使用EDA软件进行电子信息类课程教学

使用eda软件进行电子信息类课程教学

摘要：本丈介绍了eda软件在电子信息类课程中的应用： 系统仿真和工程实践。对eda软件在电子信良类课程中的辅助教学功能进行了研究，同时片电子信息课程的教学改革作了探讨。

关键词：eda ewb matlab 'svstem view

1、电子信息类课程与eda软件的盆要性

随着社会的不断发展，对电子信息类毕业生的需求越来越大，许多理工科学校都开设了电子信息类相关系( 专业) 。电子信息类专业是电子技术、通信工程、计算机科学等专业的统称，是当今高校的热门专业。电子信息类专业的基础课程包含《电路分析》，《模拟电路》，《数字电路》，《信号与系统》，( 通信原理》，《数字信号处理》等。

eda(electro nic design automation，电子设计自动化)技术是现代电子工程领域的一门新技术。它能提供了基于计算机和信息技术的电路系统设计方法。eda技术的发展和推广，极大地影响着电子信息类课程的教学思想、教学方法、教学内容和培养目标。目前市面上有许多eda软件，他们虽都不是专为教学而设计开发的，但是在教学中我们可以使用它为电子信息理论教学服务。eda软件具有图形直观，仿真准确等优点。

随着高校教学改革的进行，特别是随着学分制的推广，每门课的教学时数大大压缩，课时资源紧张和经费不足是每个学校教学改革面临的一大难题。eda仿真实验教学弥补了传统的硬件实验的不足，同时提高了电子信息类教学技术档次和教学本身的趣味性，节省了教学经费和教学时间，因此将eda仿真作为实验教学对等的实验项目列人教学计划是一个很好的实验教学解决方案。

2、甚于eda软件的电子信息类课程教学研究

基于eda软件的电子信息类基础课程教学包括两个方面： 系统仿真与工程实践。

2 1 系统仿真系统仿真是根据被研究的真实系统的数学模型，结合所用的计算机建立仿真模型，然后在计算机上计算、分析、研究，从而获得真实系统的定量关系，从而加深对真实系统的认识和理解，为理论教学提供所需的信息、数据或资料。

eda仿真技术是随着计算机技术发展起来的一门科学技术。eda技术所采用的eda软件较多但各有特色，任何一门课程的教学都不能由一个软件来包罗，应该区别对待使用，选择使用。eda软件作为课程仿真教学和实验的一种辅助手段，减少了板书时间，显示直观，修改编辑参数方便，是现代教学的重要组成部分。表1是作者为电子信息类基础课程推荐使用的eda软件。

ewb是electro nic workbench软件的简称，是基于元件级的电路设计和仿真软件，从6.0 版本开始，该软件的名称改为multis im。它的主要优点是容易学习操作简单，显示直观，特别适用于刚熟悉使用计算机的低年级学生学习使用和理论教师的课程教学。从目前使用的情况来看，主要用于( 电路分析》，《模拟电路》，《数字电路》的教学和实际实验的仿真验证实验。在大多数学校的教学计划中，《电路分析》开设较早，教学时首先要让学生学习使用ewb软件，同时选择部分实验进行验证性。在这之中重要的是学习一种仿真方法。为了将模拟电路分为广义的放大器和滤波器的思路，《模拟电路》的仿真可分为三个部分：基本电路性质、幅度变换电路、频率变换电路。《数字电路》分为时序逻辑电路和组合逻辑电路两个部分，数字技术是当今电子发展的主流，时序逻辑更是后续课程的重点。

matlab软件是matrix laboratory (矩阵实验室) 的简称。它作为一门语言，已得到越来越多师生和科研、工程技术人员的认可。它是目前许多高校理工类专业作为一门必( 选)修的重要应用性课程。该软件的特点是：强大的计算功能、计算结果和编程可视化及极高的编程效率。它充分利用了windows的交互性、多任务功能和图形功能，开发了矩阵的智能表示方式，创建了一种建立在c语言基础上的高级语言。将《信号与系统》、《数宇信号处理》的教学内容和matlab语言紧密、有机地结合起来，使学生在学习基础理论知识的同时学会应用matlab，在学习应用matlab的同时，加深对基础知识的理解，增强学生的计算机应用能力，从而提高教学效果。在咤信号与系统》中可以为学生提供了“信号分析”、“信号抽样”、“系统仿真”、“系统特性”及“滤波器设计”五大仿真实验，实验内容由界面一一引导，步步展开，完全利用了matlab软件的特点，操作简便、界面直观。仿真中每一部分的信息框阐述了有关实验内容的基本概念、基本性质及实验步骤。演示框如同通用示波器，显示了信号分析与系统设计的动态仿真过程，给人以直观的感受。在《字信号处理》中可实现信号谱分析、滤波器设计、信号的时频分析等仿真，能够增强学生对理论问题的理解和掌握。

system view是美国elanix公司研制的一个动态系统设计、仿真和分析的可视化设计软件。它既能按物理概念直接建立分析和仿真模型，又能提供直观数学模型分析和仿真的工具是一个基于信号级的系统仿真软件。它可以构造各种复杂的模拟、数字、数模混合及多速率系统，可用于各种线性、非线性控制系统的设计和仿真。尤具特色的是，可以很方便地进行各种滤波器的设计。系统备有通信、辑、数字信号处理(dsp)、射频/ 模拟、码分多址个人通信系统(cdma/ pcs) , 数宇视频广播(dvb)系统、自适应滤波器、第三代无线移动通信系统等专业库可供选择。它支持多速率系统的并行系统，无限制分层结构，广泛的滤彼和线性系统设计，同时允许用户使用c/c++编写用户程序，作为内建。在通信库中，对matlab库支持。在《通信原理》中，可以通过system view对其它软件不易仿真的时域波形、眼图、功率谱、星座图等进行仿真。

系统仿真不仅难了理论教学，同时能为学生提供一种自主学习环境。这样可以培养学生的基本实验能力深化对有关课程知识的理解，提高学习效率。

2.2 工程实践eda是在cad的基础上发展起来的，电子信息类专业是实践性很强的专业，课程教学一定要和生产实际结合起来。在工程中，使用较多的eda软件是protel ,matlab及m“ plus, 笔者多年的教学经验来看，电子信息类专业最好在先开设工程制图(学习使用autocad软件) 电子电路cad课程开设实用的pro tel 软件，当然教学重点不在于仿真，结合《电子技能与工艺》，它的重点在于元器件选择、电路布局、布线、制版、焊接、调试等，让学生设计制作出正确实用的pcb电路板。为以后走向工作岗位打下坚实的基础。

电子信息类专业均开设了eda技术，笔者认为此部分的教学重点不局限于maxplus软件进行vhdl语言的学习，应将硬件fpca,cpld结合起来，同时有必要将单片机等技术结合起来联成一个综合系统o vhd)语言的学习主要以引导性教学为主，不能像c语言或汇编语言那样遂条语句讲授，最好是结合具体实例讲解最基本的语句现象，余下内容可在课后由学生自行完成。

3、结束语

通过eda软件进行教学，集中体现了电子信息的特征：信号十系统+硬件。在这之中，信号是信息的载体，系统是信号处理的手段，硬件是信息传递的基石，一切教学的起点和终点都应回到硬件，即如何实现的问题，只要把握好了这一点，学生的动手能力和创新梢神一定能得以提高。通过eda软件进行软硬结合的教学，体现了经典与现代的结合，基本理论与工程技术相结合，数字解析方法与计算机辅助方法相结合，是现代教育技术的一次飞跃。

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