电子硬件应用技术 常见硬件设计5种EDA工具分享

小编 2024-12-21 电子应用 23 0

常见硬件设计5种EDA工具分享

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。目前进入我国并具有广泛影响的EDA软件是系统设计辅助类软件和可编程芯片辅助设计软件:Protel、AlTIum Designer、PSPICE、mulTIsim12(原EWB的最新版本)、OrCAD、PCAD、LSIIogic、MicroSim、ISE、modelsim、Matlab等等。这些工具都有较强的功能,一般可用于几个方面,例如很多软件都可以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。

常见硬件设计5种EDA工具——Protel

PROTEL是AlTIum公司在80年代末推出的EDA软件,在电子行业的CAD软件中,它当之无愧地排在众多EDA软件的前面,是电子设计者的首选软件,它较早就在国内开始使用,在国内的普及率也最高,有些高校的电子专业还专门开设了课程来学习它,几乎所有的电子公司都要用到它,许多大公司在招聘电子设计人才时在其条件栏上常会写着要求会使用PROTEL。Protel主要功能功能一:画出相对比较工整漂亮的原理图,比如下面的这个样例:

功能二:生成可以用于工厂生产的PCB制板文件。得到PCB的方法主要有三种,第1种:利用通过画原理图时同时产生的网络表文件进行自动布线,产生PCB文件。第2种:利用通过画原理图时同时产生的网络表文件在PEOTELPCB利用预拉线手工布线。第3种:是效率比较低的方式,即纯手工布线。比如下面的这个就是通过自动布线产生PCB文件的布线效果:

功能三:杂类功能,比如:生成元件清单,生成数控钻床用的钻孔定位文件,生成阻焊层文件,生成印刷字符层文件,等等等等。你想要的它几乎全有。另外,它内部还整合了硬件仿真的功能!Protel优点◆可生成30多种格式的电气连接网络表;◆强大的全局编辑功能;◆在原理图中选择一级器件,PCB中同样的器件也将被选中;◆同时运行原理图和PCB,在打开的原理图和PCB图间允许双向交叉查找元器件、引脚、网络◆既可以进行正向注释元器件标号(由原理图到PCB),也可以进行反向注释(由PCB到原理图),以保持电气原理图和PCB在设计上的一致性;◆满足国际化设计要求(包括国标标题栏输出,GB4728国标库);* 方便易用的数模混合仿真(兼容SPICE 3f5);◆支持用CUPL语言和原理图设计PLD,生成标准的JED下载文件;* PCB可设计32个信号层,16个电源-地层和16个机加工层;◆强大的“规则驱动”设计环境,符合在线的和批处理的设计规则检查;◆智能覆铜功能,覆铀可以自动重铺;◆提供大量的工业化标准电路板做为设计模版;◆放置汉字功能;

常见硬件设计5种EDA工具——EWB

EWB软件,全称为ELECTRONICS WORKBENCH EDA,是交互图像技术有限公司在九十年代初推出的EDA软件,用于模拟电路和数字电路的混合仿真,利用它可以直接从屏幕上看到各种电路的输出波形。EWB是一款小巧,但是仿真功能十分强大的软件。EWB功能相对其它EDA软件而言,它是个较小巧的软件,只有16M,功能也比较单一,就是进行模拟电路和数字电路的混合仿真,但你绝对不可小瞧它,它的仿真功能十分强大,可以几乎100%地仿真出真实电路的结果,而且它在桌面上提供了万用表、示波器、信号发生器、扫频仪、逻辑分析仪、数字信号发生器、逻辑转换器等工具,它的器件库中则包含了许多大公司的晶体管元器件、集成电路和数字门电路芯片,器件库中没有的元器件,还可以由外部模块导入,在众多的电路仿真软件中,EWB是最容易上手的,它的工作界面非常直观,原理图和各种工具都在同一个窗口内,未接触过它的人稍加学习就可以很熟练地使用该软件,对于电子设计工作者来说,它是个极好的EDA工具,许多电路你无需动用烙铁就可得知它的结果,而且若想更换元器件或改变元器件参数,只需点点鼠标即可,它也可以作为电学知识的辅助教学软件使用。EWB特点(1)采用直观的图形界面创建电路:在计算机屏幕上模仿真实实验室的工作台,绘制电路图需要的元器件、电路仿真需要的测试仪器均可直接从屏幕上选取;(2)软件仪器的控制面板外形和操作方式都与实物相似,可以实时显示测量结果。(3)EWB软件带有丰富的电路元件库,提供多种电路分析方法。(4)作为设计工具,它可以同其它流行的电路分析、设计和制板软件交换数据。(5)EWB还是一个优秀的电子技术训练工具,利用它提供的虚拟仪器可以用比实验室中更灵活的方式进行电路实验,仿真电路的实际运行情况,熟悉常用电子仪器测量方法。常见硬件设计5种EDA工具——Altium DesignerAltium Designer 是原Protel软件开发商Altium公司推出的一体化的电子产品开发系统,主要运行在Windows操作系统。这套软件通过把原理图设计、电路仿真、PCB绘制编辑、拓扑逻辑自动布线、信号完整性分析和设计输出等技术的完美融合,为设计者提供了全新的设计解决方案,使设计者可以轻松进行设计,熟练使用这一软件必将使电路设计的质量和效率大大提高。Altium Designer 功能1、原理图设计2、印刷电路板设计3、FPGA的开发4、嵌入式开发5、3D PCB设计

常见硬件设计5种EDA工具——OrCAD

OrCAD 是一套在个人电脑的电子设计自动化套装软件,专门用来让电子工程师设计电路图及相关图表,设计印刷电路板所用的印刷图,及电路的模拟之用。OrCAD功能早在工作于DOS环境的ORCAD4.0,它就集成了电路原理图绘制、印制电路板设计、数字电路仿真、可编程逻辑器件设计等功能,而且它的界面友好且直观,它的元器件库也是所有EDA软件中最丰富的,在世界上它一直是EDA软件中的首选。ORCAD公司在2000年七月与CADENCE公司合并后,更成为世界上最强大的开发EDA软件的公司,它的产品ORCAD世纪集成版工作于WINDOWS95与WINDOWSNT环境下,集成了电原理图绘制,印制电路板设计、模拟与数字电路混合仿真等功能,它的电路仿真的元器件库更达到了8500个,收入了几乎所有的通用型电子元器件模块,它的强大功能导致了它的售价不菲,在北美地区它的世纪加强版就卖到了$7995。OrCAD优点1、图形化、平面化和层次化设计能力提高了原理图设计效率;2、与强大的元件信息系统(CIS)高度集成,促进优选器件和已有器件库的重用,可以加快原理图设计进程,降低项目成本;3、便于查找元件,并与MRP、ERP、PDM数据库实现高度集成;4、为用户提供超过200万的免费元件库,便于灵活选择设计元件;5、集中管理物料编号和器件信息;6、可进行数据流程、封装以及互联的在线设计规则检查;7、用户可以对元件、连线、网络、引脚和标题框进行灵活的编辑和定义;8、可以导入和导出所有常用的设计文件格式;9、宏记录器可用于复杂的原理图编辑和定制过程的录制。常见硬件设计5种EDA工具——MATLABMATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括MATLAB和Simulink两大部分。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中,为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案,并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言(如C、Fortran)的编辑模式,代表了当今国际科学计算软件的先进水平。MATLAB的优点1) 高效的数值计算及符号计算功能,能使用户从繁杂的数学运算分析中解脱出来;2) 具有完备的图形处理功能,实现计算结果和编程的可视化;3) 友好的用户界面及接近数学表达式的自然化语言,使学者易于学习和掌握;4) 功能丰富的应用工具箱(如信号处理工具箱、通信工具箱等) ,为用户提供了大量方便实用的处理工具。来 源 | 知乎@xinpianxiehui ☞商务合作:☏ 请致电 010-82306118 / ✐ 或致件 Tiger@chinaaet.com

电子单词卡、学习卡、听力宝……“非主流”教育硬件能撬动多大市场?

记者 | 查沁君

编辑 |

低价、便携、且有一定刚需性的轻型智能教育硬件正在形成它的“一亩三分地”。

“双减”一年多,智能教育硬件已经成为教培公司转型的一个共识。在琳琅满目的硬件品类中,早期备受关注的更多是学习机、智能台灯、学习桌椅等相对重型且价高的产品。

随着赛道内的竞争加剧,新的学习场景被逐渐挖掘,比如着眼于单词场景的电子单词卡、全学科知识点记忆的电子学习卡、以及英语听力训练的听力宝等。

以电子单词卡为例,其主要解决是中国人背单词的核心诉求。

据作业帮喵喵机产品负责人王西介绍,国内的英语学习人群在3亿人次,约5000万具有背单词、购买词典等相关需求。该人士还透露,自今年1月首次推出电子单词卡以来,10个月售出80万台,市占率达60%。

不到三个月,同类型产品相继出现在市面上。既有其老对手网易有道(NYSE:DAO)推出的电子单词卡M3,还有AI教育科技公司ROOBO推出的如布电子单词卡,以及北京外研社旗下品牌“外研通”推出的外研通词霸单词机等。

就连在教育硬件赛道布局略显迟缓的新东方(NYSE:EDU),也于近期上线其首款轻型教育硬件产品——新东方单词通。

新东方单词通研发负责人傅诗淇在直播间解释了研发初衷:“在学英语的过程中,不管是听说读写的哪一种能力,词汇都是根基。背单词也是绕不开的一个重点和痛点。”

界面教育从价格、内容以及产品差异化等方面梳理了目前市面上电子单词卡。在外观上,各大品牌均提供不同颜色、图案的外壳,以及护眼墨水屏。内容方面,覆盖的词书数量呈现明显差异。一些品牌已经可在英语外增加语文、政治、历史等学科内容。在多端联动上,部分品牌的电子单词卡可以通过绑定同一账号,实现多个智能学习设备的信息同步。

头部玩家们的入局和销量基本验证了单词卡市场的可行性。于教育公司而言,单词卡硬件成本低,试错成本也相对低。喵喵机电子单词卡产品经理李育洋透露,孵化该产品之初,团队只投入了常规项目20%的资源。

由于电子单词卡片机内部只搭载了相对简单的软件,整体相对较“轻”,利润空间却不小。据多知网援引卡片机产业链从业者数据,根据品牌渠道和选材不同,每个卡片机的硬件成本大概在30-80元之间。结合营销、人工等固定成本,行业内的平均利润率约在30%-50%间。

目前市面上单词卡片机价格普遍定价在160-360元间,单个品牌的高配版本会比低配版贵一百元左右。如果后续出货量较大,利润也会更加可观。

同类型的轻型智能教育硬件还有电子学习卡、听力宝。

不同于立足课桌场景的学习机,电子学习卡体量更小,可随身携带,但功能也更单一,主要是全学科知识点的记忆。

以喵喵智能学习卡为例,内容覆盖小初高全年龄段语、数、外等九大学科知识点,并对历届中高考试卷进行抓取和筛选,增加了高频考点标签。目前该产品目前还在内测阶段。

新东方近期也上线类似产品——背词宝。淘宝售价269元,券后209元。新东方旗舰店客服告诉界面教育,区别于单词通“主要是记单词”,专注于英语学科,版本更全;背词宝主打多学科学习,涵盖包括小初高语文古诗词和数学公式等,接近市面上“电子学习卡”产品的定位。

新东方在直播间还强调,背词宝没有任何二次收费。

听力宝的诞生也是以解决用户英语听说需求为出发点,是传统复读机的AI版。

以网易有道听力宝为例,该公司于去年10月推出该产品,一年后推出更新版,主要聚焦在内存、学科内容、素质教育等方面。

通过AI技术,用户在上传音频时,机器会自动生成中英文字幕,从而实现复读跟读;在内容上,英语、语文等学科知识也被加入其中。

为了增加和用户之间的互动,听力宝推出“同桌计划”——同地域、同年级的孩子汇聚在一个小组,根据个人不同的情况为他们提供单日的学习计划,孩子可以学习打卡,实时查看组内的动态排名。

“这个市场远比大家想象得大,这个产品也远比大家想象得复杂。我们在词典笔上所做的OS和智能化,未来很大可能也会扩展到听力宝上。”网易有道高级副总裁吴迎晖曾在媒体交流会上称。

据网易有道日前披露的双十一战绩,该公司在天猫、京东、抖音渠道的总销售额破1.2亿元,同比增长84%,电子词典笔依然占据C位,听力宝异军突起,在京东复读机类目中摘得销量、销售额的双冠。

上述轻型教育智能硬件之所以有不错的市场表现,本质还是瞄准了K12人群,具有一定刚需性,提供与英语学习、学科辅导相关的服务与内容,利用大数据和AI技术提高学习效率、减少无用功。

其诞生的更大背景是,“双减”后,家长及孩子的教培需求由全权委托给教育机构,转变成一半在校内解决,一半在家里解决。这些小的单一的教育智能硬件恰好满足了家长在家辅导以及孩子自学的问题。

“学习机更多是提供系统性的学习,但很多家长在辅导孩子的过程中,也需要一些及时反馈及工具辅助,如错题打印、作业检查、单词记背等,这些小的教育智能硬件恰恰满足了这一趋势。”多鲸资本合伙人葛文伟告诉界面教育。

对于教育公司而言,做一款“小”的教育智能硬件也有更多考量。

“能更好地获客,因为它更轻,这比传统0元课、1元课的转化再转化要轻多了。”葛文伟称,这些功能化的产品也能反复地在教育公司所谓的自适应图谱里增加更多的数据标签,多端联动能达到数据共享。

但由于成本低、门槛低,这些轻型教育智能硬件市场也变得更加拥挤了。

作业帮曾透露,自今年1月推出喵喵机电子单词卡以来,市面上已有近60家不同品牌推出100多个相似的产品形态,新品迭代节奏和密度也越来越快。

在葛文伟看来,竞争核心在于教育公司是否能够赋予产品足够的智能化。

“比如单词卡的关键不是让用户一个小时背1500个单词,而是通过大量的人工智能算法,更精准地捕捉到孩子的知识点缺陷跟盲区。最后拼的是效率,效率背后是每家公司在底层数据和算法上的能力。”葛文伟称。

中关村教育投资管理合伙人于进勇同样提到,人工智能在教育教学里的应用,通过持续新鲜的数据更新,来提供个性化的产品。

“大厂更有机会采用先进技术,通过批量化供应,降低成本,这是大厂的优势,小公司追起来可能比较困难,这种差距也会越来越大。”于进勇对界面教育称。

“内容和服务也是竞争的关键。” 于进勇表示,对于基础教育来讲,教学大纲是固定的,教学内容和教学方式是影响学习效率效果的重要因素。

网易有道CEO周枫告诉界面教育:“轻度学习产品有需求,销量其实不错。但从整体来看,轻度产品还不是学习硬件的主流。这个在很多行业都是这样,中高端或者说更重度的产品一般更加重要一些。”

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