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電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設計范文第1篇

關鍵詞：空調(diào)結(jié)構(gòu)設計；提高產(chǎn)品性能；影響；分析

空調(diào)可以調(diào)節(jié)夏季的高溫，可以驅(qū)趕冬天的寒冷，讓人們可以隨著自己的心愿任意地調(diào)節(jié)自己喜歡的溫度，使人們的生活和工作的環(huán)境更加的舒適。隨著人們環(huán)境保護意識的增強，空調(diào)設備在結(jié)構(gòu)設計中也做了很大的調(diào)整，空調(diào)生產(chǎn)廠家為了迎合市場經(jīng)濟的發(fā)展，研發(fā)出更加節(jié)能、環(huán)保類型的新型產(chǎn)品。對空調(diào)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行了更好的技術改進，達到提高空調(diào)的性能，降低了能源的消耗，提高了能源的高效利用率，推動空調(diào)產(chǎn)業(yè)的向前發(fā)展。

1優(yōu)化空調(diào)性能的優(yōu)點

現(xiàn)在的空調(diào)與電腦、電視、洗衣機、冰箱一樣是人們?nèi)粘Ｉ钪校矣秒娖鞯闹匾M成部分，其中空調(diào)的消耗能量是最高的，對人們的生活環(huán)境影響也最大。在空調(diào)的生產(chǎn)過程中，使用了非金屬元素氟，非金屬元素氟可以對大氣外層的臭氧層進行破壞作用，臭氧層具有隔離太陽紫外線的功能，保護地球生物不被紫外線直接照射；一旦臭氧層出現(xiàn)空洞，紫外線就會通過空洞直接進入到地球表面，給地球生物造成重大的傷害。例如：紫外線直接照射到地表或是人體上，可以產(chǎn)生強烈的輻射，導致海洋生物的死亡或是滅絕，使農(nóng)作物大量的減產(chǎn)，使人們的皮膚出現(xiàn)紅腫、皺紋、色素沉積等問題。空調(diào)使用的數(shù)量越多，產(chǎn)生的氟元素就會越多，破壞臭氧層的幾率就越大，對人體造成的傷害就越強。空調(diào)的運轉(zhuǎn)是由電能帶動的，電能是由煤炭資源經(jīng)過燃燒釋放出的熱能，或是由石油、天然氣等不可再生資源的消耗產(chǎn)生的熱能帶動。如果有一天這些不可再生資源消耗完了，人類生存的環(huán)境將不可想象。因此，只有優(yōu)化空調(diào)的性能，改善空調(diào)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，加強空調(diào)的能源使用效率，生產(chǎn)出符合社會經(jīng)濟發(fā)展的新型產(chǎn)品，才是節(jié)約能源的最好做法。

2優(yōu)化空調(diào)的各個組成部分

2.1空調(diào)換熱器的優(yōu)化

換熱器是空調(diào)的重要組成部分之一，要想提升空調(diào)的能源利用率，改變空調(diào)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，首先，就要優(yōu)化空調(diào)的換熱器。空調(diào)的重要組成部分中包括換熱器和壓縮機，它們是空調(diào)消耗能源最大的組成部分，要想優(yōu)化空調(diào)的結(jié)果設計，就要先將空調(diào)的換熱器更換成比當前使用更大的。更大的換熱器可以促進空調(diào)更好的調(diào)節(jié)環(huán)境的溫度，降低空調(diào)的能源消耗。當然，優(yōu)化換熱器的同時，還要兼顧生產(chǎn)成本的考慮，既要選擇最適合的換熱器，優(yōu)化空調(diào)的結(jié)構(gòu)設計，又要提高空調(diào)的使用性能。

2.2空調(diào)壓縮機的優(yōu)化

空調(diào)的壓縮機比換熱器的重要性更高，屬于是空調(diào)結(jié)構(gòu)的核心技術，壓縮機的性能決定了空調(diào)的使用性能，優(yōu)化空調(diào)的壓縮機是提高空調(diào)節(jié)能的最佳途徑。空調(diào)的壓縮機大多數(shù)采用的旋轉(zhuǎn)式壓縮機，這種壓縮機的制冷量與空調(diào)的整體制冷量不同，當壓縮機的制冷量過高時，就會增加空調(diào)的耗能，降低了空調(diào)的性能；當壓縮機的制冷量過低時，就會損失制冷的數(shù)量，使空調(diào)的整體制冷量降低，起不到空調(diào)節(jié)能的效果。因此說，壓縮機的能效決定了空調(diào)的能效，是空調(diào)能效的重要參考數(shù)值，能效高的比能效低的更加節(jié)能。與換熱器一樣，優(yōu)化壓縮機要考慮生產(chǎn)的成本控制，推動空調(diào)事業(yè)的發(fā)展。

3影響空調(diào)性能的送風方式

空調(diào)的使用是為了更好的改善人們生活和工作的環(huán)境，更換室內(nèi)的空氣，保證室內(nèi)空氣的流通和清新，使人們生活在輕松、愉悅的環(huán)境之中，提高生活環(huán)境的質(zhì)量。

3.1置換通風

置換通風是新興起的一種空調(diào)換氣方式，他是將新鮮的氣流從空調(diào)的散熱器中釋放出來。這些新鮮的氣流由于沒有受到外界的污染，所以質(zhì)量比較輕，是從室內(nèi)的底部上升到室內(nèi)的頂部，在氣流上升的過程中，底部的空氣比較新鮮，上面的空氣由于雜物比較多，空氣的質(zhì)量不是很好。因此，空調(diào)的散熱器一般安裝在室內(nèi)的底部，確保空調(diào)通風的順利進行。

3.2工位送風

工位送風是非常特殊的送風方式，包括設備通風、區(qū)域通風、人員的自動調(diào)節(jié)。工位送風的方式就是將送風的出口安裝在人們可以呼吸的位置，通過特殊的管道把送風口與空調(diào)的送風設備連接在一起。空調(diào)的送風口的位置可以根據(jù)人們的需要進行位置的調(diào)換，氣流的速度、流量、流向、溫度的調(diào)節(jié)，從而提高空調(diào)設備的使用性能。工位通風更加適合現(xiàn)代的辦公環(huán)境，滿足不同人對生活環(huán)境的要求，更好地發(fā)揮空調(diào)設備的性能。

3.3地板送風

地板通風屬于混合形通風方式，空氣經(jīng)過處理之后要經(jīng)過地板下的靜壓箱，傳輸?shù)剿惋L散流器，再由送風散流器輸送到室內(nèi)，與室內(nèi)的空氣混合在一起。地板送風將新鮮空氣由下至上地在室內(nèi)進行流通，帶走室內(nèi)的熱量和濕氣，通過屋頂?shù)呐棚L口排除，保持室內(nèi)溫度和濕度的均衡。地板式的送風方式帶有一定的局限性，受到地板高度的限制，送風的數(shù)量有限。適合安置在散熱設備比較多、人員集中、建筑密集的地方使用，促使空調(diào)設備的效果達到最好。

4結(jié)束語

綜上所述，空調(diào)是人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ鞅夭豢缮俚碾娖髟O備，空調(diào)的耗能也是眾多電器中最大的一個。隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，環(huán)保節(jié)能越來越受到人們的重視，只有提高空調(diào)設備的使用性能，才能推動空調(diào)設備市場的向前發(fā)展。調(diào)節(jié)空調(diào)設備的結(jié)構(gòu)，優(yōu)化空調(diào)設備的壓縮機和換熱器，提高空調(diào)的使用性能，使空調(diào)的性能發(fā)揮到最大值。在生產(chǎn)空調(diào)時，設計師要了解空調(diào)結(jié)構(gòu)設計的重要性，設計出更好、更符合人們需要的空調(diào)，切實地改善人民的生活和工作的環(huán)境。

參考文獻

[1]龍劍秋.空調(diào)結(jié)構(gòu)設計對提高產(chǎn)品性能的影響[J].科技經(jīng)濟市場,2014(5):79-80.

[2]張志明.空調(diào)結(jié)構(gòu)設計對提高產(chǎn)品性能的影響[J].科技視界,2015(15):77.

電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設計范文第2篇

從業(yè)務架構(gòu)上來看，電子產(chǎn)品設計占宇朔整體業(yè)務的90%以上，其中消費類占70%、行業(yè)或定制類占20%。宇朔的歷史可清晰地劃分為四個階段：委托設計階段、自主創(chuàng)新設計階段、自主設計+品牌營銷階段、ODM+自有品牌階段。

區(qū)別于其他產(chǎn)品的設計，電子產(chǎn)品的工業(yè)設計需要將高科技、藝術創(chuàng)意和產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)境相融合，更加體現(xiàn)集成創(chuàng)新的概念。宇朔工業(yè)設計認為設計過程中需要重點考慮四個方面：差異性、易用性、競爭性和趨勢性。

云計算對IT的影響是各個層面的，電子產(chǎn)品設計概莫能外——終端的設計越來越簡單，但“設計無處不在，設計可無中生有，有中生無”，交互界面的設計也是工業(yè)設計，人機界面和使用方式的設計已經(jīng)獨立為一個很大的設計需求市場。“工業(yè)設計組成元素是：人、產(chǎn)品、環(huán)境，硬件技術、軟件技術以及內(nèi)容，需要通過設計來實現(xiàn)，設計不僅指產(chǎn)品設計，而是廣義的概念，且不能狹隘地把設計當成簡單的外觀造型、結(jié)構(gòu)設計、配色等。現(xiàn)代科技的發(fā)展和工業(yè)設計是相輔相成的、共同成長的。”

談到本次國內(nèi)電子產(chǎn)品設計公司九強邀請展的意義，程益浪認為，品牌是一種標識，更是一種重要的經(jīng)營資產(chǎn)。資產(chǎn)需要時間、空間和資本的長期持續(xù)積累并且需要精細化經(jīng)營，它才能將無形資產(chǎn)轉(zhuǎn)化為資本，從而實現(xiàn)社會價值。TOP品牌形象的推出在行業(yè)中具有強大的號召力和市場價值，可帶動行業(yè)快速發(fā)展。

基于多年的設計經(jīng)驗，宇朔制定了未來業(yè)務的發(fā)展方向：堅持“三位一體”工業(yè)設計核心理念和創(chuàng)新設計服務模式，專注+專業(yè)的電子產(chǎn)品的設計研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。宇朔的業(yè)務不僅有主流的外貿(mào)出口業(yè)務，還要擴展為品牌和行業(yè)客戶的服務業(yè)務，并將自主設計研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化業(yè)務延伸到更多競爭更為激烈的市場。

優(yōu)秀設計案例

電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設計范文第3篇

Abstract： By analyzing the reason of the fault of digital walkie-talkie under harsh natural environment condition， one can draw a conclusion that the default of three-proofing design is the most critical factors of causing electronics products being unable to work. The article is based on configuration design of handheld digital walkie-talkie， applying rational principles and methods of three-proofing design， optimizing material and minimizing the influence of configuration design for product performance. Thereby it can highly improve product environmental adaptability under bad environment condition and reduce the fault rate of product.

關鍵詞： 三防設計；數(shù)字對講機；結(jié)構(gòu)設計

Key words： three-proofing design；digital walkie-talkie；configuration design

中圖分類號：TN802 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）16-0047-02

0 引言

21世紀，數(shù)字對講機是現(xiàn)代指揮專用的主要無線通信方式，在實際的工作狀態(tài)中，所發(fā)生的故障約一半是由環(huán)境因素導致的，其中90%以上是由溫度、鹽霧、濕度、霉菌和振動造成的。換句話說，設備的可靠性與環(huán)境因素有著重大關系。

在電子通信行業(yè)中，三防設計一般定義為防潮熱設計、防鹽霧設計和防霉菌設計。電子裝備的“三防”性能，已成為系統(tǒng)整機重要的性能指標之一。隨著現(xiàn)代通信技術的高速發(fā)展，工程師越來越重視三防設計，采用三防技術設計的數(shù)字對講機，能有效降低設備的故障率，提高產(chǎn)品可靠性和適應使用環(huán)境能力。因此，加強產(chǎn)品的三防結(jié)構(gòu)設計，減小環(huán)境對設備性能的影響，是產(chǎn)品設計中的重要環(huán)節(jié)。

1 結(jié)構(gòu)設計對產(chǎn)品性能的影響

專用數(shù)字對講機使用環(huán)境比較惡劣，采用三防技術設計的產(chǎn)品可適應野戰(zhàn)的高低溫，潮熱，鹽霧等嚴酷氣候條件，并且能夠長期穩(wěn)定、可靠地工作。三防結(jié)構(gòu)設計是三防設計完善與否的關鍵之一[1]，通過結(jié)構(gòu)設計體現(xiàn)出三防設計的要求。因此，在電子設備的產(chǎn)品設計中，整機結(jié)構(gòu)設計是否合理，不僅決定產(chǎn)品的成本高低，同時影響產(chǎn)品的使用性能。

當前，數(shù)字對講機的結(jié)構(gòu)設計存在諸多缺陷，主要體現(xiàn)以下方面：

①密封性差，防水防潮性能弱，導致對講機在雨天或者潮濕氣候條件下不能正常使用；②材料選擇或者工藝處理不當，導致產(chǎn)品在鹽霧環(huán)境使用時不能有效抵抗鹽霧腐蝕，甚至斷裂；③我國南方及沿海地區(qū)氣候較潮濕，產(chǎn)品放置一段時間后就會發(fā)霉。

為解決上述不合理問題，需將三防設計的原則和方法融入結(jié)構(gòu)設計中，從而提高對講機的環(huán)境可適應性，機械性能以及電氣性能。

2 三防結(jié)構(gòu)設計

三防技術是涉及結(jié)構(gòu)設計、電子元器件裝配以及工藝和生產(chǎn)技術管理等內(nèi)容的綜合性系統(tǒng)工程[2]，其中結(jié)構(gòu)設計為主要內(nèi)容。運用三防設計的原則和方法，解決數(shù)字對講機結(jié)構(gòu)設計存在的不合理問題，主要考慮如下幾點：

2.1 防潮熱結(jié)構(gòu)設計 在三防設計中，防潮熱設計主要是防水設計。數(shù)字對講機由于體積小、重量輕、電子元器件之間的間隙小，其采用的防潮熱設計方法如下：

①優(yōu)選防火、防銹蝕的合金材料；②在數(shù)字對講機表面涂覆保護層以防止銹蝕；③整機采用外殼密封防水，將電子元器件與周圍環(huán)境隔離，不與外界的空氣、水或其他腐蝕介質(zhì)接觸。

依照《GB4208-93 電子產(chǎn)品外殼防護等級》標準，手持式數(shù)字對講機屬于外殼結(jié)構(gòu)防水且不怕腐蝕的小型通信設備，其整機的防水等級為IPX7。為便于更快、更直觀地檢測產(chǎn)品的氣密性，采用充氣檢測法代替浸漬試驗。表1為數(shù)字對講機氣密檢測的試驗參數(shù)。

為達到要求的防水等級，數(shù)字對講機結(jié)構(gòu)設計時主要采用防水圈、防水雙面膠及局部封膠等防水形式。如果防水等級要求比較高，可采用二次啤塑及超聲波焊接方式防水[3]。以手持式數(shù)字對講機為例，具體防水結(jié)構(gòu)設計如下：

①受話器前腔的出聲孔使用防水透氣膜，既起到防水作用，也可以透氣透聲。

②采用硅橡膠密封圈防水方式。1）前殼和中殼以及中殼和后蓋配合處采用截面為圓形，邵氏硬度為45±5°的硅橡膠密封圈防水，使數(shù)字對講機成為一個密閉的腔體；2）功能旋鈕和中殼局部配合處采用O型圈密封；3）硅膠按鍵周圈設計的半圓型凸臺與前殼配合起到防水作用。

③采用防水膠的密封方式。如視窗玻璃和前殼，充電座周圈與后蓋之間的配合面可以采用3M雙面防水膠，以起到密封防水作用。

④電池上，下殼體材料都為PC或ABS，通過超聲波焊接的方式，將電池上下殼體焊接為一整體，同樣可以達到良好的密封防水效果。

2.2 防鹽霧腐蝕的結(jié)構(gòu)設計 鹽霧環(huán)境會引起手持式數(shù)字對講機的腐蝕，甚至影響整機的使用性能。按照《GB /T2423.17電子產(chǎn)品防鹽霧測試》的試驗方法：需要將對講機放置在氯化鈉含量為5±1%的鹽溶液，溫度為35±2℃的試驗箱中，承受連續(xù)噴霧時間為48h的試驗，且連續(xù)噴霧每24h檢測一次鹽霧的沉降率和pH值。試驗結(jié)束后，檢測噴霧后收集液的pH值是否在6.5～7.2范圍內(nèi)，并將設備在正常的試驗大氣條件下放置48h，然后進行全面直觀檢查及性能檢測，如果沒有任何鹽霧腐蝕跡象，樣品試驗合格。圖1所示，鹽霧試驗樣品為鎂合金AZ91B，采用陽極氧化處理，可以抗連續(xù)鹽霧試驗48h。

防鹽霧設計的原則是：①選用耐鹽霧腐蝕性材料，金屬一般選擇合金為最佳；②元器件要有一定的覆蓋層防護；③合理的結(jié)構(gòu)設計。依上述設計原則，在結(jié)構(gòu)設計方面主要考慮以下3點：

①優(yōu)選耐鹽霧腐蝕材料。由于工作環(huán)境惡劣，對講機設計需要優(yōu)選耐蝕性強的材料。相較鎂合金，鋁合金本身耐蝕性強，一般大氣條件下，鎂合金需要加保護層，而鋁合金只有在嚴酷的大氣條件下才加保護層[4]。如表2所示，鋁合金和鎂合金在不同的后處理方式下的抗鹽霧試驗時間對比，其中鍍層厚度均為7μm。

②采用表面涂覆層保護。1）由于緊固螺釘?shù)氖植厶幰啄p，應使用奧氏體不銹鋼，如：0Cr18Ni9（304）、0Cr17Ni12Mo2（316）并鈍化處理，滿足強度要求同時也可以通過中性鹽霧試驗48h無腐蝕；2）外露的充電觸點選用黃銅材料，且表面覆蓋層采用鍍金方式，鍍層厚度為3μm；3）鋁合金LY12殼體可以采用陽極導電氧化磷化底漆噴褐綠色塑粉。

③設計合理的結(jié)構(gòu)。考慮涂裝和維修的方便，設計時盡可能采用簡單、合理的結(jié)構(gòu)方式。例如，前殼需要暴露在外，設計時采用開放式的百葉窗結(jié)構(gòu)形式，可以避免殘余水分積聚和灰塵積存，起到良好防護作用。

2.3 防霉菌設計 在濕熱環(huán)境中，對講機極易遭受霉菌侵蝕，因此，防霉設計是濕熱環(huán)境下對講機環(huán)境防護設計的重要內(nèi)容。數(shù)字對講機采用鋁合金材料，霉菌試驗僅作外觀檢查，試驗周期28天。其具體測試內(nèi)容：在溫濕度交變環(huán)境下進行，每24h循環(huán)一次。植入試驗要求菌種，試驗結(jié)束時，立即檢查樣品表面霉菌生長情況，按表3評定試驗結(jié)果。

由于工作環(huán)境的特殊性，數(shù)字對講機在結(jié)構(gòu)設計上的防霉菌措施是：①選用抗霉菌性能強材料。優(yōu)選不易發(fā)霉的鋁合金材料；②加入防霉劑和合理的表面涂覆。比如橡膠表面需要添加水楊銑苯胺的防霉劑，而金屬外殼表面可以噴涂防霉漆，既美觀又可以防霉；③防霉包裝、密封。金屬外殼密封前，零部件用強紫外線進行照射，同時密封的內(nèi)腔充入高濃度的臭氧，防止和抑殺霉菌，能起到有效防護作用。

3 結(jié)論

三防技術是一項復雜且與結(jié)構(gòu)設計緊密聯(lián)系的系統(tǒng)工程，隨著新技術、新材料、新工藝的廣泛應用，“三防技術體系”得到逐步完善。結(jié)構(gòu)設計師在設計產(chǎn)品時應考慮整機的三防設計要求，大大提升產(chǎn)品的環(huán)境適應能力。如今，隨著人們對產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高，采用三防設計的數(shù)字對講機逐步走進人們?nèi)粘Ｉ钪小?/p>

參考文獻：

[1]劉欣，劉繼芬.三防技術分析與應用[J].電子工藝技術，2010，31（6）：354-357.

[2]王健石，胡克全，吳傳志.電子設備結(jié)構(gòu)設計手冊[M].北京：電子工業(yè)出版社，1993.

電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設計范文第4篇

近些年來，隨著信息技術不斷發(fā)展，電子技術也隨著發(fā)展。電子產(chǎn)品更新頻率不斷加快，實現(xiàn)了電子產(chǎn)品的高集成、大容量和小體積開發(fā)。EDA技術的發(fā)展，創(chuàng)新了電子工程設計行業(yè)，為電子工程設計發(fā)展明確了新方向。21世紀將是EDA技術的高速發(fā)展期，EDA技術將是對21世紀產(chǎn)生重大影響的十大技術之一。文章主要闡述EDA技術的發(fā)展概念、發(fā)展過程，明確了EDA技術特點，分析該技術的作用。

關鍵詞：

電子工程設計；EDA技術；電子技術

近些年來，隨著電子技術日益發(fā)展、革新，應用逐漸實現(xiàn)了快速化和大容量發(fā)展，設計系統(tǒng)的數(shù)字化，由傳統(tǒng)組合芯片轉(zhuǎn)變?yōu)閱纹到y(tǒng)發(fā)展。可以說，EDA技術發(fā)展，實現(xiàn)了電子領域、電子系統(tǒng)開發(fā)的變革，是科技提高、發(fā)展的重要產(chǎn)物，對電子工程設計而言，EDA技術的研究、分析具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1EDA技術概述

EDA技術，實現(xiàn)了電子設計的自動化，CAM和CAE技術概念出現(xiàn)，逐漸產(chǎn)生了EDA技術，該技術以計算機為主要工具，集合拓撲邏輯結(jié)構(gòu)、計算數(shù)學技術、數(shù)據(jù)庫技術、數(shù)字優(yōu)化技術、圖形技術等學科，逐漸產(chǎn)生了最新理論結(jié)構(gòu)，由微電子、信號處理分析、電路技術和信息技術的重要集合。現(xiàn)代化EDA技術特點較多，選擇自頂向下方式設計程序，確保了設計方案整體性和優(yōu)化性，加上該技術自動化程度較高，在電子工程設計時，可開展各類級別調(diào)試和仿真，對于電子工程設計者而言，可及時發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設計錯誤，防止設計工作浪費，防止細枝末節(jié)錯誤，在系統(tǒng)開發(fā)中能夠投入更多精力，確保設計的高效率和低成本，縮短設計周期。同時，EDA技術能夠并行操作，構(gòu)建框架結(jié)構(gòu)環(huán)境，可實現(xiàn)同步電子工程開發(fā)、設計。可以說，EDA是電子技術設計自動化，也就是能夠幫助人們設計電子電路或系統(tǒng)的軟件工具。該工具可以在電子產(chǎn)品的各個設計階段發(fā)揮作用，使設計更復雜的電路和系統(tǒng)成為可能。

2EDA技術的特點

首先，在現(xiàn)代EDA技術的運用，大多選擇“Top-Down”程序進行設計，保證設計方案優(yōu)化性、合理性，防止“Bottom-up”的設計局部優(yōu)化，避免整體結(jié)構(gòu)缺陷。其次，HDL技術的設計優(yōu)點，可實現(xiàn)語言的公開利用，保證語言描述范圍，確保設計和工藝無聯(lián)系，保證現(xiàn)場、系統(tǒng)編程，確保設計保存更為便捷，可實現(xiàn)在線升級。第三，自動化程度較高，在設計過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)各級別仿真和調(diào)試，在早期結(jié)構(gòu)設計時，設計者能夠及時發(fā)現(xiàn)設計錯誤，防止設計工作重疊。另外，設計人員能夠省略具體細節(jié)問題，在系統(tǒng)開發(fā)上能夠集中精力，確保設計低成本和高效率。

3EDA技術的發(fā)展

在電子工程設計領域，隨著EDA技術出現(xiàn)到發(fā)展，主要分為3個歷史發(fā)展時期：首先，初級階段。從1970年開始，EDA技術主要是采取CAD技術，集成電路具有小規(guī)模特點，在傳統(tǒng)手工圖設計時，因集成電路板、集成電路成本較大，周期較長，設計效率不高，主要依靠計算機技術進行設計印刷，選擇CAD工具，可實現(xiàn)布圖布線的二維設計和分析，代替了傳統(tǒng)的高重復性工藝。其次，發(fā)展階段。從1980年開始，EDA技術逐漸發(fā)展完善，集成電路規(guī)模也隨之增大，電子系統(tǒng)的復雜化，開展軟件開發(fā)研究，實現(xiàn)CAD系統(tǒng)集成，強化了電路功能設計、結(jié)構(gòu)設計，EDA技術逐漸延伸至半導體芯片設計。第三，成熟階段。EDA技術經(jīng)過長時間發(fā)展，從1990年開始，微電子技術發(fā)展十分迅猛，一個芯片集成，就可達到幾千萬、上億晶體管，對于該技術現(xiàn)狀，對EDA技術要求也隨之提高，促使EDA技術進一步發(fā)展。全球各大公司陸續(xù)研發(fā)EDA系統(tǒng)，開展大規(guī)模系統(tǒng)仿真，研究高級語言技術和綜合技術。

4EDA技術軟件研究

首先，EWB軟件。該軟件技術是基于PC電子軟件設計，具有集成化、仿真分析、原理圖、接口設計、文件夾設計等幾個特點。其次，PROTEL軟件。使用該技術，主要在PROTE199中廣泛運用，立足電路原理圖設計，采取印刷電路板設計和高層次設計技術。近些年來，EDA技術開發(fā)成為熱門話題，得到迅速發(fā)展。在該領域，主要包含高層次模擬和硬件語言描述，是一種高層次綜合技術。隨著科學技術水平不斷提高，EDA技術朝著更科學、更高層次設計技術逐漸發(fā)展。

5EDA技術作用

首先，使用EDA技術，可驗證電路設計，保證方案正確性。確定設計方案后，通過系統(tǒng)仿真、結(jié)構(gòu)模擬，對設計方案可行性進行驗證設計，保證系統(tǒng)環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)。推廣系統(tǒng)仿真技術，在非電專業(yè)系統(tǒng)設計時，可確定某種新構(gòu)思和新理論設計方案。待仿真后，可模擬分析系統(tǒng)各電路結(jié)構(gòu)，對電路性能指標實現(xiàn)性、結(jié)構(gòu)設計正確性進行判定。其次，使用EDA技術，可優(yōu)化設計電路特性。對于元器件容差，加上工作環(huán)境溫度變化，會影響電路穩(wěn)定性。通過傳統(tǒng)設計方法，難以全面分析這種影響，也難以完成整體優(yōu)化設計。使用EDA技術，利用統(tǒng)計分析、溫度分析功能，處于各種溫度條件下，可分析電路特性，有利于最佳電路結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)穩(wěn)定溫度和最佳元件參數(shù)確定，保證電路優(yōu)化設計。第三，使用EDA技術，可實現(xiàn)電路模擬測試。對于電子電路設計，在設計過程中，包含大量的特性分析、數(shù)據(jù)測試，由于受測試儀器精度、測試手段約束，存在較多測試問題，選擇EDA技術，可實現(xiàn)功能的全部測試。

6EDA技術實現(xiàn)步驟

如上文所述，在現(xiàn)代電子設計領域，EDA技術是技術發(fā)展的重要方向，主要是一種硬件HDL描述語言，對硬件電路功能、信號連接、定時關系的語言描述。因此，EDA技術具有較高的自動化程度，能夠?qū)崿F(xiàn)并行操作，具有較廣的語言描述范圍，可實現(xiàn)語言公開利用，促使整體設計方案的優(yōu)化設計。對于EDA步驟的實現(xiàn)，主要包含如下方法：首先，文本圖編輯和原理圖修改。通過圖形編輯器，對文本、圖形進行設計，可充分表達設計者的設計意圖。其次，編譯。通過編譯器，對設計描述進行拍錯編譯，通過設計描述，直接轉(zhuǎn)換成特定的文本形式。第三，綜合。在該步驟中，可實現(xiàn)軟件設計、硬件實現(xiàn)性的合二為一，由硬件電路代替軟件設計，通過HDL綜合器，促使網(wǎng)表文件生成。另外，以門級為出發(fā)點，可描述門電路結(jié)構(gòu)。只要用硬件描述語言將數(shù)字系統(tǒng)的行為描述正確，就可以進行該數(shù)字系統(tǒng)的芯片設計與制造。第四，行為仿真。通過設計描述網(wǎng)表文件，實現(xiàn)功能仿真，對設計描述和設計意圖是否一致進行判定。第五，適配。對于網(wǎng)表文件，利用布局布線適配器，針對某一目標器件進行邏輯映射操作，例如邏輯分割優(yōu)化，布局布線，以及底層器件的優(yōu)化配置，等到邏輯映射操作完成之后，EDA軟件可形成多項結(jié)構(gòu)，例如適配報告、下載文件。第六，功能仿真。在該步驟中，仿真精度非常高，和真實情況十分接近。第七，下載。如果上述6個步驟能夠順利實現(xiàn)，可將適配器文件下載，直接在目標芯片中轉(zhuǎn)存。

7電子工程設計中EDA技術的應用流程

近些年來，EDA技術在各領域不斷深入，涉及醫(yī)療、生物、航天、通信等領域，然而，EDA技術在電子工程設計中的運用最為突出，通過EDA技術，利用虛擬儀器進行產(chǎn)品測試，保證技術支持。可以說，EDA技術的運用，主要是電路特性優(yōu)化和電路設計仿真。EDA技術在電子工程設計中的運用，主要應用流程如下：首先，源程序。在一般情況下，在電子工程設計時，主要是利用EDA器件軟件，通過圖形編輯器，展示文本、圖形。不論是文本編輯器，或圖形編輯器，均需依靠EDA工具編譯、排錯，方可實現(xiàn)文件格式轉(zhuǎn)化，保證了邏輯綜合分析。輸入源程序之后，即可實現(xiàn)仿真器仿真。其次，邏輯綜合。輸入源程序之后，利用VHDL格式轉(zhuǎn)化，即可進入邏輯綜合分析流程，利用綜合器，在電路設計過程中，通過高級指令，實現(xiàn)高級向?qū)哟屋^低語言轉(zhuǎn)化，即邏輯綜合。在邏輯綜合過程中，可將其看作電子設計的目標優(yōu)化流程，輸入文件到仿真器后，實現(xiàn)仿真操作，確保功效、結(jié)果一致性。第三，時序仿真。邏輯綜合適配后，進入到時序仿真環(huán)節(jié)，時序仿真是利用適配器、布線器，通過適當手段，將VHDL文件傳輸至仿真器內(nèi)，逐漸開始部分仿真。因VHDL仿真器的使用，需考慮器件特性，在適配之后，時序仿真結(jié)果比較精確。第四，仿真分析。明確了電子工程設計方案，通過結(jié)構(gòu)模擬、系統(tǒng)仿真方法，對方案可行性、合理性進行研究分析。通過EDA技術，可實現(xiàn)系統(tǒng)函數(shù)傳遞，建立數(shù)學模型開展仿真分析。使用該系統(tǒng)仿真技術，可應用到其他非電專業(yè)設計中，在理論驗證、方案構(gòu)思中能夠正確運用。

8結(jié)語

綜上所述，隨著科學技術不斷發(fā)展，現(xiàn)代技術逐漸革新，促使EDA技術領域朝著更高層次推廣、開發(fā)，且成效非常顯著。在本篇文章中，筆者詳細分析、研究了EDA技術的基本信息。根據(jù)研究表明，在我國電子工程設計領域，EDA技術的運用是一種技術推動和變革，基于EDA技術的電子產(chǎn)品，其使用性能、專業(yè)化程度明顯高于傳統(tǒng)設計方案。因此，在電子工程設計領域，使用EDA技術，可明顯提升工作效率，優(yōu)化電子產(chǎn)品，拓展產(chǎn)品附加值，EDA技術發(fā)展方向的高層次自動化設計技術必將取得更輝煌的成績。無線互聯(lián)科技•設計分析

作者：陳瑾 單位：徐州工程學院

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電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設計范文第5篇

1EDA技術的基本特征及發(fā)展趨勢

EDA技術的基本特征是采用高級語言描述,具有系統(tǒng)級仿真和綜合能力。具體而言,設計人員采用“自頂向下”的設計方法,對整個系統(tǒng)進行方案設計和功能劃分,然后采用VHDL、Verilog-HDL、ABEL等硬件描述語言對高層次和系統(tǒng)行為進行設計,并通過邏輯綜合優(yōu)化工具生成目標文件,最后系統(tǒng)的電路由CPLD、FPGA或ASIC(專用集成電路)來實現(xiàn)。EDA技術的發(fā)展至今已有30年的歷程,其大致可分為三個階段。20世紀70年代為計算機輔助設計(CAD)階段,人們用計算機輔助進行電路原理圖編輯、PCB布局布線,這極大的促進了當時中小規(guī)模集成電路的開發(fā)和應用,使人們得以從繁雜的機械圖的版圖設計工作中解脫出來,這是第一代EDA技術。80年代,出現(xiàn)了以計算機仿真和自動布線為核心技術的第二代EDA技術,即計算機輔助工程階段(CAE),其主要功能:原理圖輸入、邏輯仿真、電路分析、自動布局布線、PCB后分析,稱之為“電路級設計”。90年代后,出現(xiàn)了以高級語言描述、系統(tǒng)級仿真和綜合技術為特征的第三代EDA技術。它采用的是一種“自頂向下”的全新設計方法,這種設計方法首先從系統(tǒng)設計入手,在頂層進行功能方框圖的劃分和結(jié)構(gòu)設計,在方框圖一級進行仿真、糾錯,并用硬件描述語言對高層次的系統(tǒng)和行為進行描述,在系統(tǒng)一級進行驗證,然后用綜合優(yōu)化工具生成具體門電路的網(wǎng)絡表,其對應的物理實現(xiàn)級可以用ASIC來完成。由于設計的主要仿真和調(diào)試過程是在高層次上完成的,也就有利于早期發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設計上的錯誤,避免了設計工作的浪費,極大地提高了系統(tǒng)設計效率,縮短了產(chǎn)品的研發(fā)周期。

2EDA技術的基本設計思路

2.1EDA技術的電路級設計

電路級設計工作的流程圖如圖1所示。設計人員首先確定設計方案,并選擇能實現(xiàn)該方案的合適元器件,然后根據(jù)元器件設計電路原理圖,接著進行第一次仿真,其中包括數(shù)字電路的邏輯模擬、故障分析等,其作用是在元件模型庫的支持下檢驗設計方案在功能方面的正確性。仿真通過后,根據(jù)原理圖產(chǎn)生的電氣連接網(wǎng)絡表進行PCB板的自動布局布線。在制作PCB之前,還可以進行PCB后分析,并將分析結(jié)果反饋回電路圖,進行第二次仿真,稱之為后仿真。其作用是檢驗PCB板在實際工作環(huán)境中的可行性。綜上所述,EDA技術的電路級設計可以使設計人員在實際的電子系統(tǒng)產(chǎn)生以前,就“已經(jīng)”全面了解系統(tǒng)的功能特性和物理特性,從而將開發(fā)風險消滅在設計階段,縮短開發(fā)時間,降低開發(fā)成本。

2.2EDA技術的系統(tǒng)級設計

隨著技術的進步,電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代日新月異,產(chǎn)品的復雜程度得到了大幅增加,以前鑒于電路級設計的EDA技術已不能適應新的形勢,必須有一種高層次的設計方法,即“系統(tǒng)級設計”。其設計流程圖如圖2所示。基于系統(tǒng)級的EDA設計方法其主要思路是采用“自頂向下”的設計方法,使開發(fā)者從一開始就要考慮到產(chǎn)品生產(chǎn)周期的諸多方面,包括質(zhì)量成本、開發(fā)周期等因素。第一步從系統(tǒng)方案設計入手,在頂層進行系統(tǒng)功能劃分和結(jié)構(gòu)設計,第二步用VHDL、Verilog-HDL等硬件描述語言對高層次的系統(tǒng)行為進行描述;第三步通過編譯器形成標準的VHDL文件,并在系統(tǒng)級驗證系統(tǒng)功能的設計正確性;第四步用邏輯綜合優(yōu)化工具生成具體的門級邏輯電路的網(wǎng)絡表,這是將高層次的描述轉(zhuǎn)化為硬件電路的關鍵;第五步將利用產(chǎn)生的網(wǎng)絡表進行適配前的時序仿真;最后系統(tǒng)的物理實現(xiàn)級,它可以是CPLD、FPGA或ASIC。

3EDA技術在現(xiàn)代數(shù)字電子系統(tǒng)設計中的應用

3.1設計要求

設計一個四位二進制同步計數(shù)器。同步計數(shù)器是指在時鐘脈沖(CP)的控制下,構(gòu)成計數(shù)器的各觸發(fā)器狀態(tài)能夠同時發(fā)生變化。該計數(shù)器帶異步復位,計數(shù)允許,四位二進制同步計數(shù)器電路,如圖3所示,其真值表如表1。

3.2用VHDL(VeryHighSpeedIntegratedCircuitHardwareDescriptionLanguage)來設計

其設計代碼如下:LIBRARYIEEE;USEIEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITYcountAISPORT(cp,clr,en:INSTD_LOGIC;Qa,,qb,qc,qd:OUTSTD_LOGIC);ENDcountAARCHITECTUREcountAOFcountAISSIGNALcount_4:STD_LOGIC_VETOR(3DOWNTO0);BEGINQa<=count_4(0);Qb<=count_4(1);Qc<=count_4(2);Qd<=count_4(3);PROCESS(cp,clr)BEGINIF(clr=1)THENCount_4<=“0000”;ELSEIF(CP‘EVENTANDCP=1)THENIF(en=1)THENIF(count_4=“1011”)THENcount_4=“0000”;ELSEcount_4=count__4+1;ENDIF;ENDIF;ENDIF;ENDPROCESS;ENDexample;

3.3系統(tǒng)功能仿真

即驗證系統(tǒng)設計模塊的邏輯功能。設計人員可以利用EDA工具,運用測試平臺的方法來進行驗證。測試平臺可以實現(xiàn)自動地對被測試單元輸入信號測試矢量,并且通過波形輸出,文件記錄輸出或與測試平臺中的設定輸出矢量相比較,驗證仿真結(jié)果。本系統(tǒng)輸入CP,CLR,EN三個信號,可以得到其輸出波形。經(jīng)驗證,系統(tǒng)邏輯功能正確。(注:一般較簡單的系統(tǒng)也可忽略這一步)。

3.4邏輯綜合與優(yōu)化

所謂邏輯綜合,即是將較高抽象層次的描述自動地轉(zhuǎn)換到較低抽象層次描述的一種方法,目前的EDA工具提供了良好的邏輯綜合與優(yōu)化功能。它利用綜合器對VHDL源代碼進行綜合,優(yōu)化處理,并將設計人員設計的邏輯電路圖自動轉(zhuǎn)化為門級電路,并生成相應的網(wǎng)絡表文件。一般的邏輯綜合過程如圖4所示。

3.5系統(tǒng)時序仿真

即驗證系統(tǒng)設計模塊的時序關系。本系統(tǒng)在輸入CP、EN、CLR三個信號下,可以輸出時序波形圖。從時序波形圖可知,系統(tǒng)的延遲時間符合設計要求。(時序圖略)3.6編程下載經(jīng)過以上幾個設計步驟以后,設計人員在確定設計系統(tǒng)基本成功以后,即可通過編程器或下載電纜下載數(shù)據(jù)流進行硬件驗證。最后物理實現(xiàn)級通過ASIC形式實現(xiàn)。