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测试系统设计方案范文1
关键词：轨道交通；AFC；综合；测试；经验
中图分类号： C913 文献标识码： A
AFC系统的综合测试是在AFC系统的所有子系统测试（PAT）、144小时连续测试、系统测试（SIV）等都已经完成的情况下，为检验系统的适应性、可靠性，模拟系统的真实环境进行的测试。目的在于测试AFC系统的功能（用户需求）、性能（设备可靠率、设备完好率等），是否符合国家相关标准法规以及企业的需求，是否满足集成商对于用户的承诺。具有任何模拟测试、软件测试无法比拟的实效性，是开通前必须进行的验证性测试工作。由于测试牵涉的内容细致、数据要求严格、设备接口多，必须有严密的组织和精心安排，以及周密的测试方案。通常首条线路运营方会找第三方进行系统测试，西安地铁在独立实施AFC系统的综合测试上进行了有益的尝试。
1、测试内容及目标
1.1测试对象
ACC系统、一卡通系统、线路中心系统(LC)、车站计算机系统(SC、车站所有终端设备(SLE)：TVM、BOM、AGM等。
1.2测试内容
1.2.1系统的互联互通功能；
1.2.2模拟乘客实际购票进、出站检票的流程，检验系统功能、参数指标；
1.2.3终端设备、SC、LC、ACC、一卡通系统间数据统计的准确性与完整性，验证ACC清分数据的正确性；系统设备运行的稳定性、可靠性；
1.3测试目标
1.3.1一般要求连续测试3个月以上，测试量越大越好，严格按照运营后的管理要求进行操作；
1.3.2设备完好率：≥98%，交易故障率：≤0.2‰，数据统计误差率（包括与一卡通对账数据）：≤0.1‰（以上均为参考指标）；
1.3.3各种情况下的票价、扣费机制是否全部符合计费原则；
1.3.4检验AFC系统管理流程以及工作人员的熟练程度是否达到实际运营需求；系统是否达到开通试运营的相关指标及条件。
2.测试方案
2.1通信连接以及传输测试
在综合测试前首先确认AFC系统与通信系统的接口保证。由各个车站设备产生预知的数据，经车站以太网传送到车站计算机，再由地铁骨干网送达中心，中心验证数据的完整性和准确性。由中心生成预知数据经地铁骨干网下达车站，再由车站计算机下达SLE，验证数据的完整性和准确性。通过以上测试确认数据在整个系统中传输的完整性和正确性。
2.2参数测试
参数包括：时钟同步、运营时间参数、票价表、操作权限参数、黑名单参数、软件更新等项目。通过参数正确性测试，保证系统的各项测试和运营在统一的参数支持下运行。
测试方法通常有基于功能的黑箱测试和基于结构的白箱测试，黑箱测试用来检测是否有错误，白箱测试用来发现并定位错误。
2.3与外部系统的接口测试
AFC系统与、一卡通、供电、FAS、综合监控等外部系统有密切联系。实际过程中，可以根据总体设备调试进度，合理安排相关测试。接口测试前，双方厂家需对以下内容进行测试确认：命令/数据格式、交易格式、通信机制和异常处理机制的检验，并提交各自的自身完整性测试报告。
2.3.1 清分系统与一卡通
西安地铁目前采用的是内部小清分系统，主要用于系统各项参数的下发、各类数据的上传、制票管理、黑名管理、密钥管理。从清分中心发送的运行参数文件，要求线路的设备运营模式显示一致；CC向清分中心系统发送设备原始交易文件，要求清分中心能正确处理CC按照一定的频率发送的原始交易文件；验证CC的处理性能, 以及清分系统接收清算文件是否准确。
2.3.2与FAS（防灾报警系统）的接口
关键是与车站IBP盘上的火灾联动功能，在紧急情况下能够直接接受防灾报警系统的指令, 启动售票机、闸机进入降级模式，方便及时疏散乘客。
2.3.3与综合监控系统的接口
中央通过综合监控系统，实现所有非行车类设备的集中监控，包括AFC系统设备的客流数据、设备状态、模式情况等。测试方法为点表测试法，难点在于出现问题后的原因判断。
2.4运营模拟测试
运营测试核心：以各类实际的车票为载体，用穷举法列出系统中可能出现的各种车票的使用情况，根据不同车票的使用状态，实现系统内全部票种及设备类型，设备的各项功能进行测试，以及对SC、CC系统的整体功能，交易清分等进行全部测试。
2.4.1测试要求
AFC是面向普通乘客的交互设备，其使用、输入具有离散性，因此测试的输入、输出不仅有常规的状态，更要尽可能地反应出系统边界效应。方案设计时，要考虑能够全面的将系统的输出及内外部状态、因果关系引出，构造直观、可操作的输入、输出数据和操作指令。
2.4.2测试程序
基础测试文件是保障测试完整的重要手段，需提前对所有设备测试过程进行规范定义，包括：BOM、GATE、ATVM、E/ S、SC、CC的测试文件。通过实际的车票、客流以及故障模式流程测试，将所有设备的功能验证有机结合，实现真实的验证测试。
2.4.2.1车票测试
设定最小测试单元样本：4个车站、 62台TVM、12台BOM、108个通道闸机。每个车站为一组，每组14个人，其中10个为专业测试人员（测试人员分为4个小组，包括TVM 2人、BOM 2人、AGM进3人、AGM出3人，分别对应单程票、计次票、工作票四种票种），4个为模拟乘客。共计发售单程票1280张，其中,TVM发售200*4张，BOM发售120*4张；共计走票2500次（155+75+95）*4+（145+70+85）*4），所有测试用例覆盖了3个票种使用过程中发生的以下11种情况：
1）本站进站，本站出站；
2）本站进站，其它车站出站；
3）无进站记录，其它站出站；
4）无出站记录，其它站进站；
5）已有进站记录，再次进闸：
6）超时：本站进站，其它站出站；
7）超程：本站进站，其它站出站；
8）测试既超时又超程：本站进站，其它站出站；
9）测试过期车票进站：本站进站；
10）测试损坏车票：本站进站；
11）车票损坏：本站进站。
每个单元完成退票20次，更新车票145次。
根据测试需求，可将单元方案进行复制，在人力满足的情况下，进行尽可能大规模的测试，提高测试量，增大边际值出现的可能性。
2.4.2.2客流测试
客流测试目标在于通过大量的、带一定压力的模拟客流使用AFC设备，验证设备的稳定性。客流测试分为17组，每组10人，各组组长1人，故障记录及处理1人。设备补币补票、人员配车票、备用金均按实际运作进行。所有设备均要发售，尽可能覆盖2元、3元、4元票价的车票，操作涉及售票、充值、补票、异常处理。注意事项：除压力测试外，尽量均衡使用所有设备。
压力测试则是在一定时间内，利用模拟乘客对设备进行大负荷的使用，检验设备的稳定性，通过大客流压力测试对系统故障分析，确认系统稳定性、设备CPU利用率、存储子系统利用率、网络资源利用率是否与厂方提供的报告一致。
2.4.2.3模式测试
模式测试主要是降级模式测试以及相应的故障处理。降级模式主要包括进出站次序、时间免检模式、车费免检模式、列车故障以及紧急模式模式等。当SC发出降级指令后, SLE需在规定时间内接受到指令并执行相应动作。对降级模式进行测试和演练, 不仅可以验证设备是否按照所设置的模式状态投人运作, 还可以提高相关人员处理突发事件的应对能力。
2.4.3测试分析
每天测试结束后，现场数据测试人员核对设备交易记录、检票类设备交易记录、设备水单、SC统计报表数据，双人签字确认；中央数据测试人员完成对终端设备水单、SC、LC、以及一卡通清分数据的核对工作，双人确认；分层验证交易数据的准确性与完整性，形成收益数据核对报告。
AFC维修人员收集由现场的设备状态观察员和数据测试人员记录的设备运行记录表，按照TVM、BOM、AGM、SC、LC等分类统计分析，根据相关标准、合同条款以及厂家测试报告，形成设备运行状况报告。
各级测试人员对站务人员、维修人员的业务熟练情况、故障处理能力提交的业务分析报告。通过测试让一线人员提高操作水平是测试的另一个重要目标。
3.标准依据
国家标准：《GB 50381-2010-城市轨道交通自动售检票系统工程质量验收规范》；行业标准：《CJJ T 162-2011城市轨道交通自动售检票系统检测技术规程》；地方标准：《DG TJ08-2037-2008城市轨道交通自动售检票系统(AFC)检测规程》、《陕西省轨道交通自动售检票系统地方标准》、《终端设备技术规范》、以及《合同》等。
4.结束语
结合具体设备、人员、外部需求等制定优秀的测试的方案、关键点以及控制措施，对实现更加准确的测试目标有着极为重要的意义。
西安地铁开通前AFC综合测试共进行了20万人次的购票、过闸操作，完成站级设备9类功能53个测试点的调试测试，AFC系统功能验证点421项，发现共发现重要问题48项，一般性问题210项，并基本完成整改。设备完好率、交易故障率、交易数据准确率达到开通要求，各级各专业人员也通过实际操作处理，得到了有效的锻炼。
根据开通后的实际运作情况，在超大客流的压力下，数据传输出现延迟、设备故障率呈几何级上升，特别是涉及乘客交互操作的设备故障情况激增，显示出原测试方案的压力测试量仍显不足，集成商经验不足也是重要原因。要做好AFC系统的综合测试，还需要总结更加细致全面的运作经验，重视边际效应，完善测试方案。
参考文献
测试系统设计方案范文2
【关键词】嵌入式系统；教学；协同设计
嵌入式计算机技术是21世纪计算机技术重要发展方向之一，应用领域十分广泛且增长迅速。随着嵌入式系统的技术发展，嵌入式系统的设计方法也在不断变化和进步。传统的嵌入式系统设计方法在对目标嵌入式系统提出系统定义方案后，要对系统实现进行可行性分析和需求分析。在经过严格分析论证后，进入到系统总体设计方案阶段，该阶段除提出系统总体框架以外，还需进行软硬件划分、处理器选型、操作系统选择、开发环境选择等诸多工作。
这种方法经过多年测试验证，在市场中具有成熟可靠、简单实用的特点，但是该方法的设计过程明显表现出软件和硬件开发相对独立割裂，而且软件开发工作往往需要等到硬件平成后才能开展，显然这不利于系统的最终成品推出时间控制，而且调试、测试的过程也需要反复迭代和修改设计，这样就导致硬件方案的变动在所难免。由于软硬件分离独立设计，这又反过来影响软件系统的开发，从而导致系统设计成本的提高，开发效率的降低。同时传统嵌入式系统设计方法对开发者的设计经验如软硬件的划分、系统集成调试等提出了较高的要求。
相对于传统的嵌入式系统设计方法，引入了软硬件“协同设计”概念的嵌入式系统设计方法能较好的弥补传统嵌入式系统设计方法的不足。所谓软硬件“协同设计”是在满足系统设计要求的前提下，以达到系统能够工作在最佳状态为设计目标，通过统一协同分析系统软硬件模块资源的方法，综合设计系统的软硬件体系结构。这种方法与传统设计方法相比主要的特点在于系统总体设计方案中采用了系统级的仿真建模处理，对系统所涉及的硬件和软件针对设计要求统一建模，根据建模结果选择最优化软硬件划分等设计方案，并对软硬件协同仿真和验证。如图1所示为一种典型的嵌入式系统协同设计方法。
从图中可以看到，嵌入式系统的“协同设计”方法与传统的嵌入式系统的设计方法相比较而言，更重视总体设计下的系统级别的仿真建模和软件、硬件综合设计方法。系统级别的仿真建模通常采用独立的功能性规格方法对系统整体进行定义和说明，根据建模结果对软硬件模块进行划分，并且对该划分方案进行性能评估甚至指令级别的参数评价。通过反复迭代得到最优化方案和结果为止。在完成了软硬件综合后记性具体软硬件协同仿真和验证，获得满意结果后进行系统集成和测试。值得注意的是，在“协同设计”过程中，应充分考虑软硬件的关系并在设计的每个层次上给予测试验证，以便于尽早发现问题解决问题，以免崩溃性错误发生。
软硬件协同设计有如下一些基本要求：
统一的软硬件描述方法。
交互式软硬件划分技术。这要求允许采用不同的软硬件划分设计方法进行系统仿真和比较，并需要辅助最优化决策及应用实施。
完整的软硬件模型基础。这要求设计过程的每个阶段都必须支持评价，并支持阶梯式的开发方法与软硬件整合。
正确的验证方法。
软硬件协同设计的一些理论和方法是嵌入式研究领域的一个热点。目前一些厂商已提供了协同设计的集成化平台或者模型，比如ARM ESL平台和RTSM模型等。ARM ESL虚拟平台是采用了嵌入式系统的协同设计方法的典型平台代表。
由此可见，这种采用“协同设计”概念的嵌入式系统设计方法是在充分利用先进模拟/仿真平台的基础上，合理考虑了软硬件的划分，并θ碛布子系统进行了可靠有效的仿真及测试，避免了致命性错误的产生，提高了系统开发效率，缩短了TTM。但是从另一个方面来看，传统的嵌入式系统设计方法从系统设计经验，开发平台的使用到相关配套资料等方面来看都是十分成熟的方法，对于一些特定嵌入式系统或者开发者极其熟悉的设计领域（特别是MCU领域），传统嵌入式系统设计方法仍具有非常好的应用前景。
【参考文献】
[1]王硕旺，洪成文.美国麻省理工学院工程教育的经典模式――基于对CDIO课程大纲的解读[J].理工高教研究，2009，28（4）：116-119.
[2] 陈春林，朱张青.基于CDIO 教育理念的工程学科教育改革与实践[J].教育与现代化，2010，94（1）：30-33.
测试系统设计方案范文3
一个好的建筑节能设计体现在能够很大程度上能提高能源利用率，减少不必要的能耗。因此，我们在对建筑电气节能设计中，在保证质量过关的情况下，也应该将环保问题纳入设计范围之内。尤其是在选材和设计阶段，应充分考虑到环保问题，体现出绿色生态环保意识，从而达到建筑电气设计环保理念的实现。通过上文的叙述，我们不难总结出，建筑电气节能设计需要对建筑设计的各个方面进行全方位衡量。不能只是一味追求建筑电气设计节能的完美，还要考虑到建筑电气的质量问题。要对建筑的实际效益进行整体分析，对建筑设计的各方面工作进行合理安排。
二、建筑电气节能设计的合理利用
在对建筑电气节能进行设计时，由于供配电系统设计较于照明设计、设备系统设计等设计方案具有更加鲜明的高技术性和复杂性，因此加强对供配电系统的节能设计能够有效提高建筑电气的建筑效果，提高建筑电气节能设计。
1.良好的供配电系统
节能设计方案能够在很大程度上提高系统的稳定性，而一个供配电系统设计方案的合理与否也与系统的节能性能息息相关。因此，在对供配电系统进行设计时，应充分考虑供配电系统设计方案合理性，加大系统运行的稳定性。（1）考虑好配电系统的负荷问题。在设计时，应首先了解系统的应用场景，对系统的负荷尽量做到精确；之后根据计算结果，确定分配情况。在进行计算负荷情况时，尽量选择变压器的最佳负载率。这样有利于降低变压器的容量，以便尽可能的延长寿命。（2）对配电系统的无功问题，可以采用集中式以及分散式的设计方案进行有效补偿。通过提高低压侧的功率系数，减少电能损耗。功率系数在设计时需要高于0.9，这样可以有效确保配电连接线路的损耗降低到最低点。（3）在设计时，应充分考虑配电位置。确保设计后的配电间、配电柜以及负荷中心在位置方面相临，降低电压的损耗，减少电能消耗，提高节能性能。（4）在供电系统设计时，考虑全面，尤其是对于非线性的用电设备需要采取合理的解决措施。比如非线性的高次谐波问题，可以采取滤波等措施加以优化。（5）供配电系统面临的最大困难就是在用电高峰期以及低谷期，电力能源的供应分配。为了提高建筑电气节能设计，需要充分考虑建筑设计用途，做好调查工作。对高峰期以及低谷期的用电情况做充分的测试、调查，尽量减少不必要的电能损耗。
2.合理优化供配电线路系统
在配电线路的连接下，使供配电系统与负荷中心之间有机的结合起来了。但供配电系统依然存在不足之处，其中之一就是电能损耗过大。经分析得知，线路的问题占损耗的大部分。所以在设计供配电系统时，线路分配问题需要重点商议，尽量减少配电线路之间的连接，减少供应线路，达到降低损耗的目的。合理的优化供电系统的线路问题，主要有以下几方面的措施。
（1）合理的选择线路的材质。考虑到每一种金属都存在电阻率，线路的损耗与线路的电阻率有很直接的关系。所以在选择线路的材料时，我们应当本着经济适用的原则，尽量选择电阻率较小的材料作为传输介质。如此一来，而铜芯导线就达到了我们的要求。
（2）减少线路的距离。线路越多越长，线路的损耗就越大。换句话说，线路的损耗和线路的长度有很大的关系。所以，在设计供配电系统时，尽量避免使用配电线路连接，以达到减少线路的目的，使供配电系统直接与负荷中心相邻。例如变压配电系统应该靠近电力负荷中心，以减少配电线路的使用，来达到减少线路的损耗。另外，许多高层房屋建筑总是出现支线沿着干线倒送电能的恶劣现象，造成大量的电能损耗，所以在设计时，应该为每个竖井提供量身定做的干线，达到减少可能产生倒送电能的支线问题。
（3）限制空载运转电机。在所有供配电系统中，电机和其他许多电力设备工作会出现空载运转的情况。这种情况导致电能不能得到有效的利用，造成电能损耗过多，因此，设计者可利用功率较高的同步电机代替异步电机，继而达到减少线路损耗的目的。
三、结语
测试系统设计方案范文4
【关键词】EDA技术 电子系统 应用
一、 前言
通过调查分析得知，过去那种传统的电子系统设计存在着较多的弊端，一般情况下，电子系统的功能划分需要紧密结合不同的要求来进行，对所有子模块进行真值表的罗列，然后进行简化，利用布尔表达式来对逻辑线路图进行绘制，然后对元器件以及电路板等进行选择和设计，实测和调试放在最后进行。在这个过程中，手工设计非常重要，那么对设计者就提出了很高的要求，如果有错误出现于某一个环节，就不利于查找和修改。如果设计的是集成电路，那么设计实现过程将会直接影响到具体生产工艺，不利于复杂电路的测试。针对这种情况，就可以采用EDA技术，通过自顶到下的设计，可以提高系统设计的自动化和可移植性，系统的开发周期也得到较大的缩短。
二、现代电子系统的设计方法
一是EDA技术：EDA技术采用的是电子计算机技术，将设计语言定义为硬件描述语言，借助于可编程器件，进行元件建模和系统仿真，以此来自动化设计电子产品。具体来讲，EDA技术包括这些特征：
在硬件设计中，应用软件设计方法：通过开发软件，可以自动实现硬件系统的转换，可以采用VHDL语言来进行设计输入，在这个过程中，几乎不需要有任何硬件参与进来，并且有着较强的可操作性和产品互换性。
基于芯片的设计方法：有人也用基于芯片的设计方法来直接定义EDA设计方法，有着较高的集成化程度，可以实现片上系统集成，借助于EDA技术来设计专用集成电路，可以缩小产品体积，降低功耗，有着较高的可靠性。
二是EDA的设计流程：EDA技术的出现，革新了电子电路的设计，通过计算机就可以自动完成以往那些复杂的设计工作，电子设计师借助于EDA工具，对电子系统进行设计，通过计算机来自动进行电路设计，性能分析，并且生成相应的版图。EDA技术是我国电子设计技术方面比较先进的技术，设计人员借助于计算机，从顶到下进行设计，对系统方案进行设计，并且做好功能划分，然后采取其他的开发工具，来设计出具有较高竞争力的产品。
三、EDA技术在电子系统设计中的应用
一是电子系统电路级设计：首先对设计方案进行科学确定，然后结合设计方案要求，对元器件等进行合理选择，然后结合这些元器件，对电路原理图进行设计。然后进行系统仿真，逻辑模拟数字电路，分析出现的各种故障情况，对模拟电路进行交直流分析和瞬态分析。在仿真系统时，元件模型库是非常重要的一个方面，利用计算机上的模拟输入输出波形来对实际电路调试中的信号源和示波器进行替代，本次仿真，主要是从功能层面上来对设计方案的有效性进行检验。通过仿真之后，来自动布局布线PCB板，依据的是结合原理图生成的电气连接网络。在PCB板的制作前，也可以应用原理图生成的电气连接网络，比如热分析，噪声及窜扰分析、可靠性分析以及电磁兼容分析等等，并且在电路图上反标分析后的结果参数，然后进行后仿真，简单来讲，就是第二次仿真，第二次仿真主要是在实际工作环境中，对PCB的可行性进行试验。通过上面的叙述我们可以得知，在电子系统设计中应用电路级的EDA技术，可以对系统的功能特性和物理特性全面了解和把握，这样在设计阶段就可以有效解决开发过程中出现的各种缺陷，从而促使开发时间进行缩短，并且也不需要很高的开发成本，
二是系统级设计：我们也可以将系统级设计称之为概念驱动式设计，设计人员在对电路进行描述时，不需要结合门级原理图，只需要进行功能描述即可，但是要充分结合设计目标进行。因为不需要考虑电路细节，那么设计人员就可以花费更多的时间来构思设计方案，在计算机中输入概念构思和高层次描述形式，EDA系统对整个设计进行自动完成。系统级设计步骤是这样的，首先对系统进行功能划分，采用的是自顶向下的设计方法，将VHDL代码输入进去，然后将图形输入方式应用进来，通过大量的实践研究表明，这种方式理解起来比较的简单。然后用VHDL文件来编译以上的设计输入，如果设计规模较大，需要进行功能仿真，以此来对系统功能设计进行检验。在大型设计过程中，综合和适配往往需要花费很长的时间，但是如果在综合前仿真源代码，就不需要有过多的重复设计，节约了大量的时间。通过综合器来综合处理VHDL源代码，促使网表文件的生成；因为综合优化的对象是ASIC芯片，不同的厂家供应商有着不同的系列，那么就需要结合厂家的综合库来进行综合。
四、结语
通过上文的叙述分析我们可以得知，随着时代的进步和发展，EDA技术不断成熟，已经被应用到很多的领域。目前电子系统有着更高的集成度，体积更小，并且对性能和可靠程度提出了更高的要求，针对这种情况，就可以在电子系统设计中应用EDA技术，通过大量的时间研究表明，有着不错的效果，设计风险可以得到减少，设计周期也可以得到缩短。
参考文献：
[1]俞宏峰，耿卫东，黄燕.基于SKILL的EDA系统二次开发技术探讨[J].计算机应用研究，2001，2（8）：123-125.
测试系统设计方案范文5
1EDA技术的基本特征及发展趋势
EDA技术的基本特征是采用高级语言描述,具有系统级仿真和综合能力。具体而言,设计人员采用“自顶向下”的设计方法,对整个系统进行方案设计和功能划分,然后采用VHDL、Verilog-HDL、ABEL等硬件描述语言对高层次和系统行为进行设计,并通过逻辑综合优化工具生成目标文件,最后系统的电路由CPLD、FPGA或ASIC(专用集成电路)来实现。EDA技术的发展至今已有30年的历程,其大致可分为三个阶段。20世纪70年代为计算机辅助设计(CAD)阶段,人们用计算机辅助进行电路原理图编辑、PCB布局布线,这极大的促进了当时中小规模集成电路的开发和应用,使人们得以从繁杂的机械图的版图设计工作中解脱出来,这是第一代EDA技术。80年代,出现了以计算机仿真和自动布线为核心技术的第二代EDA技术,即计算机辅助工程阶段(CAE),其主要功能:原理图输入、逻辑仿真、电路分析、自动布局布线、PCB后分析,称之为“电路级设计”。90年代后,出现了以高级语言描述、系统级仿真和综合技术为特征的第三代EDA技术。它采用的是一种“自顶向下”的全新设计方法,这种设计方法首先从系统设计入手,在顶层进行功能方框图的划分和结构设计,在方框图一级进行仿真、纠错,并用硬件描述语言对高层次的系统和行为进行描述,在系统一级进行验证,然后用综合优化工具生成具体门电路的网络表,其对应的物理实现级可以用ASIC来完成。由于设计的主要仿真和调试过程是在高层次上完成的,也就有利于早期发现结构设计上的错误,避免了设计工作的浪费,极大地提高了系统设计效率,缩短了产品的研发周期。
2EDA技术的基本设计思路
2.1EDA技术的电路级设计
电路级设计工作的流程图如图1所示。设计人员首先确定设计方案,并选择能实现该方案的合适元器件,然后根据元器件设计电路原理图,接着进行第一次仿真,其中包括数字电路的逻辑模拟、故障分析等,其作用是在元件模型库的支持下检验设计方案在功能方面的正确性。仿真通过后,根据原理图产生的电气连接网络表进行PCB板的自动布局布线。在制作PCB之前,还可以进行PCB后分析,并将分析结果反馈回电路图,进行第二次仿真,称之为后仿真。其作用是检验PCB板在实际工作环境中的可行性。综上所述,EDA技术的电路级设计可以使设计人员在实际的电子系统产生以前,就“已经”全面了解系统的功能特性和物理特性,从而将开发风险消灭在设计阶段,缩短开发时间,降低开发成本。
2.2EDA技术的系统级设计
随着技术的进步,电子产品的更新换代日新月异,产品的复杂程度得到了大幅增加,以前鉴于电路级设计的EDA技术已不能适应新的形势,必须有一种高层次的设计方法,即“系统级设计”。其设计流程图如图2所示。基于系统级的EDA设计方法其主要思路是采用“自顶向下”的设计方法,使开发者从一开始就要考虑到产品生产周期的诸多方面,包括质量成本、开发周期等因素。第一步从系统方案设计入手,在顶层进行系统功能划分和结构设计,第二步用VHDL、Verilog-HDL等硬件描述语言对高层次的系统行为进行描述;第三步通过编译器形成标准的VHDL文件,并在系统级验证系统功能的设计正确性;第四步用逻辑综合优化工具生成具体的门级逻辑电路的网络表,这是将高层次的描述转化为硬件电路的关键;第五步将利用产生的网络表进行适配前的时序仿真;最后系统的物理实现级,它可以是CPLD、FPGA或ASIC。
3EDA技术在现代数字电子系统设计中的应用
3.1设计要求
设计一个四位二进制同步计数器。同步计数器是指在时钟脉冲(CP)的控制下,构成计数器的各触发器状态能够同时发生变化。该计数器带异步复位,计数允许,四位二进制同步计数器电路,如图3所示,其真值表如表1。
3.2用VHDL(VeryHighSpeedIntegratedCircuitHardwareDescriptionLanguage)来设计
其设计代码如下: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系统功能仿真
即验证系统设计模块的逻辑功能。设计人员可以利用EDA工具,运用测试平台的方法来进行验证。测试平台可以实现自动地对被测试单元输入信号测试矢量,并且通过波形输出,文件记录输出或与测试平台中的设定输出矢量相比较,验证仿真结果。本系统输入CP,CLR,EN三个信号,可以得到其输出波形。经验证,系统逻辑功能正确。(注:一般较简单的系统也可忽略这一步)。
3.4逻辑综合与优化
所谓逻辑综合,即是将较高抽象层次的描述自动地转换到较低抽象层次描述的一种方法,目前的EDA工具提供了良好的逻辑综合与优化功能。它利用综合器对VHDL源代码进行综合,优化处理,并将设计人员设计的逻辑电路图自动转化为门级电路,并生成相应的网络表文件。一般的逻辑综合过程如图4所示。
3.5系统时序仿真
即验证系统设计模块的时序关系。本系统在输入CP、EN、CLR三个信号下,可以输出时序波形图。从时序波形图可知,系统的延迟时间符合设计要求。(时序图略)3.6编程下载经过以上几个设计步骤以后,设计人员在确定设计系统基本成功以后,即可通过编程器或下载电缆下载数据流进行硬件验证。最后物理实现级通过ASIC形式实现。
测试系统设计方案范文6
EDA技术在长期的发展过程当中不断实现完善和优化，且其实际应用范围也越来越广泛，到目前为止，已经全面应用到了电子工程、通信、生物、医药以及航空航天等多个领域，尤其是在机械电子工程当中，更是十分核心的技术，这主要是因为在电子工程设计当中需要通过EDA技术中的虚拟仪器来对产品进行必要的测试，其具体应用分析如下。
2在电子设计当中进行仿真分析
机械电子工程设计方案完全确定以后就需要通过适当的系统仿真或者结构模拟来对其科学性、合理性以及可行性进行分析和研究，以此来保证所设计方案能够在后续实践当中顺利应用。此时采用EDA技术的好处就在于能够通过各个环节当中的传递函数进行数学建模来进行所需要的仿真分析，经过这样一种构建和处理的仿真系统，能够很好对机械电子工程系统设计方案进行推广和使用，并准确验证一些理论和构思的实际合理性。除此之外，EDA技术在仿真分析完成之后还能够对各个电路的实际结构进行分析，同时对电路结构的正确性和性能指标进行分析，实现分析过程的量化。可以看到的是，这样一种量化的仿真分析确实使得我们国家电子工程设计整体水平得到了极大程度的提高。
3电路特性的优化设计
想要保证电子元件在应用过程当中尽可能的安全和稳定，最重要的就是要保证其拥有最佳的容差和工作环境温度，但是在实际的工作环境下，传统电子工程设计方法是很难对电子元件的实际容差以及环境温度进行全面的勘测和分析的，因此就容易导致所得到的设计方案存在着各个方面的漏洞和误差，电子元件的容差以及工作环境温度当然也很难得到有效的保障。通过EDA技术则能够较好的解决该问题，这主要是因为EDA技术能够对温度进行统计分析，并根据分析结果确定出最佳的电子元件参数和电路结构来，相应的也就能够获取适宜的工作环境温度，这样一来，不仅能够对电子工程设计方案本身进行必要的完善和优化，还使得其实际工作环境也有了相当好的保证，可谓是一举两得。
4对电路特性进行有效分析
事实上，对电路特性进行有效分析是EDA技术当中非常重要的一部分内容，这主要是因为在电子工程设计当中，基本上所有的理论分析都是基于数据测试和特性分析来进行的，因此这样两部分数据获得的及时性和准确性都是非常关键的。在传统的电子工程设计当中，由于受到硬件和技术等各个方面的局限，其测试结构和测试方法都存在较多方面的问题，使得电路测试的实际精度受到非常大的影响，严重时候甚至有可能干涉到产品的后期使用稳定性。而EDA技术的应用则能够对整个系统进行全面而精确的测试，既能够避免方案在局部出现结构性差异，还能够对方案整体性和合理性予以保障。
5机械结构中注意防止静
电机械结构主要是指根据一定的原理方案，设计出具体的结构图，并应用于实物，最终达到要求功能的结构。随着高科技的发展，尤其是以轻、薄为发展趋势的电子产品的发展，对集成电路元器件的要求也越来越高，愈加缩小的线路和密集的电子元件排列对都静电防治提出了更高要求。静电电场和静电电流是造成电子元件毁坏的致命因素。静电电场和电流对周围电荷的强大吸引力，破坏了绝缘体造成元器件敏感度的急剧下降，甚至电路导体烧融，电子产品爆炸等。
6结束语
