电子设计技术论文范文

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2EDA技术的优势

2.1EDA技术的应用范围广

当前电子设计中比较流行的编程方式是无线编程和在线编程，EDA技术可以很好地适应电子设计发展的潮流，实现无障碍编程，同时也会使编程具有更高的保密性。

2.2EDA技术的可靠性高

EDA技术可以有效克服电子设计中复位障碍和跑飞缺陷，并可以通过集成和压缩将电子产品的各系统集成在同一个芯片之中，便于在电子设计中进行管理，有利于实现电子设计中对风险的有效控制，大大提升了电子设计的可靠性。

2.3EDA技术的普适性好

EDA技术可以在电子设计的升级和创新环节中得到有效应用，并能发挥出EDA技术独有的容量大、速度快、效率高的特点，这对于设计通信类电子产品来讲无疑是具有根本性的优势。

2.4EDA技术的效率高

EDA技术可以实现多任务并行，通过多种模块的功能化EDA技术可以加快电子设计中速度和效率的提升，实现了对传统电子设计的超越，达到了电子设计工作对信息化和市场化的适应。

3EDA技术的流程

3.1EDA技术的源程序

EDA技术通过EDA工具对需要编辑的图形或文本加以编译，形成规范的VHDL格式文件，这有利于逻辑综合过程之前对编辑的控制，在形成源程序的同时将其送入到仿真器中进行处理，一般检验图形或文字编辑的错漏。

3.2EDA技术的逻辑综合

通过综合器把电路设计的高级语言描绘转化成为低级的语言描绘，该过程就是逻辑综合。在进行逻辑综合之后能够将VHDL网表文件送到仿真器中进行仿真操作，其结果与功能基本保持一致。

3.3EDA技术的目标器件

逻辑适配是指对生成的网表文件针对某个具体的目标器件进行映射操作。这个过程包括器件配置、布线操作等，在指定的目标器件中进行配置，产生下载文件，之后可以进行时序仿真操作。VHDL仿真器在运行的过程中已经对EDA器件的属性特征进行了全面充分的考虑，因此能够保证时序结果的精确性。

4EDA技术的应用

本研究以EDA技术在8255A芯片的设计工作为例，来阐述EDA技术应用的要点。

4.18255A端口及构造体说明

该设计模块中PPI端口一共定义了40个引脚，定义与8255A是相同的。端口的构造体许多都是输入输出的双向引脚，其端口是相互对应的在芯片端口的构造体内部，都是通过EDA技术的bus-in和bus-out总线来实现。

4.2构造体进程

构造体进程主要包括如下两个：一是，读进程工作就是指在片选信号和读信号都有效时，从各个端口对外部设备提供的信息数据进行读入。二是，写进程工作就是在片选信号和写信号有效时，将总线上的数据信息写入到bus-out总线上，便于以后对使用方式的判别。在这两项进程中需要EDA技术作为系统支撑。

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引言

三电平（ThreeLevel，TL）整流器是一种可用于高压大功率的PWM整流器，具有功率因数接近1，且开关电压应力比两电平减小一半的优点。文献[1]及[2]提到一种三电平Boost电路，用于对整流桥进行功率因数校正，但由于二极管整流电路的不可逆性，无法实现功率流的双向流动。文献[3]，[4]及[5]提到了几种三电平PWM整流器，尽管实现了三电平，但开关管上电压应力减少一半的优点没有实现。三电平整流器尽管比两电平整流器开关数量多，控制复杂，但?具有两电平整流器所不具备的特点：

1）电平数的增加使之具有更小的直流侧电压脉动和更佳的动态性能，在开关频率很低时，如300～500Hz就能满足对电流谐波的要求；

2）电平数的增加也使电源侧电流比两电平中的电流更接近正弦，且随着电平数的增加，正弦性越好，功率因数更高；

3）开关的增加也有利于降低开关管上的电压压应力，提高装置工作的稳定性，适用于对电压要求较高的场合。

1TL整流器工作原理

TL整流器主电路如图1所示，由8个开关管V11～V42组成三电平桥式电路。假定u1=u2=ud/2，则每只开关管将承担直流侧电压的一半。

以左半桥臂为例，1态时，当电流is为正值时，电流从A点流经VD11及VD12到输出端；当is为负值时，电流从A点流经V11及V12到输出端，因此，无论is为何值，均有uAG=uCG=＋ud/2，D1防止了电容C1被V11(VD11)短接。同理，在0态时，有uAG=0；在－1态时，有uAG=uDG=－ud/2，D2防止了电容C2被V22(VD22)短接。

右半桥臂原理类似，因此A及B端电压波形如图2所示，从而在交流侧电压uAB上产生五个电平：＋ud，＋ud/2，0，－ud/2，－ud。

每个半桥均有三种工作状态，整个TL桥共有32=9个状态。分别如下：

状态0(1,1)开关管V11，V12，V31，V32开通，变换器交流侧电压uAB等于0，电容通过直流侧负载放电，线路电流is的大小随主电路电压us的变化而增加或减小。

状态1(1,0)开关管V11，V12，V32，V41开通，交流侧输入电压uAB等于ud/2，输入端电感电压等于us－u1。电容C1电压被正向(或反向)电流充电(u1<us，或放电us<u1)，C2通过直流侧负载放电。

状态2(1,－1)开关管V11，V12，V41，V42开通，输入电压uAB=ud，正向(或反向)电流对电容C1及C2充电(或放电)，由于输入电感电压反向，电流is逐渐减小。

状态3(0,1)开关管V12，V21，V31，V32开通，交流侧输入电压uAB等于－ud/2，输入电感上电压等于us＋u1。电容电压被正向(或反向)电流充电(或放电)。

状态4(0,0)开关管V12，V21，V32，V41开通，输入端电压为0，电容通过直流侧负载放电，线路电流is的大小随主电路电压us的变化而增加或减小。

状态5(0,－1)开关管V12，V21，V41，V42开通，交流侧电压为ud/2，正向(或反向)电流对电容C2充电(或放电)，电容C1通过负载电流放电。

状态6(－1,1)开关管V21，V22，V31，V32开通，uAB=－ud，正向(或反向)线电流对两个电容C1及C2充电(或放电)，由于升压电感电压正向，线电流将逐渐增加。

状态7(－1,0)开关管V21，V22，V32，V41开通，交流侧电压电平为－ud/2，正向(或反向)电流对电容C2充电(或放电)，电容C1通过负载电流放电。

状态8(－1,－1)开关管V21，V22，V41，V42开通，输入端电压为0，升压电感电压等于us，两个电容C1及C2均通过负载电流放电。电流is根据电压us的变化而增加(或减小)。

2硬件电路设计

从图2可以看出，在输入电压频率恒定的情况下，要在变换器交流侧产生一个三电平电压波形，输入电压一个周期内应定义两个操作范围：区域1和区域2，如图3所示。

在区域1，电压大于－ud/2，并且小于ud/2，在电压uAB上产生三个电平：－ud/2，0，ud/2。同理，在区域2，电压绝对值大于ud/2，并小于直流侧电压ud，在电压正半周期(或负半周期)上产生两个电平：ud/2和ud(或－ud/2和－ud)。相应电平的工作区域如表1所列。

表1相应电平的工作区域

工作区域

1

2

1

2

us>0

us<0

us>0

us<0

高电平

ud/2

ud

－ud/2

低电平

－ud/2

ud/2

－ud

为方便控制，这里定义两个控制变量SA及SB，其中

根据表1可以设计一个开关查询表，如表2所列，将其存储在DSP中，当进行实时控制时，便可根据输入电压、电流信号，从表中查询所需采取的开关策略。

表2查询表

SA

SB

V11

V12

V21

V22

V31

V32

V41

V42

uAB

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

ud/2

1

－1

1

1

1

1

ud

1

1

1

1

1

－ud/2

1

1

1

1

－1

1

1

1

1

ud/2

－1

1

1

1

1

1

－ud

－1

1

1

1

1

－ud/2

－1

－1

1

1

1

1

整个控制系统以一片DSP为核心，控制框图如图4所示。

锁相环电路产生一个与电源电压同相位的单位正弦波形，ud的采样信号通过低速电压外环调节器进行调节，电流is的采样信号通过高速电流内环G1进行调节，电容C1端直流电压u1与电容C2端直流电压u2分别通过两个PI调节器进行调节，补偿环G2用于补偿两只电容电压的不平衡。

检测的线电流命令is与参考电流is＊比较，产生的电流误差信号送至电流内环G1，以跟踪电源电流变化，产生的线电流波形将与主电压同相位。

3软件设计

系统采用两个通用定时器GPT1及GPT2来产生周期性的CPU中断，其中GPT1用于PWM信号产生、ADC采样和高频电流环控制(20kHz)，GPT2用于低频电压环的控制(10kHz)，两者均采用连续升/降计数模式。低速电压环的采样时间为100μs，高速电流环采样时间为50μs。中断屏蔽寄存器IMR，EVIMRA和EVIMRB使GPT1在下降沿和特定周期产生中断，GPT2则仅在下降沿产生中断。

整个程序分为主程序模块、初始化模块、电流控制环计算模块、电压控制环计算模块、PWM信号产生模块等五大部份。程序流程如图5所示。

4仿真结果及实验

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以FPGA硬件为基础的基带预失真技术就会在基带的数字区域中进行预校正，这样就能够补偿数字电视发射机可能出现的非线性失真。而且这种预校正是与频率有关的，这样将对高功率的功能放大器有非常明显的校正作用。这一技术还可以通过PC机上具备的工具软件，对现行和非线性的预校正特性进行调节。

1.2低相噪捷变频技术在信道编码的调制过程中，对本振信号相位噪声有较高的要求，要求必须保持绝对低的相位噪声和宽频带捷变频，不然就有可能造成调制误差比降低，使信号不能被正确地接收。要有效地解决以上问题那么使用高中频变频技术以及高稳定的参考源是一个好的办法。新型的数字电视激励器就采用了2次变频的方案，满足了对于捷变频功能的需求。

1.3功率检测技术数字电视发射机的输出射频功率是控制整机的主要参数，所以及时地获得输出射频功率尤为重要，可以通过检波器对该功率进行检测。新型的数字电视激励器采用了数字采样的技术，从而让有效地解决了输出射频功率检测中的精确性的问题，其中所具备的新的检测系统能够对数字电视发射机的输出射频功率进行精确地检测，从而对数字电视发射机能够进行准确的控制。

2比较国外数字电视发射机和国内数字电视发射机各自的优势

数字电视发射机在国外的研究和生产已经有多年的历史了，不管是在技术上还是在制造上各方面都趋向了成熟。就目前来看，国外的数字电视发射机主要具备了以下几种优势：水冷发射机、数字激励器以及缝隙的填充器。数字电视发射机在我国的开发是从2002年开始的，但是当时因为国外封锁了数字电视发射机的核心技术，而单频网适配器以及数字激励器等数字电视发射机的关键部件只能够依靠进口，严重影响了我国数字电视的开发和研究。但是因为有多年的模拟发射机的生产技术的积累，所以我国的数字电视发射机的生产技术也发展迅速，在上述的关键技术被突破的基础上，我国的数字电视发射机进入了产业化发展，目前而言我国的设备在技术水平方面已经与国外相当。

国产的设备因为配合了我国的国标，所以在推广时占有相当明显的优势，而且发射机的生产厂家由于与国标的相关单位进行合作和实验，所以已经掌握了覆盖测试参数、单频网技术等最新的技术。可以想见，数字电视的覆盖在进行前期的设计和规划时因为要结合地区的实际情况和条件来进行，所以这个系统工程并不存在统一的模式，那么运用国外的产品就无法更好地施行“因地制宜”，而且在技术支持方面和售后的服务方面国外的数字电视发射机由于存在的空间和地区差异，所以并不占优势。相反，国内的数字电视发射机由于技术的进步目前占有较大的优势。

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二、电子书籍版面设计中剪纸风格的表现

随着信息时代的发展，电子技术和互联网的介入改变了传统的阅读方式，拓展了电子书籍的语言表现和图像呈现方式，电子书籍设计也逐渐从技术型向创新型转变，电子书籍的版面设计也不仅仅只实现基本的阅读功能而是兼具艺术性和美观性，目前电子书籍的版面设计形式大多雷同缺乏艺术性，将中国民间艺术融入电子书籍的版面设计是实现书籍艺术风格的一种重要方式，将剪纸艺术形式借鉴并应用到现代电子书籍版面设计中，可以为版面艺术注入一股新的“生命力”，从挖掘文化内涵的角度表现民间艺术的独特魅力，电子书籍的版面设计包括图形、文字、色彩和交互设计等，具体在设计过程中可以从以下几个方面着手表现具有剪纸艺术风格的电子书籍设计。

（一）图文设计。当下比较成熟的一种设计风格———水墨风格在书籍设计中有所表现，在图形的表现上根据设计主题并利用毛笔笔触特殊的表现出水墨渲染的意境，赋予现代电子书籍设计深厚的文化底蕴，水墨的点线面造型元素通过设计形式表现出来，当然水墨风格的运用应具有形式美感并与根据不同设计内容进行整体设计创意融合，因此对于剪纸艺术风格的电子书籍封面抓住剪纸造型特征，并在此基础上进行创新发展。在此基础上电子书籍的版面设计更要体现电子书籍的剪纸风格，图形和文字的版式设计较为重要，版面中的图形与文字的形状以及在版面中如何安排，这些都需要关注阅读功能的清晰性和易读性，才不会导致读者的视觉疲劳。在选择带有剪纸风格的图形时，文字要根据图形的位置的不同采用不同的编排，如采用剪纸的构图形式作为整个版面的背景，与文字相互穿插共同组成版面的形式主体。或者将剪纸形象化的造型形式作为一定的形状来限定书籍插图内容的表现，通过创造性的融合打破呆板的构图形式，使版式新颖，充满新意，整个版面的剪纸风格油然而生。当然现代的剪纸艺术也在与时俱进，例如获得华夏风韵剪纸展金奖的作品《街舞》展现了当代生活风貌，为中国传统剪纸注入了新的内容，使画面内涵更为丰富，将剪纸艺术内容上的创新赋予版面更为丰富的素材内涵，以适应现代设计表现要求。在字体的选择上需要配合剪纸风格选择具有民族艺术风格的字体，与主题形式呼应。在字体段落的编排上依据图形的形状排列，也可以将文字图形化，将文字本身的形态看作图形的表现形式。当然这些都要考虑到书籍的阅读功能，不能盲目追求形式感。同时图形与文字的排版也可以根据剪纸艺术形象化的造型形式进行构成原理的组合，使版面形成意想不到的视觉效果。

（二）色彩设计。色彩是版式设计中的重要元素，色彩的选择和搭配对体现设计风格起到一定的作用，电子书籍要呈现剪纸艺术的风格特点，在版式设计中可以选择剪纸艺术中常见的代表性色彩———高纯度的色彩，如红色、黄色等。在色彩的搭配上也有着自身的特色，剪纸艺术的色彩搭配上常用互补色，互补色以其强烈的对比容易使人产生视觉上的疲劳，可以对其进行调和如加入其他的颜色使版面色彩统一起来，或者通过色彩面积的变化来调和互补色彩的强烈对比，也可以选用单色表现。单色剪纸有两种基本的表现手法，一种是阳刻剪纸，一种是阴刻剪纸。现代剪纸大部分运用两者结合的方式，阳刻剪出轮廓，再用阴刻线作刻画，单色的运用可以结合剪纸这种特殊的表现技巧，打破单色的单调，与镂空的部分形成对比，产生美感。现代剪纸艺术的色彩与现代的色彩结合起来进行设计，可以根据书籍的读者群体需求设计剪纸色彩，可以用明快鲜艳的色彩表现儿童读物和时尚周刊等主题内容，可以用暖色或者高纯度的色彩表现诗歌或者散文类主题内容，由此我们可以根据剪纸在传统色彩上的创新运用色彩。

（三）交互设计。从用户角度来说，交互设计的目的就是了解各种有效的交互方式，并对它们进行增强和扩充，使用户以最佳的方式获取信息[2]。在电子书籍的版面中不仅仅是一些静态的视觉元素，为了丰富版面的效果，在页面与页面的切换时或者鼠标在按钮上悬停时可以运用动画形式表现交互过程。如读者可以对自己感兴趣的内容加以拓展阅读，通过自主选择是否点击交互按钮，打破传统的阅读方式。读者不仅仅是阅读者也是参与者，在参与到交互体验的同时也可以不受时间和空间的限制，随时、便捷地将读后感出来，与作者和其他读者交流心得体会。在交互设计中可以运用视觉元素如文字、图形和色彩，文字的编排和设计需要服从于主题内容，可以根据书籍的风格编排相应的文字风格，既表意又能传达情感；在交互设计中图形较为容易引起读者的注意，它可以更为生动、直观地表现主题内容；色彩是交互设计中一个重要元素，在交互设计时通过色彩的心理搭配体现交互的功能性，从而满足用户的习惯性。在交互体验中借鉴剪纸的艺术特点，创造出具有剪纸艺术风格的动画效果，既呼应了版面设计中所呈现的统一的剪纸艺术风格，也打破了静态版面的单一表现形式。虽然剪纸呈现是静态的形式，但是可以借助剪纸艺术的符号语言去引导版面与版面之间内容传递，如巧妙运用民间剪纸中的阴阳剪法进行创意设计，将交互内容通过独特的剪纸技艺呈现出来，使整个电子书籍的版式呈现出更为丰富的艺术视觉效果。