Multisim7作為眾多仿真軟件的一種，應(yīng)用于電工電子技術(shù)的教學(xué)中，這對當(dāng)今的教學(xué)模式提出了挑戰(zhàn)。由于該軟件的功能強(qiáng)大，教學(xué)應(yīng)用方便，正以其獨(dú)特的方式向教育工作者展示了一個(gè)無限的應(yīng)用空間。本文主要論述了EDA仿真的定義、發(fā)展歷程、功能特點(diǎn)和在教學(xué)中發(fā)揮的作用，并就存在的不足進(jìn)行了探討。

1、什么是EDA仿真

EDA是英文Electronic Design Automationr的縮寫，即電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化。是在硬件描述語言VHDL的基礎(chǔ)上構(gòu)建的仿真工具。它是指以計(jì)算機(jī)為工作平臺(tái)，融合應(yīng)用電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能化技術(shù)最新成果而研制成功的電子CAD通用軟件包。利用它可以把模擬電路、數(shù)字電路的設(shè)計(jì)從上層到下層（從抽象到具體）逐層描述自已的設(shè)計(jì)理念，用一系列分層次的模塊來表示極其復(fù)雜的電路系統(tǒng)。因此，它主要能輔助完成IC設(shè)計(jì)、電子電路設(shè)計(jì)和PCB設(shè)計(jì)。

2、EDA的發(fā)展歷程

從EDA的發(fā)展來看，它經(jīng)歷了三個(gè)歷史階段。第一個(gè)階段是70年代的CAD技術(shù)、第二個(gè)階段是80年代的CAE技術(shù)、第三個(gè)階段是90年代的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化系統(tǒng)即現(xiàn)階段的EDA技術(shù)。EDA技術(shù)是當(dāng)今電子設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展的最新方向。它不僅為電子設(shè)計(jì)人員提供了“自頂向下”的設(shè)計(jì)思想，同時(shí)也為教學(xué)工作提供了一個(gè)極為便捷的、科學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)。因?yàn)椋瑢τ陔娮釉O(shè)計(jì)人員來講，可以運(yùn)用它實(shí)現(xiàn)電子電路的各個(gè)設(shè)計(jì)階段：建模、仿真、驗(yàn)證和綜合等。在這一系列的步驟當(dāng)中，仿真實(shí)驗(yàn)正是教學(xué)當(dāng)中的一個(gè)必不可少的重要環(huán)節(jié)，在這一環(huán)節(jié)中電路的各種數(shù)據(jù)及波形參數(shù)都能一目了然的反映出來，所以，它現(xiàn)在被廣泛的應(yīng)用于電工電子的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。

3、硬件描述語言V日DL的實(shí)現(xiàn)

硬件描述語言是EDA技術(shù)的重要組成部分，VHDL（VHSICHardwareDescriptionLanguage）是作為電子設(shè)計(jì)主流硬件的描述語言，其特點(diǎn)是具有與具體硬件電路無關(guān)和與設(shè)計(jì)平臺(tái)無關(guān)的特性，并且具有良好的電路行為描述和系統(tǒng)描述的能力，并在語言易讀性和層次化設(shè)計(jì)方面，表現(xiàn)了強(qiáng)大的生命力和應(yīng)用潛力。因此，VHDL在支持各種模式的設(shè)計(jì)方法、自頂向下與自底向上或混合方法方面，在面對當(dāng)今許多電子產(chǎn)品生命周期的縮短，需要多次重新設(shè)計(jì)以溶人最新技術(shù)，改變工藝等方面都表現(xiàn)了良好的適應(yīng)性。其最大的優(yōu)點(diǎn)在于設(shè)計(jì)者可以專心致力于其功能的實(shí)現(xiàn)，而不需要對不影響功能的與工藝有關(guān)的因素花費(fèi)過多的時(shí)間和精力。

4、EDA仿真的功能特點(diǎn)

Multisim7是知名的EDA軟件之一，它的前身是EWB5.0，該軟件以界面形象直觀、操作方便、易學(xué)易用、仿真分析功能強(qiáng)大等突出優(yōu)點(diǎn)，倍受電子設(shè)計(jì)、教育工作者的青睞，并得到迅速的推廣和應(yīng)用。其功能在于：

4.1建立電路原理圖方便快捷

Multisim7為用戶系統(tǒng)的提供了數(shù)量眾多的現(xiàn)實(shí)元器件和虛擬元器件，分門別類的存放在13個(gè)器件庫中，繪制電路圖時(shí)只需打開器件庫，再用鼠標(biāo)左鍵選中要用的元器件獷并把它拖放到工作區(qū)，當(dāng)光標(biāo)移動(dòng)到元器件的引腳時(shí)，軟件會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)帶十字的黑點(diǎn)，進(jìn)人到連線狀態(tài)，單擊左鍵確認(rèn)后，移動(dòng)鼠標(biāo)即可實(shí)現(xiàn)連線，建立電路原理圖即方便又快捷。

4.2用虛擬儀器儀表測試電路性能參數(shù)及波形準(zhǔn)確直觀

用戶可在電路圖中接人虛擬儀器儀表，方便地測試電路的性能參數(shù)及波形，Multisim7軟件提供的虛擬儀器儀表共有18個(gè)種類，如數(shù)字萬用表、雙蹤示波器、、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、波特圖產(chǎn)生器、頻率計(jì)等。這些儀器儀表不僅外形和使用方法與實(shí)際儀器相同，而且測量的數(shù)值和波形更為精確可靠，完全達(dá)到了實(shí)驗(yàn)的目的。

4.3多種類型的仿真分析

Multisim7可以進(jìn)行直流工作點(diǎn)分析、交流分析、瞬態(tài)分析、付里葉分析、噪聲分析、失真分析、直流掃描分析、參數(shù)掃描分析、靈敏度分析、傳輸函數(shù)分析、批處理分析、噪聲圖形分析及RF分析等，分析結(jié)果以數(shù)值或波形直觀的顯示出來，為用戶設(shè)計(jì)分析電路提供了極大的方便。

4.4提供了與其他軟件信息交換的接口

Multisim7可以打開由PSpic。等其它電路仿真軟件所建立的Spic。網(wǎng)格表文件，并自動(dòng)形成相應(yīng)的電路原理圖。也可將Multisim7建立的電路原理圖轉(zhuǎn)換成網(wǎng)格表文件，提供給Ultiboard模塊或其它EDA軟件（如Protel，Orcad等）進(jìn)行印刷電路板圖的自動(dòng)布局和自動(dòng)布線。

需要對不影響功能的與工藝有關(guān)的因素花費(fèi)過多的時(shí)間和精力。

5、Muultisim 7在教學(xué)中的應(yīng)用

5.1豐富的學(xué)習(xí)資源，強(qiáng)大的教學(xué)功能

由于Multisim 7構(gòu)建了極其龐大的元器件庫模塊，元件被子分成都市3個(gè)組（Group），每個(gè)元器件庫模塊中又含有數(shù)量不等的元件族（Family）。常用的元件族象：電源元件、基本元件、二極管元件、三極管元件、集成電路元件、CMOS電路元件、數(shù)字雜項(xiàng)元件等。這些應(yīng)有盡有的元器件為各類電路的建模創(chuàng)造了足夠的條件，無論是電工基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)的演示和實(shí)驗(yàn) ，都可以通過建模（放置元件、完成電路連接）、選擇電壓或波形測試點(diǎn)、放置測試儀器、運(yùn)行仿真分析等步驟（如仿真結(jié)果與設(shè)計(jì)值不符，應(yīng)重新調(diào)整元器件參數(shù)，直至仿真時(shí)與設(shè)計(jì)值相符為止）。

因此可以實(shí)現(xiàn)對電路各點(diǎn)電壓、波形的測量及交、直流參數(shù)的定性分析。在仿真過程中，各層次的設(shè)計(jì)都能擴(kuò)展的了解和掌握更多的知識(shí)、象元器件的名稱、種類、性能參數(shù)及功能。在電路的測量時(shí)，打開儀器儀表庫，對儀器儀表也會(huì)有全部的認(rèn)識(shí)和了解，極大的豐富了書本上沒有的信息量。

5.2打破原有的教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐教學(xué)的同步

在課程的講授中，由于不受實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)儀器的限制，在多媒體教學(xué)的條件下，隨堂即可進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，仿真效果最能吸引學(xué)生的注意力，而且能及時(shí)的把空洞的理論和看不見摸不著的各種參數(shù)值、電壓值及實(shí)際波形活靈活現(xiàn)的展現(xiàn)出來，清析的給出了電壓及信號(hào)的特征和變化過程。解決了理論說教與實(shí)驗(yàn)結(jié)合能同步進(jìn)行的教學(xué)模式，及時(shí)的消除了學(xué)生對結(jié)論所持的懷疑，做到了一步到位，對知識(shí)的理解更加深刻和牢固。

5.3便于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性

由于這一軟件的功能強(qiáng)大，元器件庫齊全，儀器儀表種類充足，所以就好像給學(xué)生提供了一個(gè)取之不盡，用之不完的且沒有消耗的強(qiáng)有力的經(jīng)濟(jì)支撐。學(xué)生只要有靈感，有創(chuàng)造精神就可以自行設(shè)計(jì)電路，并能及時(shí)的通過試驗(yàn)驗(yàn)證自已的設(shè)計(jì)是否正確、合理，是否達(dá)到設(shè)計(jì)目的。從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和激發(fā)他們的科技創(chuàng)新欲望，較好的培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的高技能人才。

6、Multisim7在教學(xué)方面的不足

Multisim7優(yōu)點(diǎn)很多，但也有不足之處，其重要體現(xiàn)在以下幾方面：

6.1缺乏實(shí)物參照，難以提高學(xué)生的動(dòng)手能力

由于電路的設(shè)計(jì)是以VHDL語言為基礎(chǔ)而構(gòu)成的，是以虛擬的元器件符號(hào)替代了實(shí)物，所以在實(shí)驗(yàn)的全過程中，沒有實(shí)際的操作。這樣對培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力顯的有些不足，無法對學(xué)生進(jìn)行操作規(guī)程的訓(xùn)練。

6.2過于理想化，難以培養(yǎng)學(xué)生如何面對復(fù)雜因素和環(huán)境的心態(tài)

由于元器件的設(shè)計(jì)全是以理想的參數(shù)來計(jì)算的，且不受外界任何因素的影響，因此被測數(shù)據(jù)結(jié)果不存在誤差，往往實(shí)驗(yàn)一次即能成功。在實(shí)際的試驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)中由于外界各種條件因素的不同，參數(shù)的變化是不可避免的，就要不止一次的調(diào)整數(shù)據(jù)，反復(fù)進(jìn)行調(diào)整試驗(yàn)，有時(shí)還會(huì)有失敗的結(jié)果。所以仿真軟件的應(yīng)用對培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模慌麓煺鄣目茖W(xué)態(tài)度有所不利。

綜上所述，EDA仿真技術(shù)作為一種教學(xué)手段應(yīng)用于教學(xué)中，不失于它的先進(jìn)性，不僅有效的改變了教學(xué)形式，豐富了教學(xué)內(nèi)容，提高了教學(xué)效率，而且對于培養(yǎng)學(xué)生的自主能力、創(chuàng)造想象能力、都起到了潛移默化的作用。但是我們要認(rèn)識(shí)到EDA仿真只是輔助教學(xué)的眾多手段中的一種，如何利用它更有效的服務(wù)于教學(xué)過程，給當(dāng)今教育工作者提出了更高的要求。我們也相信隨著多媒體教學(xué)應(yīng)用的普及和深人，EDA技術(shù)將對教學(xué)改革起到推動(dòng)作用，同時(shí)也會(huì)更加完善。
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