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電子工程主要研究通信技術(shù)、電路等內(nèi)容,它被大面積應(yīng)用在電動設(shè)備中,同時也被應(yīng)用在不同類型的電動開關(guān)中,電子工程技術(shù)的應(yīng)用顯著提高了生活水平,且電動設(shè)備以及開關(guān)已經(jīng)成為日常生活的基本組成部分,電子工程的發(fā)展水平映射我國的整體實力,也在教育科研活動中發(fā)揮著巨大作用。伴隨著電子工程的發(fā)展壯大,也涌現(xiàn)出了較多問題,為實現(xiàn)電子產(chǎn)品的智能化、微小化、功能化的發(fā)展方向,要求應(yīng)充分應(yīng)用各種新技術(shù),然而,在新技術(shù)的應(yīng)用過程中不可避免地會帶來一些危害。在電子工程設(shè)計成果保護方面缺乏有效性,存在設(shè)計成果被盜、弄虛作假等不良現(xiàn)象。理論知識不成熟,設(shè)計方案缺少可行性,且電子工程設(shè)計環(huán)節(jié)存在較多的不確定因素,這在無形之中,加大了工程設(shè)計難度。為提高電子工程的應(yīng)用水平,需要應(yīng)用電子設(shè)計自動化技術(shù),為進行靜電防護,應(yīng)合理規(guī)劃防靜電工作區(qū)域,確保工作環(huán)境滿足要求、防靜電系統(tǒng)與設(shè)備達到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
2電子工程設(shè)計要點
伴隨著電子科技的日新月異,涌現(xiàn)出了較多的電子產(chǎn)品,并逐漸朝著智能化、微小化以及功能化的方向發(fā)展,相關(guān)設(shè)計日益復(fù)雜,使得電子工程設(shè)計面臨較大的挑戰(zhàn),在此種背景下,電子設(shè)計自動化技術(shù)隨之產(chǎn)生,其工作原理為借助邏輯器件充當(dāng)載體,硬件描述語言作為主要表現(xiàn)形式,并有效利用各種先進工具,將特定目標(biāo)芯片轉(zhuǎn)換為集成電子系統(tǒng)。本文將針對電子設(shè)計自動化技術(shù)的設(shè)計要點進行探究。
2.1仿真分析
待確定電子工程設(shè)計方案后,因針對方案,綜合分析方案是否合理、可行,然而,電子設(shè)計自動化技術(shù)借助傳遞函數(shù),仿真分析數(shù)學(xué)模型,該項技術(shù)已經(jīng)被大面積應(yīng)用在最新理論成果驗證、新思路評判以及系統(tǒng)設(shè)計環(huán)節(jié),另外,還能科學(xué)評判電路結(jié)構(gòu)設(shè)計,此種分析模式在改善電子產(chǎn)品質(zhì)量中發(fā)揮著指導(dǎo)性意義,有助于電子工程設(shè)計水平的全面提升。
2.2特性的改良設(shè)計
對于電子產(chǎn)品而言,若想確保電路的正常運行,應(yīng)確保容差與工作環(huán)境滿足要求。在以往的電子工程設(shè)計中,通常無法對其進行綜合性分析,然而,電子設(shè)計自動化技術(shù)出現(xiàn)和引用,可有效彌補這一不足。在電子設(shè)計自動化技術(shù)中借助溫度與統(tǒng)計分析,可獲取最理想的元器件參數(shù)、最優(yōu)的電路結(jié)構(gòu)與最合適的環(huán)境溫度,此項技術(shù)的應(yīng)用不僅能完善電子工程設(shè)計方案,還能確保電子產(chǎn)品質(zhì)量。
2.3特性的綜合分析
特定的綜合分析屬于電子設(shè)計自動化技術(shù)的基本內(nèi)容,在電子工程設(shè)計環(huán)節(jié),若想構(gòu)建正確的理論分析,離不開數(shù)據(jù)檢測與特性分析。經(jīng)過大量實踐活動可知,傳統(tǒng)電子工程設(shè)計方法具有一定的局限性,技術(shù)水平不高、硬件設(shè)計不完善,經(jīng)由傳統(tǒng)檢測模式所獲取的結(jié)果存在不足,這在某種程度上降低了電路檢測的真實性,有時可能會制約電子產(chǎn)品的投入使用效果。然而,電子設(shè)計自動化技術(shù)的出現(xiàn),有效彌補了這一缺陷,它既可圍繞電子工程設(shè)計開展全方位檢測,還能靈活應(yīng)用自頂而下的設(shè)計程序,從整體層面保障設(shè)計方案的有效性。另外,因在電子工程中存在靜電效應(yīng)危害,應(yīng)針對此點,采取有效的靜電維護措施,合理劃分防靜電工作區(qū)域,徹底規(guī)避靜電影響,為實現(xiàn)這一目標(biāo),可及時清理環(huán)境,確保環(huán)境清潔,還應(yīng)采取有效的靜電防護措施。在故障檢測環(huán)節(jié),為有效檢測故障,應(yīng)有效融合傳統(tǒng)與現(xiàn)代檢測手段,明確檢測對象自身特性,合理使用現(xiàn)代技術(shù)與先進設(shè)備,在這一環(huán)節(jié),應(yīng)全面遵循積極推廣使用先進電子技術(shù)、改善產(chǎn)品質(zhì)量、改進設(shè)計方案的原則,進而提升檢測技術(shù)水平,有效適應(yīng)何種復(fù)雜情況。
2.4設(shè)計計算處理
在電動機的設(shè)計計算環(huán)節(jié),應(yīng)確保不同級別的傳統(tǒng)機構(gòu)的傳動比處于正常范圍內(nèi),進而滿足工作特點。在此環(huán)節(jié),應(yīng)切實保障不同級別的傳動結(jié)構(gòu)的外形大小符合條件,統(tǒng)一協(xié)調(diào),只有這樣,才能從整體層面確保結(jié)構(gòu)均勻有效。另外,盡量控制帶傳動比,不允許過大,如若過大使得帶輪半徑超出減速器中心高度,可能出現(xiàn)帶輪與器械的碰撞。同時,在設(shè)計傳動裝置時,應(yīng)以外廓大小和基本重量為參考。為保證浸油量的合理,應(yīng)適當(dāng)調(diào)整大齒輪的浸油深度。在不同配件速比分配環(huán)節(jié),應(yīng)全面控制各個零件,以免出現(xiàn)干涉性碰撞。
3電子工程設(shè)計難點
3.1綜合分析各項參數(shù)
在功率以及轉(zhuǎn)速方面,均有明確的參考標(biāo)準(zhǔn),在電子工程設(shè)計過程中,應(yīng)綜合分析各項參數(shù),確保軸運動以及動力參數(shù)真實、可靠。
3.2綜合分析設(shè)計計算
在齒輪傳動設(shè)計環(huán)節(jié),應(yīng)著重分析難點因素;在帶傳動設(shè)計環(huán)節(jié),應(yīng)綜合考慮各種基本因素,例如,型號、長度、中心距離等;在鏈傳動設(shè)計環(huán)節(jié),應(yīng)有效考慮排數(shù)等基本因素;最后,應(yīng)依據(jù)型號、直徑,合理選擇聯(lián)軸器。在計算齒輪傳動環(huán)節(jié),對于大小齒輪應(yīng)盡量選擇45號鋼,其中大齒輪應(yīng)實施正火處理,小齒輪應(yīng)實施調(diào)質(zhì)操作。在評估雙圓柱斜齒輪環(huán)節(jié),應(yīng)確保距離以及位置滿足標(biāo)準(zhǔn)。另外,在上述裝置的校驗環(huán)節(jié),應(yīng)依照不同的標(biāo)準(zhǔn),在帶傳動中,應(yīng)考慮型號、數(shù)量、長度、寬度、中心距離等數(shù)據(jù);在鏈傳動環(huán)節(jié),應(yīng)考慮型號、鏈節(jié)數(shù)量、寬度、手段、中心距離等數(shù)據(jù);在聯(lián)軸器環(huán)節(jié),應(yīng)針對不同類型聯(lián)軸器進行綜合對比。待完成上述校驗操作,應(yīng)參照特定公式開展合理的傳動總誤差校驗試驗。
4結(jié)語
關(guān)鍵詞:電子工程;設(shè)計;問題;對策
21世紀(jì)的社會科技飛速發(fā)展,科技水平越來越高,人們生活中的科技含量越來越占更多比重。在人們的生活中,科技新產(chǎn)品不斷出現(xiàn),人們的生活越來越便利,尤其是電子工程產(chǎn)品為人們生活水平的提高做出了重要貢獻。我國在這個方面也取得了令人矚目的成績,很多電子產(chǎn)品打入了國際市場,并具有了一定的競爭力。但是,從總體上看,我國電子產(chǎn)品與世界發(fā)達國家還有一定的差距,在許多方面還需要進一步深入研究,開發(fā)出具有自主產(chǎn)品的新型電子產(chǎn)品。尤其是近些年來,科學(xué)技術(shù)革新日新月異,我國必須在電子產(chǎn)品的核心技術(shù)方面擁有自己的產(chǎn)權(quán)。因此,我們必須對電子工程設(shè)計中存在的問題尋找解決的對策。
1電子工程設(shè)計存在的諸多問題
1.1需得到法律法規(guī)的保護。電子工程設(shè)計是一項十分復(fù)雜而艱辛的工作,每一項科技成果的取得都需付出大量的勞動,甚至需要一個團隊幾十人共同努力才能得以完成。如果這項成果的專利不能有效得到保護,就會大大打擊科研人員人工作的積極性,不利于電子工程設(shè)計的健康有序發(fā)展。我國在這方面,近些年來,通過制定相關(guān)法律法規(guī),取得了一定的效果,但是仍然有一些人千方百計地盜取電子工程設(shè)計成果,甚至?xí)羞b法外,專利申請者想要維權(quán),卻困難重重,有時會因浪費大量的時間無暇顧及此事。因此,在這方面需要得到法律的進一步保護。1.2需要有團隊意識和正確的研究方向。電子工程設(shè)計工作需要有團隊意識,但在我國受傳統(tǒng)因素的影響,人們更多習(xí)慣于單打獨斗,習(xí)慣于在本部門或小范圍的團隊中閉門造車,使電子工程設(shè)計處于困境之中。世界上,很多國家的電子工程設(shè)計實現(xiàn)了資源共享,少走了許多彎路,節(jié)約了設(shè)計工作的成本。我國電子工程設(shè)計研究團隊?wèi)?yīng)進一步加強培養(yǎng)團隊意識,要強調(diào)宏觀的視野和宏大的科研背景。通過打破各個團隊之間的壁壘,在資源方面互通有無,共同提高,共同發(fā)展,最終才能完全超越自我,創(chuàng)造更新的電子技術(shù)。另外,我國電子工程設(shè)計也存在研究方向不明確的情況。進入21世紀(jì)以來,電子工程設(shè)計的研究方向有了較大的改變。它既要頂天也要立地,既要服務(wù)國家高端技術(shù)的要求,也要服務(wù)于國民經(jīng)濟的發(fā)展需要,滿足于人民群眾的生活愿望。但是,由于社會生活的發(fā)展變化,國際社會需要的發(fā)展變化,電子工程設(shè)計要不斷調(diào)整自己的研究方向,而不能局限于傳統(tǒng)社會的漸進式發(fā)展,有時則要迅速轉(zhuǎn)型,迅速改變方向。1.3電子工程企業(yè)也需要加強自身建設(shè)。作為電子產(chǎn)品企業(yè)自身來講,也需要“打鐵還需自身硬”的精神,不斷進行產(chǎn)品的升級改造,進一步創(chuàng)新以滿足人民日益增長的物質(zhì)、精神文化需要。只有不斷創(chuàng)新,不斷發(fā)展,才能得到民眾的認(rèn)可,也才能讓政府的政策傾斜有其說服力,最終才能形成企業(yè)的良性發(fā)展,才能在市場經(jīng)濟的競爭中立于不敗之地。同時,電子工程企業(yè)也要形成合力,良性競爭,共同發(fā)展。要做到這一點,需要從兩個方面做起。一方面是進一步完善法律法規(guī),制定電子工程方面的相關(guān)規(guī)定,保證各個相關(guān)企業(yè)的合法利益、合法權(quán)益。另一方面,電子工程類企業(yè)也可以成立行會組織,制定電子工程的相關(guān)技術(shù)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn),保證各企業(yè)之間的平等競爭、有序競爭。1.4需要重視人才的培養(yǎng)。電子工程設(shè)計作為高端技術(shù),它對人才有很高的要求。每一位研究者既要有非常專業(yè)的知識和能力,也需要有十分廣博的知識。這是因為,電子工程設(shè)計它所服務(wù)的對象是廣泛的,它為社會上所有的行業(yè)服務(wù),為社會上所有的人服務(wù)。如果沒有專業(yè)的知識和能力,無法進入這個門檻,無法進行技術(shù)的創(chuàng)新;如果沒有廣博的知識,則無法進行舉一反三式的工作,無法達到觸類旁通,進而無法實現(xiàn)電子工程技術(shù)的深層革新。現(xiàn)階段,我國還需在人才培養(yǎng)方面下功夫。對人才的培養(yǎng),不僅僅是理論層面,還要有職業(yè)素質(zhì)方面的培養(yǎng)。從事電子工程技術(shù)需要一絲不茍的精神,需要強烈的責(zé)任心。有的從業(yè)者,聰明伶俐,但工作中常常不細心,經(jīng)常在最基本、最普通的事情上出現(xiàn)錯誤,歸根結(jié)底是職業(yè)素質(zhì)的問題。
2電子工程設(shè)計存在問題的對策
2.1進一步完善相關(guān)法律法規(guī)。國家應(yīng)隨著社會的發(fā)展,適時修訂法律法規(guī),以更好維護電子工程設(shè)計的發(fā)展環(huán)境。讓從業(yè)人員更安心地開展工作,有更多的時間與精力去進行科學(xué)研究工作。2.2進一步完善電子工程企業(yè)的團隊建設(shè)。電子工程企業(yè)要從全局出發(fā),發(fā)展研究團隊,不能局限于自身的建設(shè),更要同全國其他團隊攜手合作,實現(xiàn)信息共享,資源共享,并且要有明確的研究方向,始終面向最前沿的技術(shù)成果,始終要與社會實際相結(jié)合。電子工程團隊也可使用協(xié)同創(chuàng)新的模式,以一家為主導(dǎo)共同完成某項工作,這樣更有利于電子工程的研發(fā)工作。2.3電子工程企業(yè)要以發(fā)展為目的實現(xiàn)良性競爭。社會的發(fā)展總會面臨各種各樣的問題,電子工程企業(yè)也同樣如此。面對這些問題,不能抱怨,而應(yīng)強調(diào)一切問題都是發(fā)展中的問題,也只有通過發(fā)展才能解決。因此,電子工程企業(yè)本身最重要的事情就是自身的繁榮發(fā)展。當(dāng)然,發(fā)展的前提是良性競爭,并且以此作為同行業(yè)的楷模。當(dāng)然,也可以與同行業(yè)共同簽署平等競爭協(xié)定或制定相關(guān)的準(zhǔn)則。2.4重視人才梯隊建設(shè)。任何一個團隊的發(fā)展,其核心是人才。電子工程企業(yè)要重視人才的培養(yǎng),尤其是人才的梯隊建設(shè)。各個企業(yè)要形成老中青三級人才梯隊建設(shè),只有這樣才能保證一個項目的持續(xù)發(fā)展,才能實現(xiàn)科學(xué)研究的不斷升級,前一輩的成績自然而然就成為后面的階梯。
3結(jié)語
總之,電子工程設(shè)計是一項正在發(fā)展并且具有美好前景的事業(yè),只要我們齊心協(xié)力,團結(jié)向前,就會實現(xiàn)既定的目標(biāo),就會形成自己的團隊,成就自己的偉業(yè)。
作者:劉憲剛 單位:赤峰人事考試中心
參考文獻
[1]孟晉忠,盧改林.PCCP輸水工程設(shè)計應(yīng)用常見問題研究[J].水利水電技術(shù),2012(3):23-25.
關(guān)鍵詞:機械電子工程;設(shè)計要點;模式
1EDA技術(shù)
EDA技術(shù)作為電子工程中非常重要的技術(shù),是一種電子工程的核心技術(shù)。它的主要原理是以編輯器為載體,從而進行很大規(guī)模的編程。EDA進行編程的手段是通過硬件的描述語言實現(xiàn)的。EDA技術(shù)需要運用很多的高科技,其中最主要的就是計算機。EDA技術(shù)利用計算機的目的是使適配編譯和邏輯映射,進而形成一定的芯片。這樣才能有利于形成電子系統(tǒng)和專業(yè)集成芯片等。EDA是借助電子技術(shù)慢慢一步一步發(fā)展和進步的。EDA技術(shù)融合了非常多的部件,其中最常見的有編譯器、綜合器和適配器等。綜合器充當(dāng)著EDA中的溝通作用,其將軟件和硬件有效地連接了起來。綜合器主要功能是轉(zhuǎn)換人員設(shè)計文件。適配器主要的功能就是將用戶下載下來的東西生成并放在相應(yīng)的位置上?,F(xiàn)階段中,EDA技術(shù)被社會各界廣泛采納,不管是在大型工業(yè)還是第三產(chǎn)業(yè)中,EDA技術(shù)值得更加深入地解釋和探討,以更好地改善我們的生活,推動科技的發(fā)展。
2機械電子工程設(shè)計存在的問題
(1)整體發(fā)展方向。從整體的發(fā)展方向上看,機械電子工程設(shè)計存在以下3個問題。①對自身的研究成果缺乏法律意識。關(guān)于這一點是現(xiàn)代社會關(guān)于自主創(chuàng)新的一個通病。一方面我國的法律在這方面還不是特別完善,另一方面我們的電子產(chǎn)品設(shè)計人員沒有相應(yīng)的產(chǎn)品法律保護意識,導(dǎo)致市面上流通著很多假冒偽劣產(chǎn)品。②人才教育方面斷層。現(xiàn)階段,雖然大部分理工科學(xué)校都開設(shè)了機械電子工程這一學(xué)科,也設(shè)置了相應(yīng)的課程,但是,大部分的課程設(shè)置只是讓學(xué)生學(xué)習(xí)了電子工程技術(shù)的皮毛知識,我國還非常缺乏高精尖端的電子科技人員。只有重視教育,才能更好地促進科技進步。③對未來缺乏規(guī)劃?,F(xiàn)階段,我國大部分的機械電子工程基本處于固步自封狀態(tài),自己關(guān)起門來搞自己的研究。不會相互之間交換信息,以更好地促進發(fā)展。事實上,科技是開放的,是共享的。我們更需要一種包容態(tài)度對對待科學(xué),對待未來。(2)具體細節(jié)方面。①設(shè)計者們的態(tài)度。一個優(yōu)秀作品的產(chǎn)生一定是有一個優(yōu)秀的設(shè)計者。而態(tài)度就是一個優(yōu)秀設(shè)計者的有利武器。態(tài)度認(rèn)真的設(shè)計者會將手中的作品視為真品,傾盡自己的所能去設(shè)計好它。然而,在現(xiàn)階段這種急功近利的社會風(fēng)氣渲染下,很多設(shè)計者變得浮躁,在設(shè)計產(chǎn)品時態(tài)度就出現(xiàn)了很大的問題。這值得我們深思。②設(shè)計人員理念出現(xiàn)偏差。一個優(yōu)秀的作品必然是一個好思路的絕佳體現(xiàn)。倘若設(shè)計者在設(shè)計理念上出現(xiàn)偏差,那么這個作品肯定就不會是一個好的作品。例如我們要將公司的門禁卡設(shè)計成為同時具有進入并且有簽到的功能,但是一個設(shè)計者只是把門禁卡當(dāng)做了進出公司的通行證。這樣的設(shè)計理念就沒有把更多的因素考慮在內(nèi),缺乏周全。以此,這樣的作品也得不到大家的接受和認(rèn)同,市場需求也會隨之萎縮。③不確定因素太多。由于機械電子工程產(chǎn)品設(shè)計中,存在太多的不確定因素,導(dǎo)致不可能出現(xiàn)一款完美的作品。因為大多數(shù)作品的設(shè)計都是來源于書本上的理論,只有相應(yīng)的理論基礎(chǔ),我們才能設(shè)計出相關(guān)的產(chǎn)品。但是,在現(xiàn)實生活中,很多產(chǎn)品的設(shè)計偏離書本理論,需要我們根據(jù)具體情況作出判斷。這時候?qū)τ跊]有太多經(jīng)驗的設(shè)計者來說難度就加大了很多。因此,針對以上不足,希望設(shè)計者們能夠進行相應(yīng)的改進,以使電子產(chǎn)品更加完美。
3機械電子工程設(shè)計的要點
(1)仿真分析。在一款產(chǎn)品設(shè)計出來之后需要經(jīng)過分析其是否具有現(xiàn)實意義上的可行性。而檢驗這個現(xiàn)實可行性的行為稱之為仿真性分析。一款產(chǎn)品設(shè)計出來時一定要進行仿真性分析,因為只有通過了仿真性分析,才能真正投入市場,進入到千家萬戶。而這個仿真性實驗的主要工具就是EDA技術(shù)。EDA技術(shù)通過對產(chǎn)品的模擬實驗建立相應(yīng)的的模型,通過對模型進行仿真分析,得出一個函數(shù),分析出其是否具備現(xiàn)實可行性。只有通過了仿真性分析的檢驗,才能將產(chǎn)品推向市場,才能真正地用于實踐。所以,仿真性分析是機械電子工程設(shè)計的第一大要點。(2)優(yōu)化設(shè)計。對機械電子工程產(chǎn)品進行優(yōu)化設(shè)計是為了讓設(shè)計出來的產(chǎn)品更加的完美更加被客戶被使用者所接受。所謂的優(yōu)化設(shè)計,就是使產(chǎn)品的容差和工作環(huán)境最優(yōu)化。也就是說剛設(shè)計出來的電子產(chǎn)品面臨著狀態(tài)不穩(wěn)定,多漏洞等現(xiàn)象,通過優(yōu)化設(shè)計能夠讓產(chǎn)品更穩(wěn)定更完美地呈現(xiàn)給大家。進行優(yōu)化設(shè)計的一款工具依然是EDA技術(shù),可見EDA技術(shù)是機械電子工程的核心技術(shù)。通過EDA技術(shù)可以準(zhǔn)確地測量出設(shè)計出的電子產(chǎn)品的實際使用環(huán)境,從而進一步地對產(chǎn)品進行與環(huán)境相結(jié)合的模擬仿真實驗。只有對產(chǎn)品進行優(yōu)化,才能使電子工程設(shè)計者們設(shè)計出來的產(chǎn)品更加的穩(wěn)定。(3)防靜電設(shè)計?,F(xiàn)階段,電子設(shè)計越發(fā)復(fù)雜且難以預(yù)計,因此需要科學(xué)地預(yù)防靜電。由于靜電會吸引周邊的電荷,對絕緣體造成破壞,因此在很大程度上降低了電子元件的敏感度,更嚴(yán)重者甚至燒毀電路元件。設(shè)計者們應(yīng)當(dāng)注意到靜電所帶來的破壞性和災(zāi)難性,做到合理劃分靜電區(qū),時刻注意清理電子元件和電路周遭的環(huán)境,讓電子元件和電路工作在一個良好的環(huán)境中,這在一定程度上需要設(shè)計者們更加多的投入。
4結(jié)語
關(guān)鍵詞:EDA技術(shù) 電子工程 應(yīng)用EDA是電子設(shè)計自動化(Electronic Design Automation)的縮寫,是從CAD(計算機輔助設(shè)計)、CAM(計算機輔助制造)、CAT(計算機輔助測試)和CAE(計算機輔助工程)的概念發(fā)展而來的。EDA技術(shù)是以計算機為工具,集數(shù)據(jù)庫、圖形學(xué)、圖論與拓撲邏輯、計算數(shù)學(xué)、優(yōu)化理論等多學(xué)科最新理論于一體,是計算機信息技術(shù)、微電子技術(shù)、電路理論、信息分析與信號處理的結(jié)晶。
一、EDA技術(shù)的發(fā)展過程
1.初級階段:早期階段即是CAD(Computer Assist Design)階段,大致在20世紀(jì)70年代,當(dāng)時中小規(guī)模集成電路已經(jīng)出現(xiàn),傳統(tǒng)的手工制圖設(shè)計印刷電路板和集成電路的方法效率低、花費大、制造周期長。人們開始借助于計算機完成印制電路板一PCB設(shè)計,將產(chǎn)品設(shè)計過程中高重復(fù)性的繁雜勞動如布圖布線工作用二維平面圖形編輯與分析的CAD工具代替,主要功能是交互圖形編輯,設(shè)計規(guī)則檢查,解決晶體管級版圖設(shè)計、PCB布局布線、門級電路模擬和測試。
2.發(fā)展階段:20世紀(jì)80年代是EDA技術(shù)的發(fā)展和完善階段,即進入到CAE(Computer Assist Engineering Design)階段。由于集成電路規(guī)模的逐步擴大和電子系統(tǒng)的日趨復(fù)雜,人們進一步開發(fā)設(shè)計軟件,將各個CAD工具集成為系統(tǒng),從而加強了電路功能設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計,該時期的EDA技術(shù)已經(jīng)延伸到半導(dǎo)體芯片的設(shè)計,生產(chǎn)出可編程半導(dǎo)體芯片。
3.成熟階段:20世紀(jì)90年代以后微電子技術(shù)突飛猛進,一個芯片上可以集成幾百萬、幾千萬乃至上億個晶體管,這給EDA技術(shù)提出了更高的要求,也促進了EDA技術(shù)的大發(fā)展。各公司相繼開發(fā)出了大規(guī)模的EDA軟件系統(tǒng),這時出現(xiàn)了以高級語言描述、系統(tǒng)級仿真和綜合技術(shù)為特征的EDA技術(shù)。
二、EDA技術(shù)的特點
EDA技術(shù)代表了當(dāng)今電子設(shè)計技術(shù)的最新發(fā)展方向,它的基本特征是采用高級語言描述,即硬件描述語言HDL(Hardware Description Language),就是可以描述硬件電路的功能。信號連接關(guān)系及定時關(guān)系的語言。它比電原理圖更有效地表示硬件電路的特性,同時具有系統(tǒng)仿真和綜合能力,具體歸納為以下幾點:
1.現(xiàn)代化EDA技術(shù)大多采用“自頂向下(Top-Down)”的設(shè)計程序,從而確保設(shè)計方案整體的合理和優(yōu)化,避免“自底向上(Bottom-up)”設(shè)計過程使局部優(yōu)化,整體結(jié)構(gòu)較差的缺陷。
2.HDL給設(shè)計帶來很多優(yōu)點:①語言公開可利用;②語言描述范圍寬廣;③使設(shè)計與工藝無關(guān);④可以系統(tǒng)編程和現(xiàn)場編程,使設(shè)計便于交流、保存、修改和重復(fù)使用,能夠?qū)崿F(xiàn)在線升級。
3.自動化程度高,設(shè)計過程中隨時可以進行各級的仿真、糾錯和調(diào)試,使設(shè)計者能早期發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計上的錯誤,避免設(shè)計工作的浪費,同時設(shè)計人員可以拋開一些具體細節(jié)問題,從而把主要精力集中在系統(tǒng)的開發(fā)上,保證設(shè)計的高效率、低成本,且產(chǎn)品開發(fā)周期短、循環(huán)快。
4.可以并行操作,現(xiàn)代EDA技術(shù)建立了并行工程框架結(jié)構(gòu)的工作環(huán)境。從而保證和支持多人同時并行地進行電子系統(tǒng)的設(shè)計和開發(fā)。
三、EDA技術(shù)的作用
1.驗證電路設(shè)計方案的正確性。設(shè)計方案確定之后,首先采用系統(tǒng)仿真或結(jié)構(gòu)模擬的方法驗證設(shè)計方案的可行性,這只要確定系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)(數(shù)學(xué)模型)便可實現(xiàn)。這種系統(tǒng)仿真技術(shù)可推廣應(yīng)用于非電專業(yè)的系統(tǒng)設(shè)計,或某種新理論、新構(gòu)思的設(shè)計方案。仿真之后對構(gòu)成系統(tǒng)的各電路結(jié)構(gòu)進行模擬分析,以判斷電路結(jié)構(gòu)設(shè)計的正確性及性能指標(biāo)的可實現(xiàn)性。
2.電路特性的優(yōu)化設(shè)計。元器件的容差和工作環(huán)境溫度將對電路的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。傳統(tǒng)的設(shè)計方法很難對這種影響進行全面的分析,也就很難實現(xiàn)整體的優(yōu)化設(shè)計。EDA技術(shù)中的溫度分析和統(tǒng)計分析功能可以分析各種溫度條件下的電路特性,便于確定最佳元件參數(shù)、最佳電路結(jié)構(gòu)以及適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)穩(wěn)定裕度,真正做到優(yōu)化設(shè)計。
3.實現(xiàn)電路特性的模擬測試。電子電路設(shè)計過程中,大量的工作是數(shù)據(jù)測試和特性分析。但是受測試手段和儀器精度所限,測試問題很多。采用EDA技術(shù)后,可以方便地實現(xiàn)全功能測試。
四、EDA技術(shù)的軟件
1.EWB(Electronics Workbench)軟件。EWB是基于PC平臺的電子設(shè)計軟件,由加拿大Interactive Image Technologies Ltd.公司研制開發(fā),該軟件具有以下特點:①集成化工具:一體化設(shè)計環(huán)境可將原理圖編輯、SPICE仿真和波形分析、仿真電路的在線修改、選用虛擬儀器、借助14種分析工具輸出結(jié)果等操作在一個集成系統(tǒng)中完成。②仿真器:交互式32位SPICE強化支持自然方式的模擬、數(shù)字和數(shù)、?;旌显?。自動插入信號轉(zhuǎn)換界面,支持多級層次化元件的嵌套,對電路的大小和復(fù)雜沒有限制。只有提供原理圖網(wǎng)絡(luò)表和輸入信號,打開仿真開關(guān)就會在一定的時間內(nèi)將仿真結(jié)果輸出。③原理圖輸入:鼠標(biāo)點擊一拖動界面,點一點自動連線。分層的工作環(huán)境,手工調(diào)整元器件時自動重排線路,自動分配元器件的參考編號,對元器件尺寸大小沒有限制。④分析:虛擬測試設(shè)備能提供快捷、簡單的分析。主要包括直流工作點、瞬態(tài)、交流頻率掃描、付立葉、噪聲、失真度、參數(shù)掃描、零極點、傳遞函數(shù)、直流靈敏度、最差情況、蒙特卡洛法等14種分析工具,可以在線顯示圖形并具有很大的靈活性。⑤設(shè)計文件夾:同時儲存所有的設(shè)計電路信息,包括電路結(jié)構(gòu)、SHCE參數(shù)、所有使用模型的設(shè)置和拷貝。全部存放在一個設(shè)計文件中,便于設(shè)計數(shù)據(jù)共享以及丟失或損壞的數(shù)據(jù)恢復(fù)。⑥接口:標(biāo)準(zhǔn)的SPICE網(wǎng)表,既可以輸入其他CAD生成的SHCE網(wǎng)絡(luò)連接表并行成原理圖供EWB使用,也可以將原理圖輸出到其他PCS工具中直接制作線路板。
在信息技術(shù)迅速發(fā)展背景下,計算機在日常生活中的使用越來越頻繁.電子信息系統(tǒng)機房工程設(shè)計成為當(dāng)前主要工作之一,建設(shè)規(guī)模逐漸擴大。為了保證設(shè)計的合理性必須嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)計要求進行。本文將對電子信息系統(tǒng)機房設(shè)計和建設(shè)進行研究。
【關(guān)鍵詞】電子信息系統(tǒng) 機房系統(tǒng) 設(shè)計及建設(shè)
計算機已經(jīng)成為人們生活中不可缺少的工具,計算機的廣泛應(yīng)用也讓機房工程建設(shè)項目逐漸增多。由于機房工程涉及到建筑結(jié)構(gòu)、建筑裝修及安全防范等工作,因此在設(shè)計應(yīng)用中要從整體出發(fā),掌握設(shè)計與建設(shè)的要點,保證機房建設(shè)符合理想的標(biāo)準(zhǔn)。
1 機房內(nèi)部安全性考慮
電子信息系統(tǒng)建設(shè)的安全性主要包括設(shè)備的安全性和工作人員的人身安全,在設(shè)計中要進行具體的規(guī)劃研究,從各個方面保證內(nèi)部的安全性。以下將對如何維護內(nèi)部安全性進行系統(tǒng)的分析。
1.1 設(shè)備承重
在設(shè)計中要充分考慮設(shè)備的承重,如果需要對機房進行改建,則要對建筑的整體承載力進行計算,保證設(shè)備的承重力是在建筑承載力范圍內(nèi)。如果承重過大,超過原有的承載力,可通過粘貼碳纖維布加固樓面,必要時利用鋼結(jié)構(gòu)散力架傳導(dǎo)設(shè)備的重量。該部分的設(shè)計對技術(shù)要求較高,因此為了保證整體安全性,必須由專業(yè)的設(shè)計隊伍完成。要求設(shè)計人員要了解承載力的計算標(biāo)準(zhǔn)和機房內(nèi)所有設(shè)備的承重力,保證設(shè)計的合理性。
1.2 防火防水
機房內(nèi)部容納多個電子信息系統(tǒng),必須做好內(nèi)部防火防水設(shè)計。在設(shè)計中慎重選用裝修材料,盡量選擇不燃燒或不易燃燒體。其次在機房入口處要設(shè)計維護結(jié)構(gòu),保證機械性能和防火強度與消防系統(tǒng)的規(guī)范一致。機房內(nèi)纜線設(shè)計過程中可選擇阻攔線纜,保證應(yīng)用的負荷量小于設(shè)計負荷量,避免在應(yīng)用過程中出現(xiàn)問題,阻止現(xiàn)有程序的運行。由于機房內(nèi)部設(shè)備的價值高,電源較多,因此要保證電源插頭設(shè)計的合理性,各個工作間都要設(shè)計聲光報警系統(tǒng)和煙感檢測器,聲光報警器設(shè)計在墻壁上即可,煙感檢測器設(shè)計在吊頂下端,保證第一時間做出反應(yīng)。最后在室內(nèi)各個角落設(shè)計多個滅火器,預(yù)防突況。為了防止出現(xiàn)漏水的現(xiàn)現(xiàn)象,可在內(nèi)部設(shè)置地漏,將室內(nèi)水第一時間排到地下。首先可應(yīng)用閉合式地漏,防止地面雜物聚集在地漏處,其次要優(yōu)化進水管道和配件,將漏水檢測設(shè)備與總進水閥聯(lián)合在一起,如果發(fā)證滾到破裂,相關(guān)設(shè)備會自動通知相關(guān)部門,及時關(guān)閉總水閥,減少經(jīng)濟損失。
1.3 防塵防雷
電子信息系統(tǒng)在運行過程中對電力要求較高,如果在實踐中出現(xiàn)瞬間電壓損壞的情況,輕則減少設(shè)備的使用壽命,重則造成數(shù)據(jù)損失,或者損壞現(xiàn)有的設(shè)備。因此要做好防雷工作,首先在機房設(shè)計中要安裝避雷針,其次在局部安裝防雷信號及電源防雷系統(tǒng),達到保護內(nèi)部電子系統(tǒng)的目的。機房內(nèi)部所有的設(shè)備都要和地面接觸,接地電阻保證在4Ω以下,避免設(shè)備絕緣層損壞。其次由于機房是電子信息系統(tǒng)的聚集地,為了保證系統(tǒng)的工作效率,需要做好防塵措施,保證內(nèi)部環(huán)境的清潔度。要求工作人員在進入機房工作時必須做好除塵工作,對攜帶的設(shè)備進行清潔后,方可進入機房工作。
2 電子信息系統(tǒng)機房工程設(shè)計
電子信息系統(tǒng)機房的設(shè)計是施工的重要理論依據(jù),在施工過程中發(fā)揮指導(dǎo)的作用,要求設(shè)計人員從整體出發(fā),掌握設(shè)計要點。以下將對機房工程的設(shè)計進行分析。
2.1 機房空調(diào)設(shè)計
機房內(nèi)放置大量的電子信息系統(tǒng),工作時間越長發(fā)熱量也逐漸增加,其中80%都轉(zhuǎn)成了熱量,因此在機房建設(shè)中要優(yōu)化空調(diào)設(shè)計結(jié)構(gòu)。為了保證設(shè)備的節(jié)能及散熱,在成行布置機柜時采用背對背的設(shè)計方法,同時形成熱風(fēng)通道和冷風(fēng)通道。如果機柜的發(fā)熱量及設(shè)備的發(fā)熱量在3kw以上,機柜高度在1.8m以上,此類機房設(shè)計要選擇活動地板送回風(fēng)的方式,具體設(shè)計如圖1。
從圖1中可以看出冷暖氣流的流經(jīng)方向是從空調(diào)機冷空氣至地板送風(fēng)口,最后流至空調(diào)機。
2.2 機房內(nèi)供電設(shè)計
根據(jù)機房等級不同,在供電設(shè)計中要調(diào)整供電系統(tǒng)?,F(xiàn)有的機房級別分為A、B、C三類。三種級別不同的機房要設(shè)計不同的供電系統(tǒng),其中A級機房指的是國家氣象局、國家級信息中心,大中型城市的機場、廣播電臺等。B級機房有高等院校、醫(yī)院及中等城市的氣象臺。C級機房指的是小型工作環(huán)境。根據(jù)機房的類型確定設(shè)計類型。A級設(shè)計中要考慮到負荷的影響,除了設(shè)有兩個供電源之外,要配有備用的電源,為出現(xiàn)突發(fā)工作提供便捷。B級設(shè)計中如果機房內(nèi)部兩個電源都不能滿足供電需求,需要以發(fā)動機為備用電源。C級設(shè)計中以二級負荷標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)即可。當(dāng)前適用的實際用電量為380v和10kv。其次根據(jù)機房內(nèi)配電系統(tǒng)的選擇,要根據(jù)機房和變電器的位置確定低壓系統(tǒng)的選擇。在設(shè)計發(fā)電機電壓等級時要綜合考慮制冷設(shè)備、消防設(shè)備、散熱設(shè)備及照明設(shè)備。當(dāng)所有的發(fā)電機組運行時可選用高壓發(fā)電機組。
2.3 其他設(shè)計要點分析
除了空調(diào)設(shè)計及內(nèi)部供電系統(tǒng)的設(shè)計,要積極響應(yīng)相關(guān)號召,保證設(shè)計與建設(shè)的合理性。機房在冬季和秋季不開啟中央空調(diào),在夏季機房內(nèi)部空氣無法滿足設(shè)備的散熱要求,當(dāng)前食用的空調(diào)型號是Datamate3000DEM012,保證溫度適宜,其次輸入電壓380V±25%的范圍內(nèi)正常工作,自身具備延遲啟動時間,可進行遠程控制。在設(shè)計中可設(shè)置空氣過濾器,保證機房內(nèi)部空氣的暢通,達到良好的散熱效果,提升機房的空氣清潔度。
3 結(jié)束語
電子信息系統(tǒng)機房工程設(shè)計中要從整體出發(fā),綜合考慮各個影響因素,完善內(nèi)部設(shè)計系統(tǒng),達到理想的設(shè)計效果。根據(jù)機房等級的差別,要注意設(shè)計的針對性,從溫度、防火、防塵、防雷等方面進行設(shè)計,根據(jù)機房負荷數(shù)據(jù)選擇適當(dāng)?shù)脑O(shè)計方案,達到節(jié)約能源,降低運行費用的目的。
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