電子系統(tǒng)工程的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)探討

任勇

中國電子科學(xué)研究院 北京 100041

1 電子系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)技術(shù)簡述

隨著市場需求增加、行業(yè)競爭加劇，電子設(shè)計(jì)技術(shù)邁入了快速發(fā)展時(shí)期，也取得了一定的成果。當(dāng)前，現(xiàn)代電子技術(shù)中較為代表的技術(shù)就是EDA電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)，它極大的提高了電路設(shè)計(jì)的效率，被眾多單位企業(yè)所應(yīng)用。

電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)從最初的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)到計(jì)算機(jī)輔助工程設(shè)計(jì)，再從計(jì)算機(jī)輔助工程設(shè)計(jì)發(fā)展為電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)，歷經(jīng)這三個(gè)階段才有了現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)。經(jīng)過多次變革與發(fā)展，電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)逐漸趨于成熟完善，現(xiàn)已成為許多領(lǐng)域爭先開發(fā)和應(yīng)用的重點(diǎn)，并在一些領(lǐng)域起到了無可替代的作用。電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的功能可以概括為四個(gè)方面：一是可以開展電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的仿真檢測，二是可以開展電子系統(tǒng)的布局布線，三是能夠完成電路的邏輯分析和功能設(shè)計(jì)，四是可以進(jìn)行印刷電路板自動(dòng)化設(shè)計(jì)。電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)不僅效率高，還極大的節(jié)約了成本，在實(shí)際操作中具有很強(qiáng)的實(shí)用性。因此，隨著電子設(shè)計(jì)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電子產(chǎn)品也實(shí)現(xiàn)了快速更新?lián)Q代，并促進(jìn)了社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展和變革，為全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了推動(dòng)性的作用[1]。

2 電子系統(tǒng)工程的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)

2.1 功能仿真

隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)功能仿真的重要性愈加凸顯，它是驗(yàn)證系統(tǒng)設(shè)計(jì)的邏輯功能是否合理的有效方式。在電子設(shè)計(jì)技術(shù)的支持下，技術(shù)人員使用相關(guān)電子設(shè)計(jì)技術(shù)的工具和測試平臺(tái)，通過文字記錄輸出、波形輸出等方式進(jìn)行對比，同時(shí)對輸入信號(hào)和輸出矢量對比，從而得出驗(yàn)證結(jié)果，達(dá)到檢驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)模塊邏輯功能是否合理的目的。對電子設(shè)計(jì)技術(shù)的系統(tǒng)功能仿真驗(yàn)證，首先，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)在系統(tǒng)中輸入CP、CLR、EN等信號(hào)，等待系統(tǒng)輸出波形；其次，技術(shù)人員對波形展開驗(yàn)證，對比輸出波形和輸入信號(hào)矢量；最后，將結(jié)果進(jìn)行對比分析，得出驗(yàn)證結(jié)論。

2.2 邏輯優(yōu)化

邏輯優(yōu)化也是電子設(shè)計(jì)技術(shù)在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重要應(yīng)用方式之一。它可以使電子系統(tǒng)的實(shí)用性得到有效提高，促進(jìn)電子系統(tǒng)的智能化更進(jìn)一步，對電子系統(tǒng)進(jìn)行綜合性的性能提升。邏輯優(yōu)化綜合就是將抽象層次的描述從較高層次轉(zhuǎn)化成較低層次，以方便綜合器進(jìn)行優(yōu)化綜合處理，滿足使用需要。在電子設(shè)計(jì)技術(shù)中，還可以將邏輯電路圖向門級(jí)電路進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到網(wǎng)絡(luò)表文件，從而達(dá)到提升電路性能、優(yōu)化系統(tǒng)邏輯、增強(qiáng)邏輯綜合性等目的，切實(shí)提高電子系統(tǒng)的綜合水平[2]。

3 電子系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用

3.1 在教學(xué)方面的應(yīng)用

自動(dòng)化技術(shù)如今被廣泛應(yīng)用到電子設(shè)計(jì)教學(xué)當(dāng)中，利用自動(dòng)化技術(shù)能夠使很多的專業(yè)操作更加直觀和形象地展示在學(xué)生面前，幫助學(xué)生更好地理解電子設(shè)計(jì)的原理，進(jìn)而提高教學(xué)效果。尤其是對于很多抽象性和復(fù)雜性的問題，僅僅依靠教師的講解學(xué)生無法很好地理解，而應(yīng)用自動(dòng)化的電子設(shè)計(jì)技術(shù)可以對設(shè)計(jì)模型進(jìn)行仿真性的模擬，為學(xué)生的實(shí)踐學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，進(jìn)一步拓寬學(xué)生的視野。

3.2 在電子設(shè)備改革方面的應(yīng)用

電子設(shè)計(jì)技術(shù)可以促進(jìn)電子設(shè)備的改革和升級(jí)。具體來說，電子設(shè)計(jì)技術(shù)可以為電子設(shè)備創(chuàng)造更多的提升空間，提高電子設(shè)備的性能。根據(jù)電子設(shè)計(jì)技術(shù)的集成化特點(diǎn)可以使電子設(shè)備的體積更加小型化而性能更加高效化。與此同時(shí)，對于很多關(guān)鍵性電子設(shè)備的制造過程，電子設(shè)計(jì)技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)專一電路的集成，從而將電子設(shè)備的規(guī)格相統(tǒng)一，這樣可以為使用者提供便利，減少不必要資金的投入。

4 電子系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展前景

電子設(shè)計(jì)技術(shù)的自動(dòng)化發(fā)展是未來的主要趨勢，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過對電子產(chǎn)品生產(chǎn)全過程的系統(tǒng)化和標(biāo)準(zhǔn)化編程，實(shí)踐自動(dòng)化技術(shù)語言在此過程中的交流，從而實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程的智能化，并且電子設(shè)計(jì)技術(shù)還將在未來系統(tǒng)的調(diào)試和優(yōu)化過程當(dāng)中發(fā)揮重要的作用。這是自動(dòng)化技術(shù)在電子設(shè)計(jì)當(dāng)中的重要應(yīng)用，通過仿真模擬的方式能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程當(dāng)中的各項(xiàng)問題，對于有問題的地方進(jìn)行及時(shí)的修整，提高系統(tǒng)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化水平。尤其是對于設(shè)計(jì)過程當(dāng)中各種細(xì)節(jié)的質(zhì)量提高，電子設(shè)計(jì)技術(shù)表現(xiàn)出了強(qiáng)大的優(yōu)勢，能夠有效降低設(shè)計(jì)成本，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。

5 結(jié)語

如今電子系統(tǒng)的優(yōu)勢逐漸被人們所了解，其應(yīng)用的領(lǐng)域變得越發(fā)廣泛，與之相關(guān)的工程也得到了人們的重視。雖然工程數(shù)量在不斷增加，并且相關(guān)技術(shù)也在不斷被研發(fā)，但是可靠性問題始終沒有被有效解決。，由于工程的可靠性直接決定，工程能否正常進(jìn)行以及系統(tǒng)在日后的使用，而該性能往往受到元器件質(zhì)量、技術(shù)水平等各種影響因素而降低，所以提高工程的可靠性是必要的，目前主要的方法仍然是避免各種影響因素，需要我們在這方面有更多的思考[3]。