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EDA技术在数字电路综合实验设计中的应用 　　摘 要 　　近几年，随着科技的发展和网络技术的普及，各种先进的电子技术开始蓬勃发展，目前，在电子产品设计中比较先进的技术是EDA技术，在电子系统设计中，它不需要硬件电路的支持就可以直接修改程序中的错误及系统功能，不仅缩短了研发周期，而且节约研发成本。EDA技术应用于数字电路综合实验设计中，可以有效地提高学生对数字电路综合应用能力。本文主要探讨 EDA技术在数字电路综合实验设计中的应用及特点。 　　【关键词】EDA 数字电路 综合实验设计 应用 　　数字电路是高等院校理工科电子信息类专业中一门重要的基础课，数字电路的知识比较复杂，对于初学者来说不容易理解，而采用数字电路实验有助于学生理解数字电路的知识及相关理论。在教学中通过数字电路表决器、计数器等简单的实验教程，帮助学生理解、学习数字电路，掌握各个单元电路的相关知识及理论概念，综合利用数字电路的特点应用于实际生活中，提高学生解决工程实际问题的能力。 　　1 EDA技术特点 　　1.1 模块化设计 　　EDA技术采用现在社会上最先进的设计方法，它是一种“自上而下”的全新设计，属于模块化设计方法，具有模块化设计方法的优势。 　　1.2 缩短设计周期，降低设计费用 　　EDA技术应用于设计中，可以单独于器件的结构而独立存在。所以，在设计时，设计者不用考虑芯片结构等器件对数字电路的限制，可以使设计者更专心于设计。同时减少设计风险，降低设计所需费用，缩短设计周期。具有良好的经济效益与社会效益。 　　1.3 实现电路的移植 　　EDA技术应用于数字电路设计中，可以实现简单的移植工作。它采用硬件描述语言进行设计，这种设计方法可以完全独立于目标器件的结构而存在，简单、方便，很受设计者的欢迎。 　　2 MAX+Plus II软件 　　我们采用MAX+Plus II软件对数字电路进行分析研究，这种软件简单易用，非常适合刚入门的学生学习。在利用这个软件学习数字电路时，在自身熟悉的设计方式基础上建立一个新的设计，这款软件会自动将设计转换成设计者所需要的格式。通过该软件的编译、仿真、等功能，快速的完成各种不同的数字电路系统设计。另外，此软件的器件库和模型库非常多可以帮助学生设计数字电路原理图；另外，它还具有强大的仿真、分析功能。 　　3 数字频率计综合实验系统设计 　　3.1 实验方案设计 　　在本实验中要求学生采用数字电路中相关器件，设计一个数字频率计来测量数字电路的信号频率，然后将所测量的信号频率结果显示在数字电路的数码管上。在进行实验之前，将实验系统划分为不同的模块进行分析数字电路工作过程，比如测频控制电路、脉冲发生电路、计数电路、锁存电路、信号整形电路、动态扫描等。通过各个模块之间的相互协调来完成数字电路之间的信息的传递与显示。 　　3.2 试验系统模块设计 　　3.2.1 脉冲发生电路模块 　　脉冲发生电路由一片14 bit二进制串行计数或者是CD4060分频器再加上一些阻容元件构成。它主要是用来产生系统所需要的频率信号，比如：动态扫描电路的1 kHz扫描频率信号和测频控制电路所需的频率为2 Hz的时基信号。 　　3.2.2 信号整形电路分析 　　在信号整形电路中，测信号的波形有三种波，外形像长方形的矩形波、类似于三角形的三角波和正弦波，在进行信号计数之前，首先要变换波形，在设计时将不同的波形信号变换成相同的信号波形进行测量。对信号进行整形时需要利用芯片机来测量，然后将得到的脉冲信号作为计数电路的输入时钟信号。 　　3.2.3 测频控制电路分析 　　数字电路的频率测量方法一般使用计数法，测频控制电路需要产生脉宽为1s的脉冲信号，来控制技术电路的技术使能。技数结束后，将结果锁存到寄存器中，使数据显示更加稳定。锁存好技术结果后，还需要一个清0信号，以便清除计数电路中上一次的技数结果。 　　3.2.4 计数电路模块 　　技术电路模块是用来计数待测信号的，一般由8个一位10进制加法计数器一同步级联的方式构成。技术过程受测频控制电路输出信号的控制。技术结果锁存后，利用清零信号将电路中的8个计数器统一清零，为下一次的技术做准备。 　　3.2.5 锁存电路模块 　　锁存电路，顾名思义就是用来锁存计数电路的计数结果，由4个异步清零信号的触发器组成。电路中每次计数结束时，测频控制电路输出信号就会产生一个上升沿，将技术结果锁入寄存器。 　　3.2.6 动态扫描显示电路模块 　　该模块的整个电路由1个用74160、1个3-8译码器和非门构成的8进制计数器、4个8选1数据选择器和1个显示译码器7448组成。8进制计数器在数字电路中主要用于产生3―8的译码器选和等，4 bit送到显示译码器进行译码时利用4个8