什么是电子设计及其自动化
电子设计自动化(EDA)的最终目的是设计出电路。电路大致分为两种:一种是基于PCB
的电路;另一种是集成电路,即
IC(含
PLD
和
ASIC)。实现
IC
和
PCB
电路的思想、方法和过程就构成
EDA
的全部内容。本书内容按照
EDA
的层次化设计方法和知识模块组织,分为两大部分:第一部分“理论与实践”主要介绍电子设计自动化(EDA)技术基础、电子系统设计与电子组装、微电子技术与集成电路基础、系统设计与仿真、电路级设计与仿真、SPICE语言和模拟电路设计、VHDL、Verilog
HDL、可编程逻辑器件(PLD)与SOPC、IC设计流程与Soc、PCB设计技术;第二部分“工具软件使用指导”主要介绍动态系统仿真软件System
View、Multisim电子实验工作台软件、电路原理图及PCB设计软件ProteIDXP、电路设计与仿真软件OrCAD、ALTERA可编程器件开发系统MAX+plusⅡ、Silvaco
IC设计软件介绍、Microwind
IC版图设计软件。本书内容的编排充分地考虑了高校的教学需求、平台成本和学生的层次,整合了EDA和IC设计的全部教学体系,即使缺少相关软件,也并不影响主要内容的教学。
自动化需要学的东西太多太多,但是本质上自动化专业区别于其他诸多关联专业的核心,就是控制。而自动化专业的核心目的,就是在各种活动中摆脱人的干预,实现自动化控制。
《易经》上说,“形而上者谓之道”,对于自动化专业来说,控制才是真正的 道 层面上的东西。其他机械的电子的之类的各种课程,在自动化的体系中,只能算是 术 而已。而对于控制系统的基本原理,则是用数学的手段,把现实中的各种机构、程序、电路抽象成一个个数学上的传递函数,从检测、控制决策、执行各个方面设计成一个完整的系统,可以又快、又准、又稳地达到我们想要的控制效果。
这种检测和执行机构有可能是机械的,所以自动化专业的学生要学习画法几何、机械制图、机械原理、CAD等等课程;
这种检测和执行机构有可能是通过电路和电子元件实现的,所以自动化专业学生需要学习电路、数模电、电力电子、电机学;
对于采样到的数据需要进行加工处理,而控制算法基本都是通过软件手段实现的,所以自动化专业的学生需要学习编程语言、MATLAB、汇编、微机原理、DSP。
同时,为了能够学习以上的所有课程,自动化专业的学生还需要配套学习相当数量的数学课和力学课。
由此可见,自动化专业的培养计划基本都是围绕“先术后道”的顺序进行的,等到上边的术学的差不多了,重量级核心专业课——自动控制原理才登场。而自动化专业的培养计划本身,也是围绕着“控制”这个专业核心进行设计的。
你说学了C语言不学数据结构等于没学过编程?没关系,本科你只要会用基本的C语言语法写几个单片机程序就足够了,自动化用不到那么复杂的数据结构。
你说学了那么多力学和机械课程感觉完全没有什么作用?没关系,上研了你有机会用得到的。
你说学了数模电却不学信号与系统、数字信号处理、通信原理与高频电子线路,甚至连板子怎么画都不知道?没关系,看得懂电路图就好。
总而言之,自动化专业学习的课程,其实都是为了实现自动控制服务的,看似涉及到了诸多其他专业的范围,其实本质上都是为了实现自动控制的手段和方法而已。而至于学的这些课程是否形成了独立的知识体系则不在这个专业本身的培养计划的考虑之内了。即便把刚才提到的那些课程开全了,大学四年也不可能学完。
清楚了自动化专业的培养目标之后,其实我们很容易发现,本科自动化专业其实花了90%的课时拿来学习“采用什么样的手段可以实现自动化”,而专业的灵魂控制原理一般只会占10%的课时。本科四年的时间,能够把所学的机械、电子、软件方面的东西融会贯通,利用控制原理来解决一些复杂的实际问题,这样的人有没有?有,但是非常少。而大部分自动化专业的本科毕业生其实都仅仅是了解了电子、机械等等基础知识的“工程师毛坯”而已。在人才紧缺的年代,自动化看起来似乎是“万金油”,而在今天的人才过剩阶段,看起来就成了答主提到的“多而不精”了。
应用电子
和
自动化
应该是两个专业
都是实用类的工科专业,适应面广,招聘单位多,就业前景不错,是技术活,待遇也还行。
培养目标:本专业培养德、智、体、美、劳全面发展,具有大学本(专)科文化层次,掌握电子技术、信号与系统、通讯技术、计算机应用技术的基础知识和基本理论;对常用电子仪器仪表及设备,较简单的自动控制装置以及一般家用电器等,具有安装、调试、运行与维护能力;具有分析、解决电子产品生产过程中一般性技术问题的能力,对传统工业设施进行技术改造的能力以及新产品开发的能力;能较熟练地进行微机操作,并熟悉计算机在仪器仪表及电子产品生产中的应用高级专业人才。
主要课程:电路基础、电工基础、电子工艺、低频电子线路、高频电子线路、数字电子线路、微机原理及应用、单片机原理及应用、自动化控制技术、通信技术基础、电子设计自动化、仪器原理与电测技术、数字音视频技术、数字信号处理、单片机、微机原理等。
就业方向:在电子信息产品的生产企业从事产品开发、生产管理、质量管理与监督、工艺制作、销售与售后服务工作;在大型企事业单位从事大型设备的操作、管理与维护工作;可担任国外电子企业在国内办事处的技术代表,办公室高级职员,从事产品推介、市场开拓与产品售后服务工作。
EDA工具软件可大致可分为芯片设计辅助软件、可编程芯片辅助设计软件、系统设计辅助软件等三类。
进行电路设计与仿真,同时还可以进行PCB自动布局布线,可输出多种网表文件与第三方软件接口。
目前市面上性价比比较高的EDA软件是由Veriforma研发的“PNDebug”电子设计自动化软件,可以快速有效解决了IC前端设计和验证工程师在做IC前端RTL代码设计调试和验证过程中在文本编辑和代码调试等多个工具之间协同工作。