資料介紹
從傳統的基礎層面上講,電子設計(這里就是指傳統設計)將有限個電子組件組裝連接起來,實現預期的功能性目的,這也是電子設計的傳統理念。自電子設計誕生以來,這種觀點作為一種具有可操作性的理念,也基本符合電子設計工藝本身的特性,即便是我們在考慮嵌入式系統及軟件定義的功能性等較為新穎的的概念時也是適用的。
電子產品設計傳統理念的特征就是,它本身就只考慮電子產品內部元件。因此,在創建可實現產品本身差是化的設計過程中,這也是傳統電子設計存在的問題。傳統電子設計僅從器件本身去考慮問題,在市場中難以實現可持續的特色化。這種體驗越來越取決于外部互聯系統的表現,包括用戶自身所處的環境(PC和本地網絡)以及外部廣城網結構(公司服務器和網絡化服務)的表現。
以串聯穩壓電路為代表的線性電源技術在不同的電子時代其具體實現方式由電子管,晶體管過渡到了集成電路但其基本電路原理卻沒有本質性的變化,以”通電即開,恒定電壓供給”為默認屬性來定義電子產品中各個部分的電源供給,已成為傳統電子產品設計的潛在規則。隨著電子技術,信息技術在人們生活中的不斷滲透,為人類服務的電子產品在數量上不斷增加,其能量消耗已大大超過了人們生活中照明所用的能源,從另一角度考慮,轉換效率非常的低,體積相對現代電子設計的產品的體積較大,重量也相對較大,功率較高。電源技術是單純的提供恒定的電壓的靜態供電模式
在實踐中,傳統電子設計電路系統執行速度慢、提供特性少,組件技術成本高,這使產品場外價格處于市場劣勢。這一趨勢就需要提供以電子產品為中心的理念所定義的全新或改進型產品設計方案。
1.2傳統電子的設計流程
一般說來,電子制作的步驟無非是設計電路,采購相應的分立元件和集成電路,在實驗電路板上搭成電路進行調試,然后制作和組裝印刷線路板,如果電路比較復雜,有五六塊甚至十余塊集成電路,或者有譯碼器、存儲器、 A/D、 D/A轉換器等,則需要進行比較規范的設計制作。這種設計制作主要分為兩個階段,即設計、實驗階段和謂試鑒定階段,其流程如圖1所示。在第一階段,也就是設計、實驗階段,首先進行方案設計和電路設計,根據電路需要采購各種元器件,有時還要制作些專用的測試儀器,然后設計、加工印刷電路板(PCB),焊接元器件,再對這塊印刷電路板進行試驗。如果有問題,還要對電路進行修改。這是個十分繁瑣的工作。如果實驗不順利,元器件不合適,還要去采購其它器件。在第二階段,也就是調試鑒定階段,把實驗后確定下來的印刷電路板再行加工,進
行電路板的調試和性能檢測。對于產品還要進行例行試驗。如果電路復雜,則難于一次成功,有時還得反復修改電路。如若對構思的電路原理圖是否完全正確可行,心中沒有充分的把握,還不能冒然通電試驗,即使采用了一些限流、限壓等保護應急措施,第次合閘通電時,心中難免有些緊張。特別是強電,小則瞬間元件冒煙燒毀,大則貴重儀器報廢,這是常有的事。
傳統電子設計的優缺點
缺點:傳統電子電路設計的驗正工作很多。需要接照完成的電子電路設計圖的面板或PCB板上進行調試安裝,然后再用電源,信號發生器,示波器等各種測試儀表來加以驗證。并且這種做法在制作測試電路板的地程當中,需要花很多的時間。容易損耗材料。這樣費時又力,而且相當損耗材料。如果結果有誤還要花大量的時間和精力去檢查是設計的錯誤還是制作電路的錯誤。這樣的做法在早期做小型電路時還可以應付,隨著電路設計的規模越來越大。復雜度越來越高,這種設計的方法也不能再適應現代化設計的需要。不僅僅如此,在電路板圖設計時也是一個相當復雜的過程。在進行手工設計電路板圖時,需要進行元件布局,繪制草圖,修改草圖,才能繪制出所需要的電路圖。隨著電子元件的增多,電路板的尺寸的減小,電路的層數也越來越多,布線就成了相當的難度。導致已經無法再進行用手工設計了,另外隨著元件數量的增多,各元件之間的相互干擾,各元件之間的干擾,耦合也就變得越來越復雜了。除非電路析設計的師具有相當高的設計經驗和理論水平了。
優點:可以制作小型小路設計,在小型的電路板設計時,元件過少,布局過快。布線明了。井且還可以節省時間。在外形上還有點美觀。
什么是EDA
EDA是電子設計自動化( Electronic Design Automation)的縮寫,在20世紀90年代初從計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助制造(CAM)、計算機輔助測試(CAT)和計算機輔助工程(CAE)的概念發展而來的。EDA技術就是以計算機為五金工具,設計者在EDA軟件平臺上,用硬件描述語言HDL完成設計文件,然后由計算機自動地完成邏輯編譯、化簡、分割、綜合、優化、布局、布線和仿真,直至對于特定目標芯片的適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作。EDA技術的出現,極大地提高了電路設計的效率和可靠性,減輕了設計者的勞動強度。20世紀90年代,國際上電子和計算機技術較先進的國家,一直在積極探索新的電子電路設計方法,并在設計方法、工具等方面進行了徹底的變革,取得了巨大成功。在電子技術設計領域,可編程邏輯器件(如CPLD、FPGA)的應用,已得到廣泛的普及,這些器件為數字系統的設計帶來了極大的靈活性。
這些器件可以通 過軟件編程而對其硬件結構和工作方式進行重構,從而使得硬件的設計可以如同軟件設計那樣方便快捷。這切極大地改變了 傳統的數字系統設計方法、設計過程和設計觀念,促進了EDA技術的迅速發展。
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