層次式電路設(shè)計
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2021-12-28
層次式電路設(shè)計的視頻教程
RTL設(shè)計功耗分析與優(yōu)化 ——ANSYS PowerArtist
然而，傳統(tǒng)的門級分析方法迭代時間過長，并且無法在設(shè)計早期得到功耗優(yōu)化的建議。 PowerArtist是ANSYS公司針對早期RTL級功耗分析和優(yōu)化的綜合性功耗設(shè)計平臺。相比于傳統(tǒng)的門級分析方法，PowerArtist 為大規(guī)模集成電路設(shè)計提供了快速的迭代分析，便于在早期做出功耗相關(guān)的設(shè)計決定。
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ANSYS Maxwell參數(shù)化建模與優(yōu)化設(shè)計
ANSYS Maxwell作為業(yè)界最佳低頻電磁場仿真設(shè)計軟件，提供了多種幾何參數(shù)化建模的方法，適用于不同復(fù)雜程度的工程問題；同時，借助于ANSYS Workbench平臺電磁、結(jié)構(gòu)、流體以及優(yōu)化模塊，可進(jìn)行電機多物理場耦合的多變量多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計。另外，借助于ANSYS平臺強大的并行、分布式計算能力，工程師可在最短的時間內(nèi)對復(fù)雜優(yōu)化策略進(jìn)行分析和驗證，快速實現(xiàn)產(chǎn)品迭代創(chuàng)新。
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電力電子系統(tǒng)平臺及其解決方案
此軟件還可以整合數(shù)位控制與類比電路的模擬，因此特別適合應(yīng)用于數(shù)位馬達(dá)驅(qū)動系統(tǒng)的模擬，還提供了與嵌入式軟件、流體、結(jié)構(gòu)、電磁的介面，因此可將數(shù)位控制、功率轉(zhuǎn)換、與馬達(dá)磁通分布進(jìn)行整合性的模擬，可分析子系統(tǒng)設(shè)計對整體系統(tǒng)所造成的影響。
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層次式電路設(shè)計的實例教程
什么是層次式電路設(shè)計，它的優(yōu)點有哪些呢？
答：層次式電路設(shè)計（Hierarchical Design），通常是在設(shè)計比較復(fù)雜的電路和系統(tǒng)時采用的一種自上而下的電路設(shè)計方法，即首先在一張圖紙上設(shè)計電路總體框圖，然后再在另外層次圖紙上設(shè)計每個框圖代表的子電路結(jié)構(gòu)，下一層次中還可以包括框圖，按層次關(guān)系將子電路框圖逐級細(xì)分，直到最低層次上為具體電路圖，不再包括子電路框圖，如圖3-107所示，是一個大概的層次式原理圖的框架。
圖3-107 層次式原理圖示意圖
層次式原理圖一種先進(jìn)的原理圖設(shè)計方法，使用符號代表功能，并且能夠重復(fù)的調(diào)用，（同F(xiàn)PGA的verilog 語言一樣）。設(shè)計的兩種方法：自下而上（Bottom-Up）和自上而下（Top-Down），如圖3-108所示：
圖3-108 層次式原理圖繪制方式示意圖
層次原理圖結(jié)構(gòu)分明，模塊化清晰，可以重復(fù)調(diào)用，它的優(yōu)點有如下幾個：
? 分工，將一個復(fù)雜的電路設(shè)計分為幾個部分，分配給幾個工程技術(shù)人員同時進(jìn)行設(shè)計；
? 模塊化，讓具有不同特長的設(shè)計人員負(fù)責(zé)不同部分的設(shè)計；
? 設(shè)備限制，打印輸出設(shè)備不支持幅面過大的電路圖頁面；
? 自上而下的設(shè)計策略，目前該策略已成為電路和系統(tǒng)設(shè)計的主流。
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展開 用Protel99SE實現(xiàn)脈沖電路的仿真
Protel設(shè)計系統(tǒng)作為電子設(shè)計自動化(EDA)軟件中的佼佼者，一直受到廣泛的歡迎。Protel99SE是Protel公司2000年推出的最新版本，內(nèi)部集成了功能強大的模數(shù)混合仿真器，采用Spice仿真內(nèi)核，含有豐富的器件模型庫，能快速簡便地實現(xiàn)大部分模塊電路和數(shù)字電路的仿真[1～2]。且仿真結(jié)構(gòu)十分精確，提高了電路設(shè)計的效率和效益。由于Protel99SE的數(shù)字電路（門電路）模型沒有采用Spice模型，而是采用類C語言（Digital
Sim
code）編寫，它只注意到電路的輸入與輸出邏輯電平值，而對門電路的輸入輸出阻抗考慮不夠，從而導(dǎo)致這些模型不適用于輸入、輸出電流較大的數(shù)字電路的仿真。在脈沖電路中，由門電路構(gòu)成的對稱式多諧振蕩器和微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器等電路的輸入、輸出電流都較大，如果直接調(diào)用仿真庫內(nèi)的器件設(shè)計這些電路并進(jìn)行仿真，結(jié)果將是失敗的。然而，Protel99SE提供了開放的仿真器件庫維護(hù)護(hù)環(huán)境，用戶可創(chuàng)新器件模型，它還支持層次式電路的設(shè)計與仿真?；谶@兩點，筆者探索出兩種適合于脈沖電路的仿真方法，其結(jié)果是令人滿意的。
1 創(chuàng)建門電路的子電路模型
直接調(diào)用仿真庫內(nèi)的器件導(dǎo)致仿真失敗的原因是Protel99SE仿真庫內(nèi)的模型不能完整和全面地描述電路的性能。為此，有必要為門電路建立符合要求的子電路模型。下面以TTL電路中的四二輸入與非門T1000為例，介紹子電路模型的建立步驟和方法。
第一步，按圖1畫出門電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。根據(jù)所選器件的有關(guān)參數(shù)(如門電路的延遲時間、功耗等)選取三極管及電阻等元件，畫面子電路圖。其中多發(fā)射極三極管用兩個三極管Q1和Q2并聯(lián)代替，Rx是為了避免電氣規(guī)則檢查（ERC）出錯而設(shè)置的，若短路Rx，則在進(jìn)行電氣規(guī)則檢查時會報告出錯信息，但并不影響仿真。
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層次式電路設(shè)計的最新內(nèi)容
元宇宙、VR/AR虛擬現(xiàn)實、3D全息展區(qū)
虛擬數(shù)字人、全息顯示設(shè)備、多媒體互動、沉浸式體驗游戲及裝備、沉浸式數(shù)字影院、裸眼3D電視、3D-9D設(shè)備、多點觸摸設(shè)備、增強現(xiàn)實技術(shù)、AR游戲、頭戴式顯示器、混合現(xiàn)實（MR）、擴(kuò)展現(xiàn)實（XR）等。
從智能手機的熱交互、緊湊外殼內(nèi)的高功率電路板散熱，到極端天氣下的工業(yè)設(shè)備耐候性等復(fù)雜現(xiàn)實場景，通過熱仿真技術(shù)，工程師能夠精準(zhǔn)預(yù)測設(shè)計在不同溫度場景下的行為，深刻理解熱能如何影響產(chǎn)品的效率、可靠性與安全性，從而在研發(fā)早期快速調(diào)整設(shè)計方案，實現(xiàn)產(chǎn)品的最佳性能表現(xiàn)。
當(dāng)今最重要的兩種先進(jìn)DOE是用于光子集成電路（PIC）的超透鏡和光柵耦合器。
超透鏡
超透鏡由分布在基板上的數(shù)百萬個元原子（具有不同形狀和大小的納米級結(jié)構(gòu)）組成，以形成透鏡。表面上的元原子的大小和位置會改變光波的重定向方式。超透鏡和一縷頭發(fā)一樣纖薄，而且更緊湊，所以可替代笨重的傳統(tǒng)透鏡。超透鏡的重量非常輕，因此成為了便攜式設(shè)備的理想之選。
?【2025年二等獎】林翰軒 | 中興通訊股份有限公司，精準(zhǔn)量化仿真探索--大小尺度共存的HFSS建模挑戰(zhàn)與EMIT射頻靈敏度仿真應(yīng)用：考慮了大小尺度共存的電磁場景建模，并融合了電路系統(tǒng)結(jié)合電磁場景的問題模擬和診斷，與實測結(jié)果驗證了此類工程問題解決的軟件方法和落地思路，非常具有工程價值。
5.有創(chuàng)新性。不僅是“完成仿真”，而是在設(shè)計流程、方法或系統(tǒng)層面體現(xiàn)創(chuàng)新。
抗干擾設(shè)計?：內(nèi)置注入電流抗干擾模塊、模擬降噪電路和數(shù)字干擾過濾模塊，提升穩(wěn)定性??。
部分智能馬桶也使用?紅外感應(yīng)?或?壓力傳感器?實現(xiàn)類似功能，但電容式落座模塊因非接觸、高密閉性等優(yōu)勢，在高端產(chǎn)品中更常見??。
一款應(yīng)用在智能馬桶領(lǐng)域的高質(zhì)量落座模塊 - GBS1-650/950，該款落座模塊可以在一定距離內(nèi)可檢測到人體的存在并輸出信號。
鈦絲驅(qū)動技術(shù)（NiTiDrivetech）的可靠性設(shè)計
【前言】
形狀記憶合金（Shape memory alloy, SMA），也叫形態(tài)記憶合金、肌肉絲、鎳鈦記憶合金，它是由Ni（鎳）- Ti（鈦）材料組成，經(jīng)過多道工序制成的絲，財哥簡稱鈦絲，可以通過電路驅(qū)動鈦絲發(fā)生運動。相比于傳統(tǒng)的電機、電磁鐵動力，鈦絲是一種新型的動力元件。
采用?低功耗設(shè)計?（如超低功耗電路、多電源域管理），在復(fù)雜算法下仍保持長續(xù)航。
工采網(wǎng)代理的BP2668Ax是一款面向智能音頻應(yīng)用的高性能音頻SoC芯片。采用32位RISC雙核架構(gòu)，集成FPU、FFT加速器和AI加速器，支持SIMD和DSP指令，集合強大算力、高保真音頻與低功耗特性。支持豐富的音效處理算法，如專業(yè)卡拉OK算法、回聲消除、人聲激勵等。
但機器狗的特殊性在于：它們的工作環(huán)境遠(yuǎn)比輪式AGV更加復(fù)雜和離散，導(dǎo)致充電問題遠(yuǎn)比想象中棘手。傳統(tǒng)接觸式充電在機器狗場景中暴露出三個層次的困境：
在電源接口層面，環(huán)境因素使問題集中爆發(fā)。戶外巡檢塵土飛揚，觸點極易積灰氧化；在礦井巷道或化工園區(qū)，腐蝕性氣體無需數(shù)月就能讓金屬觸面報廢；在雨雪天氣中，水汽導(dǎo)致接觸不良更是常態(tài)。
鈦絲驅(qū)動技術(shù)（NiTiDrivetech）的可靠性設(shè)計
【前言】
形狀記憶合金（Shape memory alloy, SMA），也叫形態(tài)記憶合金、肌肉絲、鎳鈦記憶合金，它是由Ni（鎳）- Ti（鈦）材料組成，經(jīng)過多道工序制成的絲，財哥簡稱鈦絲，可以通過電路驅(qū)動鈦絲發(fā)生運動。相比于傳統(tǒng)的電機、電磁鐵動力，鈦絲是一種新型的動力元件。
隨著工業(yè)4.0的推進(jìn)，布瑯軻鍶特的一體化設(shè)計已從單純的機械集成，進(jìn)化為集傳感、控制、通信于一體的數(shù)字智能終端，內(nèi)置的數(shù)字電路板支持多種工業(yè)總線協(xié)議，使得流量數(shù)據(jù)的采集與設(shè)備的遠(yuǎn)程控制變得輕而易舉。
