电路设计与开发篇1
【关键词】校企合作；教材；专业技能；学习情境；工程理念
《电子线路板设计与制作》是应用电子技术、电子信息工程技术等多个专业的专业核心课程，对于学生专业能力的形成具有重要的支撑作用。高等职业技术学院的人才培养定位是培养应用型高技能专门人才，毕业生要能够适应行业以及区域经济的发展的需要。
因此在课程的教学中就要能够将企业对于人才的要求引入到课程的教学环节中来。教材是教学过程实施的重要载体，因此进行校企合作课程的开发对于人才的培养就具有重要的意义。
1.校企合作教材的基本内涵
校企合作是目前高等职业技术学院人才培养的重要方式，通过校企合作的办学方式，学校可以借助企业先进的生产技术、共享企业的生产设备，在充分了解企业对于人才的需求有针对性的进行人才的培养，从而获得自身的发展；企业则可以在此过程中获得自身发展所需要的专业技术人才，同时也可以借助学校的智力优势进行新产品的开发设计等，进一步拓宽企业的发展空间。教材是实施教学过程重要的载体，教材的内容对于人才的培养效果具有直接的影响。采取校企合作的方式进行教材的开发，可以将教学与企业的人才实际需求有机结合起来，提升人才培养的效果。
校企合作开发教材的基本内涵应该包含以下几个方面的因素，首先是学校要能够充分调研企业对于专业人才的技能的需求，并与企业的技术人员与管理人员进行充分的交流与论证；其次专业课程的教师要能够根据技能要求与企业技术人员进行交流，确定教材的各学习情境的内容，要能够将工程化的实际需求以及工艺标准作为教材内容的重要方面；最后专业课程教师要能够深刻学习基于工作过程系统化的教学模式，研究学生的认知规律以及学习特点，对于教材的内容进行进一步细化，制定出相应的学习子情境。
2.《电子线路板设计与制作》校企合作教材内容的选取
《电子线路板设计与制作》校企合作教材开发中，应用电子技术教学团队的教师组成的教材编写组深入到可瑞尔科技（扬州）有限公司、扬州莱达光电技术有限公司、扬州嘉华电器科技有限公司等多家校企合作企业进行岗位技能需求调研。在校企合作教材开发的企业选择中，所选择的三个企业对应不同技术层次的要求，也能够反映电子线路板设计中不同层次的技术要求。表1为三家合作企业具体情况统计分析。
可瑞尔科技(扬州)有限公司为台资大中型企业，公司致力于欧姆龙等系列的健康体脂秤的设计与生产，公司的产品工艺要求极为规范，尤其的电子线路板设计方面具备很多值得借鉴的经验以及成熟的工艺规范。企业的产品技术难度较大，电子线路板结构较为复杂，因此与可瑞尔科技(扬州)有限公司合作进行教材的开发过程中，主要是将企业电子线路板设计工程化的设计理念以及严格的线路板工艺管理规范引入到教材的内容中；扬州莱达光电技术有限公司为江苏省高新技术企业，主要从事光电检测产品的设计开发，公司的电子线路板广泛使用了表面粘贴技术，产品的采用结构化的布线工艺，一般都采取双面走线的设计方案，主要体现了较为复杂电子产品的设计特点；扬州嘉华电子科技有限公司主要从事变压器配件等简单产品的设计与生产，公司产品主要特点就是线路板元器件较少，走线较为简单，一般都采用单面走线的设计方案。根据三家校企合作企业的产品以及技术特征，结合基于工作过程系统化的教学改革思路，充分考虑了高职学生的认知规律，确定了《电子线路板设计与制作》教材的基本学习情境如表2所示。
3.《电子线路板设计与制作》校企合作教材具体实施
在《电子线路板设计制作》校企合作开发中，主要进行了以下几个方面的工作。首先是专业课程的教师深入企业进行岗位技能等方面的情况调研分析，从2008年开始，专业课程教师就利用寒暑假以及其他时间深入到企业进行访问工程师工作，在此过程中，教师深入地了解了企业对于专业人才的岗位技能需求，了解了企业的真实产品设计流程以及工艺要求，并在此基础上对于企业产品以及岗位技能进行了初步的分析与总结；教材编写团队同时要深刻学习高等职业院校人才培养的相关政策以及理论，根据基于工作过程系统化的课程改革思路对企业的岗位技能要求以及工作任务进行分析总结，形成规范的学习领域；充分分析学生的认知规律以学习能力，进行学习情境的实际开发；在学习情境确定后，再次与企业的技术人员进行充分的沟通，确保所确定的学习情境能够真实反映行业企业对于人才专业能力的需求，符合行业发展的方向。最后由教材编写团队的教师根据各自的研究侧重点不同进行教材的编写工作。
4.校企合作开发教材过程中存在的问题以及努力的方向
《电子线路板设计与制作》教材开发取得了一定的成果，同时也存在着很多亟待解决的现实问题。首先就是在教材开发过程中，行业企业的调研范围应该进一步拓展，分析不同地区对于电子线路板人才的技能需求情况；其次在教材开发过程中，对于工艺的要求以及工程化的理念与开发软件的使用没有能够实现有机的结合；同时教材载体选择存在一定的难度，一般来说企业的实际产品都较为综合，难以分解并形成线路板各方面能力的单独训练；在教材开发的过程中，企业的编写人员由于工作等方面的原因参与的程度不够；最后就是因为教材的开发具有一定的周期性，在编写的过程中行业的技能要求又发生了一定的变化，在教材内容中难以表现出来。
5.总结
校企合作开发教材对于培养适应行业，满足区域经济发展要求的应用型高技能专门人才具有重要的意义。作为教学过程中重要的载体，教材要能够全面反映人才能力的要求。《电子线路板设计与制作》教材与多家行业企业进行紧密合作，在教材的开发过程中，将企业的真实产品的设计过程以及理念融入到教材的内容中，将基于工作过程系统化的教学改革思路有机地结合到教学的过程，对于提升教学效果具有重要的意义。
参考文献
[1]郭美英.试论高职校企合作的问题及对策[J].黄河水利职业技术学院学报,2002(3).
[2]刘晓明,杨如顺.高职校企合作办学的现状、问题及选择模式[J].职教论坛,2003(14).
[3]雷世平.高职校企合作办学教育亟待解决的问题[J].职教通讯,2003(12).
[4]傅辉明.基于工作过程的电气运行课程标准与教材开发探索[J].中国电力教育,2009(14).
电路设计与开发篇2
电子电路教学的开展，为计算机软件和电路设计应用的结合提供了发展前提，这也为我国电子电路技术的发展奠定了基础。
2电子电路设计教学中软件应用意义探讨
在电子电路的实际设计与开发中，电路结构的软件设计仿真测试已成为当下最具有效性的技术，加之越来越多的电子电路设计者选择运用计算机软件对电子电路设计进行研究，这就使计算机软件应用在电子电路的设计中具有十分重要的意义。计算机软件提供的软件仿真功能为电子电路的方案设计提供了有力的参考，学生能够利用软件进行对预先设计好的电路方案进行仿真，并通过对比方案设计与当真结果对具体内容进行改进，这在帮助学生完善仿真方案的同时，也进一步巩固了其对知识的掌握，提升了电路设计中发现问题和处理问题的能力。与传统形式的电路测量检验方式不同，计算机软件的应用仅需要将电路接口连接到实验箱，通过程序调试模拟实际应用环境，以更为高效率的检测出电路系统的设计错误。软件应用在为电子电路设计提供仿真环境的同时，也能够在学生的电子理论学习中起到极大的辅助作用。在电子电路教学开展过程中，课程理论和实验设计的有机结合能够进一步加深学生对电路知识的理性认知，而在电路的设计和应用检测过程中，由于校园客观环境的限制，电路的检验与应用通常无法得到充分开展，而利用计算机软件设计则能够有效实现对电路设计的检验和校正，使得学生能够在真正意义上掌握电子电路设计课程中的研究方法。
3各类软件在电子电路教学中的具体运用
3.1CaD软件在电子电路教学中的应用
CaD软件系统是当下电路设计软件中图形设计功能作为全面的应用软件，其在电子电路设计教学中的应用也十分广泛。在电路设计教学的开展中，CaD软件为课程开展提供了绘图，几何造型以及特征计算等功能，在进行电路设计过程中，教师能够通过带领学生进行元件设计，是学生进一步掌握不同电路元件的功能，并以此为基础，使学生利用不同元件的特性进行电路的功能设计。CaD软件在为电路教学设置元件设计功能的同时，也自带有元件库，电路的实际设计可以直接对元件进行调用，这也能够有效节约电路原理图设计时间。在利用该软件开展教学时，教师还要强调实际元件和虚拟元件的区别，并通过在教学过程中着重强调，以保证学生实际电路连接的准确性和安全性。
3.2ewB软件在教学中的具体应用分析
ewB计算机软件是一种用于电路设计与仿真的eDa工具软件，与CaD软件不同，ewB软件中包含更多的高品质模拟电路元件和组件模型。教师在开展电子电路设计教学时能够在元件调用的基础上，引导学生利用软件进行多种功能仿真，如对以连接的电路结构进行交流频率特性分析，静态分析和参数扫描分析等。ewB软件主要结构包括函数信号发生器和仿真电路模板等，学生能够在课程设计中通过元件调用和参数整合，完成电路设计，并通过将电路系统调用与仿真模板中，对其进行功能测试。在电路仿真教学过程中，教师应首先开展信号发生器教学，使得学生能够依据实际电路结构设计选定对应的激励信号，以此保证电子电路结构仿真结构的准确性和有效性。
3.3pSpiCe仿真软件在电路设计教学中的应用
作为现阶段不同类型电路分析与设计仿真软件之一，pSpiCe软件具有十分优越的实用性能。该软件主要包括电子线路仿真，图形方式输出，模拟计算电路功能和网表生成等功能，不仅能够对模拟电子线路进行仿真与模式实验，也能够与实体电路结构进行连接并开展模拟仿真。在电子电路的设计教学中，教师要将课程演示重点放在利用pSpiCe软件模拟连接电路上，使学生能够在掌握元件参数的基础上，更为全面的掌握电路波形和电压电流值的检测方法。pSpiCe仿真软件的应用，也为电路设计教学中元件参数的优化提供了科学有效的途经，教师通过对比软件中不同模拟元件的功能，以选择灵敏度高和容差关系稳定的软件开展教学，这能够极大的优化电路设计中的元件参数，并使得电子电路设计的教学质量得到有效提升。
4结束语
电路设计与开发篇3
[关键词]ewb仿真软件；数字电子技术；设计型实验
abstract：thisarticleintroducedfunctionsandchracteristicsofthesimulationsoftwareewb.itexpoundedtheapplicationofthissoftwareinnumericalelectronictechnologydesignexperimentswithexamplesofelectroniccircuit，andthestrongandweakpointsofewbsimulationexperimentandrealfieldexperiment，andputforwardtheteachingofelectroniccircuitexperimentwithintegrationofsimulation-realfieldisthebestmodelinmodernexperimentteachinginnumericalelectronictechnology.
keywords：ewbsimulationsoftware；digitalelectronictechnology；design-orientedexperiment
1引言
数字电子技术设计型实验是数字电子技术课程重要的实践性教学环节，是对学生学习数字电子技术的综合性训练，其重点是要求学生综合所学的理论知识和专业技能，设计制作功能较为复杂的电路，研究解决具有一定深度和工作量的小课题。其目的是巩固和拓展学生所学的基本理论和专业知识，培养学生综合应用、独立分析和解决实际问题的能力，培养学生设计能力和创新型思维能力。
在传统设计型实验中，一方面受实验室元器件及实验设备的品种、规格和数量上不足的限制，不能满足各种新电路的设计和调试的要求，使得实验项目开设数量有限，且内容更新缓慢，学生只能在规定的时间和空间完成老师指定的设计项目，而且受元器件品种和数量的限制，学生的设计方案只能“量体裁衣”，有些独特的想法和设计思路难以实现。另一方面设计过程中电路的安装、调试、测量过程是在实验箱和面包板上进行，往往需要反复进行多次，这就难免出现错误连线和器件损坏的现象，不仅使电路调试费时费力，还可能造成错误的性能评价，易导致学生产生厌烦情绪和对设计型实验的畏惧心理，致使设计型实验不能达到预期效果。由此可见，传统设计型实验教学方式在某种程度上制约了学生创新意识的培养，阻碍了学生主动探索的积极性，对高职教育培养技能型人才极为不利。
如果把electronicsworkbench(ewb)电子设计自动化软件应用到数字电子技术设计型实验教学中去，应用计算机进行辅助分析与设计，不仅有助于解决上述传统数字电子技术设计型实验教学中存在的问题，使学生学到新的电子设计技术，提高设计水平和实验效率，而且还会拓展学生所学知识的应用范围，进一步提高学生的职业综合素质。
2ewb软件的特点与应用
ewb软件是专门用于电子电路设计与仿真的“虚拟电子工作台”软件，其功能强大，能够提供电阻、电容、三极管、集成电路等十几个大类几千种元件；能够提供示波器、万用表等十几种常用的电子仪器；具有强大的电路图绘制功能及波形显示功能。用该软件对电路进行设计、分析非常方便。将ewb软件引入到数字电子技术设计型教学中，为学生提供了一个大胆思维、充分发挥创造性的实验环境。ewb软件的设计试验区好像一块“面包板”，在上面可以建立各种电路进行仿真实验。与其他电路仿真软件相比，具有界面直观、操作方便等优点。它改变了一般电路仿真软件输入电路必须采用文本方式的不便，创建电路的元器件和测试仪器等均可直接从屏幕上器件库和仪器库中直接选取。ewb中的元器件库不仅提供了数千种电路元器件供选用，而且还提供了各种元器件的理想值。因此，仿真的结果就是该电路的理论值，这对于验证电路原理，开发、设计新电路极为方便[1]，同时具有很大的灵活性。数字电路的分析、设计与仿真工作实现于轻点鼠标之中，由于使用了虚拟仪器技术，仿真电路就像在实验室实际操作一样，元器件可随便调用，参数可随意修改，一个方案不成功可抹掉重来，不怕元件损坏，不怕仪器出现故障，而且不受时间、地点、人数的限制，实验器件品种、型号齐全。学生不受规定实验项目的限制，能充分发挥其主观能动性和创造性，实验过程不仅充满无尽的乐趣，而且大大提高了电子设计工作的质量和效率。
在设计型实验教学中，首先要求学生对自己所设计的电路通过ewb软件平台进行仿真模拟(虚拟仿真实验)，其次要求学生用硬件来实现该电路(实物实验)，并将虚拟仿真实验的结果与硬件实验的结果进行对照分析。这样不仅培养了学生对数字电路进行仿真实验的能力和在软件平台上进行电路设计的能力，而且便于学生随时改变电路结构、元器件参数来调整(修改)电路，使之更好地满足设计所提出的性能指标的具体要求，得到较为理想的设计电路。
3数字电子技术设计型实验举例
3.1设计任务和要求
设计一个汽车尾灯控制电路。其设计要求为：假设汽车尾部左右两侧各有三个指示灯(用发光二极管模拟)。(1)汽车正常运行时指示灯全灭；(2)右转弯时，右侧三个指示灯按右循环顺序点亮；(3)左转弯时，左侧三个指示灯按左循环顺序点亮；(4)临时刹车时，所有指示灯同时闪烁[2]。用三个开关控制指示灯的点亮状态。其中两个是转向控制开关：[1]用于左转；[2]用于右转；还有一个是模拟脚踏制动(刹车)开关[3]。
3.2设计方案
根据设计要求，画出汽车尾灯控制电路原理框图，如图1所示。
3.3基本原理及单元电路设计
3.3.1工作原理
汽车尾灯控制电路是由振荡电路、三进制计数器、译码电路、显示驱动电路和开关控制电路等电路组成。由于汽车左右转弯时，三个指示灯循环点亮，所以用三进制计数器控制译码器电路顺序输出低电平，从而控制尾灯按要求点亮。
3.3.2三进制计数器电路的仿真设计
三进制计数器电路可由双jk触发器7476构成。如图2所示。使用ewb软件平台中的元器件创建电路，其中输出1q、2q均连接到显示器件探测器(指示灯)上，可以通过探测器发光与否来直接观察电路的输出状态(该探测器若发光则表示为高电平“1”；若不发光则表示为低电平“0”)。时钟脉冲控制信号cp(为了突出设计电路的简捷，省略了该部分电路的设计)直接采用ewb软件平台中的脉冲信号源(其频率7hz、幅值5v、占空比50%)来替代。创建电路图完毕，进行仿真分析实验，即按下“启动/停止”开关，运行ewb模拟程序对所设计的实验电路进行模拟分析，从探测器指示灯上的状态可以直接观察出实验结果。还可以用虚拟逻辑分析仪来观cp、1q、2q的输出时序波形图。如图3所示：
3.3.3汽车尾灯电路的仿真设计
汽车尾灯电路由译码电路和显示驱动电路组成。其显示驱动电路由6个发光二极管和6个反相器(7404)构成；译码电路由3—8线译码器74138和6个与非门(7400)构成。74138的三个输入端a、b、c分别接三进制计数器的输出端1q、2q和转向控制开关[2]。当[2]=0，使能端信号g=0(译码器工作)、s=1，计数器的状态为00、01、10时，74138对应的输出端y0、y1、y2依次为“0”有效，即反相器g1～g3的输出端也依次为0，故指示灯按d3d2d1顺序点亮。若上述条件不变，而[2]=1时，则74138对应的输出端y4、y5、y6依次为0有效，即反相器g4～g6的输出依次为0，故指示灯按d4d5d6顺序点亮。当g=1(译码器禁止译码)、s=1时，74138的输出全为1，g1～g6的输出也全为1，指示灯全灭；g=1、s=cp时，指示灯随cp的频率闪烁。(“1”表示高电平，“0”表示低电平)，电路中限流电阻取值为0.2kω。电路如图4所示。
3.3.4开关控制电路仿真设计
开关控制电路用异或门(7486)和与非门构成。设74138和显示驱动电路的使能端信号分别为g和s。当[3]=0时：[1]=1、[2]=0表示汽车左转；[1]=0、[2]=1表示汽车右转；[1]、[2]全为1或全为0表示汽车正常行驶，[3]=1表示汽车临时刹车。汽车正常运行时g=s=1；汽车转向时g=0、s=1；汽车临时刹车时g=1、s=cp。可以通过探测器发光与否来直接观察g、s的输出状态。其电路如图5所示：
3.4汽车尾灯控制电路的仿真分析
将各模块电路连接成完整的仿真电路，时钟脉冲控制信号cp直接采用ewb软件平台中的脉冲信号源。如图6所示：
接通仿真开关，进行电路仿真分析实验。按数字键3，使刹车控制开关[3]接低电平，接着按数字键1和2，使转向控制开关[1]=1、[2]=0，此时发光二极管按d3d2d1顺序循环点亮，示意汽车左转；使[1]=0、[2]=1，此时发光二极管按d4d5d6顺序循环点亮，示意汽车右转；使[1]=[2]=0或[1]=[2]=1，发光二极管全灭，示意汽车正常行驶。
再按数字键3，使刹车控制开关[3]=1，此时无论转向控制开关[1]和[2]取何值，都将看到发光二极管d1～d6均随时钟脉冲控制信号cp频率闪烁，示意汽车临时刹车。由仿真分析可知，通过ewb软件平台仿真设计的汽车尾灯控制电路满足课题的设计要求，而且仿真过程方便、直观，效果生动、形象。
4ewb仿真实验与实际硬件实验的有机结合
从实例分析可见，ewb软件平台本身含有强大的元器件库，从而不受经费和数量的限制，可以随时改变电路元器件参数来调整电路，使之更好地接近设计要求。但仿真实验也有它自身的局限性，利用ewb软件设计的电路仅仅是一个虚拟的电路，与实际电路有着本质的区别，由于ewb是通过计算机仿真来实现的，在对培养学生实际操作能力与元器件、仪器设备的使用能力方面存在着不可避免的缺点，如果学生只在ewb技术软件平台上进行仿真分析与设计实验，而不经过实际实验的验证，那么电路设计也只是“纸上谈兵”。因此在数字电子技术设计型教学中要注意“虚”与“实”的有机结合，充分发挥仿真实验——“虚”与硬件实验——“实”的各自优势，通过仿真实验加深对理论的理解，建立动态、形象、直观的感性认识；而通过实际硬件实验增强实际动手能力，积累设计、调试、革新等方面的实践经验。电路的仿真实验和电路的硬件实验之间的关系是相辅相成的，二者缺一不可[3]。所以，对于设计型实验应要求学生在设计好电路之后，必须使用ewb软件平台进行电路仿真、调试，优化电路结构和参数，以得出最佳、最优的电路设计方案。最后，再用硬件电路来实现，这才是现代数字电路设计型实验最佳的实验教学模式。将ewb软件平台的仿真实验和实际动手操作的硬件实验两者有机地结合起来，可使综合设计性实验的实验教学方法更加充实、更加完善，而且通过“虚”——“实”结合、相互补充的实践教学方式强化了学生工程实践能力，增强了实验教学的效果。
[参考文献]
[1]路而红.虚拟电子实验室[m].北京：人民邮电出版社，2001：1-3.
电路设计与开发篇4
关键词：数字电路eDa设计系统仿真
中图分类号：tn79文献标识码：a文章编号：1007-9416（2015）03-0102-01
数字电路的发展经过了电子管、半导体分立器件以及集成电等几个阶段，与模拟电路发展类似，到上世纪六十年代，数字电路逐渐发展成为了由双极型工艺制成的小规模、中规模的逻辑器件。随着计算机技术的不断发展，微处理器的出现，到七十年代末，数字电路在性能上又发生了飞跃性的变化。
1数字电路与eDa实验设计系统
1.1数字电路
数字电路即是以数字信号来对数字量进行运算的电路，包括算术运算与逻辑运算。由于数字电路同时具有逻辑运算与处理的功能，因此也被称为逻辑电路，是由若干数字集成器件所构成的。随着数字电路中可编程逻辑器件pLD的出现，以及现场可编程门阵列FpGa的发展，数字电子技术规模不断扩大，而在结合相应软件后器件功能更加完善，使用更加灵活。
1.2eDa实验设计系统
eDa实验设计系统即电子设计自动化，是一种用软件设计方式对电子系统到硬件系统进行设计的新的实验设计系统。该系统的设计载体为大规模可编程逻辑器件，设计工具包括计算机、大规模可编程逻辑器件的开发设计与试验系统开发软件等。eDa实验设计系统的应用实现了逻辑编译、逻辑分割，以及逻辑综合、化简与优化，同时也实现了逻辑布局与仿真，进而对特定的目标芯片进行适配编译、逻辑映射、编程下载，最终形成集成电子系统。
2数字电路及eDa的应用及意义
2.1数字电路及eDa的应用
随着数字电路的迅速发展，eDa在科研、教学、产品设计中的应用逐渐扩大，尤其是在教育领域，电子科技类高校几乎都上设置了eDa课程，包括eDa概念、原理的学习，以及VHDL描述系统逻辑方法和eDa电子电路模拟仿真实验的学习等等。高校教学中，可借助CpLD/FpGa器件进行课程设计、实验教学、设计竞赛与毕业设计等，进而提升实验设备与设计电子系统的经济性、可靠性、快速性，使之容易实现，方便修改，更多的提供学生践动手的机会，达到提高学生分析能力、思维能力、创新能力、动手能力以及设计开发能力。
通过电路模拟工具来完成对电路的设计、仿真与调试等应用，CpLD/FpGa器件的开发可直接应用到少量产品的芯片中，也能够在具体的仪器设备中使用，同时也可以应用到大批量产品的芯片前期开发中，尤其是机电产品的改造与升级，能够大幅度的提升产品的性能、质量、技术含量等。
2.2应用意义
首先，eDa实验设计系统是现代电子设计的原动力。数字电路与eDa实验设计系统技术的掌握，对广大的高职学生、等学历的电子工程师来说意义重大，并且势在必行，只有与时俱进掌握eDa技术，才能够有效地提升设计效率，参与到世界电子工业市场竞争中来，得以长远的发展。eDa实验设计系统的发展是电子设计、电子产品发展，以及电子产业的一项技术革命，这对电子类课程教学也提出了更高的要求。理工科的高校都开设了此类课程，特别是对电子信息类专业的学生而言，在日常的教学过程、毕业设计等都可以借助CpLD/FpGa器件，使试验设备具有高可靠性，设计出的电子系统经济快速。通过以上方面的训练，学生的实践动手能力乃至创新能力大大提升。
其次，eDa实验设计系统能够增加电子设计的核心竞争力。电子技术发展迅速，电子产品更新换代时间很短，而eDa作为电子产品开发的原动力，掌握好该技术能够增加电子设计的核心竞争力。eDa技术在科研、产品设计以及教学等方面都发挥着很大的作用。在产品设计方面，无论从微处理器到彩电音响等，eDa技术不单在前期的工作中如计算机模拟仿真等，也在电子设备研制与电路板制作等过程中有很大的作用。在科研方面，其目的是利用有效电路工具进行电路设计仿真，将某些元器件应用开发到仪器设备中，利用虚拟的仪器进行产品调试。在传统的机电产品开发升级过程中，CpLD/FpGa的应用可提高传统产品的性能，提高产品的市场竞争力。对于电子产品的研发而言，eDa技术是赋予产品的源源不断的生命力，是现代电子设计核心所在。
3结语
随着电子技术全面的纳入了eDa的范畴，而各学科也因电子自动界限变得更加模糊与相互包容，尤其体现在以下几个方面：
（1）aSiC作为基于eDa实验系统设计工具的设计标准单元，已经在ip核模块以及大规模的电子系统中得以运用；（2）硬件与软件ip核在电子自动化行业不断发展；（3）电子设计成果可能以自主知识产权的模式予以明确的表达和确认。
参考文献
[1]谢良友.SZX数字电路实验箱.湖南师范大学自然科学学报.第18卷第2期.1995.6.
[2]周仲.国产集成电路应用500例北京：电子工业出版社出版，1988.
电路设计与开发篇5
CaD软件系统是当下电路设计软件中图形设计功能作为全面的应用软件，其在电子电路设计教学中的应用也十分广泛。在电路设计教学的开展中，CaD软件为课程开展提供了绘图，几何造型以及特征计算等功能，在进行电路设计过程中，教师能够通过带领学生进行元件设计，是学生进一步掌握不同电路元件的功能，并以此为基础，使学生利用不同元件的特性进行电路的功能设计。CaD软件在为电路教学设置元件设计功能的同时，也自带有元件库，电路的实际设计可以直接对元件进行调用，这也能够有效节约电路原理图设计时间。在利用该软件开展教学时，教师还要强调实际元件和虚拟元件的区别，并通过在教学过程中着重强调，以保证学生实际电路连接的准确性和安全性。
2ewB软件在教学中的具体应用分析
ewB计算机软件是一种用于电路设计与仿真的eDa工具软件，与CaD软件不同，ewB软件中包含更多的高品质模拟电路元件和组件模型。教师在开展电子电路设计教学时能够在元件调用的基础上，引导学生利用软件进行多种功能仿真，如对以连接的电路结构进行交流频率特性分析，静态分析和参数扫描分析等。ewB软件主要结构包括函数信号发生器和仿真电路模板等，学生能够在课程设计中通过元件调用和参数整合，完成电路设计，并通过将电路系统调用与仿真模板中，对其进行功能测试。在电路仿真教学过程中，教师应首先开展信号发生器教学，使得学生能够依据实际电路结构设计选定对应的激励信号，以此保证电子电路结构仿真结构的准确性和有效性。
3pSpiCe仿真软件在电路设计教学中的应用
作为现阶段不同类型电路分析与设计仿真软件之一，pSpiCe软件具有十分优越的实用性能。该软件主要包括电子线路仿真，图形方式输出，模拟计算电路功能和网表生成等功能，不仅能够对模拟电子线路进行仿真与模式实验，也能够与实体电路结构进行连接并开展模拟仿真。在电子电路的设计教学中，教师要将课程演示重点放在利用pSpiCe软件模拟连接电路上，使学生能够在掌握元件参数的基础上，更为全面的掌握电路波形和电压电流值的检测方法。pSpiCe仿真软件的应用，也为电路设计教学中元件参数的优化提供了科学有效的途经，教师通过对比软件中不同模拟元件的功能，以选择灵敏度高和容差关系稳定的软件开展教学，这能够极大的优化电路设计中的元件参数，并使得电子电路设计的教学质量得到有效提升。
4结束语
电路设计与开发篇6
关键词：抢答器；逻辑电路；功能图；记分器
中图分类号：tn79文献标识码：a文章编号：1671－7597（2012）0320056－01
0前言
当今社会竞争日益激烈，选拔人才，评选优胜，各种竞赛之类的活动愈加频繁，抢答器这一产品是不可缺少的设备，在国内外应用比较广泛，在各种竞赛、抢答场合中，它能迅速、客观的分辨出最先获得发言权的选手。而它的发展也比较快，早期的抢答器仅具有抢答锁定功能的一个电路，到现在已具有定时、自动复位或手动复位、报警、屏幕显示等多种功能的技术合并，这就可以说明其多种功用及发展的快速。抢答器适用于选拔人才、评选优胜、各类知识竞赛、文娱综艺节目等，尤其是电视上的各种知识竞赛，除了可以把各抢答组号、违例组号、抢答规定时限、答题时间在仪器面板上显示外，还可外接大屏幕显示给赛场与观众，活跃现场气氛，便于工作和监督，公平竞争[4]。
1设计任务与要求[1][5]
1）抢答器可同时供7名选手或7个代表队参加比赛，他们的编号与选手编号相对应。
2）给节目主持人设置一个控制系统清除和抢答开关S。
3）抢答器具有数据锁存与显示功能。
4）抢答器具有定时抢答功能，抢答的时间由主持人设定，同时扬声器发出短暂的声响。
5）参赛选手在设定时间内进行抢答有效，否则无效。
6）如果设定时间已到，却没有选手抢答，本次抢答无效，系统发出短暂的报警，禁止选手超时后抢答。
7）如果抢答选手回答问题是正确的，则按规定在其计分器上加上相应的分数，反之，减去相应的分数。
2原理与设计电路图
2.1抢答器总体方框图[1]（如图1）
图1抢答器总体方框图
抢答器的总体框图如图1所示，它由主体电路和扩展电路两部分组成。主体电路完成基本的抢答功能，其工作原理为：接通电源后，节目主持人将开关拨到“清除”状态，抢答器处于禁止状态，编号显示器灭灯，定时器显示设定时间；当节目主持人宣布抢答题目后，说一声“抢答开始”同时将控制开关置“开始”状态，宣布“开始”抢答器工作。扬声器给出声响提示，抢答器处于工作状态，定时器进行计时。当定时时间到，却没有选手抢答时，系统报警，并封锁输入电路，禁止选手超时后抢答。当选手在设定时间内抢答时，抢答器要完成以下五项工作：①分辨并显示抢答者编号；②扬声器发出声响，提醒注意；③控制电路封锁编码电路，避免再次抢答；④定时器停止工作，同时显示抢答时间，并保持系统清零为止；⑤选手回答完毕，根据判断对错，加或减相应分数。主持人操作控制开关，系统回复到禁止工作状态，以便进行下一轮进行抢答[1]。
2.2单元电路功能设计
2.2.1抢答器电路
抢答电路的功能有两个：一是能分辨出选手按键的先后，并锁存优先抢答者的编号，供译码显示电路图用；二是要使其它选手的按键操作无效。选用优先编码器74LS148和锁存器74LS279可以完成上述功能。
2.2.2报警电路
报警电路由555定时器和三极管构成，电路如图3所示。其中555构成多谐振荡器，其输出信号经三极管推动扬声器。pR为控制信号，当pR为高电平时，多谐振荡器工作，反之，电路停振。
2.2.3定时电路[3]
由节目主持人根据题目的难易程度来设定抢答的时间（如30s），通过预置时间电路对计数器进行预置，计数器的时钟脉冲由秒脉冲电路提供。可预置时间的电路选用十进制同步加法计数器74LS160进行设计，具体电路如图4所示。
2.2.4时序控制电路
时序控制电路是抢答器设计的关键，它要完成以下三项功能：①主持人按“开始”时，扬声器发出响声，抢答电路和定时电路开始工作；②当第一个选手按动抢答键时，扬声器发出响声，抢答电路和定时电路停止工作；③当在规定时间内无人抢答时，扬声器发响声，同时抢答电路和定时电路停止工作[3]。
2.2.5电子记分器
回答问题结束后，主持人做出对与错的判断，并按相应按键加或减分。记分电路可实现自动进位。通过计数器CC4029编码后输出相应的“8421”编码，作为锁存译码器CC4543的输入，并把“8421”编码译成数码管能识别的七字段信号，通过驱动数码管显示出相应的十进制码。
3实验内容及步骤
1）调试抢答器各部分电路。
2）设计可预置的定时电路，并进行调试。在设定时间内，高电平为加计时，低电平为设定时间到。
3）调试报警电路。
4）完成定时抢答器的调试，注意各部分电路之间的时序配合关系，最后检查电路各部分的功能，使其达到设计要求[5]。
4电路仿真结果
电路设计与开发篇7
[关键词]集成电路教学改革tannerproFpGa
[中图分类号]G423.07[文献标识码]a[文章编号]2095-3437（2015）07-0165-02
集成电路课程是我院电子电气工程学院电子科学与技术专业的骨干课程，其与半导体物理基础、集成电路制造与工艺等课程共同构成了电子科学与技术专业微电子方向课程群。该课程旨在要求学生掌握坚实的模拟、数字集成电路的分析和设计方法，能够从事集成电路及系统设计、版图设计、芯片加工、芯片测试等方面的工作。
一、教学改革的起因
（一）人才培养目标错位
集成电路公司需求人才类型不一而同。如数字集成电路方面，包括算法设计、RtL、逻辑综合、布局布线、测试等;而模拟集成电路方面，包括电路设计、版图设计、DRC、LVS、生成GDSii、测试等。人才的需求既有高端也有低端。我院属于独立学院，以本科生培养为目标。独立学院的本科生无法与研究生竞争，相比于其他一本、二本院校也处于一定的劣势，在人才的需求端明显处于低端。然而本课程的培养目标却以算法设计、电路设计等高端人才需求为主，导致学生就业错位。
（二）实践性教学缺失
集成电路课程是门实践性很强的课程，但传统的教学过于重理论，而企业招聘，看中的是学生动手的能力，只知道一些公式、概念的学生，难以吸引企业眼球，造就了部分毕业生找不到合适的工作。
二、改革的思路
结合我院《南京理工大学泰州科技学院大学生主体性个性化教育培养方案》，在加强主体性，彰显个性化发展的目标下，坚持正确的人才培养目标定位很重要。因此，改革找准定位是关键。应在指导学生掌握系统集成电路框架知识的前提下，着力引导学生掌握集成电路制造、版图设计、RtL、逻辑综合、布局布线、测试等较基础的技能，使其具有一定的微电子工程实践能力和工程素养。
（一）弱化抽象理论
弱化抽象理论实质是定位的问题。集成电路，尤其是模拟集成电路，有过多公式的推导和抽象理论。理论的重要性在于集成电路的算法设计、电路设计等对于高端人才的培养尤为重要。而高端人才的培养明显偏离我院的培养目标。过多的强调抽象理论，不利于学生主体性的发挥。
（二）加强实践训练
该课程的教学定位于使毕业生有较高的工程素质、较强的实验技能和动手实践能力。实践训练中，引入tannerpro集成电路专用软件[1]和FpGa开发平台。利用课内实验和课程设计相结合，采用工程项目化管理模式有条件分级教学，突出学生个体化，挖掘学生潜能。
三、改革的具体措施
（一）改革课程体系
组建由模拟和数字集成电路、集成电路课程设计、FpGa系统设计三门课程构成的集成电路课程群。打通模拟集成电路、数字集成电路理论教学和实践环节，让学生在学中练，练中学。
1.课程合并
教学改革之前，集成电路课程由模拟集成电路设计和数字集成电路设计两门课程组成。两门课程分开教学，虽然能够更为详尽的讲解模拟和数字集成电路，然而知识点庞杂，知识量巨大，高于学生的接受能力，学生反响平平。因此，将模拟集成电路设计和数字集成电路设计两门课程合二为一，改为模拟和数字集成电路，选用王志功编著《集成电路设计（第3版）》教材。[2]该教材提供了集成电路设计从前端、版图、流片到封装测试的完整流程相关知识，并结合设计工具进一步强化了设计实例，具有难度适中，应用性强等特点。
授课过程中，注重和前期课程半导体物理基础、集成电路制造与工艺的知识衔接，避免知识讲解的跳跃性。在讲解集成电路材料、结构与理论章节和集成电路基本工艺章节时，引入视频教学，通过让学生观看教学录像、教学图片，形象地给学生展示制造集成电路的详细过程，避免纯粹语言授课的枯燥，提高教学效果，同时也解决了集成电路工艺线不适宜组织大量的学生进行实地参观的难题。在讲解模拟集成电路基本单元章节时，弱化放大器各项指标性能的公式推导，专注讲解电路工作原理，增强学生的感性认识，减轻学生学习的畏难情绪。
2.开设集成电路课程设计课程
学生能够熟练使用eDa软件，熟悉eaD软件开发设计的流程非常重要。开设集成电路课程设计课程旨在培养学生电路仿真、版图设计、布局布线等技能。该课程教学基于tannerpro实践教学平台。在实践教学的平台选择中，有Cadence、Synopsys等公司产品，但这些软件昂贵，使用成本较高。基于我院实际，本着经济实用性原则，最终选择了tannerpro实践教学平台。tannerpro软件是由tannerResearch公司开发的基于windows平台的用于集成电路设计的工具软件。该软件功能十分强大，易学易用，包括S-edit，t-Spice，w-edit，L-edit与LVS，从电路设计、分析模拟到电路布局一应俱全。其中的L-edit版图编辑器在国内应用广泛，具有很高知名度。
结合人才定位，该课程注重培养学生L-edit版图编辑器的使用。L-edit版图编辑器包含iC设计编辑器（Layouteditor）、自动布线系统（StandardCellplace&Route）、线上设计规则检查器（DRC）、组件特性提取器（Deviceextractor）、设计布局与电路netlist的比较器（LVS）等模块，用于电路特别是模拟集成电路的版图设计。[3]
该课程包含基础性实验和综合性实验。基础性实验，充分发挥学生主体性，要求每个学生都必须完成。综合性实验，体现学生个性化，设置难度梯度及不同的侧重训练方向，学生可根据自身掌握能力和兴趣，自由选择。
3.开设FpGa系统设计课程
FpGa系统设计课程任务是讲解Verilog或VHDL语言，要求学生利用所学硬件描述语言，编写测试脚本文件，在FpGa硬件平台上进行软件测试。[4]该课程以我院“FpGa系统设计实验室”为依托。我院“FpGa系统设计实验室”设有多套FpGa硬件开发实验箱和逻辑分析仪，选用altera公司Cycloneii系列，能够满足一般的验证和测试要求。
在FpGa系统设计课程学习中，要求学生从基本的与非门芯片开始，再到复杂的总线接口芯片。利用FpGa硬件开发实验箱搭建测试平台，在Quartusii、modelsim软件中，完成测试脚本文件的编写，通过逻辑分析仪或者示波器观察测试波形。
（二）改革考核体系
之前的考核模式，仅通过一张试卷来考查学生掌握知识的情况，缺乏全面性与科学性。因此将考核的重心从理论转向实践，变结果性考核为过程性考核。在授课的课程中，根据学生课堂的表现，特别是实践训练课程完成实验的情况，给学生打分。完成实验难度的等级越高，得分越高，从而激发学生学习的热情。
（三）加强学生就业引导
据相关部门统计，极少数集成电路设计专业的本科毕业生会从事集成电路高端设计方向相关工作。这是因为一方面本科生基本知识储备不够，更主要的原因是设置集成电路设计专业研究生课程的高等院校越来越多。[5]然而，随着集成电路产能的急速释放，以及eDa开发工具的发展，集成电路较低端设计的人才需求逐渐从研究生向本科生倾斜。集成电路版图、集成电路工艺以及集成电路测试等与集成电路设计相关的工作岗位对集成电路设计知识的要求较低。从事上述几个工作岗位若干年将有助于从事集成电路设计工作。就个人的长远发展而言，集成电路版图、集成电路工艺以及集成电路测试等工作岗位对于本科生而言更具有竞争力。因此，在学科专业讲座时，加强学生就业引导，避免就业时与高端人才竞争，找准自我就业方向。
同时，定期举办学术报告会，让学生了解集成电路产业的最新发展现状和发展趋势，了解相关人才市场需求，了解就业前景，从而激发学生的学习兴趣，充分调动学生的学习积极性。
四、结语
随着我国经济转型升级速度加快，集成电路产业的基础性、战略性、先导性的地位愈发凸显。党中央国务院高度重视集成电路产业，并于2014年6月24日正式了《国家集成电路产业发展推进纲要》，开启了国家集成电路产业的盛宴。在集成电路人才巨大需求的形势下，找准学生定位，强化理论与实践的结合，将有助于提升我院学生的竞争力。
[注释]
[1]李鸿强.以工程需求为导向的集成电路设计闭环教育研究[J].教育教学论坛，2009（44）：89-90.
[2]王志功，陈莹梅.集成电路设计（第3版）[m].北京：电子工业出版社，2013.
[3]李冰.两门集成电路课程的教学模式改革[J].电气电子教学学报，2009（3）：6-8.
电路设计与开发篇8
关键词：毛巾剑杆织机；Cortex-m3；嵌入式实时操作系统
引言
剑杆毛巾织机以其灵活多变、适应性广、技术发展成熟而深受毛巾生产企业的青睐。当前剑杆毛巾织机逐步替代了老旧的有梭织机，成为了毛巾织造行业的主流设备。近年来，国产剑杆毛巾织机在市场需求的推动下得到了巨大的发展，但是遍布江浙地区的中小型剑杆毛巾织机生产企业的自主研发能力普遍还很弱，现有的剑杆毛巾织机产品大多数是在测绘国外中低档产品的基础上进行改进，高性能与新机型的研发能力以及自动控制系统的研发能力普遍不足，而市场竞争越来越激烈，需要不断更新和开发产品。因此，在完成机械部件设计的基础上，开发具有自主知识产权的高性能控制系统，逐渐成为国内中小型剑杆毛巾织机生产厂家关注的重点。
文章以剑杆毛巾织机样机（如图1所示）为控制对象，在分析毛巾织造工艺的基础上，提出了一套以aRm技术为核心的新型毛巾剑杆织机控制系统设计方案，并制作样机。文章的研究成果将在合作单位首先试用并进行产业化推广，有利于推动绍兴以及浙江地区中小型剑杆毛巾织机生产企业产品的升级换代，提高其市场竞争力。
图1剑杆毛巾织机样机
1硬件设计方案
设计的毛巾剑杆织机控制系统以aRm技术为核心，采用的主控芯片为LpC1766。硬件电路设计过程为：首先，根据控制系统的详细设计方案，完成电路原理图设计，并计算相关电路参数，采购电路元器件。其次，对关键电路模块进行功能仿真或制作实物电路论证电路设计的合理性与可靠性。最后，绘制电路pCB板图，重点考虑电路布局与电路板抗干扰性能。在拿到pCB样板后，焊接控制系统电路板。其核心电路如下所述：
1.1主控制板硬件电路设计
主控制板硬件电路设计包括：LpC1766芯片供电模块、电源电路、数据存储模块、时钟电路、USB输入输出接口、19264液晶显示屏控制电路、掉电复位保护电路、剑杆毛巾织机运行状态信号量输入模块、起毛伺服控制器接口、键盘接口电路以及电子多臂龙头控制板、伺服电机连接控制板与8色选纬控制板的接口等电路模块的设计、验证与制作调试工作。其中液晶显示电路如图2所示。
1.2卷取伺服电机连接控制板设计
卷取伺服电机连接控制板主要解决主控制板与卷取系统的伺服电机控制器之间的通信问题，具有独立的控制芯片StCF1104。该连接控制板与主控制板之间的通信采用RS232实现。卷取伺服电机连接控制板与伺服控制器之间需要实现伺服使能信号、伺服硬件异常报警信号、伺服系统定位完成、伺服电机旋转方向与脉冲数等信息的读取与设置。
2控制系统软件设计
剑杆毛巾织机控制系统的软件将以实时嵌入式系统μC/oS-ii与Fat32文件管理系统为平台进行开发。其设计流程如下：
（1）在控制系统方案设计：首先，进性详细的市场调研，分析市场上主流的剑杆织机控制系统（包括平布与毛巾织机）的功能特点，借鉴其好的设计思想，使其为我所用，并设法改进其不足之处，确保设计的剑杆毛巾织机控制系统符合当前的技术潮流，并具有自己的特色。其次，与合作单位的机械部件设计人员进行充分的交流，在深刻领会其整机设计思想、织机控制要求与控制系统制造成本要求后撰写剑杆毛巾织机控制系统用户需求分析报告与总体方案设计报告，并提交合作单位审核通过。确保项目研究成果能在合作单位使用推广，并被市场接受。
（2）控制系统详细设计：首先，详细分析毛巾织造工艺流程，理清剑杆毛巾织机控制信息点、研究织机动作时序，确立控制时间节点与控制信息间的逻辑关系。其次，根据用户需求分析报告，对总体方案进行细化，提出各个控制模块与相关控制算法的具体实现方案，并完成关键芯片与外购部件的选型工作。
（3）控制系统软件编写：首先，选择合适的软件开发工具，建立嵌入式系统开发环境，并完成嵌入式实时操作系统μC/oS-ii与Fat32文件系统在LpC1766芯片上的移植工作。其次，理清控制系统所有控制信息之间的逻辑关系，编写控制系统软件流程图与状态向量图。再次，对控制系统软件进行模块划分，编写各个子函数的输入输出接口，并设计控制信息数据结构模型与控制算法。最后，项目组软件编写人员通过分工合作完成软件代码编写与调试。
（4）剑杆毛巾织机控制系统调试：在完成控制系统硬件电路制作与控制软件设计后进行系统软硬件联合调试，验证各项控制功能是否完备、织机动作流程控制是否合理、各个控制模块工作是否稳定。通过软硬件联合调试，发现并修正控制方案、硬件电路、控制系统参数、软件设计中的缺陷与错误。
（5）剑杆毛巾织机整机调试：在完成控制系统软硬件调试后，将剑杆毛巾织机控制系统安装到合作单位提供的样机上进行整机调试，验证剑杆毛巾织机的整机功能是否达到设计标准、能否正确合理完成毛巾布料制造全部工艺流程与安全性要求。通过整机调试，发现并修正控制方案、硬件电路、控制系统参数、软件设计中的缺陷与错误，使得设计开发的控制系统达到设计要求。
控制系统软件具体的开发流程如图3所示。
图3控制系统软件设计开发流程图
3结束语
设计完成的毛巾剑杆织机控制系统具有以下特点：（1）设计了电子送经、伺服卷取功能模块。由变频器、交流电机与接近式张力传感器组成的电子送经机构实现了毛巾织造过程中相对稳定的经纱张力控制，简化了机械结构，又具有成本优势。伺服卷取机构实现了变纬密织造、毛巾须长停车自走、定位停车后自动补偿消除停车挡等功能，并简化了机械零部件设计，如取消纬密齿等。（2）在不增加硬件设备情况下，设计了软件自动寻纬算法，能提高布面拼挡效果，而且将减轻挡车工的劳动强度与操作技能要求。（3）在起毛高度控制中，采用伺服电机控制起毛凸轮的转动角度，实现了毛巾织物起毛高度在设计范围内任意变化，能够实现波浪型花纹编织。（4）剑杆毛巾织机控制系统软件基于嵌入式实时操作系统μC/oS-ii构建，改变了传统织机控制系统软件普遍采用的前后台模式，提高了控制系统的实时性，也有利于提高剑杆毛巾织造工艺。
参考文献
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[4]Goktepe，Bozkan.Studyonreductionofairconsumpfiononair-jetweavingmachines[J].textileResearchJournal，2008（9）.
电路设计与开发篇9
【关键词】电子设计自动化软protel99Se印刷电路板（pCB）解决办法
电子设计自动化protel设计系统是protel公司建立在iBm兼容pC环境下的eDa电路集成设计系统。protel公司早在上世纪90年代开发了protelforwindows软件产品，该产品称为世界上第一个将eDa环境引入windows系统的开发工具；protel公司再次加入microCodeengineeringGmbh公司的信号完整性采集分析技术，最后在1999年正式了全新protel99ForwindowseDa件，简称protel99。它完全应用windows系统的特性，通过它支持的鼠标、打印机、字体和文件的管理功能等等，就能获得和其他应用程序一样的操作界面。protel99拥有卓越的混合信号电路仿真以及精确的信号采集分析功能。它完美的兼容性和可靠性被多数电子线路开发人员所认可。
1常用的网络表和元件的导入方法
电子设计自动化protel99Se软件能完成电路原理图设计、印刷电路板制作、无网格布线、高级电路图混合仿真、可编程逻辑器件设计以及信号分析等等。protel99Se汇集了电路图的模拟和仿真于一身化的设计环境中，使其功能变得更加强大。在完成电路原理图和生成网络表以后，下一步就会开始进行电路板的规划、添加pCB元件库以及导入网络表和元件。其中，网络表的作用是连接电路原理图与印刷电路板图的纽带，在输入网络表与元件时，程序便会提示相关的宏操作命令和信息，这也是在pCB制作时最重要也是最可能出现错误的步骤，如果不能立即解决将会导致接下来的操作无法进行。下面我们将先讲解一下常见两种网络表和元件的导入方法。
1.1采用同步器导入网络表与元件
关于此种方法我们仅仅需要在电路原理图编辑器中选择菜单命令【Design】/【UpdatepCB…】即可，这就会直接把网络表与元件导入进pCB编辑器中，减少了生成网络表的步骤。在完成这一操作之前要保证pCB编辑器内已经添加好所需的元件库。常用的二极管原理图库元件和pCB封装库元件引脚编号的对照如图1所示。
1.2使用网络表文件导入网络表和元器件
这种方法的具体操作为：首先操作菜单命令【Design】/【Createnetlist…】，用来生成电路的网络表文件，接下来在pCB编辑器中，点击菜单命令【Design】/【Loadnets…】来完成网络表文件的导入。在保证所有宏操作命令全部正确执行后，最后执行网络表文件导入对话框中的【execute】选项，完成网络表与元件的导入。
2电子设计自动化实验系统的开发
电子设计自动化实验系统中，主要结构有芯片下载电路和物理单元，它们作为电子设计自动化实验系统的设计硬件条件。所以，通常情况下电子设计自动化实验系统主要有以下几部分内容：首先，要有此系统所必须的脉冲信号、时钟信号以及高低电平信号等发生模块；其次，这一系统还需要设置数码显示、声响提示、发光管显示等来完成Fp-Ga/CpLD输出内容的收集；最后，这一系统还需要提供监控程序模块，以用来动态监视系统的运作。除次之外，一个完善的电子设计自动化实验系统还应该具备如下几方面重要技术：一方面是印制电路板，它是电气连接的给予者，其开发主要为版图设计，从而电路板使用很大程度上增加了自动化水平和生产效率。在电子设计自动化实验系统中，印刷电路板（pCB）作为卡发的实体，电子设计自动化实验系统的电路结构设计和布局一定要符合pCB的雕版和规格要求。在拥有相应的pCB技术的条件下，才可以完成电子设计实践操作；两一方面是在电子线路硬件的组装和调试功能中，一般电子设计自动化实验系统采用分离系统功能板与通用适配板两个模块构成，它们是要具有相一致的电子线路硬件组装和调试技术的前提下才能实现的；最后，电子设计自动化实验系统利用金字塔式的硬件系统设计方案，从上到下、层次化硬件系统设计的模式。
3设计中的一些问题和措施
一般情况下，电路原理图绘制都很合格、美观，但是根据原理图制作的印制电路板，通常会存在某些问题。例如，如果在画电路原理图时不够规范，一些连线超出元件的端点或者连线处有重复等，会导致某些元件消失。所以，要求在元件端点处连线，并且保证一线连通。再者，原理图中的某些元件被要求不体现在pCB图中，像扬声器、电池盒和控制开关等等，此时，在画电路原理图时，应该采用SoCKet的插口元件，再用软导线和印制电路板连接，这样就会在设计印制电路板过程中更容易改变位置。再如，protel99Se如果把原理图中的序号当做印制电路板布线的模型，会导致某些元件在原理图与印制电路板中的管脚序号不相同，这样必须修改相同才可以。就像晶体三极管的管脚序号它在原理图中序号为1、2、3，但是在印制电路板中却表示为e、B、C，这样就可以把将晶体管管脚序号变更为e、B、C。
4结语
在印刷电路板的设计制作时，如果时常出现上述情况，我们能利用设计经验来准确定位、排除问题，有些问题我们也能在设计时更加细致的操作就可以避免发生的。总之，采用protel99Se软件设计、制作印刷电路板不可能立刻就能很好掌握的，它不仅需要有有娴熟的操作技巧和牢固的电路设计基础，同时还需要大量的实践，进而不断的交流学习，一步一步的总结经验，如此一来才可以使自己的设计水平上升一个台阶。
参考文献：
电路设计与开发篇10
【关键词】数字电路课程；实践平台；工程设计；实验
1概述
在教学过程中，具备数字系统设计实践工程能力，涉及相关数字系统课程体系教学与实践，在各高校的电气、电子信息类专业中，数字电路是一门专业基础课程，随着数字技术应用领域的不断扩大，在后续专业课程中，显而易见，随着电子产品数字化部分比重增大，它在数字系统设计中基础性地位越来越突出。
因此，培养适合现代电气、电子、信息技术发展的卓越人才，创新数字电路的课程几次理论与工程实践教学迫在眉睫。
根据我校近几年电气、电子课堂教学的实践情况，数字电路课程应该以面向应用的数字电路设计为核心，在熟练掌握基本电路教学内容的基础上引入先进的数字系统设计方法的课程教学和实践内容。
工程实践过程中，逐步从自底向上的设计方法逐步转变到自顶向下的设计方法中来，以教师科研应用来拓展，以全面培养优秀数字设计卓越技术人才[1]。
2探索构建数字电路教学中的多层次的创新实践平台
2.1多层次的数字电路创新实验平台构思。
面向卓越人才培养的数字电路课程创新实践教学，可以分层次进行在各个教学阶段逐步推进，包括：面向基础的数字设计的基本原理与工程创新实验教学模块、面向应用的数字电路课程设计教学和结合科研项目的创新实践平台[2][6]。
多层次的数字电路创新实验平台架构如图1所示。
2.2数字设计的基础原理与实验教学。
数字电路基础原理和实验教学是数字系统设计的课程体系的基础入门阶段，是培养数字逻辑代数与逻辑电路的重要过程，大类可分为时序逻辑电路和组合逻辑电路，其中时序逻辑电路主要包括：锁存器、触发器和计数器，组合逻辑电路包括，编译码器、多路复用器、比较器、加（减）法器、数值比较器和算术逻辑单元等。教学的目的是训练学生掌握组合和时序逻辑电路坚实理论基础，使学生掌握数字电路的基本概念、基本电路、基本分析方法和基本实验技能，不但要注重基本数字电路与系统设计理论的理解，同时让学生在学习中逐步了解面向应用和现代科技进步数字电路新的设计理念[2][3]。
2.3面向应用的数字电路课程设计实践教学。
随着电子设计自动化技术（eDa）和可编程器件（CpLD）的不断发展和应用，以eDa技术为主导的数字系统理念已经成为企业工程技术的核心。数字电路课程设计主要培养学生利用中小规模数字集成电路器件和大规模可编程器件进行数字电路设计和开发能力。在卓越工程师培养背景下，结合前阶段数字电路课程理论教学和实验教学的实际情况及eDa技术的发展状况，适时进行数字电路课程设计和eDa技术课程的综合衔接，以及课程深度融合[4]。主要内容包括：
2.3.1基于multisim等相关软件的数字系统仿真实验。可以构建虚拟数字实验系统，不但较好地模拟实物外观外，还可以利用系统提供的实验平台开展实验的设计、仿真，进行实验内容的逻辑验证。
2.3.2基于通用和专用数字芯片的数字系统设计。其主要特点是有很好的直观性和具体性。
2.3.3基于硬件描述语言（HDL）的数学系统硬件描述。采用硬件描述语言实现数字逻辑设计，基于eDa环境仿真和验证。可以结合上述（1）和（2）的优点，采用硬件设计软件化技术应用于数字电路课程设计的实验教学中，通过综合性实验的自行设计和实验，对实验内容、实验规模、实验方法进行了综合创新设计[5]。
2.4结合科研项目的数字设计实验创新平台。
在高等院校，教师即承担教学任务，同时有各自的科学研究方向，同学们可以根据自己的研究兴趣，加入教师的科研团队，形成教学与科研互利的良性循环。面向卓越工程师培养的数字系统设计，可以借助横向或纵向科研项目形成综合教学体系。比如：搭建在线可编程门阵列（FpGa）创新实验平台，形成数字电路、电路线路课程设计、可编程逻辑器件以及集成芯片系统设计，形成面向数字系统设计的课程体系[3]。同时，应用高校与知名企业建立的校企合作平台，把企业界的研究信息和研发需求引入到教学平台，开拓了学生的研究思路和视野，提升了学生设计复杂数字系统的能力；目前，我校正在与国际知名的半导体公司Xilinx、altera和Cypress陆续建立卓越人才大学培养计划，利用大学设置小学期，在FpGa和pSoC开发平台上进行了面向实际应用的数字系统设计，在实践平台上不仅有学校的任课教师，还有知名企业派来的一线工程师指导同学们的实践，相比改革前，取得很好的实践效果，同学们的数字系统设计水平得到了提高，同时在编程、接口、通信协议等方面也有了深刻的认识。
对于优秀的学生，借助全国各种形式的大学生电子（信息）设计竞赛这个创新平台，组织他们积极参与，激发他们的学习研究兴趣和创新意识，综合所应用的数字系统设计知识，发挥竞赛团队的协作精神。每年，我们都有部分优秀学生通过努力，创新设计的作品获得专业认可，并取得了良好的参赛成绩，也使得数字设计课程体系的建设上了一个新的台阶。
3基于创新平台的课程体系优化与实践
卓越工程师培养要求的数字电路系统设计课程体系协调好相关电气、电子类专业上下游相关理论课程、实验综合性设计同时得到协调发展。如何实践论文所提到的创新实验平台，应该引进现代数字设计理念，重点把eDa软件、设计工具、开发平台与传统的数字电路基础理论教学相衔接。我们在这几年对数字系统设计课程体系、创新实践教学内容等方面的进行了改革与探索，取得了一定的成效。经过这几年的实践，我们逐步构建了面向应用的数字系统设计课程优化体系[5]，如图2所示。
4不断探索数字电路理论教学内容的改革与实践
4.1以数字电路设计为目的强化基本逻辑电路理论教学。
在进行复杂数字系统设计之前应该熟练掌握这些常用基本组合和时序逻辑电路，包括电路的功能、电路的描述以及电路的应用场合等。
树立电路设计思想首先需要熟练掌握一些基本的逻辑功能电路。其次，树立电路设计思想需要理论讲解与实践相结合，逐步熟悉硬件描述语言的描述方式。数字系统设计强调采用硬件描述语言来对电路与系统进行描述、建模、仿真等[2][3]。
4.2掌握面向应用的数字系统工程设计方法。
学生在掌握数字电路基本概念和一般电路的基础上，进一步掌握数字系统设计的方法、途径和手段。其主要内容包括：数字系统与eDa的相关概念、可编程逻辑器件、硬件描述语言、电路元件的描述、数字系统的设计方法、开发环境与实验开发平台以及应用实例的介绍等。这些课程内容涉及面较广，为了提高教与学的效果，探索总结了以下的教学重点内容，并作为教学实践中的教学切入点[1]。
随着电子技术不断发展与进步，现代数字系统设计在方法、对象、规模等方面已经完全不同于传统的基于固定功能的集成电路设计[1][2]。现代数字系统设计采用硬件描述语言（HDL）描述电路，用可编程逻辑器件（pLD）来实现高达千万门的目标系统。这一过程需要也应该有先进的设计方法。根据硬件描述语言的特性和可编程逻辑器件的结构特点以及应用的需要，在教学过程中阐述了先进设计方法。例如：采用基于状态机的设计方法设计复杂的控制器（时序电路），应用或设计锁相环或延时锁相环来处理时钟信号，应用自行设计（ipcore）软核来提高数据吞吐量[1][2][3]。
4.3深化数字电路实验教学改革。
实验实践教学过程中，注重基础训练与实践创新相结合的实验教学改革思路，加强学生工程思维训练、新平台工具的使用、遇到逻辑问题的综合分析能力，理论与实践相结合的分析能力。在实践过程中的提高创新性和综合性能力，面向应用的数字电路创新平台建设，需要不断提高课程试验、实验和实践过程在教学中的比例，在符合认知规律的同时，逐步加强来源与实际需要的综合性数字设计实验。
5结语
数字电路是电气、电子信息类专业的一门重要的专业基础课程，论文针对当今卓越工程师培养的要求，以及在教学过程中遇到的主要问题，探讨了面向应用的数字电路课程创新实践平台。提出了多层次的数字电路创新实验平台结构和面向应用的数字系统设计课程优化体系。目的在于，通过课程及相关课程体系改革与创新，使得学生更快、更好的适应现代数字技术发展的需求。
参考文献
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