第一篇：電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐要求

電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐

本實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是應(yīng)用已經(jīng)學(xué)過的單片機(jī)知識、智能儀器原理、電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論、相關(guān)編程技術(shù)以及相關(guān)仿真軟件等知識，設(shè)計(jì)一個簡單的電子應(yīng)用系統(tǒng)。

一．主要內(nèi)容與要求：

1.實(shí)踐的內(nèi)容：

設(shè)計(jì)一個多路溫度采集系統(tǒng)，基本要求為至少采集3路溫度信號（采用DS18B20溫度傳感器），采集的數(shù)據(jù)系統(tǒng)自動存儲并顯示，采用數(shù)1602 LCD顯示屏顯示多路采集的結(jié)果，同時通過串口發(fā)到上位機(jī)PC顯示。

要求如下：

（1）采集的溫度數(shù)據(jù)精確到小數(shù)點(diǎn)一位，如：23.5℃

（2）LCD和PC機(jī)上同時實(shí)時顯示多路的采集結(jié)果，至少3路。（上位機(jī)軟

件采用串口調(diào)試助手）

（3）外擴(kuò)按鍵，可以設(shè)置采集溫度的上、下界限，當(dāng)檢測到溫度超過此界

限時，系統(tǒng)會自動進(jìn)行聲光報(bào)警等。（也可通過上位機(jī)設(shè)置）

（4）超限可自動調(diào)節(jié)溫度。（仿真控制電機(jī)，實(shí)物控制繼電器）

設(shè)計(jì)過程可先通過PROTEUS仿真軟件對系統(tǒng)進(jìn)行軟硬件設(shè)計(jì)及仿真，再進(jìn)行實(shí)物制作。

2.實(shí)踐的要求：

整個過程在指定的實(shí)驗(yàn)室里，在規(guī)定時間內(nèi)完成。在實(shí)踐過程中，教師負(fù)責(zé)指導(dǎo)工作，學(xué)生獨(dú)立完成相關(guān)任務(wù)。學(xué)生以分組方式進(jìn)行，每組1—3名學(xué)生。設(shè)計(jì)工作結(jié)束后需接受教師的驗(yàn)收，展示作品，回答教師的提問。最后完成設(shè)計(jì)報(bào)告并上交。

二．進(jìn)度安排：

本實(shí)踐環(huán)節(jié)安排兩周，開始時用2學(xué)時講課，解釋實(shí)踐項(xiàng)目的內(nèi)容和要求。接著用4天時間進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，用一周時間進(jìn)行實(shí)物制作。

最后1天進(jìn)行考核評分。

三．成績評定方法：

本實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的考核分設(shè)計(jì)報(bào)告、仿真結(jié)果和實(shí)際作品三部分。分別占30%、20%和40%，平時考勤情況占10%。

第二篇：電子系統(tǒng)設(shè)計(jì) 課程總結(jié)

一、論述題：

1.電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)用到的軟件？

SPICE/PSPICE、protel或者dxpmultisim10dsp、Matlab、Keil C51、Proteus、DspBuilder、Modelsim、quartus、外殼設(shè)計(jì)(AutoCAD）。

電原理圖繪制、印制電路板設(shè)計(jì)、數(shù)字電路仿真、可編程邏輯器件設(shè)計(jì)等功能

2.電子設(shè)計(jì)要注意哪些事項(xiàng)？

1、搭接電路方面：

（1）總體布局，在安放集成電路時要考慮整體的布局，應(yīng)盡量讓電流的流向合理，接線盡量短。

（2）應(yīng)充分利用板子上的電源條，所有的正極、負(fù)極電源線都連成一個網(wǎng)，不要混用。

（3）電源和地之間要接個大的電解電容作濾波。

（4）當(dāng)一個電子系統(tǒng)有多個電路單元組成時，每搭接成一個單元時，一定要進(jìn)行檢測，確認(rèn)正確后再進(jìn)行后路電路的設(shè)計(jì)。

（5）CMOS電路的輸入端、控制端不能懸空。因MOS管的柵極對地的電阻式無窮大的，如有感應(yīng)電荷就泄放不掉。

2、調(diào)試電路方面：

（1）首先檢查使用儀器（示波器、萬用表）是否正常。

（2）要考慮到儀器對電路的影響。

二、簡析題：

1、設(shè)計(jì)電路地線怎么搞？有什么準(zhǔn)則？

地線定義為：信號流回源的低阻抗路徑。

在低頻電路中，信號的工作頻率小于1MHz，它的布線和器件間的電感影響較小，而接地電路形成的環(huán)流對干擾影響較大，因而應(yīng)采用一點(diǎn)接地。當(dāng)信號工作頻率大于10MHz時，地線阻抗變得很大，此時應(yīng)盡量降低地線阻抗，應(yīng)采用就近多點(diǎn)接地。工作頻率介于1MHz~10MHz, 的電路采用混合接地式。如果采用一點(diǎn)接地，其地線長度不應(yīng)超過波長的1-20，否則應(yīng)采用多點(diǎn)接地法。懸浮接地是系統(tǒng)的地與大地不直接連接，而是通過變壓器耦合或者直接不連接，處于懸浮狀態(tài)。

地線造成電磁干擾的主要原因是地線存在阻抗，當(dāng)電流流過地線時，會在地線上產(chǎn)生電壓，這就是地線噪聲。在這個電壓的驅(qū)動下，會產(chǎn)生地線環(huán)路電流，形成地環(huán)路干擾。當(dāng)兩個電路共用一段地線時，會形成公共阻抗耦合。解決地環(huán)路干擾的方法有切斷地環(huán)路，增加地環(huán)路的阻抗，使用平衡電路等。解決公共阻抗耦合的方法是減小公共地線部分的阻抗，或采用并聯(lián)單點(diǎn)接地，徹底消除公共阻抗。

接地1．地線的共阻抗干擾 電路圖上的地線表示電路中的零電位，并用作電路中其它各點(diǎn)的公共參考點(diǎn)，在實(shí)際電路中由于地線（銅膜線）阻抗的存在，必然會帶來共阻抗干擾，因此在布線時，不能將具有地線符號的點(diǎn)隨便連接在一起，這可能引起有害的耦合而影響電路的正常工作。2．如何連接地線 通常在一個電子系統(tǒng)中，地線分為系統(tǒng)地、機(jī)殼地（屏蔽地）、數(shù)字地（邏輯地）和模擬地等幾種，在連接地線時應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：1）正確選擇單點(diǎn)接地與多點(diǎn)接地。在低頻電路中，信號頻率小于 1MHz，布線和元件之間的電感可以忽略，而地線電路電阻上產(chǎn)生的壓降對電路影響較大，所以應(yīng)該采用單點(diǎn)接地法。當(dāng)信號的頻率大于 10MHz 時，地線電感的影響較大，所以宜采用就近接地的多點(diǎn)接地法。當(dāng)信號頻率在 1~10MHz 之間時，如果采用單點(diǎn)接地法，地線長度不應(yīng)

該超過波長的 1/20，否則應(yīng)該采用多點(diǎn)接地。2）數(shù)字地和模擬地分開。電路板上既有數(shù)字電路，又有模擬電路，應(yīng)該使它們盡量分開，而且地線不能混接，應(yīng)分別與電源的地線端連接（最好電源端也分別連接）。要盡量加大線性電路的面積。一般數(shù)字電路的抗干擾能力強(qiáng)，TTL 電路的噪聲容限為 0.4~0.6V，CMOS 數(shù)字電路的噪聲容限為電源電壓的 0.3~0.45 倍，而模擬電路部分只要有微伏級的噪聲，就足以使其工作不正常。所以兩類電路應(yīng)該分開布局和布線。3）盡量加粗地線。若地線很細(xì)，接地電位會隨電流的變化而變化，導(dǎo)致電子系統(tǒng)的信號受到干擾，特別是模擬電路部分，因此地線應(yīng)該盡量寬，一般以大于 3mm 為宜。4）將接地線構(gòu)成閉環(huán)。當(dāng)電路板上只有數(shù)字電路時，應(yīng)該使地線形成環(huán)路，這樣可以明顯提高抗干擾能力，這是因?yàn)楫?dāng)電路板上有很多集成電路時，若地線很細(xì)，會引起較大的接地電位差，而環(huán)形地線可以減少接地電阻，從而減小接地電位差。5）同一級電路的接地點(diǎn)應(yīng)該盡可能靠近，并且本級電路的電源濾波電容也應(yīng)該接在本級的接地點(diǎn)上。6）總地線的接法?？偟鼐€必須嚴(yán)格按照高頻、中頻、低頻的順序一級級地從弱電到強(qiáng)電連接。高頻部分最好采用大面積包圍式地線，以保證有好的屏蔽效果。

2、什么時候用屏蔽？

屏蔽體具有減弱干擾的功能。

（1）當(dāng)干擾電磁場的頻率較高時，利用低電阻率的金屬材料中產(chǎn)生的渦流，形成對外來電磁波的抵消作用，從而達(dá)到屏蔽的效果。

（2）當(dāng)干擾電磁波的頻率較低時，要采用高導(dǎo)磁率的材料，從而使磁力線限制在屏蔽體內(nèi)部，防止擴(kuò)散到屏蔽的空間去。

（3）在某些場合下，如果要求對高頻和低頻電磁場都具有良好的屏蔽效果時，往往采用不同的金屬材料組成多層屏蔽體。

3、開關(guān)電源有哪些優(yōu)點(diǎn)？

開關(guān)電源的主要優(yōu)點(diǎn)：

體積小、重量輕（體積和重量只有線性電源的20～30%）、效率高（一般為60～70%，而線性電源只有30～40%）、自身抗干擾性強(qiáng)、輸出電壓范圍寬、模塊化。

開關(guān)電源的主要缺點(diǎn)：

由于逆變電路中會產(chǎn)生高頻電壓，對周圍設(shè)備有一定的干擾。需要良好的屏蔽及接地

開關(guān)電源就是用通過電路控制開關(guān)管進(jìn)行高速的道通與截止．將直流電轉(zhuǎn)化為高頻率的交流電提供給變壓器進(jìn)行變壓，從而產(chǎn)生所需要的一組或多組電壓！轉(zhuǎn)華為高頻交流電的原因是高頻交流在變壓器變壓電路中的效率要比50Hz高很多．所以開關(guān)變壓器可以做的很小，而且工作時不是很熱！成本很低．如果不將50Hz變?yōu)楦哳l那開關(guān)電源就沒有意義！開關(guān)變壓器也不神秘．就是一個普通的變壓器！這就是開關(guān)電源。

4、電路模塊間怎么耦合？

耦合是指兩個或兩個以上的電路元件或電網(wǎng)絡(luò)的輸入與輸出之間存在緊密配合與相互影響，并通過相互作用從一側(cè)向另一側(cè)傳輸能量的現(xiàn)象；概括的說耦合就是指兩個或兩個以上的實(shí)體相互依賴于對方的一個量度

非直接耦合：兩個模塊之間沒有直接關(guān)系，它們之間的聯(lián)系完全是通過主模塊的控制和調(diào)用來實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)耦合：一個模塊訪問另一個模塊時，彼此之間是通過簡單數(shù)據(jù)參數(shù)(不是控制參數(shù)、公共數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或外部變量)來交換輸入、輸出信息的。

標(biāo)記耦合 ：一組模塊通過參數(shù)表傳遞記錄信息，就是標(biāo)記耦合。這個記錄是某一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的子結(jié)構(gòu)，而不是簡單變量。

控制耦合：如果一個模塊通過傳送開關(guān)、標(biāo)志、名字等控制信息，明顯地控制選擇另一模塊的功能，就是控制耦合。

外部耦合：一組模塊都訪問同一全局簡單變量而不是同一全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，而且不是通過參數(shù)表傳遞該全局變量的信息，則稱之為外部耦合。

公共耦合：若一組模塊都訪問同一個公共數(shù)據(jù)環(huán)境，則它們之間的耦合就稱為公共耦合。公共的數(shù)據(jù)環(huán)境可以是全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、共享的通信區(qū)、內(nèi)存的公共覆蓋區(qū)等。

內(nèi)容耦合：如果發(fā)生下列情形，兩個模塊之間就發(fā)生了內(nèi)容耦合(1)一個模塊直接訪問另一個模塊的內(nèi)部數(shù)據(jù);

(2)一個模塊不通過正常入口轉(zhuǎn)到另一模塊內(nèi)部;

(3)兩個模塊有一部分程序代碼重迭(只可能出現(xiàn)在匯編語言中);

(4)一個模塊有多個入口。

三、分析題：

1、用什么辦法解決溫室大棚中測溫度、濕度的儀器，溫度、濕度傳感器被淋濕后出現(xiàn)故障，不能正常工作的問題（傳感器的構(gòu)造選擇防水的、位置）？

答：

2、高壓殺蟲器裝置為了提供便攜高壓可變，會產(chǎn)生高壓脈沖導(dǎo)致單片機(jī)不能正常工作怎么辦（濾波、看門狗、穩(wěn)壓、屏蔽）？答：

四、填空題：

1、帶寬？

2、運(yùn)算放大器為什么有運(yùn)放?

運(yùn)算放大器能夠應(yīng)用到各種運(yùn)算電路中的 有集成的放大電路為了實(shí)現(xiàn)輸出電壓與輸入電壓的某種運(yùn)算關(guān)系

3、單片機(jī)為什么要有中斷？

沒有中斷CPU效率低提高CPU的并行運(yùn)行的效率

4、什么是直流、交流、功率放大器？

直接耦合就是直流放大器阻容耦合的就是交流放大能夠向負(fù)載提供足夠的信號功率的放大電路是功率放大器

5、負(fù)載大指什么？

大負(fù)載就是能產(chǎn)生大電流的設(shè)備負(fù)載，如110KW的直流電機(jī)就是大負(fù)載，20KW的直流電機(jī)就是小負(fù)載，負(fù)載的大小決定于其電流的大小。

所謂帶負(fù)載能力，是說電路的輸出電阻的大小，和電壓源（電流源）中的內(nèi)阻是一個意思

6、什么是脈寬？

脈沖寬度調(diào)制是一種模擬控制方式，其根據(jù)相應(yīng)載荷的變化來調(diào)制晶體管柵極或基極的偏置，來實(shí)現(xiàn)開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出晶體管或晶體管導(dǎo)通時間的改變，這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化時保持恒定，是利用微處理器的數(shù)字輸出來對模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)。

7、怎么控制單片機(jī)的正反？

用同一個IO來控制兩個不同的位口，延時的時間一定要一致，兩臺電機(jī)同時轉(zhuǎn)（同時輸出相同電平信號高或低），一臺正轉(zhuǎn)同時另一臺反轉(zhuǎn)（同時輸出相反電平8、9、主頻過高會出現(xiàn)什么情況？

產(chǎn)生射頻信號會造成干擾。

10、每個IC系統(tǒng)的電源濾波怎么放置？

在電子設(shè)備或系統(tǒng)內(nèi)安裝濾波器或放置濾波電路時要注意的是：在捆扎設(shè)備電纜時，千萬不能把濾波器輸入端的電纜和濾波器輸出端的電纜捆扎在一起；PCB布線時，千萬不能把濾波器輸入端的倍號線和濾波器輸出端的信號線布置在一起，因?yàn)檫@無疑加劇了濾波器輸入輸出端之間的電磁耦合，形成串?dāng)_（關(guān)于如何防止串?dāng)_在第7章中進(jìn)行描述），嚴(yán)重破壞濾波器和設(shè)備屏蔽對干擾信號的抑制能力。

另外，要求濾波器的外殼或?yàn)V波電路中共模濾波電容（有時也叫Y電容）與系統(tǒng)大地之間有良好的低阻抗電氣連接，也就是說，要處理好濾波器的接地

11、要解決的問題就是針對“公共地阻抗耦合”和“低頻地環(huán)路”,12、高頻電路設(shè)計(jì)時要考慮哪些問題？

高頻電路設(shè)計(jì)注意哪些問題

1、元器件選用適合用于高頻電路的，介質(zhì)損耗要小

2、注意交流信號和直流信號屏蔽，走線盡量不要平行走線，電源線要略寬過交流信號線。

3、大面積接地，接地線盡量寬。

4、高頻器件大多很脆弱，注意防靜電和防過壓。

5、直流源要干凈，用大電容對電源紋波過濾好的電容耦合掉電源的高頻干擾

13、PCB做振動試驗(yàn)的原因？

振動試驗(yàn)是評定元器件、零部件及整機(jī)在預(yù)期的運(yùn)輸及使用環(huán)境中的抵抗能力.物體或質(zhì)點(diǎn)相對于平衡位置所作的往復(fù)運(yùn)動叫振動。

14、為什么要用無鉛焊錫呢？

主要原因是為了環(huán)保鉛屬于重金屬，確實(shí)對人體是有害的。

15、單面板無法完成時怎么辦？（用少量的飛線）

第三篇：電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)報(bào)告

電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)報(bào)告

電子1071沈錦洪200711611115

一、實(shí)習(xí)目的：

1、提高我們應(yīng)屆畢業(yè)生的實(shí)際動手焊接的能力和焊接的技術(shù)，認(rèn)識到了與以往不同的貼片焊接技術(shù)，認(rèn)識科學(xué)技術(shù)提高生產(chǎn)力的真正道理，提高PCB電路設(shè)計(jì)能力，認(rèn)識PCB電路板的生產(chǎn)腐蝕原理和技術(shù)，認(rèn)識FM收音機(jī)和機(jī)器貓的控制原理和電路原理，提高實(shí)際動手操作和組裝實(shí)物的能力。

2、還有將大學(xué)學(xué)的一些電路理論應(yīng)用到實(shí)際的設(shè)計(jì)中，達(dá)到學(xué)以致用的目的。

二、實(shí)習(xí)單位及崗位：科技樓五樓的電子實(shí)習(xí)實(shí)驗(yàn)室

三、實(shí)習(xí)內(nèi)容及過程：

1、組裝和調(diào)試SMT型FM微型收音機(jī)。

（1）內(nèi)容：獨(dú)立完成SMT型FM收音機(jī)的組裝和調(diào)試工作。表面安裝技術(shù)(Surface Mounting Technology，簡稱SMT)，是實(shí)現(xiàn)電子系統(tǒng)微型化和集成化的關(guān)鍵。SMT已經(jīng)在很多領(lǐng)域取代了傳統(tǒng)的通孔安裝（Through Hole Technology，簡稱THT），預(yù)計(jì)未來90%以上產(chǎn)品采用SMT，如電腦，手機(jī)，MP3,4,電視，筆記本，攝像機(jī)，相機(jī)等。

（2）過程：我們認(rèn)識到表面安裝技術(shù)的原理后，第二天早上在實(shí)驗(yàn)室動手做了，在印制板上放置一塊模板，定位，利用絲網(wǎng)印機(jī)托板上的定位針，將電路板放好。將模板放平，壓在電路板上。通過小孔觀察，發(fā)現(xiàn)每個小孔下面都有一個亮點(diǎn)，并且這些亮點(diǎn)充滿每個小孔，說明小孔和焊盤對應(yīng)很準(zhǔn)確，接著在模板上刮焊膏，刮板起始角度約為60°，在刮焊錫膏的過程中角度逐漸變小，到印制板末端時角度約為30°，以使每個焊盤上焊膏均勻、相等。然后在印制板上放上貼片元器件，本收音機(jī)共有貼片元件23個，每一個元件都有一張圖紙和其對應(yīng)，圖紙上有一紅色標(biāo)記，標(biāo)出本元件應(yīng)該貼裝的位置。所有元件分為電阻、電容、三極管、集成電路四種類型，貼集成電路時可看到實(shí)際它本身左下角有一小坑，而圖紙上的集成電路左下角有一小圈，把小坑和小圈對應(yīng)上后，垂直放下一次放正，我們流水線地放好這23個貼片元件，貼裝電阻時注意：它分為兩面，一面為標(biāo)注阻值，另一面為白色沒有任何標(biāo)記，有標(biāo)注一面向上貼裝，以備檢查。最后放進(jìn)焊爐流焊，因采用的再流焊機(jī)為全自動，只要設(shè)置好再流焊機(jī)的參數(shù)，可以產(chǎn)生符合焊錫膏焊接要求的溫度曲線，即可工作。

有一些大的元器件不能用貼片完成，例如一些插口接口，我們用手工焊接在電路板上，按照收音機(jī)指導(dǎo)書上的原理圖對應(yīng)地焊上相應(yīng)的原件，最后利用放大鏡臺燈檢查電路板焊接質(zhì)量，對焊接不合格元件進(jìn)行修復(fù)

最后將收音機(jī)部件組裝、檢測調(diào)試，確定有沒有收到電臺，聲音清晰大聲不，然后總裝和交驗(yàn)。

2、設(shè)計(jì)電動玩具—機(jī)器貓。

（1）內(nèi)容：對照實(shí)習(xí)指導(dǎo)書，自己用multisim軟件對機(jī)器貓電路進(jìn)行原理仿真，在仿真測試通過情況下，用protel軟件設(shè)計(jì)PCB圖，對照下面參考PCB圖，自我檢查，沒問題情況下制版

（2）過程：首先我們根據(jù)機(jī)器貓?jiān)黼娐穲D在電腦上用protues軟件對

機(jī)器貓電路進(jìn)行原理仿真，確定沒有問題后，設(shè)計(jì)PCB圖，將pcb圖形按1：1比例打印到熱轉(zhuǎn)印紙上，然后將熱轉(zhuǎn)印紙固定到刷好的銅板上，放進(jìn)熱轉(zhuǎn)印機(jī)進(jìn)行壓制，放進(jìn)熱轉(zhuǎn)印機(jī)的時候，要注意轉(zhuǎn)印紙進(jìn)去的時候把銅板也推進(jìn)去，不要轉(zhuǎn)印紙進(jìn)去了，而銅板沒有進(jìn)去，第一次做的時候就是遇到這種情況，轉(zhuǎn)印好了之后，等板涼了之后，慢慢取下轉(zhuǎn)印紙，讓電路圖印在上面，然后在銅板鉆孔，鉆孔的時候，注意右手要扶穩(wěn)固定銅板，右手讓鉆孔機(jī)垂直鉆下去并且不要移動，鉆孔的時候做好安全措施，戴好眼睛，以防鉆針斷了之后飛進(jìn)眼睛，極其危險。鉆好孔后，我們把板上的石墨擦掉，最后在銅板上擦上松香水，防止電路板上的焊盤被氧化，影響板的質(zhì)量。板做好之后，我們就把相應(yīng)的元器件按照電路圖焊上，焊好之后我們就初步調(diào)試一下，看看電路板有沒有做成功，給板接上直流穩(wěn)壓電源4、5V電壓，測試板上M（-）和M（+）輸出端的電壓有沒有受到光、聲音、磁的控制，沒有問題后我們就領(lǐng)上機(jī)器貓，把機(jī)器貓改裝接上我們自己做的電路板，調(diào)試機(jī)器貓有沒有受到聲音、光、磁的控制，沒有問題后，最后把整只機(jī)器貓組裝上。

四、實(shí)習(xí)總結(jié)及體會：

這次電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)讓我學(xué)到了許多的東西，知道貼片焊接的技術(shù)，確實(shí)大大提高生產(chǎn)力，焊接的時候來不得半點(diǎn)的虛假，要認(rèn)認(rèn)真真，否則就虛焊或者短接其它的線路，整個實(shí)***提高了我們的焊接技術(shù)，焊接技術(shù)是我們實(shí)際動手能力的最基礎(chǔ)。

在做FM收音機(jī)的時候也遇到很多問題，調(diào)試的時候沒有聽到聲音，經(jīng)過多次測試，反復(fù)思考，最終發(fā)現(xiàn)是耳機(jī)的問題，換一個耳機(jī)試了一下，就神奇般的聽到聲音了，這是經(jīng)過原因排除法，最后才發(fā)現(xiàn)到這個原因，還有開始調(diào)試接上電源的時候沒有發(fā)現(xiàn)燈亮，經(jīng)過原因排除法和詢問同學(xué)，跟同學(xué)探討，原來收音機(jī)音量上還有一個開關(guān)，那里的開關(guān)沒有打開，在實(shí)際的動手中，發(fā)現(xiàn)一些小問題也是一個大問題，得多思考，多和同學(xué)交流探討。

在做機(jī)器貓的時候，發(fā)現(xiàn)的問題更多，剛開始調(diào)試的時候是把電路板接在機(jī)器貓電池匝上，接反了，結(jié)果集成芯片發(fā)熱，趕快卸下來，后來用直流穩(wěn)壓電源來調(diào)試，確定電源正負(fù)極，初步調(diào)試成功，在把電路板改裝上機(jī)器貓的時候，由于機(jī)器貓的螺絲很多，拆卸復(fù)雜，裝電路板的時候弄斷了四根電路板上的線，又得重新焊上，還有在接上電路板調(diào)試機(jī)器貓的時候，裝上電池，機(jī)器貓沒有動，以為電線又?jǐn)嗔?，?jīng)過多方檢查，原因是電池沒有電了，郁悶，在做這個機(jī)器貓的時候，發(fā)現(xiàn)組裝能力，小心和細(xì)心是少不了滴，考驗(yàn)我們的組裝能力大于焊接能力。

最后，在這次的電子系統(tǒng)實(shí)習(xí)中，感謝老師同學(xué)們的幫助，自己學(xué)到了不少的東西。

第四篇：電子系統(tǒng)級設(shè)計(jì)論文

電子系統(tǒng)級（ESL）設(shè)計(jì)

摘要：電子系統(tǒng)級設(shè)計(jì)（ESL,Electronic System Level)設(shè)計(jì)是能夠讓SOC 設(shè)計(jì)工程師以緊密耦合方式開發(fā)、優(yōu)化和驗(yàn)證復(fù)雜系統(tǒng)架構(gòu)和嵌入式軟件的一套方法學(xué)，并提供下游寄存器傳輸級(RTL)實(shí)現(xiàn)的驗(yàn)證基礎(chǔ)。ESL牽涉到比RTL級別更高層次的電路設(shè)計(jì)，其基本的關(guān)注點(diǎn)在于系統(tǒng)架構(gòu)的優(yōu)化、軟硬件劃分、系統(tǒng)架構(gòu)原型建模、以及軟硬件協(xié)同仿真驗(yàn)證。SystemC是一種很好的軟硬件聯(lián)合設(shè)計(jì)語言,它不僅可以幫助設(shè)計(jì)人員完成一個復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計(jì),還可以避免傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的各種弊端,并提高設(shè)計(jì)效率。關(guān)鍵詞：電子系統(tǒng)級設(shè)計(jì)；SOC；SystemC 1 引言

目前，高質(zhì)量的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)變得越來越復(fù)雜和困難。功能更繁雜的設(shè)計(jì)需求，更短的上市時間，不斷增加的成本壓力使這種趨勢看起來還在加速。從應(yīng)用概念到硅片實(shí)現(xiàn)的過程已經(jīng)不能僅僅靠工程師聰明的大腦來完成，而更需要依賴于嚴(yán)格完善的設(shè)計(jì)方法學(xué)。

隨著片上系統(tǒng)（SoC，System on Chip)設(shè)計(jì)復(fù)雜度的不斷提高，設(shè)計(jì)前期在系統(tǒng)級別進(jìn)行軟硬件劃分對SoC各方面性能的影響日趨增加，迫切需要高效快速性能分析和驗(yàn)證方法學(xué)。傳統(tǒng)的RTL仿真平臺不能提供較快的仿真速度與較大的仿真規(guī)模，F(xiàn)PGA平臺則不能提供詳細(xì)的性能分析指標(biāo)，而電子系統(tǒng)級設(shè)計(jì)（Electronic System Level，ESL）方法，不僅提供高速的仿真驗(yàn)證手段還提供詳細(xì)的性能分析指標(biāo)，已經(jīng)成為當(dāng)今SoC設(shè)計(jì)領(lǐng)域最前沿的設(shè)計(jì)方法，它是能夠讓SoC設(shè)計(jì)工程師以緊密耦合方式開發(fā)、優(yōu)化和驗(yàn)證復(fù)雜系統(tǒng)架構(gòu)和嵌入式軟件的一套方法學(xué)。電子系統(tǒng)級設(shè)計(jì)（ESL，Electronic System Level）牽涉到比RTL級別更高層次的電路設(shè)計(jì)，其基本的關(guān)注點(diǎn)在于系統(tǒng)架構(gòu)的優(yōu)化、軟硬件劃分、系統(tǒng)架構(gòu)原型建模、以及軟硬件協(xié)同仿真驗(yàn)證。全新的ESL工具為電路系統(tǒng)級建模提供了虛擬原型的基本仿真平臺。電子系統(tǒng)級設(shè)計(jì)正在從學(xué)術(shù)研究的課題變成業(yè)界廣為接受的建模手段，它完成從理想應(yīng)用優(yōu)化到目標(biāo)體系結(jié)構(gòu)建立。而后依據(jù)預(yù)期產(chǎn)量規(guī)模的不同，用SoC 芯片或可編程平臺實(shí)現(xiàn)。2.傳統(tǒng)SOC設(shè)計(jì)方法的局限

目前的設(shè)計(jì)方法不能充分利用設(shè)計(jì)能力來快速構(gòu)建滿足市場需求的SoC。而只有快速適應(yīng)消費(fèi)電子市場的變化，商業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)公司才能在競爭中勝出。這使SoC設(shè)計(jì)方法的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

目前在技術(shù)上，SoC設(shè)計(jì)面臨的主要挑戰(zhàn)是在系統(tǒng)建模和硬件設(shè)計(jì)之間的不連續(xù)性。通常系統(tǒng)是使用C語言或其他系統(tǒng)描述語言定義的。而系統(tǒng)的集成電路實(shí)現(xiàn)卻使用硬件描述語言，因此導(dǎo)致轉(zhuǎn)換和重寫系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。這樣的流程使得設(shè)計(jì)過程中容易出錯而且耗時。驗(yàn)證流程中需要仿真大規(guī)模系統(tǒng)，仿真速度難以需滿足設(shè)計(jì)需求。HDL模型仿真效率低，需要提高抽象層次。SoC系統(tǒng)中的組件具有多樣性異質(zhì)性，包括各個專業(yè)的設(shè)計(jì)，模擬和數(shù)字設(shè)計(jì)等等，需要提供異質(zhì)的仿真環(huán)境以及對系統(tǒng)級設(shè)計(jì)空間的探索復(fù)雜性的管理。千萬門級的規(guī)模使得設(shè)計(jì)本身的管理成為問題深亞微米集成電路中，沿線延遲的增加使時序收斂問題顯得更加突出，需要消除前端邏輯設(shè)計(jì)和后端物理設(shè)計(jì)的反復(fù)返工問題傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)重用方法需要適應(yīng)規(guī)模的增長。系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要具有競爭力，從基于芯片的設(shè)計(jì)方法，過渡到基于IP核的設(shè)計(jì)也是必然趨勢。雖然可以使用標(biāo)準(zhǔn)接口，但是更理想的辦法是分離出通訊部分，使用接口綜合技術(shù)。因此需要設(shè)計(jì)工具重點(diǎn)面向模塊間的通訊和互連，門級和寄存器傳輸級(RTL)仿真速度太慢，不適合系統(tǒng)設(shè)計(jì)。需要提高設(shè)計(jì)的抽象層次。SoC設(shè)計(jì)的趨勢是向高層抽象移動，更強(qiáng)調(diào)芯片級的規(guī)劃和驗(yàn)證。強(qiáng)調(diào)早期芯片級規(guī)劃，以及軟硬件系統(tǒng)驗(yàn)證。軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)方法是SoC設(shè)計(jì)方法學(xué)研究的重要領(lǐng)域。主要目的是開發(fā)適應(yīng)設(shè)計(jì)需求的設(shè)計(jì)方法和相應(yīng)的電子設(shè)計(jì)自動化軟件。在設(shè)計(jì)中通常一種技術(shù)是不能滿足設(shè)計(jì)要求的，因此要結(jié)合研發(fā)成本和開發(fā)周期等等因素，綜合考慮各種技術(shù)。3.ESL設(shè)計(jì)的基本概念

ESL設(shè)計(jì)指系統(tǒng)級的設(shè)計(jì)方法，從算法建模演變而來。ESL設(shè)計(jì)已經(jīng)演變?yōu)榍度胧较到y(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、調(diào)試的一種補(bǔ)充方法學(xué)。在ESL設(shè)計(jì)中能夠?qū)崿F(xiàn)軟硬件的交互和較高層次上的設(shè)計(jì)抽象。ESL設(shè)計(jì)能夠讓SoC設(shè)計(jì)工程師以緊密耦合方式開發(fā)、優(yōu)化和驗(yàn)證復(fù)雜系統(tǒng)架構(gòu)和嵌入式軟件，并能夠?yàn)橄掠蔚募拇嫫鱾鬏敿?RTL)實(shí)現(xiàn)提供驗(yàn)證基礎(chǔ)。

ESL設(shè)計(jì)以抽象方式來描述系統(tǒng)單芯片（SoC）設(shè)計(jì)。在ESL設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)的描述和仿真的速度快，讓設(shè)計(jì)工程師有充裕的時間分析設(shè)計(jì)內(nèi)容。并且能提供足夠精度的虛擬原型，以配合軟件的設(shè)計(jì)。ESL設(shè)計(jì)不僅能應(yīng)用在設(shè)計(jì)初期與系統(tǒng)架構(gòu)規(guī)劃階段，亦能支持整個硬件與軟件互動設(shè)計(jì)的流程。

ESL設(shè)計(jì)技術(shù)與IP模塊能將流程融入現(xiàn)有的硬件與軟件設(shè)計(jì)與工具流程，在SoC開發(fā)流程中扮演協(xié)調(diào)統(tǒng)合的角色。它們讓工程師能開發(fā)含有數(shù)百萬邏輯門與數(shù)十萬行程序代碼的設(shè)計(jì)，并提供一套理想平臺，用來進(jìn)行驗(yàn)證，滿足客戶持續(xù)成長的需求。

4.ESL設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

ESL設(shè)計(jì)之所以會受歡迎，主要源于以下五方面功能：功能正確和時鐘精確型的執(zhí)行環(huán)境使提前開發(fā)軟件成為可能，縮短了軟硬件集成的時間。系統(tǒng)設(shè)計(jì)更早地和驗(yàn)證流程相結(jié)合，能確定工程開發(fā)產(chǎn)品的正確性。在抽象層設(shè)置的約束和參數(shù)可以被傳遞到各種用于設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的工具中。（1）更早地進(jìn)行軟件開發(fā)

有了虛擬的原型平臺意味著可以更早地開始軟件開發(fā)。對于目前基于SystemC語言的ESL設(shè)計(jì)方法學(xué)來說，ESL設(shè)計(jì)工程師可用SystemC生成一個用來仿真SoC行為的事務(wù)級模型。由于事務(wù)級模型的開發(fā)速度比RTL模型要快得多。在RTL實(shí)現(xiàn)以前，完成TLM建模后的系統(tǒng)就可以開始軟件的開發(fā)。這樣軟件的開發(fā)可以和RTL實(shí)現(xiàn)同時展開，而不是傳統(tǒng)上的在RTL實(shí)現(xiàn)完成以后才開始軟件的開發(fā)。雖然部分和硬件實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)有關(guān)的軟件要在RTL完成以后才能開始，但還是可以節(jié)省大量的開發(fā)時間。（2）更高層次上的硬件設(shè)計(jì)

為了適應(yīng)不斷變化的市場要求，需要不斷推出新產(chǎn)品或經(jīng)過改進(jìn)的產(chǎn)品。在SoC設(shè)計(jì)中可以通過改進(jìn)一些模塊的性能、增加功能模塊或存儲器、甚至在體系結(jié)構(gòu)上做出重大的調(diào)整。因此設(shè)計(jì)工程師必須擁有可實(shí)現(xiàn)的快速硬件設(shè)計(jì)方法。為了實(shí)現(xiàn)快速的硬件設(shè)計(jì)，在ESL設(shè)計(jì)須建立在較高層次上的抽象如事務(wù)級建模（TLM）。事務(wù)級模型應(yīng)用于函數(shù)調(diào)用和數(shù)據(jù)包傳輸層。傳輸級模型可以分為事件觸發(fā)型和時鐘精確型，這些模型能夠提供比RTL級模型快好幾個數(shù)量級的仿真速度。ESL工具的挑戰(zhàn)就是既要保持足夠精度的時序信息來幫助設(shè)計(jì)決策，又要提供足夠的仿真速度以滿足大型的系統(tǒng)軟件（如OS啟動）在可接受的時間內(nèi)的完整運(yùn)行。只要掌握了這種平衡，就可以在高級設(shè)計(jì)中驗(yàn)證時序和設(shè)置約束條件，再將這些優(yōu)化的設(shè)計(jì)分割、分配到各個不同的軟、硬件設(shè)計(jì)工作組去加以實(shí)現(xiàn)。RTL仿真通常只能提供10MIPS到數(shù)百M(fèi)IPS左右的性能；然而，時鐘精確型的ESL仿真卻能達(dá)到100KMIPS到1MMIPS的仿真速度。（3）設(shè)計(jì)的可配置性和自動生成

越來越多的系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)自己的可配置性，諸如：不同的處理器、不同的總線帶寬、不同的存儲器容量、無數(shù)的外設(shè)。配置和生成出來的設(shè)計(jì)必須和驗(yàn)證環(huán)境得到的結(jié)果完全一致，并延續(xù)到整個設(shè)計(jì)流程中。通過ESL模型，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師能夠找到最好的配置方案。但是，這樣產(chǎn)生出來的結(jié)果需要和一套骨架的驗(yàn)證環(huán)境同步到設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)中去。如ARM已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從RealView SoC Designer ESL環(huán)境中自動導(dǎo)入SynopsysDesignWare coreAssembler SoC的集成和綜合流程，并且可以從coreAssembler或Mentor Graphics公司的Platform Express中啟動ARM PL300 AXI可配置互聯(lián)生成器，來生成AXI總線系統(tǒng)。（4）方便的架構(gòu)設(shè)計(jì)

ESL架構(gòu)設(shè)計(jì)能完成功能到運(yùn)算引擎的映射。這里的引擎指的是那些可編程的目標(biāo)——如處理器、可配置的DSP協(xié)處理器，或者是特殊的硬件模塊如UART外設(shè)、互連系統(tǒng)和存儲器結(jié)構(gòu)。這是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的開始環(huán)節(jié)，從行為上劃分系統(tǒng)，驗(yàn)證各種配置選擇的可行性及優(yōu)化程度。ESL工具對于開發(fā)可配置結(jié)構(gòu)體系是非常關(guān)鍵的。它使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)從抽象的行為級很容易地映射到具體的硬件設(shè)計(jì)，從而方便決定哪些模塊可以被復(fù)用，哪些新模塊需要設(shè)計(jì)。還能提供必要信息指導(dǎo)最優(yōu)化的通訊、調(diào)度和仲裁機(jī)制。（5）快速測試和驗(yàn)證

由于ESL設(shè)計(jì)中的抽象級別明顯高于RTL設(shè)計(jì)抽象級別，ESL設(shè)計(jì)中可以做到描述模塊內(nèi)的電路狀態(tài)、精確到納秒的轉(zhuǎn)換以及精確到位的總線行為。相比使用RTL，使用周期精確的事務(wù)級模型將使硬件驗(yàn)證和硬件/軟件協(xié)同驗(yàn)證速度快1000倍或者更多。這種方法不僅可產(chǎn)生用于驗(yàn)證系統(tǒng)行為，它還支持與較低抽象級別的RTL模型的協(xié)同仿真。如果ESL設(shè)計(jì)抽象級別被當(dāng)作一個測試臺的話，當(dāng)下游的RTL實(shí)現(xiàn)模塊可用時，它們便可在這個測試臺上進(jìn)行驗(yàn)證。

系統(tǒng)級的HW/SW協(xié)同驗(yàn)證要優(yōu)于C/RTL實(shí)現(xiàn)級的HW/SW協(xié)同驗(yàn)證。因?yàn)樵谙到y(tǒng)級的驗(yàn)證可以在較早的展開，而不必等到底層的實(shí)現(xiàn)完成后才開始。在底層實(shí)現(xiàn)沒有開始前的協(xié)同驗(yàn)證可以及時修改體系結(jié)構(gòu)或軟硬件劃分中的不合理因素。越高層次上的驗(yàn)證，可以越大程度上減少修改設(shè)計(jì)帶來的損失。5.ESL設(shè)計(jì)方法

ESL作為一種先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法學(xué)，能夠用于硬件的功能建模與體系結(jié)構(gòu)的探察，給硬件架構(gòu)設(shè)計(jì)人員提供準(zhǔn)確可靠的設(shè)計(jì)依據(jù)，因此在本章的內(nèi)容里將將詳細(xì)介紹ESL設(shè)計(jì)的基本流程與ESL的核心方法—利用SystemC實(shí)現(xiàn)事務(wù)級建模的基本理念。

首先要指出的是在設(shè)計(jì)的哪個階段使用ESL設(shè)計(jì)方法和ESL設(shè)計(jì)工具。每一個電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程以某一種形式的頂層定義開始。這個定義過程可以以文本的形式描述，也可以用圖表、狀態(tài)圖、算法描述，或者利用工具如MATLAB等描述。ESL設(shè)計(jì)并不是定位在這個層次上的設(shè)計(jì)。而是通過描述系統(tǒng)怎樣工作，并為進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)提供一個解決方案。ESL設(shè)計(jì)成為系統(tǒng)和更加底層設(shè)計(jì)之間的橋梁。ESL設(shè)計(jì)包括功能設(shè)計(jì)和體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩大領(lǐng)域。

系統(tǒng)的行為由功能模塊實(shí)現(xiàn)，功能模塊設(shè)計(jì)必須關(guān)注系統(tǒng)的應(yīng)用。功能設(shè)計(jì)不考慮硬件和軟件，物理和工藝。功能設(shè)計(jì)包括實(shí)現(xiàn)功能模塊結(jié)構(gòu)、模塊之間的通信和它們的基本行為。在ESL中一個硬件功能模塊的設(shè)計(jì)包括定義正確的功能，確定輸入和輸出，劃分子模塊，確定子模塊的結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流和控制邏輯，還要為其模塊建立測試環(huán)境。這個設(shè)計(jì)過程和RTL的設(shè)計(jì)流程相似，但他們在不同的抽象層次上，使用不同的設(shè)計(jì)語言，例如，在ESL的功能模塊建模過程中使用SystemC或SystemVerilog，而RTL級建模則使用Verilog或者VHDL。

體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首先要建立平臺的描述。接著將應(yīng)用的功能部件影射到平臺。驗(yàn)證體系結(jié)構(gòu)模型，并根據(jù)成本和性能優(yōu)化這個結(jié)構(gòu)。在體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要考慮處理器的類型、處理器的數(shù)量、存儲器的大小、Cache性能、總線互聯(lián)和占用率、軟件和硬件的功能劃分和評估、功耗的評估和優(yōu)化等。

首先ESL接受一個設(shè)計(jì)定義的輸入，這個定義可以是文本、圖表、算法或者是某種描述語言如UML，SLD，MATLAB等的描述。對于這個輸入的定義，在ESL設(shè)計(jì)完成算法的開發(fā)，接口定義，用ESL語言或其他語言來描述來完成體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。并在此基礎(chǔ)上完成軟硬件的劃分。完成軟硬件劃分后，可以開始軟件和硬件的設(shè)計(jì)。在硬件設(shè)計(jì)中，對于功能單元需要在較高層次上的建模，完成功能設(shè)計(jì)。比如說用SystemC進(jìn)行事務(wù)級的建模。

用C/C++或其他高級語言完成應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)。在這個階段開始軟硬件的協(xié)同驗(yàn)證，根據(jù)協(xié)同驗(yàn)證的結(jié)果反饋給體系結(jié)構(gòu)和軟硬件劃分。后者根據(jù)性能、成本等因素重新做出調(diào)整。軟硬件的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，包括軟硬件的協(xié)同驗(yàn)證是一個重復(fù)的過程，在整個設(shè)計(jì)過程中都要根據(jù)驗(yàn)證的結(jié)果對體統(tǒng)和設(shè)計(jì)做出調(diào)整。完成驗(yàn)證的硬件和軟件設(shè)計(jì)就可以組成一個完整地系統(tǒng)級設(shè)計(jì)。傳遞給下一級 的設(shè)計(jì)作為輸入。比如說是ESL設(shè)計(jì)為軟件應(yīng)用提供C或C++語言描述的程序。為定制電路提供Verilog或VHDL語言描述的硬件設(shè)計(jì)。為硬件平臺提供PCB板的功能部件或抽象層IP，比如說基于SystemC的IP。在實(shí)現(xiàn)ESL設(shè)計(jì)流程的具體過程中，有不同的實(shí)現(xiàn)方法可以采用。下面介紹兩種應(yīng)用得比較多 的設(shè)計(jì)方法。

在完

成系統(tǒng)功能定義后，設(shè)計(jì)方法之一是從系統(tǒng)的定義開始，先進(jìn)行算法級設(shè)計(jì)。通常用MatLab等工具進(jìn)行算法的分析，接著用Simulink等工具進(jìn)行數(shù)據(jù)流的分析。完成分析后進(jìn)行體系結(jié)構(gòu)的平臺的設(shè)計(jì)。體系結(jié)構(gòu)和平臺設(shè)計(jì)要進(jìn)行系統(tǒng)級的驗(yàn)證，以確定結(jié)構(gòu)是否合理。在體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，首先從IP庫中獲取已有的硬件模塊的事物級模型，如處理器和總線模型，或者重新設(shè)計(jì)IP庫中沒有的模塊的事物級模型。硬件模塊的事物級建模完成后，建立系統(tǒng)模型。接下來輸入軟件參考模型進(jìn)行軟硬件的協(xié)同驗(yàn)證。體系結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)級驗(yàn)證的目標(biāo)是確定存儲器的大小、DMA的定義、總線帶寬和軟硬件劃分等。

與圖2中的ESL設(shè)計(jì)方法一相比，圖3中的設(shè)計(jì)方法是直接由軟件參考代碼開始，創(chuàng)建事物級模型的虛擬平臺，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，驗(yàn)證和性能的分析。通常，軟件參考代碼已實(shí)現(xiàn)了基本功能，特別是保證了算法及數(shù)據(jù)流等的正確性。如，軟件參考代碼可以是某一標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的用C語言寫的參考代碼。在軟件參考代碼和事物級模型的基礎(chǔ)上分別進(jìn)行軟件和硬件的設(shè)計(jì)。在軟件設(shè)計(jì)中，會把建立完成的虛擬平臺和構(gòu)架作為集成開發(fā)環(huán)境的一部分。集成開發(fā)環(huán)境還包括編譯器和調(diào)試工具的開發(fā)。在設(shè)計(jì)的過程通過軟硬件的協(xié)同驗(yàn)證調(diào)整設(shè)計(jì)的內(nèi)容。

6.SystemC的系統(tǒng)級芯片設(shè)計(jì)方法研究

在傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中,設(shè)計(jì)的系統(tǒng)級往往使用UML,SDL, C, C++等進(jìn)行描述以實(shí)現(xiàn)各功能模塊的算法,而在寄存器傳輸級使用硬件描述語言進(jìn)行描述。最廣泛使用的2種硬件描述語言是VHDL和Verilog HDL,傳統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法流程如圖3所示。從圖中不難看出,傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法會出現(xiàn)如下弊端:首先,設(shè)計(jì)人員需要使用C/C++語言來建立系統(tǒng)級模型,并驗(yàn)證模型的正確性,在設(shè)計(jì)細(xì)化階段,原始的C和C++描述必須手工轉(zhuǎn)換為使用VHDL或Verilog HDL。在這個轉(zhuǎn)換過程中會花費(fèi)大量的時間,并產(chǎn)生一些錯誤。

其次,當(dāng)使用C語言描述的模塊轉(zhuǎn)換成HDL描述的模塊之后,后者將會成為今后設(shè)計(jì)的焦點(diǎn),而設(shè)計(jì)人員花費(fèi)大量時間建立起來的C模型將再沒有什么用處。再次,需要使用多個測試平臺。因?yàn)樵谙到y(tǒng)級建立起來的針對C語言描述的模塊測試平臺無法直接轉(zhuǎn)換成針對HDL語言描述的模塊所需要的測試平臺。

無論采用什么樣的設(shè)計(jì)方法學(xué),人們都需要對SOC時代的復(fù)雜電子系統(tǒng)進(jìn)行描述,以選擇合適的系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行軟硬件劃分、算法仿真等。描述的級別越低,細(xì)節(jié)問題就越突出,對實(shí)際系統(tǒng)的模仿就越精確,完成建模消耗的時間、仿真和驗(yàn)證時間就越長。相反,描述的抽象級別越高,完成建模需要的時間就越短,但對目標(biāo)系統(tǒng)的描述也就越不精確。作為設(shè)計(jì)人員必須在速度和精確性之間做出選擇。

人們對系統(tǒng)級描述語言的要求是:高仿真速度以及建模效率、時序和行為可以分開建模、支持基于接口的設(shè)計(jì)、支持軟硬件混合建模、支持從系統(tǒng)級到門級的無縫過渡、支持系統(tǒng)級調(diào)試和系統(tǒng)性能分析等。人們迫切需要一種語言單一地完成全部設(shè)計(jì)。這種語言必須能夠用于描述各種不同的抽象級別(如系統(tǒng)級、寄存器傳輸級等),能夠勝任軟硬件的協(xié)同設(shè)計(jì)和驗(yàn)證,并且仿真速度要快。這就是所謂的系統(tǒng)級描述語言SLDL,而傳統(tǒng)的硬件描述語言如VHDL和Verilog HDL都不能滿足這些要求。SystemC就是目前這方面研究的最新、最好的成果,他擴(kuò)展傳統(tǒng)的軟件語言C和C++并使他們支持硬件描述,所以可以很好地實(shí)現(xiàn)軟硬件的協(xié)同設(shè)計(jì),是系統(tǒng)級芯片設(shè)計(jì)語言的發(fā)展趨勢。7.ESL綜合

“ESL綜合”到底有沒有一種明確的定義，能讓我們確信ESL綜合是一種可行的設(shè)計(jì)技術(shù)，或者用于評估某款所謂的ESL綜合工具是否真的能夠完成綜合工作？憑借Synplicity營銷高級副總裁AndrewHaines在電子設(shè)計(jì)自動化(EDA)方面的工作經(jīng)驗(yàn)，關(guān)于ESL綜合的定義，建議是：此定義應(yīng)該突出ESL綜合與其他ESL設(shè)計(jì)工作相比的獨(dú)到之處。

首先，從本質(zhì)來說，綜合是從一種抽象層級轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N抽象層級，同時保持功能不變。邏輯綜合是從RTL到邏輯門的轉(zhuǎn)變；而物理綜合則是從RTL到邏輯門及布局的轉(zhuǎn)變。因此，ESL綜合是從ESL描述語言到RTL等抽象較低的實(shí)施方案的轉(zhuǎn)變。就ESL綜合的定義而言，選擇哪種描述語言并不重要，因?yàn)橥ㄟ^在初始化階段根據(jù)不同應(yīng)用支持多種ESL語言的方式，用戶群最終均能解決這一問題。重要的是，ESL綜合應(yīng)將設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)槌橄筝^低但功能相當(dāng)?shù)膶?shí)施方案。其次，某種技術(shù)被定義為綜合技術(shù)，就必然與其他形式的轉(zhuǎn)變存在根本區(qū)別。例如，原理圖輸入(schematic capture)很顯然是一種涉及多種抽象層級的轉(zhuǎn)變，而綜合則不是。綜合與原理圖輸入定義的獨(dú)特區(qū)別在于香蕉曲線，也

就是說，綜合的結(jié)果不是面積與時序關(guān)系圖上的一個點(diǎn)，而是一條曲線，表示所有綜合結(jié)果均保持相當(dāng)?shù)墓δ?，但時序與面積不同。因此，根據(jù)面積與時序關(guān)系自動定義一系列功能相當(dāng)?shù)慕鉀Q方案必須作為ESL綜合定義的一部分。

我們已經(jīng)認(rèn)識到，真正的DSP綜合需要從算法發(fā)展到優(yōu)化的RTL，市場中已有能夠滿足上述要求的相關(guān)ESL綜合技術(shù)。這確實(shí)是ESL綜合技術(shù)的進(jìn)步。不過，客戶必須始終認(rèn)識到，有的所謂“ESL綜合”工具實(shí)際只能根

據(jù)算法描述創(chuàng)建參數(shù)化的RTL模型，這種產(chǎn)品不能實(shí)現(xiàn)自動化，也無法形成“香蕉曲線”，且對提高工作效率的作用也非常有限。定義本身不會改善ESL設(shè)計(jì)，即便如此，我們也應(yīng)當(dāng)在早期為其下一個明確的定義，以便設(shè)計(jì)小組了解ESL的真正進(jìn)步與不足。參考文獻(xiàn)：

[1]劉強(qiáng).基于SystemC的系統(tǒng)級芯片設(shè)計(jì)方法研究,現(xiàn)代電子技術(shù)，2005（9）[2]陶耕.基于ESL設(shè)計(jì)方法學(xué)的雷達(dá)信號產(chǎn)生與處理技術(shù)[D].南京理工大學(xué),2009 [3]Ron Wilson.電子系統(tǒng)級設(shè)計(jì)：從現(xiàn)象到本質(zhì).EDN電子設(shè)計(jì)技術(shù)，2008（11）

[4]Bassam Tabbara.電子系統(tǒng)級（ESL）設(shè)計(jì)：越早開始越好.中國集成電路，2005（12）[5]祝永新.基于ARM ESL平臺的H.264與AVS雙解碼軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)和研究[D].上海交通大學(xué),2010 [6]劉昊.基于ESL的AVS幀內(nèi)預(yù)測算法周期精確級建模.信息技術(shù)，2008

第五篇：電子教案PPT設(shè)計(jì)要求

電子教案PPT設(shè)計(jì)要求

時代在發(fā)展，社會在進(jìn)步，隨著電化教學(xué)的大面積普及和應(yīng)用，電子教案替代紙質(zhì)教案已成必然趨勢，我校根據(jù)實(shí)際情況對所有教師也提出設(shè)計(jì)電子教案的要求，結(jié)合我校實(shí)際情況特別對電子教案的設(shè)計(jì)編輯提出以下要求：

一、整體把握

根據(jù)時間和教學(xué)的內(nèi)容確定PPT的幀數(shù)，為了防止課堂上的突發(fā)情況，可以適當(dāng)減少1--2幀，通常情況下45分鐘的課堂可以設(shè)計(jì)20幀以下的PPT即可。特殊情況可以靈活掌握。

二、正確認(rèn)識PPT

（一）從制作過程上說，可分為三個步驟：

1.理解 做PPT前確定文稿的主題、要點(diǎn)、框架，明確制作PPT的目的。

2.想象

把文字分為許多頁面，構(gòu)思頁面細(xì)節(jié)，如何表達(dá)內(nèi)容、傳遞思想。

3.制作 制作內(nèi)容應(yīng)提綱挈領(lǐng)、突出內(nèi)容的關(guān)鍵點(diǎn)，盡量讓描述具有懸念、形象生動。

（二）去繁

避免文字太多、顏色太多、效果太多、背景過于復(fù)雜。應(yīng)簡單，起到提綱挈領(lǐng)的作用即可。

（三）一目了然 1.找出重點(diǎn) 2.增大字號 3.改變顏色 4.留足空間

（四）提高注意力

1.突破語言障礙，變抽象為具體

通過圖像方式的傳遞，那就對交流雙方的語言文字能力要求不是很高，通過信息的視傳化，一定程度上打破語言交流障礙。還可以用圖片傳達(dá)信息，可以吸引觀看者的注意力。2：沖擊力強(qiáng)

千篇一律的文字和長時間的閱讀會帶來疲勞感，圖片和影像可以抓住信息獲取者的眼球。3：易于理解和記憶

三、從環(huán)節(jié)上有以下要求：

（一）導(dǎo)入新課

1．設(shè)計(jì)新穎活潑，精當(dāng)概括。2．怎樣進(jìn)行，復(fù)習(xí)那些內(nèi)容？ 3．提問那些學(xué)生，需用多少時間等。

（二）講授新課

1．針對不同教學(xué)內(nèi)容，選擇不同的教學(xué)方法。2．怎樣提出問題，如何逐步啟發(fā)、誘導(dǎo)？

3．教師怎么教學(xué)生怎么學(xué)？詳細(xì)步驟安排，需用時間。

（三）鞏固練習(xí)

1．練習(xí)設(shè)計(jì)精巧，有層次、有坡度、有密度。2．怎樣進(jìn)行，誰在電子白板上板演？ 3．需要多少時間？

（四）歸納小結(jié)

1．怎樣進(jìn)行，是教師還是學(xué)生歸納？ 2．需用多少時間？

（五）作業(yè)安排

布置那些內(nèi)容，要考慮知識拓展性、能力性。.