué)習(xí)。為了體現(xiàn)時(shí)代的特點(diǎn),我們將中心80臺(tái)機(jī)器內(nèi)部互連,整個(gè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)完全按照Internet技術(shù)規(guī)范設(shè)計(jì),能提供全套Internet服務(wù)。中心內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)還通過(guò)Linux網(wǎng)關(guān)與校園網(wǎng)相連。服務(wù)器采用WindowsNT4.0、Linux5.0、Net-ware3.12,工作站安裝了DOS6.22、Win-dows98(中、英文)、WindowsNT、Linux等操作系統(tǒng)。

(2)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),高質(zhì)量完成建設(shè)。EDA所有軟硬件設(shè)備的引進(jìn)都經(jīng)過(guò)認(rèn)真市場(chǎng)調(diào)查研究,并嚴(yán)格的檢測(cè),對(duì)不合格的產(chǎn)品堅(jiān)決清除。如曾進(jìn)一批微機(jī),檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)配置與樣機(jī)不符,立刻退貨,重新購(gòu)置。軟件的建設(shè)對(duì)EDA來(lái)說(shuō)是體現(xiàn)特色的關(guān)鍵性建設(shè),盡管EDA軟件投資較大,為保證實(shí)驗(yàn)質(zhì)量,劃出專項(xiàng)資金,引進(jìn)許多最新的正版EDA軟件。

(3)加強(qiáng)外聯(lián),尋求多方支持。EDA教學(xué)的開展需要許多方面的技術(shù)支持,為了做好這方面的工作,我們加強(qiáng)了校際之間的技術(shù)交流以及與EDA軟硬件開發(fā)商家的聯(lián)系,可以從中得到了許多必不可少的幫助,如東南大學(xué)贈(zèng)送給我們不少非常有用的EDA軟件和設(shè)備,美國(guó)Altera公司通過(guò)其大學(xué)項(xiàng)目贈(zèng)送給我們專業(yè)版和網(wǎng)絡(luò)版的Max+PlasⅡ軟件開發(fā)工具等。

(4)鼓勵(lì)師生開發(fā)EDA教學(xué)項(xiàng)目。我校EDA教學(xué)項(xiàng)目的開發(fā)進(jìn)行得比較早,并已取得了不少成就,EDA中心成立后更加強(qiáng)了這方面工作的開展,目前已自行開發(fā)并用于教學(xué)有ISP和FPGA等實(shí)驗(yàn)裝置,全定制的A-SIC實(shí)驗(yàn)環(huán)境也正在緊鑼密鼓地準(zhǔn)備中。

(5)勤儉節(jié)約,變廢為寶。EDA的某些硬件實(shí)驗(yàn)對(duì)微機(jī)要求并不高并且有可能對(duì)微機(jī)產(chǎn)生傷害,為此我們從校計(jì)算中心等地方找來(lái)約20臺(tái)淘汰了的386和486微機(jī),建成了硬件機(jī)房,很好地解決了這類問(wèn)題并節(jié)約了不少資金。

中國(guó)-2EDA實(shí)驗(yàn)環(huán)境的管理

我校的EDA實(shí)驗(yàn)環(huán)境主要面向電子工程系和自動(dòng)控制系學(xué)生,行政上掛靠電子工程系。為了便于協(xié)調(diào)管理,兩系分別任命了兼職正副主任負(fù)責(zé)中心的建設(shè)和日常管理。

在EDA(實(shí)驗(yàn))中心的日常管理中我們努力做到:

(1)全心全意為EDA教學(xué)服務(wù)。EDA(實(shí)驗(yàn))中心建立的主要目的之一就是為全校師生的EDA教學(xué)實(shí)驗(yàn)提供方便。為了做好服務(wù)工作,我們盡力滿足師生的要求。如有教師希望通過(guò)網(wǎng)絡(luò)授課,我們引進(jìn)了Lanstar網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)軟件。有教師需要提供語(yǔ)音教學(xué)服務(wù),我們購(gòu)買了無(wú)線話筒。有一些國(guó)外引進(jìn)的EDA軟件需要用英文操作系統(tǒng),中心工作人員經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn),使中英文操作系統(tǒng)能夠方便地切換。中心的Internet網(wǎng)及打印機(jī)等設(shè)備也均向師生開發(fā)。

(2)開放式的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。中心除正常設(shè)備維護(hù)日外,保持全日制開放。開放時(shí)除了安排一般值班人員外,還經(jīng)常安排對(duì)EDA技術(shù)熟悉的教師或研究生進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo),學(xué)生可以自由地上機(jī)實(shí)習(xí)。

(3)不斷推廣EDA新技術(shù)。EDA技術(shù)的發(fā)展速度非?？?我們利用中心與外界聯(lián)系較多的優(yōu)勢(shì),不斷向師生推薦EDA新技術(shù)和新方法。如我們?cè)?qǐng)經(jīng)銷商來(lái)介紹最新版本的PADS、EWB等EDA軟件的特點(diǎn)和使用方法,與東南大學(xué)EDA實(shí)驗(yàn)中心合作舉辦了兩期全國(guó)性的EDA研討班。

3效果分析

(1)EDA中心自投入使用以來(lái),已為電類專業(yè)的學(xué)生開設(shè)了“電路”、“電子線路”、“數(shù)字電路”、“信號(hào)與系統(tǒng)”等十多門課程的上百個(gè)實(shí)驗(yàn),部分實(shí)驗(yàn)還延伸到非電類專業(yè)的“電工學(xué)”課程中;每年還有幾十名本?？粕脱芯可谶@里進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)和課題上機(jī)?？偵蠙C(jī)時(shí)數(shù)已達(dá)4萬(wàn)機(jī)時(shí)。

(2)EDA中心的構(gòu)建,推動(dòng)了我校多門類課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法的改革。就數(shù)字電子課程而言,迫切需要充實(shí)現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法,EDA中心的服務(wù)為此創(chuàng)造的必要的條件。由于EDA中心的大量工作,使教師可以在課常上集中精力和時(shí)間與學(xué)生一起共同體驗(yàn)前人創(chuàng)造知識(shí)的途徑與方法,而把一些繁瑣的計(jì)算交給EDA工具,學(xué)生通過(guò)EDA工具的使用去實(shí)踐他們?cè)谡n堂上學(xué)到的方法和思路。對(duì)電路分析、模擬電子線路、數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)等課也起到了同樣的作用。

(3)開放式的管理,方便了學(xué)生,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和求知欲。如有一位在給電類提高班講課的教師發(fā)現(xiàn),原擬定通過(guò)Lanstar授課系統(tǒng)對(duì)學(xué)生講授EWB的使用方法,結(jié)果在現(xiàn)場(chǎng)卻發(fā)現(xiàn),不少學(xué)生已初步學(xué)會(huì)了EWB的使用,其原因是他們已主動(dòng)地到EDA中心,通過(guò)自學(xué),進(jìn)入了EDA環(huán)境。這是一個(gè)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的例子。通過(guò)這樣的學(xué)習(xí)客觀上提高了學(xué)生的自學(xué)能力,反映了他們高度的學(xué)習(xí)熱情和求知欲,這也為他們將來(lái)自行掌握更現(xiàn)代化、更復(fù)雜的EDA工具打下了基礎(chǔ)。

(4)EDA中心成為學(xué)生第二課堂的場(chǎng)地,培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究的能力。如數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的老師利用EDA中心進(jìn)行電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽,取得很好的效果,受到了學(xué)生的歡迎。

參考文獻(xiàn):

篇5

EDA技術(shù)是機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)當(dāng)中重要的技術(shù)，其主要載體可以進(jìn)行大規(guī)模編程的邏輯器件，在編程過(guò)程當(dāng)中，使用的表達(dá)方式是硬件描述語(yǔ)言。EDA技術(shù)在應(yīng)用的過(guò)程中要使用計(jì)算機(jī)、編程邏輯器件等科技工具，應(yīng)用的最終目標(biāo)是對(duì)特定的目標(biāo)新平進(jìn)行適配編譯和邏輯映射，形成電子系統(tǒng)或是成為專用集成芯片。EDA技術(shù)是在電子電路技術(shù)之上發(fā)展起來(lái)的，EDA技術(shù)要編譯器、綜合器、下載器、適配器等部件共同構(gòu)成。其中，綜合器能夠?qū)υO(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)文件進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使其成為系統(tǒng)內(nèi)門級(jí)電路描述。適配器可以生產(chǎn)最終的下載文件，并安排到制定的器件中。EDA技術(shù)是機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)中的核心技術(shù)，EDA技術(shù)使用的HDL語(yǔ)言可以公開利用，其描述范圍廣泛，可以機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)帶來(lái)諸多的幫助。在后期進(jìn)行交流、修改、保存等工序時(shí)也可以十分方便的進(jìn)行。另外，EDA技術(shù)擁有較高的自動(dòng)化，一些常規(guī)的糾錯(cuò)、調(diào)整等工作可以快速完成。

2電子工程中存在的問(wèn)題

機(jī)械電子工程快速發(fā)展，但是到目前為止，世界各國(guó)對(duì)于機(jī)械電子工程都沒(méi)有明確的定義和統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，出現(xiàn)這種問(wèn)題的原因，一方面是機(jī)械電子工程發(fā)展速度太快，所涉獵的領(lǐng)域越來(lái)越多，另一方面是因?yàn)樵O(shè)立明確的定義必定會(huì)對(duì)其發(fā)展產(chǎn)生一定的限制作用，不利于機(jī)械電子工程繼續(xù)快速發(fā)展。電子工程在發(fā)展的過(guò)程中產(chǎn)生了一些難以解決的問(wèn)題，電子產(chǎn)品的發(fā)展方向是具有更高集成和大容量，同時(shí)體積也越來(lái)越小，這就需要技術(shù)的不斷升級(jí)來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)展目標(biāo)。電子工程設(shè)計(jì)方案需要獲得科學(xué)的檢驗(yàn)，要對(duì)其進(jìn)行仿真分析。電子元件所處的工作環(huán)境是設(shè)計(jì)人員應(yīng)該考慮的問(wèn)題，要對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行有效優(yōu)化，最后要對(duì)電路特性進(jìn)行分析。另外電子工程在運(yùn)行中要避免靜電的危害。為了實(shí)現(xiàn)電子工程取得進(jìn)步獲得發(fā)展，需要在電子工程設(shè)計(jì)中采用EDA技術(shù)。

3電子工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1仿真分析

機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)方案需要通過(guò)科學(xué)的系統(tǒng)仿真或是結(jié)構(gòu)模擬來(lái)說(shuō)對(duì)其可行性、科學(xué)性進(jìn)行驗(yàn)證和分析。通過(guò)仿真分析來(lái)確保設(shè)計(jì)方案在后續(xù)實(shí)踐中能夠順利應(yīng)用。在仿真分析過(guò)程中，使用EDA技術(shù)可以為仿真分析提供良好的支持。EDA技術(shù)能夠通過(guò)各個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中的傳遞函數(shù)來(lái)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模并對(duì)其進(jìn)行仿真分析，這樣構(gòu)建和仿真系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的實(shí)踐性，并能夠?qū)﹄娮酉到y(tǒng)工最后程設(shè)計(jì)方案進(jìn)行推廣和使用。這種仿真分析對(duì)于提高我國(guó)電子工程設(shè)計(jì)的整體水平和產(chǎn)品質(zhì)量有積極的指導(dǎo)意義。

3.2優(yōu)化設(shè)計(jì)

對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化的目的是盡可能確保電子元件在應(yīng)用過(guò)程中具備穩(wěn)定性與可靠性，保證其擁有最佳的容差和工作環(huán)境。在實(shí)際工作條件下，使用傳統(tǒng)的電子工程設(shè)計(jì)方法，難以對(duì)實(shí)際容差及電子工程元件工作環(huán)境進(jìn)行全面的檢查和分析。不能對(duì)電子元件環(huán)境進(jìn)行全面勘測(cè)，就容易導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案在此方面出現(xiàn)漏洞，這樣一來(lái)電子元件的容差及其工作環(huán)境溫度就很難得到有效的保障。利用EDA技術(shù)則能對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行良好的優(yōu)化，因?yàn)镋DA技術(shù)可以對(duì)電子方案環(huán)境進(jìn)分析計(jì)算，獲得電子元件在實(shí)際工作中所處的環(huán)境溫度等相關(guān)數(shù)值。在分析獲得的數(shù)值基礎(chǔ)上，來(lái)對(duì)電子工程設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，保證方案在實(shí)施后，可以穩(wěn)定工作，具有可靠安全保障。

3.3預(yù)防機(jī)械結(jié)構(gòu)中的靜電

機(jī)械結(jié)構(gòu)是根據(jù)設(shè)計(jì)方案來(lái)工作并應(yīng)用于事物成為滿足功能需求的結(jié)構(gòu)。在科技快速發(fā)展的大環(huán)境下，集成電路設(shè)計(jì)愈來(lái)愈復(fù)雜，這對(duì)靜電的防治也提出了更高的要求。靜電對(duì)電子元件的破壞巨大，靜電電場(chǎng)能夠?qū)χ苓呺姾捎形?huì)破壞絕緣體，使電子元件敏感度降低，甚至是引發(fā)集成電路燒毀，使電子產(chǎn)品直接報(bào)廢。這要求工作人員做好靜電防護(hù)，對(duì)防靜電工作區(qū)域進(jìn)行劃分，保持操作空間的清潔，降低靜電發(fā)生的概率。在電子工程故障檢測(cè)方面，要將傳統(tǒng)的電子工程故障檢測(cè)和智能故障檢測(cè)方法結(jié)合，相互驗(yàn)證，在電子技術(shù)投入方面加強(qiáng)，提升電子工程檢測(cè)技術(shù)的能力，增強(qiáng)電子元件、電路對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力。

3.4電路特性的有效分析

對(duì)電特性進(jìn)行有效分析是EDA技術(shù)中的重要內(nèi)容，在電子工程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，理論分析都是在數(shù)據(jù)分析和特性分析的基礎(chǔ)之上進(jìn)行。因此，數(shù)據(jù)分析和特性分析方面的數(shù)據(jù)必須準(zhǔn)確及時(shí)，使用傳統(tǒng)的電子工程設(shè)計(jì)方法會(huì)受到多方面的限制，難以保證數(shù)值的準(zhǔn)確性，電力測(cè)試的實(shí)際精度會(huì)受到較大的影響，不利于后期穩(wěn)定性的建立。EDA技術(shù)就能夠?qū)φ麄€(gè)系統(tǒng)進(jìn)行全面的測(cè)試，并保證測(cè)試的精確性與科學(xué)性，避免設(shè)計(jì)方案出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性的差異確保設(shè)計(jì)方案的整體性以及合理性。

4結(jié)論

篇6

關(guān)鍵詞：數(shù)字信號(hào)處理器；三電平；PWM整流器；功率因數(shù)校正

引言

三電平（ThreeLevel，TL）整流器是一種可用于高壓大功率的PWM整流器，具有功率因數(shù)接近1，且開關(guān)電壓應(yīng)力比兩電平減小一半的優(yōu)點(diǎn)。文獻(xiàn)[1]及[2]提到一種三電平Boost電路，用于對(duì)整流橋進(jìn)行功率因數(shù)校正，但由于二極管整流電路的不可逆性，無(wú)法實(shí)現(xiàn)功率流的雙向流動(dòng)。文獻(xiàn)[3]，[4]及[5]提到了幾種三電平PWM整流器，盡管實(shí)現(xiàn)了三電平，但開關(guān)管上電壓應(yīng)力減少一半的優(yōu)點(diǎn)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)。三電平整流器盡管比兩電平整流器開關(guān)數(shù)量多，控制復(fù)雜，但?具有兩電平整流器所不具備的特點(diǎn)：

1）電平數(shù)的增加使之具有更小的直流側(cè)電壓脈動(dòng)和更佳的動(dòng)態(tài)性能，在開關(guān)頻率很低時(shí)，如300～500Hz就能滿足對(duì)電流諧波的要求；

2）電平數(shù)的增加也使電源側(cè)電流比兩電平中的電流更接近正弦，且隨著電平數(shù)的增加，正弦性越好，功率因數(shù)更高；

3）開關(guān)的增加也有利于降低開關(guān)管上的電壓壓應(yīng)力，提高裝置工作的穩(wěn)定性，適用于對(duì)電壓要求較高的場(chǎng)合。

1TL整流器工作原理

TL整流器主電路如圖1所示，由8個(gè)開關(guān)管V11～V42組成三電平橋式電路。假定u1=u2=ud/2，則每只開關(guān)管將承擔(dān)直流側(cè)電壓的一半。

以左半橋臂為例，1態(tài)時(shí)，當(dāng)電流is為正值時(shí)，電流從A點(diǎn)流經(jīng)VD11及VD12到輸出端；當(dāng)is為負(fù)值時(shí)，電流從A點(diǎn)流經(jīng)V11及V12到輸出端，因此，無(wú)論is為何值，均有uAG=uCG=＋ud/2，D1防止了電容C1被V11(VD11)短接。同理，在0態(tài)時(shí)，有uAG=0；在－1態(tài)時(shí)，有uAG=uDG=－ud/2，D2防止了電容C2被V22(VD22)短接。

右半橋臂原理類似，因此A及B端電壓波形如圖2所示，從而在交流側(cè)電壓uAB上產(chǎn)生五個(gè)電平：＋ud，＋ud/2，0，－ud/2，－ud。

每個(gè)半橋均有三種工作狀態(tài)，整個(gè)TL橋共有32=9個(gè)狀態(tài)。分別如下：

狀態(tài)0(1,1)開關(guān)管V11，V12，V31，V32開通，變換器交流側(cè)電壓uAB等于0，電容通過(guò)直流側(cè)負(fù)載放電，線路電流is的大小隨主電路電壓us的變化而增加或減小。

狀態(tài)1(1,0)開關(guān)管V11，V12，V32，V41開通，交流側(cè)輸入電壓uAB等于ud/2，輸入端電感電壓等于us－u1。電容C1電壓被正向(或反向)電流充電(u1<us，或放電us<u1)，C2通過(guò)直流側(cè)負(fù)載放電。

狀態(tài)2(1,－1)開關(guān)管V11，V12，V41，V42開通，輸入電壓uAB=ud，正向(或反向)電流對(duì)電容C1及C2充電(或放電)，由于輸入電感電壓反向，電流is逐漸減小。

狀態(tài)3(0,1)開關(guān)管V12，V21，V31，V32開通，交流側(cè)輸入電壓uAB等于－ud/2，輸入電感上電壓等于us＋u1。電容電壓被正向(或反向)電流充電(或放電)。

狀態(tài)4(0,0)開關(guān)管V12，V21，V32，V41開通，輸入端電壓為0，電容通過(guò)直流側(cè)負(fù)載放電，線路電流is的大小隨主電路電壓us的變化而增加或減小。

狀態(tài)5(0,－1)開關(guān)管V12，V21，V41，V42開通，交流側(cè)電壓為ud/2，正向(或反向)電流對(duì)電容C2充電(或放電)，電容C1通過(guò)負(fù)載電流放電。

狀態(tài)6(－1,1)開關(guān)管V21，V22，V31，V32開通，uAB=－ud，正向(或反向)線電流對(duì)兩個(gè)電容C1及C2充電(或放電)，由于升壓電感電壓正向，線電流將逐漸增加。

狀態(tài)7(－1,0)開關(guān)管V21，V22，V32，V41開通，交流側(cè)電壓電平為－ud/2，正向(或反向)電流對(duì)電容C2充電(或放電)，電容C1通過(guò)負(fù)載電流放電。

狀態(tài)8(－1,－1)開關(guān)管V21，V22，V41，V42開通，輸入端電壓為0，升壓電感電壓等于us，兩個(gè)電容C1及C2均通過(guò)負(fù)載電流放電。電流is根據(jù)電壓us的變化而增加(或減小)。

2硬件電路設(shè)計(jì)

從圖2可以看出，在輸入電壓頻率恒定的情況下，要在變換器交流側(cè)產(chǎn)生一個(gè)三電平電壓波形，輸入電壓一個(gè)周期內(nèi)應(yīng)定義兩個(gè)操作范圍：區(qū)域1和區(qū)域2，如圖3所示。

在區(qū)域1，電壓大于－ud/2，并且小于ud/2，在電壓uAB上產(chǎn)生三個(gè)電平：－ud/2，0，ud/2。同理，在區(qū)域2，電壓絕對(duì)值大于ud/2，并小于直流側(cè)電壓ud，在電壓正半周期(或負(fù)半周期)上產(chǎn)生兩個(gè)電平：ud/2和ud(或－ud/2和－ud)。相應(yīng)電平的工作區(qū)域如表1所列。

表1相應(yīng)電平的工作區(qū)域

工作區(qū)域

1

2

1

2

us>0

us<0

us>0

us<0

高電平

ud/2

ud

－ud/2

低電平

－ud/2

ud/2

－ud

為方便控制，這里定義兩個(gè)控制變量SA及SB，其中

根據(jù)表1可以設(shè)計(jì)一個(gè)開關(guān)查詢表，如表2所列，將其存儲(chǔ)在DSP中，當(dāng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制時(shí)，便可根據(jù)輸入電壓、電流信號(hào)，從表中查詢所需采取的開關(guān)策略。

表2查詢表

SA

SB

V11

V12

V21

V22

V31

V32

V41

V42

uAB

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

ud/2

1

－1

1

1

1

1

ud

1

1

1

1

1

－ud/2

1

1

1

1

－1

1

1

1

1

ud/2

－1

1

1

1

1

1

－ud

－1

1

1

1

1

－ud/2

－1

－1

1

1

1

1

整個(gè)控制系統(tǒng)以一片DSP為核心，控制框圖如圖4所示。

鎖相環(huán)電路產(chǎn)生一個(gè)與電源電壓同相位的單位正弦波形，ud的采樣信號(hào)通過(guò)低速電壓外環(huán)調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)節(jié)，電流is的采樣信號(hào)通過(guò)高速電流內(nèi)環(huán)G1進(jìn)行調(diào)節(jié)，電容C1端直流電壓u1與電容C2端直流電壓u2分別通過(guò)兩個(gè)PI調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)節(jié)，補(bǔ)償環(huán)G2用于補(bǔ)償兩只電容電壓的不平衡。

檢測(cè)的線電流命令is與參考電流is＊比較，產(chǎn)生的電流誤差信號(hào)送至電流內(nèi)環(huán)G1，以跟蹤電源電流變化，產(chǎn)生的線電流波形將與主電壓同相位。

3軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用兩個(gè)通用定時(shí)器GPT1及GPT2來(lái)產(chǎn)生周期性的CPU中斷，其中GPT1用于PWM信號(hào)產(chǎn)生、ADC采樣和高頻電流環(huán)控制(20kHz)，GPT2用于低頻電壓環(huán)的控制(10kHz)，兩者均采用連續(xù)升/降計(jì)數(shù)模式。低速電壓環(huán)的采樣時(shí)間為100μs，高速電流環(huán)采樣時(shí)間為50μs。中斷屏蔽寄存器IMR，EVIMRA和EVIMRB使GPT1在下降沿和特定周期產(chǎn)生中斷，GPT2則僅在下降沿產(chǎn)生中斷。

整個(gè)程序分為主程序模塊、初始化模塊、電流控制環(huán)計(jì)算模塊、電壓控制環(huán)計(jì)算模塊、PWM信號(hào)產(chǎn)生模塊等五大部份。程序流程如圖5所示。

4仿真結(jié)果及實(shí)驗(yàn)

仿真參數(shù)如下：輸入電壓us交流220V，50Hz，輸出功率1kW，開關(guān)管GTO，開關(guān)頻率500Hz。整流狀態(tài)和逆變狀態(tài)下電源電壓us、電源電流is、交流側(cè)電壓uAB波形分別如圖6及圖7所示。實(shí)驗(yàn)結(jié)果也證實(shí)了設(shè)計(jì)的正確性，在采用GTO管、開關(guān)頻率較低（500Hz）時(shí)，輸入側(cè)電流波形仍然非常接近正弦，裝置得到了接近1的功率因數(shù)，同時(shí)開關(guān)上的電壓應(yīng)力減少了一半。

篇7

目前，在數(shù)字電視機(jī)頂盒的設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)軟件部分的需求變化日益增高。這些變化集中體現(xiàn)在用戶界面、數(shù)字電視協(xié)議、業(yè)務(wù)功能、系統(tǒng)平臺(tái)這四個(gè)方面。一般的業(yè)務(wù)功能除了搜臺(tái)、播放、節(jié)目電子指南基本功能之外，還需要節(jié)目預(yù)約、前端檢測(cè)等特定功能。每種功能的實(shí)現(xiàn)不僅需要基于特定的數(shù)字電視協(xié)議，包括歐洲的DVB、美國(guó)的ATSC、日本的ISDB等，也需要依賴特定的系統(tǒng)平臺(tái)，根據(jù)客戶的需求來(lái)設(shè)計(jì)不同的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)方式和交互方式。為了迅速地應(yīng)對(duì)這種需求變化，一般采用敏捷式開發(fā)模型，通過(guò)階段性的迭代式開發(fā)，進(jìn)行功能的擴(kuò)展。在每個(gè)迭代過(guò)程中，為了實(shí)現(xiàn)軟件的可修改性和軟件模塊的復(fù)用，提高軟件開發(fā)效率，減少出錯(cuò)，本文綜合地應(yīng)用了幾種基本的軟件設(shè)計(jì)模式，針對(duì)用戶交互、業(yè)務(wù)組織和數(shù)據(jù)解析等常見需求變化，實(shí)現(xiàn)了一種軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)。

2軟件架構(gòu)總體設(shè)計(jì)

如圖1所示，軟件架構(gòu)中所涉及的靜態(tài)類包括幾個(gè)類別，分別是：視圖類(View)、控制器類(Controller)、模型類（DVBFilter)、業(yè)務(wù)類（DVBEpg)、工廠類（DVBFactory）、消息中心類（Noti?caction)和算法類（ConcreteStrategy)。這幾種類的具體職能體現(xiàn)了以下基本設(shè)計(jì)模式的綜合運(yùn)用。

3MVC模式

MVC是一種復(fù)合設(shè)計(jì)模式，可以由幾種基本設(shè)計(jì)模式組成，實(shí)現(xiàn)方式因應(yīng)用場(chǎng)景各異，例如WEB應(yīng)用、APP應(yīng)用等。它的設(shè)計(jì)原則是將應(yīng)用程序劃分為三個(gè)層次：視圖層、控制器層和模型層，并規(guī)定層次之間通信的方式，將數(shù)據(jù)從視圖中分離出來(lái)，使得界面和數(shù)據(jù)可以單獨(dú)開發(fā)，讓表現(xiàn)不依賴數(shù)據(jù)。在架構(gòu)設(shè)計(jì)中View會(huì)響應(yīng)輸入設(shè)備的操作，并描畫自身(Draw())。由于某些視圖類對(duì)描畫性能有要求，所以可以直接緩存需要的數(shù)據(jù)(CacheViewData)；DVBFilter響應(yīng)數(shù)據(jù)設(shè)備的請(qǐng)求，對(duì)得到的設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；Controller可以直接管理視圖類和模型類，控制它們的生命周期和通信，也可以通過(guò)工廠類和業(yè)務(wù)類間接維護(hù)。由于視圖類和模型類需要響應(yīng)系統(tǒng)事件，所以對(duì)平臺(tái)的依賴較大。因此，盡可能將邏輯處理放在控制類，便于重用。

4觀察者模式

MVC模式的設(shè)計(jì)重點(diǎn)之一就是三種類之間的信息交互。控制類觀察視圖、模型的狀態(tài)，對(duì)感興趣的數(shù)據(jù)、狀態(tài)變化進(jìn)行處理。借鑒觀察者模式的特點(diǎn)，本文提出一種更為靈活的消息驅(qū)動(dòng)方式。消息中心可以分為兩大類：應(yīng)用層消息中心(Notifaction)和系統(tǒng)層消息中心(OSNotifaction)。后者又可以細(xì)分為兩個(gè)子類：輸入設(shè)備消息中心(InputNotifaction)和數(shù)據(jù)設(shè)備消息中心(DemuxNotifaction)。系統(tǒng)層消息中心依附于獨(dú)立線程(threadID)，獲取系統(tǒng)的事件(GetInfoFromOS())。視圖類依據(jù)自身的特點(diǎn)需要關(guān)心某些外部輸入設(shè)備的狀態(tài)，例如鼠標(biāo)或者觸摸屏的點(diǎn)擊；模型類則一般需要關(guān)心外部數(shù)據(jù)設(shè)備的狀態(tài)，例如媒體流設(shè)備數(shù)據(jù)的就緒。因此，二者分別需要將自己作為觀察者注冊(cè)到對(duì)應(yīng)的消息中心(Observer())。當(dāng)有系統(tǒng)事件發(fā)生的時(shí)候，消息中心分別通過(guò)(NotifyWithEventType())和(NotifyWithTableType())進(jìn)行通知，使得View可以執(zhí)行(InputEventProcess())，DVBFilter可以執(zhí)行(DataEventProcess())。在處理事件的過(guò)程中，如果需要對(duì)行為進(jìn)行擴(kuò)展，則需要向應(yīng)用層消息中心發(fā)送特定消息(NotifyWithMessage())，讓其觀察者即控制類進(jìn)行處理(BehaviourFunctionForView())、(BehaviourFunctionForModel())，完成視圖類和模型類之間的通信；通過(guò)（DataSourceFromModel())完成其間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化。

5抽象工廠模式

控制類負(fù)責(zé)對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行建模，根據(jù)不同的協(xié)議創(chuàng)建不同的功能模塊，它屬于兩個(gè)維度的變化。可以選擇抽象工廠模式構(gòu)建業(yè)務(wù)對(duì)象層次。抽象工廠模式用于創(chuàng)建兩個(gè)維度的產(chǎn)品線。抽象工廠代表了特定的協(xié)議類型，(DVBabstractFactory)制定具體工廠(DVBFactory)可以生產(chǎn)的DVB協(xié)議產(chǎn)品類型。(DemuxNotifaction())創(chuàng)建該協(xié)議的數(shù)據(jù)設(shè)備消息中心(DVBDemuxNotifaction)，(Epg())創(chuàng)建該協(xié)議的EPG業(yè)務(wù)類(DVBEpg)。業(yè)務(wù)類則負(fù)責(zé)各種模型類的建立和維護(hù)。控制類根據(jù)應(yīng)用對(duì)協(xié)議的選擇，創(chuàng)建具體工廠，一種協(xié)議只有一個(gè)工廠，遵循單例模式。具體工廠實(shí)現(xiàn)每個(gè)具體產(chǎn)品的創(chuàng)建。產(chǎn)品的創(chuàng)建細(xì)節(jié)和工廠方法綁定。具體產(chǎn)品的協(xié)議特性由抽象產(chǎn)品決定(DVBabstractProduct)。這種設(shè)計(jì)讓具體工廠和具體產(chǎn)品緊耦合，工廠方法的個(gè)數(shù)和具體產(chǎn)品數(shù)目相同，但是為了遵循開閉原則，一般適用于產(chǎn)品類型固定的情況。

6模板模式和策略模式

工廠類完成業(yè)務(wù)功能的創(chuàng)建。業(yè)務(wù)功能的創(chuàng)建過(guò)程中指定需要收取哪些數(shù)據(jù)，即創(chuàng)建哪些模型。由于機(jī)頂盒廠商對(duì)應(yīng)用的需求不同，即使在同一種協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)下，對(duì)數(shù)據(jù)的格式定義也不盡相同，例如某些自定義私有數(shù)據(jù)，自定義私有描述符。為了解決上述問(wèn)題，提供良好的擴(kuò)展性，將模板模式和策略模式相結(jié)合，達(dá)到在統(tǒng)一的解析架構(gòu)之中對(duì)可變的部分進(jìn)行分離的效果。模型類DVBFilter由業(yè)務(wù)類DVBEpg創(chuàng)建并維護(hù)，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的收集和解析。一種業(yè)務(wù)類可以包括多個(gè)模型類，去收集數(shù)據(jù)格式特定的表。模型類通過(guò)(ProcessData())對(duì)數(shù)據(jù)中心獲取的原生表數(shù)據(jù)(TableData)進(jìn)行解析，形成視圖類需要的數(shù)據(jù)(ViewNeedData)。解析的過(guò)程包括解析頭部(ParseHead())和描述符(DescriptorProcess())兩個(gè)固定部分，是一個(gè)算法模板函數(shù)。不同的模型類由于數(shù)據(jù)格式的迥異，對(duì)這兩個(gè)部分的實(shí)現(xiàn)可能都不一樣，所以具體模型可以根據(jù)需要重載這些方法。(Filter4e)就是解析DVB協(xié)議中數(shù)據(jù)格式為4e的EIT表。對(duì)于同一種模型類，頭部解析是固定的，描述符的解析是可變的。這種變化體現(xiàn)在描述符的種類和數(shù)目不同，但是解析的骨架結(jié)構(gòu)固定。因此，可以設(shè)計(jì)有限個(gè)策略算法(StrategyA和StrategyB)，每個(gè)策略都會(huì)解析一定類型的描述符(DescriptorProcess())。如果表1：架構(gòu)對(duì)需求的變化表變化類型變化內(nèi)容架構(gòu)修改內(nèi)容架構(gòu)修改層次視圖樣式組成視圖的元素以及布局視圖對(duì)觸點(diǎn)位置的計(jì)算方式InputEventProcess視圖行為視圖對(duì)事件的響應(yīng)方式，對(duì)數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)化方式重寫控制器的響應(yīng)方式1.BehaviourFunctionForView2.DataSourceFromModel協(xié)議增加業(yè)務(wù)功能添加增加協(xié)議工廠類，包括工廠的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)層次1.工廠類2.業(yè)務(wù)類業(yè)務(wù)邏輯改變業(yè)務(wù)處理流程需要的表的類型，表的收取策略、以及表之間的關(guān)系1.業(yè)務(wù)類2.DataEventProcess3.BehaviourFunctionForModel數(shù)據(jù)描述符增加1.私有描述符的添加2.業(yè)務(wù)處理內(nèi)容變化業(yè)務(wù)處理過(guò)程中需要對(duì)新增加的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理1.業(yè)務(wù)類2.數(shù)據(jù)類解析的類型需要改變，可以通過(guò)具體策略算法重載(ConcreteStrategy)。7架構(gòu)對(duì)需求變化的處理由于軟件需求變化的要求不同，對(duì)架構(gòu)的修改程度也不同。表1是對(duì)需求變化的假設(shè)和架構(gòu)相應(yīng)做出的修改方案。從修改結(jié)果可以看出，按照對(duì)架構(gòu)內(nèi)容的修改程度的不同，由低到高可以分為函數(shù)和類兩個(gè)層次。不難看出這種軟件架構(gòu)可以讓因需求變化而作出的修改盡可能遵循開閉原則，所修改的內(nèi)容耦合性底，使得功能擴(kuò)展具備插件化，降低每次修改對(duì)整個(gè)軟件維護(hù)的影響，提高了迭代開發(fā)的效率。

7結(jié)語(yǔ)

篇8

簡(jiǎn)而言之，電子信息工程就是借助信息電子化技術(shù)，不斷獲取信息、處理信息的一種手段。近些年來(lái)，隨著我國(guó)現(xiàn)代技術(shù)的逐步完善，電子信息工程在一定程度上取得了較大的成果，其高效性、便利性、準(zhǔn)確性也常被人津津樂(lè)道。但是，不得不承認(rèn)的是，我國(guó)的電子信息工程設(shè)計(jì)還存在著諸多弊端，例如：核心技術(shù)和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展戰(zhàn)略的缺乏。一方面，由于我國(guó)電子信息工程設(shè)計(jì)起步較慢，因此在發(fā)展過(guò)程中對(duì)于國(guó)外技術(shù)的依賴較大，這是無(wú)法忽視的隱患之一，我們必須及時(shí)有效的研發(fā)新技術(shù)來(lái)擺脫這一現(xiàn)狀。另一方面，電子信息工程設(shè)計(jì)的發(fā)展受到企業(yè)經(jīng)濟(jì)情況和對(duì)外認(rèn)知的影響，我國(guó)的企業(yè)普遍缺乏創(chuàng)新性和可持續(xù)發(fā)展的觀念，因此，無(wú)法制定有效優(yōu)質(zhì)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。總而言之，自動(dòng)化技術(shù)在電子信息工程領(lǐng)域的應(yīng)用，是符合時(shí)展要求的。

2自動(dòng)化技術(shù)在電子信息工程設(shè)計(jì)中的逐步應(yīng)用

自動(dòng)化技術(shù)，是一種綜合了信息技術(shù)、控制技術(shù)、電子技術(shù)等一系列高新科技的混合體，其在一定程度上，代表著尖端高新領(lǐng)域的發(fā)展。自動(dòng)化技術(shù)由于其在控制領(lǐng)域的巨大創(chuàng)新，受到了現(xiàn)代工業(yè)的廣泛應(yīng)用和追捧。因此，將自動(dòng)化技術(shù)引入電子信息工程設(shè)計(jì)中進(jìn)行應(yīng)用，獲得了業(yè)界的一致認(rèn)可。

2.1引領(lǐng)電子信息工程設(shè)計(jì)朝著機(jī)械化和一體化的方向不斷發(fā)展

自動(dòng)化技術(shù)中最突出的特點(diǎn)就是，能在最大程度上用機(jī)械代替人力進(jìn)行一系列工業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展。因此，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，在一定程度上能夠直接體現(xiàn)項(xiàng)目、工程的機(jī)械化程度，這也正是其受到廣泛應(yīng)用和追捧的主要原因。而電子信息工程單純是由計(jì)算機(jī)技術(shù)和電力電子技術(shù)等高新科技支撐、發(fā)展的，電子信息工程設(shè)計(jì)在一定程度上缺乏相應(yīng)的機(jī)械一體化能力。因此，兩者之間存在著諸多不可避免的聯(lián)系，與此同時(shí)，將兩者進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合在一定程度上是一個(gè)發(fā)展的契機(jī)，一方面，可以促進(jìn)電子信息工程設(shè)計(jì)朝著機(jī)械化方向大力發(fā)展；另一方面，還能在一定程度上提高電子信息工程設(shè)計(jì)的效率。因此，在電子信息工程設(shè)計(jì)中逐步應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)是一個(gè)不可多得的明智之舉，是工業(yè)發(fā)展的必然要求。

2.2進(jìn)一步提高電子信息工程設(shè)計(jì)的智能控制能力

眾所周知，電子信息工程設(shè)計(jì)是通過(guò)對(duì)電子設(shè)備的研究、設(shè)計(jì)及其開發(fā)等手段，進(jìn)而對(duì)電子信息進(jìn)行一系列有效的控制和處理?？偠灾?，電力信息工程設(shè)計(jì)是基于信息，進(jìn)行一系列操作運(yùn)行的。而自動(dòng)化技術(shù)在信息的儲(chǔ)存和處理上有著引人注目的驕人成績(jī)，因此，在電子信息工程設(shè)計(jì)中引入自動(dòng)化技術(shù)能在根本上改善提高其對(duì)于信息的智能化操作水平。換而言之，自動(dòng)化技術(shù)和電子信息工程技術(shù)的融入能在最大程度上改善、提高對(duì)于信息的智能控制能力。

2.3在電子信息工程控制方面的提高

對(duì)于電子信息工程設(shè)計(jì)而言，電路分析和計(jì)算機(jī)控制這兩部分尤為關(guān)鍵。而自動(dòng)化技術(shù)在電路分析和設(shè)計(jì)方面有著不可忽視的主導(dǎo)地位，例如：三相電力、互感電路以及雙口網(wǎng)絡(luò)。也就是說(shuō)，一旦自動(dòng)化技術(shù)開始應(yīng)用于電子信息工程設(shè)計(jì)，自動(dòng)化技術(shù)在各方面電路的高超本領(lǐng)也將注入電子新型工程設(shè)計(jì)。而計(jì)算機(jī)控制本來(lái)就和自動(dòng)化技術(shù)有著密不可分的聯(lián)系，因此，自動(dòng)化技術(shù)的全力支持對(duì)于計(jì)算機(jī)控制的提高是不可或缺的?？偠灾詣?dòng)化技術(shù)在電子信息工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，能夠電子信息工程控制方面帶來(lái)極大幅度的提高。

2.4輔助電子信息工程的具體設(shè)計(jì)

自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)效率的提高而言，存在著關(guān)鍵性作用。自動(dòng)化技術(shù)能夠從根本上改善原本效率低、準(zhǔn)確性低的陳舊計(jì)算機(jī)制圖方法。因此，在計(jì)算機(jī)制圖方面，一旦應(yīng)用了自動(dòng)化技術(shù)，設(shè)計(jì)者只需在固定程序中輸入所采用的數(shù)據(jù)和規(guī)模，計(jì)算機(jī)就能自動(dòng)輸出設(shè)計(jì)。并且，其對(duì)于制圖方面的應(yīng)用涵蓋了建筑、紡織、電子等方方面面，這能給我們帶來(lái)極大的便利。因此，自動(dòng)化技術(shù)在電子信息工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，能夠在最大程度上提高其工作準(zhǔn)確度和工作效率。

2.5引領(lǐng)電子信息工程設(shè)計(jì)走向更好的明天

自動(dòng)化技術(shù)所涵蓋的技術(shù)領(lǐng)域和其技術(shù)能力，是迄今為止最廣和最高的。這也能從側(cè)面說(shuō)明，在電子信息工程領(lǐng)域大面積應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)是時(shí)代要求，是大勢(shì)所趨。例如，在信息處理方面，現(xiàn)階段除了自動(dòng)化技術(shù)之外，沒(méi)有任何技術(shù)能對(duì)信息處理的如此全面和高效。在智能操控方面，也沒(méi)有任何技術(shù)能夠超越自動(dòng)化技術(shù)的完美操控。與此同時(shí)，在計(jì)算機(jī)處理方面，自動(dòng)化技術(shù)對(duì)于制圖的輔助能力也是其他技術(shù)所無(wú)法匹敵的。而信息的高效操作能力，工程的智能操控手段以及對(duì)于計(jì)算的制圖的輔助，對(duì)于電子信息工程設(shè)計(jì)而言都是必不可少的一部分。因此，在電子信息工程設(shè)計(jì)中大力推廣及應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)是大勢(shì)所趨，是社會(huì)發(fā)展的必要進(jìn)程。

3結(jié)束語(yǔ)

總而言之，無(wú)論是電子信息工程的設(shè)計(jì)，抑或是自動(dòng)化技術(shù)，兩者對(duì)于我國(guó)工業(yè)的發(fā)展都存在著至關(guān)重要的作用。任何一方的缺失都可能會(huì)，造成工業(yè)發(fā)展的滯后甚至停滯。因此，只有在電子信息工程設(shè)計(jì)中全面應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，在最大程度上將兩者進(jìn)行一個(gè)有機(jī)結(jié)合，才能使兩者完好的發(fā)揮出各中高效作用，進(jìn)而才能推動(dòng)著我國(guó)工業(yè)的快速進(jìn)步。

作者:王玲 單位:西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院

引用：

[1]尹坤任.自動(dòng)化技術(shù)在電子信息工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程,2014,01:253.

篇9

電子式多功能電能表主要針對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)三相用電的工業(yè)用戶。隨著電力行業(yè)改革深入,工業(yè)三相用電對(duì)多功能電能表的需求大量增加。目前國(guó)內(nèi)多功能表種類少、價(jià)格較高、功能不完善,往往僅是針對(duì)某些地區(qū)的特定要求開發(fā),缺乏通用性,某些產(chǎn)品未能完全達(dá)到國(guó)標(biāo)的要求。本文介紹的電子式多功能電能表正是為了適應(yīng)這種市場(chǎng)需求而設(shè)計(jì)的。

這是一款智能型高科技電能計(jì)量產(chǎn)品,該表可以同時(shí)計(jì)量正/反向有功電能、正/反向無(wú)功電能、四象限無(wú)功電能,還具有多費(fèi)率控制,負(fù)荷曲線記錄,各相失壓、過(guò)壓、頻率超限記錄,數(shù)據(jù)LCD顯示等多種功能。主站可以通過(guò)RS-485總線或手持紅外抄表器對(duì)該電表進(jìn)行查表、設(shè)表、抄表等操作。

軟件代碼全部采用C/C++語(yǔ)言編寫,編碼效率高,可維護(hù)性好,便于實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì),可根據(jù)用戶的需求方便地對(duì)功能模塊進(jìn)行裁剪。而且代碼經(jīng)過(guò)優(yōu)化,其生成的目標(biāo)代碼大小和執(zhí)行效率已與匯編代碼相差無(wú)幾。該產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)全面符合GB/T17215-1998《1級(jí)和2級(jí)靜止式交流有功電度表》、DL/T614-1997《多功能電能表》和DL/T645—1997《多功能電能表通信規(guī)約》的要求。

多功能電能表的總體結(jié)構(gòu)和硬件設(shè)計(jì)

多功能表總體結(jié)構(gòu)

電子式多功能電能表硬件的核心MCU主控制器,它負(fù)責(zé)按鍵輸入掃描、工作狀態(tài)檢測(cè),計(jì)量數(shù)據(jù)的讀入、計(jì)算和存儲(chǔ)、電表參數(shù)的現(xiàn)場(chǎng)配置以及與外界的通信控制等。其主要功能單元包括MCU主控制器單元、電量計(jì)量模塊、紅外和RS—485通信模塊、校表模塊、EEPROM存儲(chǔ)陣列等;其他輔助模塊主要有:時(shí)鐘日歷電路、工作異常報(bào)警電路、按鍵輸入電路、復(fù)位和看門狗電路、開關(guān)電源模塊和后備電池電路、大屏幕液晶顯示模塊和LED顯示模塊。多功能表總體結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

高性能主控制器單元

主控制器采用NEC公司8位單片機(jī)中的高檔產(chǎn)品uPD78P0338。該款單片機(jī)為120腳QFP封裝,單片集成有60KBFlash、一個(gè)異步通信串行口、40x4段LCD驅(qū)動(dòng)器、高達(dá)10MHz的總線時(shí)鐘和10路10位精度的ADC,并可通過(guò)簡(jiǎn)單的接口進(jìn)行在系統(tǒng)編程,極大地方便在線調(diào)試和軟件升級(jí)。并且支持高級(jí)語(yǔ)言,較好地滿足了多功能表任務(wù)繁多、數(shù)據(jù)量龐大、算法較復(fù)雜的功能要求。

串口復(fù)用通信單元

通信電路模塊主要包括TSOPl838紅外接收頭、紅外發(fā)射二極管、載波電路、MAX487專用485收發(fā)電路、驅(qū)動(dòng)/開關(guān)二極管和其他元件。

本電能表為便于用戶抄表,設(shè)計(jì)有紅外本地抄表和RS-485集中抄表兩種串行抄表方式,因?yàn)閡PD78F0338僅有一個(gè)串口,故通信電路設(shè)計(jì)時(shí)采用串口復(fù)用技術(shù)。由9012、9014和若干電阻等器件組成互補(bǔ)開關(guān),由MCU的一個(gè)I/O口來(lái)控制紅外和RS-485通信方式的切換,如圖2所示。

高精度電量計(jì)量模塊

計(jì)量模塊由高精度專用電能計(jì)量芯片SA9904,電流互感器和其他電路元件組成。SA9904是Sames公司生產(chǎn)的一款三相雙向功率/電能計(jì)量芯片,可以計(jì)量有功/無(wú)功功率、電壓、頻率、相序異常等,可以單獨(dú)計(jì)量每一相的用電信息,符合IEC521/1036標(biāo)準(zhǔn),可達(dá)到1級(jí)交流電能表的精度要求,各數(shù)據(jù)寄存器具有24位精度,可通過(guò)三線SPI接口與CPU交換數(shù)據(jù)。從而可以較好地適應(yīng)多功能表需要計(jì)量多種電量數(shù)據(jù)的要求。SA9904引腳及其電路圖如圖3所示。

其中,CLK、DO、DI構(gòu)成與MCU控制器的接口,用于傳輸控制命令和測(cè)得的電量數(shù)據(jù),IIps、IIPt、IIPr用來(lái)對(duì)電流取樣,IVPl、IVP2、IVP3用來(lái)對(duì)電壓取樣。

時(shí)鐘日歷模塊

時(shí)鐘電路采用EPSON生產(chǎn)的RTC-4553實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片。內(nèi)部集成了32.768kHz的石英晶體振蕩器,簡(jiǎn)化電路,并可以根據(jù)需要進(jìn)行自由設(shè)置以得到較高的頻率;同時(shí)集成有時(shí)鐘和日歷計(jì)數(shù)器,可選擇24或12小時(shí)顯示模式,時(shí)鐘可通過(guò)軟件方式進(jìn)行間隔30秒的調(diào)整,并提供0.1Hz或1024Hz的定時(shí)脈沖輸出,以便于在電能表的外部對(duì)時(shí)鐘精度進(jìn)行定期檢查。RTC-4553引腳及其電路圖如圖4所示。

其中,SCK、Sin、Sout與主處理器接口,用于發(fā)送控制指令或者傳輸日期時(shí)間數(shù)據(jù),本系統(tǒng)日歷時(shí)鐘模塊采用電池作后備電源,以確保在停電狀態(tài)下,日期時(shí)間的準(zhǔn)確無(wú)誤。

多功能電能表的軟件設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

多功能電能表涉及的數(shù)據(jù)類型種類繁多。按字節(jié)分包括單字節(jié)、雙字節(jié)、三字節(jié)、四字節(jié)和六字節(jié)等,按表征的意義分有時(shí)間、時(shí)刻、電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、有功電能、無(wú)功電能、次數(shù)、功率因數(shù)、門限、狀態(tài)字、系數(shù)、表號(hào)等。復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提出了較高的要求,本實(shí)現(xiàn)方案通過(guò)采用多種數(shù)據(jù)尋址方式和多種類型存儲(chǔ)器較好地解決了這一問(wèn)題。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存放方式有:內(nèi)部ROM、RAM和外掛EEPROM。

內(nèi)部ROM用來(lái)存放大量的常數(shù)表格,RAM用于存放臨時(shí)變量和堆棧,本方案需要2.5KB左右的RAM,串行EEPROM則存儲(chǔ)各種用戶電量數(shù)據(jù)和設(shè)表參數(shù),通過(guò)12C總線與CPU交換數(shù)據(jù),電能表按設(shè)計(jì)需求的最大要求大約需要250KB的EEPROM,本方案采用8片256位EEPROM通過(guò)級(jí)聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

數(shù)據(jù)尋址方式

EEPROM數(shù)據(jù)訪問(wèn)采用兩種方式;直接地址訪問(wèn),通過(guò)數(shù)據(jù)的EEPROM地址直接讀寫數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)ID尋址,通過(guò)數(shù)據(jù)的編碼讀寫數(shù)據(jù)。

通信口復(fù)用功能設(shè)計(jì)

紅外通信和RS-485共用一個(gè)串行口(RxD/TxD)通信,由于串行口通信開始都有一低電平位(0),因此將紅外接收端(與485接收端用一三極管隔開)引到一中斷引腳INTP1,通過(guò)其引發(fā)的中斷可判斷串行口數(shù)據(jù)是否來(lái)自紅外。發(fā)送時(shí)按時(shí)應(yīng)方式發(fā)送,使其不互相干擾。由于紅外通信和遙控接收用同一接收管,因此在判斷紅外來(lái)源的中斷中啟動(dòng)定時(shí)器INTTM4檢測(cè)紅外接收端,如果檢測(cè)到脈沖寬度為9ms或0.56ms,則判斷為紅外遙控,并根據(jù)定時(shí)檢測(cè)遙控編碼;否則判斷為紅外產(chǎn)生的串行口接收中斷,并將定時(shí)檢測(cè)關(guān)閉。

紅外38.4kHz調(diào)制信號(hào)由CPU內(nèi)部分頻輸出(P05/PCL)。f=fx/27=4.9152/128=38.4kHz。

因紅外發(fā)送字節(jié)之間可選有15～20ms的延時(shí),而485通信則不需要延時(shí)。數(shù)據(jù)發(fā)送在發(fā)送中斷中進(jìn)行,紅外通信在發(fā)送操作后立即關(guān)閉發(fā)送中斷允許,待延時(shí)時(shí)間到后再允許發(fā)送中斷。

多功能表程序流程圖

篇10

1.1基帶預(yù)失真技術(shù)基帶預(yù)失真技術(shù)作為數(shù)字電視發(fā)射機(jī)技術(shù)中的關(guān)鍵性技術(shù)，因?yàn)橛袝r(shí)發(fā)射機(jī)的功率放大器會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，從而造成發(fā)射機(jī)的非線性失真，那么基帶預(yù)失真技術(shù)就能夠提高發(fā)射機(jī)功率放大器的使用效率。與此同時(shí)，還可以通過(guò)校正多工器的幅度和末級(jí)帶的通濾波器來(lái)提高調(diào)制發(fā)射機(jī)的誤差比。因?yàn)閿?shù)字電視的信號(hào)是一種寬頻譜的信號(hào)，所以在實(shí)際的使用過(guò)程中，在非線性的區(qū)域中使用功率放大器時(shí)就會(huì)產(chǎn)生干擾，導(dǎo)致較差的輸出信號(hào)，甚至不能正常地接受輸出信號(hào)。而如果功率放大器只是在A類線性區(qū)使用，那么數(shù)字電視發(fā)射機(jī)就會(huì)出現(xiàn)較大的功率消耗，而且運(yùn)轉(zhuǎn)的效率不高。這種情況會(huì)嚴(yán)重影響到數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的可靠性，而且運(yùn)行的成本也會(huì)增加。

以FPGA硬件為基礎(chǔ)的基帶預(yù)失真技術(shù)就會(huì)在基帶的數(shù)字區(qū)域中進(jìn)行預(yù)校正，這樣就能夠補(bǔ)償數(shù)字電視發(fā)射機(jī)可能出現(xiàn)的非線性失真。而且這種預(yù)校正是與頻率有關(guān)的，這樣將對(duì)高功率的功能放大器有非常明顯的校正作用。這一技術(shù)還可以通過(guò)PC機(jī)上具備的工具軟件，對(duì)現(xiàn)行和非線性的預(yù)校正特性進(jìn)行調(diào)節(jié)。

1.2低相噪捷變頻技術(shù)在信道編碼的調(diào)制過(guò)程中，對(duì)本振信號(hào)相位噪聲有較高的要求，要求必須保持絕對(duì)低的相位噪聲和寬頻帶捷變頻，不然就有可能造成調(diào)制誤差比降低，使信號(hào)不能被正確地接收。要有效地解決以上問(wèn)題那么使用高中頻變頻技術(shù)以及高穩(wěn)定的參考源是一個(gè)好的辦法。新型的數(shù)字電視激勵(lì)器就采用了2次變頻的方案，滿足了對(duì)于捷變頻功能的需求。

1.3功率檢測(cè)技術(shù)數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的輸出射頻功率是控制整機(jī)的主要參數(shù)，所以及時(shí)地獲得輸出射頻功率尤為重要，可以通過(guò)檢波器對(duì)該功率進(jìn)行檢測(cè)。新型的數(shù)字電視激勵(lì)器采用了數(shù)字采樣的技術(shù)，從而讓有效地解決了輸出射頻功率檢測(cè)中的精確性的問(wèn)題，其中所具備的新的檢測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)?shù)字電視發(fā)射機(jī)的輸出射頻功率進(jìn)行精確地檢測(cè)，從而對(duì)數(shù)字電視發(fā)射機(jī)能夠進(jìn)行準(zhǔn)確的控制。

2比較國(guó)外數(shù)字電視發(fā)射機(jī)和國(guó)內(nèi)數(shù)字電視發(fā)射機(jī)各自的優(yōu)勢(shì)

數(shù)字電視發(fā)射機(jī)在國(guó)外的研究和生產(chǎn)已經(jīng)有多年的歷史了，不管是在技術(shù)上還是在制造上各方面都趨向了成熟。就目前來(lái)看，國(guó)外的數(shù)字電視發(fā)射機(jī)主要具備了以下幾種優(yōu)勢(shì)：水冷發(fā)射機(jī)、數(shù)字激勵(lì)器以及縫隙的填充器。數(shù)字電視發(fā)射機(jī)在我國(guó)的開發(fā)是從2002年開始的，但是當(dāng)時(shí)因?yàn)閲?guó)外封鎖了數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的核心技術(shù)，而單頻網(wǎng)適配器以及數(shù)字激勵(lì)器等數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的關(guān)鍵部件只能夠依靠進(jìn)口，嚴(yán)重影響了我國(guó)數(shù)字電視的開發(fā)和研究。但是因?yàn)橛卸嗄甑哪M發(fā)射機(jī)的生產(chǎn)技術(shù)的積累，所以我國(guó)的數(shù)字電視發(fā)射機(jī)的生產(chǎn)技術(shù)也發(fā)展迅速，在上述的關(guān)鍵技術(shù)被突破的基礎(chǔ)上，我國(guó)的數(shù)字電視發(fā)射機(jī)進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，目前而言我國(guó)的設(shè)備在技術(shù)水平方面已經(jīng)與國(guó)外相當(dāng)。

國(guó)產(chǎn)的設(shè)備因?yàn)榕浜狭宋覈?guó)的國(guó)標(biāo)，所以在推廣時(shí)占有相當(dāng)明顯的優(yōu)勢(shì)，而且發(fā)射機(jī)的生產(chǎn)廠家由于與國(guó)標(biāo)的相關(guān)單位進(jìn)行合作和實(shí)驗(yàn)，所以已經(jīng)掌握了覆蓋測(cè)試參數(shù)、單頻網(wǎng)技術(shù)等最新的技術(shù)?？梢韵胍?，數(shù)字電視的覆蓋在進(jìn)行前期的設(shè)計(jì)和規(guī)劃時(shí)因?yàn)橐Y(jié)合地區(qū)的實(shí)際情況和條件來(lái)進(jìn)行，所以這個(gè)系統(tǒng)工程并不存在統(tǒng)一的模式，那么運(yùn)用國(guó)外的產(chǎn)品就無(wú)法更好地施行“因地制宜”，而且在技術(shù)支持方面和售后的服務(wù)方面國(guó)外的數(shù)字電視發(fā)射機(jī)由于存在的空間和地區(qū)差異，所以并不占優(yōu)勢(shì)。相反，國(guó)內(nèi)的數(shù)字電視發(fā)射機(jī)由于技術(shù)的進(jìn)步目前占有較大的優(yōu)勢(shì)。

3結(jié)束語(yǔ)