Компьютерное проектирование электронных схем – первый шаг парадигмы виртуальной электроники при подготовке специалистов в области продвинутых технологий XXI века

Вид материалаАнализ
Подобный материал:

УДК 621.382(06) Электронные измерительные системы




В.П. ПЕТРОПАВЛОВСКИЙ, Д.А. АЗАРОВ

Московский инженерно-физический институт (государственный университет)


КОМПЬЮТЕРНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ СХЕМ – ПЕРВЫЙ ШАГ ПАРАДИГМЫ ВИРТУАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ ПРИ ПОДГОТОВКЕ СПЕЦИАЛИСТОВ
В ОБЛАСТИ ПРОДВИНУТЫХ ТЕХНОЛОГИЙ XXI ВЕКА



В докладе рассматриваются проблемы и опыт подготовки продвинутых специалистов в области радиоэлектроники на базе беспаяльных компьютерных технологий проектирования электронных схем, использующих САПР типа OrCAD.


Анализ современной российской системы вузовской подготовки специалистов в области радиоэлектроники показывает, что она остановилась на уровне 60-70 годов прошлого столетия и не соответствует требованиям продвинутых технологий электроники XXI века[1,2]. Сегодня науке и промышленности требуются системные интеграторы, свободно владеющими технологиями проектирования электронной аппаратуры на микроконтроллерах, ПЛИС и цифровых сигнальных процессорах (DSP-процессоры) и их высшей стадии – СБИС в виде "системы на кристалле", объединяющей на одном кристалле все электронные узлы ввода, обработки и вывода информации.

Ввиду известного плачевного состояния российской экономики, а, соответственно, и высшей школы, в области подготовки современных радиоэлектронщиков уже давно наступил кризис. Между тем, ряд известных преподавателей таких российских вузов, как МИФИ, МВТУ им. Баумана, МЭИ и ЛЭТИ пытаются за счет своего энтузиазма решать отдельные аспекты обучения студентов продвинутым технологиям в радиоэлектронике.

В настоящем докладе предлагается следующая концепция профессиональной инженерной подготовки системных интеграторов, проводимая на кафедре Электронных измерительных систем (ЭИС) факультета Автоматики и электроники: компьютерное проектирование аналоговых и цифровых электронных схем на базе САПР типа OrCAD и PCAD; проектирование электронных цифровых устройств и автоматов на микроконтроллерах, ПЛИС и цифровых сигнальных процессорах (DSP-процессоры); проектирование электронных систем на СБИС в виде "системы на кристалле".

В результате переговоров и помощи таких продвинутых микропроцессорных отечественных и западных фирм и компаний, как Фитон, НТЦ МК, ALTERA и т.д., а также руководства факультета Автоматики и электроники в настоящее время на кафедре ЭИС имеются программные и технические средства для постановки практических курсов и лабораторных практикумов по микроконтроллерам и ПЛИС. Такую же помощь готовы оказать и московские фирмы по внедрению в учебный процесс цифровых сигнальных процессоров (DSP-процессоры фирм TI и Analog Devices).

Однако в последнее время подготовка в МИФИ продвинутых системных интеграторов замедлилась ввиду всем известной смехотворной зарплаты вузовских работников. Поэтому преподаватели кафедры, опираясь на студентов старших курсов и аспирантов, реализуют в настоящее время только первую часть поставленной задачи, а именно - обучение студентов кафедры ЭИС компьютерным методам проектирования аналоговых и цифровых электронных схем на базе САПР типа OrCAD и PCAD. При этом в рамках УИР, ДПП и ДП разрабатывается и готовится лабораторный практикум по микроконтроллерам. Справедливости ради следует сказать, что на кафедре Микроэлектроники уже имеется такой практикум, но опять же экономические факторы препятствуют его внедрению в учебный процесс не только ф-та Автоматики и электроники, но и других подразделений МИФИ. Поэтому каждая кафедра института вынуждена по-своему решать поставленные в данном докладе задачи.

На кафедре ЭИС для студентов 4 курса на 7 и 8 семестрах читаются курсы машинных методов проектирования электронных схем и САПР ИС, позволяющих разрабатывать на компьютере принципиальные схемы, моделировать работу их аналоговых и цифровых узлов и на базе полученных результатов проектировать печатные платы. В результате студенты успешно овладевают "беспаяльной" технологией проектирования электронных устройств и систем. Данные курсы подкрепляются лабораторными практикумами в осеннем и весеннем семестрах. Практика показала, что эти курсы необходимо читать не только студентам кафедры ЭИС, но и всем группам факультета Автоматики и электроники и ряду кафедр других факультетов МИФИ.


Список литературы

  1. Петропавловский В.П. Волны продвинутых технологий – парадигма электроники XX-XXI веков/ Совещание по проекту “Новая специальность”. Тезисы докладов, М.: ДХ, выст. “Электроника” (компоненты. оборудование. технологии).- 2003, 4 октября-с.24-34.
  2. Петропавловский В.П. На новой волне? Виртуальная электроника в реалиях российских вузов / Поиск, № 42 (752), 17 октября 2003.-с.13.




________________________________________________________________________

ISBN 5-7262-0555-3. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2005. Том 1