教 案 科目:电子线路辅助设计与电子工艺学 周学时:3学时 理论学时:18学时
教 案 姓名 学年第学期时间 节次 课程名称 EDA技术 授课专业及层次 生物医学工程本科 授课内容 EWB简介 学时数 3 教学目的 (I)了解EDA技术的概况及应用:(2)学握EWB软件的基本操作 重点 掌握EWB软件的基本操作 难点 自学内容 使用教具 多媒体软件教学 相关学科知识 教学法 多媒休演示讲授相关知识 讲授内容纲要、要求及时间分配 一,EDA(Electronics design automation)电子设计自动化 随着电子技术和计算机技术的发展,电子产品已与计算机紧密相连,电子产品 的智能化日益完善,电路的集成度越来越高,而产品的更新周期却越来越短。电子 设计自动化(EDA)技术,使得电子线路的设计人员能在计算机上完成电路的功能 设计、逻辑设计、性能分析、时序测试直至印制电路板的自动设计, 1.IEDA技术及其发展: EDA技术发展的三个阶段 5分钟 1)早期电子CAD阶段 20世纪70年代,屈于EDA技术发展初期。利用计算机、二维图形编辑与分析 的CAD工其,完成布图布线等高度重复性的繁杂工作。典型的设计软件如Tago布 线软件 5分钟 2)计算机辅助工程设计CAE阶段 20世纪80年代,出现了低密度的可编程逻辑器件(PAL一Programmable Array Logie和GAL一Generie Array Logie),相应的EDA开发工具只要解决电路设计没有 完成之前的功能检测等问题。80年代后期,EDA工具已经可以进行初级的设计描述, 综合、优化和设计结果验证
讲授内容纲要、要求及时间分配(附页) 3)电子设计自动化EDA阶段 5分钟 20世纪90年代,可编程逻辑器件迅速发,出现功能强大的全线EDA工具。具 有较强抽象描述能力的硬件描述语言(VHDL)及高性能综合工具的使用,使过去单 功能电子产品开发转向系统级电子产品开发 开始实现“概念驱动工程"(Concept Driver Engineering,.CDE)的梦想。 二、EDA的广义定义范围包括:(对每一种研究方向做一个简单的介绍) 15分钟 半导体工艺设计自动化 可编程器件设计自动化 电子系统设计自动化 印制电路板设计自动化(本学期课程的教学内容) 仿真与测试、故障诊断自动化(本学期课程的教学内容) 形式验证自动化 统称为EDA工程 三、传统设计方法的缺点: 10分钟 (简单介绍一下传统的自下而上的设计方法) 1.设计依赖手工和经验 2.设计依赖于现有的通用元器件。 3.设计后期的仿真和调试。 4.自下而上设计思想的局限。 5.设计实现周期长,灵活性差,效率低下。 四、EDA设计方法 设计思想不同: 10分钟 自上而下(Top-Down)的设计方法 自上而下是指将数字系统的整体逐步分解为各个子系统和模块,若子系统规模较 大,则还需要将子系统分解为更小的子系统和模块,层层分解,直至整个系统中各个 子系统关系合理,并便于逻辑电路的设计和实现为止 自上而下设计中可逐层描述,逐层仿真,保证满足系统指标
讲授内容纲要、要求及时间分配(附页》 五、EWB的特点: 10分钟 1,采用直观的图形界面创建电路:在计算机屏幕上模仿真实实验室的工作台,绘 制电路图需要的元器件、电路仿真需要的测试仪器均可直接从屏幕上选取: 2软件仪器的控制面板外形和操作方式都与实物相似,实时显示测量结果 3.EWB软件带有丰富的电路元件库,提供多种电路分析方法。 4.作为设计工具,它可以同其它流行的电路分析、设计和制板软件交换数据。 5.EWB还是一个优秀的电子技术训练工具,利用它提供的虚拟仪器可以用比实验 室中更灵活的方式进行电路实验,仿真电路的实际运行情况,熟悉常用电子仪器测量 方法。 六、EWB软件操作界面介绍 1.主窗口 5分钟 10分钟 2.莱单栏 3.工具栏(注意工具栏于菜单栏中命令的对应) 5分钟 4.元器件库(需要进行详细的介绍) 自定义库基本元件库体管库混和集纯路逻门电器指示件棒其它器件 35分钟 时'南图画@團 信号源库拟集成典路教字墨件库 仪器军 二极管库 数字集成电路库 控制器件车 元器件与仪器库总共有13类,对每一类库中的典型器件进行介绍,并详细说明名 类元器件参数的设置方法。 对于仪器库中的七种测量仪器详细介绍其功能及按钮的作用,及其测量中的注意 事项
讲授内容纲要、要求及时间分配(附页) 七、Electronics Workbench基本操作方法介绍 L.元器件操作 15分钟 元件选用:打开元件库栏,移动鼠标到需要的元件图形上,按下左键,将元件符 号拖拽到工作区, 元件的移动:用鼠标拖搜。 元件的旋转、反转、复制和删除:用鼠标单击元件符号选定,用相应的菜单、工具栏 或单击右键激活弹出菜单,选定需要的动作。 元器件参数设置:选定该元件,从右键弹出菜单中选Component Properties可以设 定元器件的标签(Label)、编号(Reference ID)、数值(Value)和模型参数(Model) 故障(Faul)等特性。 说明:①元器件各种特性参数的设置可通过双击元器件弹出的对话框进行:②编 号(Reference ID)通常由系统自动分配,必要时可以修改,但必须保证编号的唯一性: ③故障(Fault)选项可供人为设置元器件的隐含故障,包括开路(Open)、短路(Short)、 漏电(Leakage)、无放障(None)等设置.。 2.导线的操作 10分钟 主要包括:导线的连接、弯曲导线的调整、导线颜色的改变及连接点的使用。 连接:鼠标指向一元件的端点,出现小园点后,按下左键并拖拽导线到另一个元 件的端点,出现小园点后松开鼠标左键。 删除和改动:选定该导线,单击鼠标右键,在弹出装单中选delete。或者用鼠标 将导线的端点拖拽离开它与元件的连接点。 说明:①连接点是一个小圆点,存放在无源元件库中,一个连接点最多可以连接 来自四个方向的导线,而且连接点可以赋予标识:②向电路插入元器件,可直接将元 器件拖曳放置在导线上,然后释放即可插入电路中。 3.电路图选项的设置:Circuit/Schematic Option对话框可设置标识、编号、数值、模 型参数、节点号等的显示方式及有关栅格(Grid)、显示字体(Fonts)的设置,该设置 5分 对整个电路图的显示方式有效。其中节点号是在连接电路时,EWB自动为每个连接点 分配的。 八、小结 5分钟