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集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)范文第1篇

【關(guān)鍵詞】邏輯芯片；功能測試；FPGA；MFC

在最原始的測試過程中，對集成電路（Integrated Circuit，IC）的測試是依靠有經(jīng)驗(yàn)的測試人員使用信號發(fā)生器、萬用表和示波器等儀器來進(jìn)行測試的。這種測試方法測試效率低，無法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模大批量的測試。隨著集成電路的集成度和引腳數(shù)的不斷增加，工業(yè)生產(chǎn)上必須要使用新的適合大規(guī)模電路測試的測試方法。在這種情況下，集成電路的自動測試儀開始不斷發(fā)展。

現(xiàn)在國內(nèi)的同類型產(chǎn)品中，一部分采用了單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，這部分儀器分析速度慢，難以用于大規(guī)模的測試系統(tǒng)之中，并且在管腳的擴(kuò)展性上受到嚴(yán)重的限制。另一部分使用了DSP芯片，雖然功能上較為完善，但造價(jià)不菲，實(shí)用性能有限。本文的設(shè)計(jì)是基于FPGA實(shí)現(xiàn)邏輯芯片的功能故障測試。由于FPGA芯片價(jià)格的不斷下降和低端芯片的不斷出現(xiàn)，使用FPGA作為主控芯片可以更適合于市場，且有利于對性能進(jìn)行擴(kuò)展。實(shí)驗(yàn)表明，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，能對被測芯片進(jìn)行準(zhǔn)確的功能測試。

1.邏輯芯片功能測試的基本理論簡介

功能測試也稱為合格―不合格測試，它決定了生產(chǎn)出來的元件是否能正常工作。一個(gè)典型的測試過程如下：將預(yù)先定義的測試模板加載到測試設(shè)備中，它給被測元件提供激勵和收集相應(yīng)的響應(yīng)；需要一個(gè)探針板或測試板將測試設(shè)備的輸入、輸出與管芯或封裝后芯片的相應(yīng)管腳連接起來。測試模板指的是施加的波形、電壓電平、時(shí)鐘頻率和預(yù)期響應(yīng)在測試程序中的定義。

元件裝入測試設(shè)備，測試設(shè)備執(zhí)行測試程序，將輸入模板序列應(yīng)用于被測元件，比較得到的和預(yù)期的響應(yīng)。如果觀察到不同，則表示元件出錯(cuò)，即該元件功能測試不合格。

2.測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)

該測試系統(tǒng)由下位機(jī)硬件電路和上位機(jī)測試軟件兩大部分構(gòu)成。系統(tǒng)采用功能模塊化設(shè)計(jì)，控制靈活，操作簡單，而且采用ROM存儲測試向量表庫，方便以后的芯片型號添加和擴(kuò)展，有很好的實(shí)際應(yīng)用性。

2.1 硬件設(shè)計(jì)

控制器模塊選用Altera的FPGA芯片EP3C16Q240C8N，配置芯片選用EPCS4?？刂破饔墒褂肰erilogHDL硬件語言實(shí)現(xiàn)了包括串口接收模塊、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與測試保護(hù)模塊和串口發(fā)送模塊三個(gè)部分的功能設(shè)計(jì)。串口接收模塊完成與串口芯片MAX3232進(jìn)行通信，接收由上位機(jī)發(fā)送來的測試指令；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與測試保護(hù)模塊產(chǎn)生實(shí)現(xiàn)一個(gè)類似于D觸發(fā)器的保護(hù)器，對測試端的被測芯片輸出腳進(jìn)行雙保護(hù)，保證其在測試后的回測值不受初值影響；串口發(fā)送模塊將測試后得到的數(shù)據(jù)組合為一個(gè)回測寄存器，并按照串口通信協(xié)議將回測數(shù)據(jù)發(fā)送回上位機(jī)。

串口通信模塊選用MAX3232芯片，現(xiàn)串口的全雙工數(shù)據(jù)傳輸。

2.2 軟件設(shè)計(jì)

3.系統(tǒng)測試驗(yàn)證

3.1 常規(guī)測試

以芯片74LS08為例，測試流程如下：

（1）使用Microsoft Office Access 2003軟件建立測試數(shù)據(jù)庫，并在數(shù)據(jù)庫中建立幾款不同被測芯片的測試數(shù)據(jù)。

（2）在芯片型號檢索對話框中輸入“74LS08”型號后，點(diǎn)擊“確定”按鈕即可完成芯片檢索的流程。

（3）自動測試模式下，系統(tǒng)將調(diào)用數(shù)據(jù)庫中被測芯片的完整測試數(shù)據(jù)，并且完成整個(gè)測試集的循環(huán)測試。

3.2 故障測試

此時(shí)，如果被測芯片依然為74LS00芯片，而從上位機(jī)的數(shù)據(jù)庫中重新調(diào)入74LS00芯片的測試信息進(jìn)行測試，其測試結(jié)果則顯示為“該芯片功能測試全部通過”。其顯示界面如圖3所示。由此可以驗(yàn)證，測試系統(tǒng)對芯片功能故障的判斷十分準(zhǔn)確，并且測試系統(tǒng)可以準(zhǔn)確的識別存在故障的測試矢量位置，以便于用戶進(jìn)行進(jìn)一步的分析。

4.結(jié)論

本文用FPGA進(jìn)行了一個(gè)芯片功能測試系統(tǒng)，并對其功能進(jìn)行了驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該系統(tǒng)測試方法簡單，測試過程迅速，測試結(jié)果準(zhǔn)確。該系統(tǒng)為芯片功能測試提供了一個(gè)很好的解決方案，具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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[4]張偉偉.混合電路仿真中的元件建模與故障建模技術(shù)研究[D].武漢：華中科技大學(xué)，2008.

集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)范文第2篇

關(guān)鍵詞：交通工程；供配電系統(tǒng)；新技術(shù)

Abstract: highway traffic engineering system, have their own unique power supply system design requirements. The design requirements, different from the general power supply system of content, has the characteristics of its own, to the electric equipment requirements will be required. In this paper, the traffic engineering system of power supply system of its own characteristics in the introduction, and traffic engineering for distribution of some problems should pay attention to the aspects were discussed. And introduce new technologies related content.

Keywords: traffic engineering; For distribution system; New technology

中圖分類號：C913.32文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

1設(shè)計(jì)規(guī)范

交通工程供配電設(shè)計(jì)規(guī)范為建設(shè)部和交通部出臺的有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。其中建設(shè)部頒布的規(guī)范為強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)，為設(shè)計(jì)的基本原則。交通部的有關(guān)文件是行業(yè)指導(dǎo)意見，主要是具體針對交通工程設(shè)計(jì)內(nèi)容，包括各階段設(shè)計(jì)的目的、要求、說明、圖紙、表格和內(nèi)容。

(1)目前由建設(shè)部出臺的供配電設(shè)計(jì)有關(guān)的主要標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范是：

低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50054－95）；10kv及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50053－94）；供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50052－2009）；《3.6kV-40.5kV交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備》（GB3906-2006）。

(2)目前由交通部出臺的與交通工程供配電設(shè)計(jì)有關(guān)文件是：

公路工程基本建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)文件編制辦法（交公路發(fā)[2007]358號）；《公路建設(shè)市場信用信息管理辦法》；《公路隧道通風(fēng)照明設(shè)計(jì)細(xì)則》；《交通工程供電技術(shù)要求》；其中《交通工程供電技術(shù)要求》為根據(jù)全國交通工程設(shè)施（公路）標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會公布的標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目情況匯總，已納入近期計(jì)劃出臺的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

2負(fù)荷分級

根據(jù)對供電可靠性要求及中斷供電在政治、經(jīng)濟(jì)上所照成的影響，用電負(fù)荷共分為三級，但有關(guān)交通工程設(shè)備的負(fù)荷分級、分類在一般電力設(shè)計(jì)手冊中未見敘述。因此可根據(jù)對交通工程設(shè)備實(shí)際使用情況和相關(guān)設(shè)備在交通工程系統(tǒng)中的作用，通常將有關(guān)設(shè)備的負(fù)荷分級如下：

一級負(fù)荷

收費(fèi)島和收費(fèi)車道設(shè)備、收費(fèi)亭照明、應(yīng)屬于一級負(fù)荷。對于管理樓中的部分重要房間，如值班室、財(cái)務(wù)室、收銀室應(yīng)屬于一級負(fù)荷。各級通信系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備，機(jī)房電源應(yīng)屬于一級負(fù)荷。

二級負(fù)荷

管理區(qū)內(nèi)建筑物的照明用電、收費(fèi)廣場照明、收費(fèi)大棚屬于二級負(fù)荷。

三級負(fù)荷

其它的各種負(fù)荷屬于三級負(fù)荷。

3主接線形式

目前交通工程設(shè)計(jì)任務(wù)一般可分為以下幾類：高速公路、大型橋梁、隧道。

3.1高速公路

在高速公路交通工程中，其變電站一般設(shè)置在管理中心、收費(fèi)站、服務(wù)區(qū)或養(yǎng)護(hù)工區(qū)內(nèi)，變電站間隔為20～30km。每個(gè)變電站內(nèi)均有三種類型的負(fù)荷存在。為保證高速公路特有的重要一、二級負(fù)荷的供電，按規(guī)范要求應(yīng)采用兩路獨(dú)立的電源供電，但一般高速公路沿線較難在各點(diǎn)都取得兩路獨(dú)立的電源，并且還需投入大量的資金架設(shè)雙電源線路，因此目前變電站的典型配置為采用以一路外接10kv電源作主電源，并在低壓側(cè)配備自啟動柴油發(fā)電機(jī)組以滿足一、二級負(fù)荷的供電要求?？紤]到自啟動柴油發(fā)電機(jī)從啟動到以額定功率運(yùn)行，需60秒以上的時(shí)間，所以對通信、監(jiān)控、收費(fèi)等系統(tǒng)的重要設(shè)備，要求各個(gè)分系統(tǒng)在重要設(shè)備前設(shè)置ups，以真正保證一類負(fù)荷的用電需要。

3.2大型橋梁

目前大型橋梁的主橋跨度一般在1000米左右，用電設(shè)備較多。除通常三大系統(tǒng)的設(shè)備外，還有航空燈、航標(biāo)燈、主塔電梯、結(jié)構(gòu)內(nèi)部照明、塔和纜的景觀照明等設(shè)備。在鋼結(jié)構(gòu)大橋中，還可能有內(nèi)部除濕機(jī)系統(tǒng)。這些設(shè)備的功率、使用時(shí)間、同時(shí)系數(shù)各不相同，總負(fù)荷較大。大橋變電站一般在兩岸各設(shè)一座或二座，采用兩路10kv進(jìn)線的雙電源外線方式，10kv側(cè)采用單母線分段，0.4kv側(cè)采用單母線分段方式運(yùn)行，將負(fù)荷按不同的負(fù)荷等級安排相應(yīng)的低壓柜內(nèi)，以滿足一、二級負(fù)荷的供電要求。在高低壓側(cè)均設(shè)置聯(lián)絡(luò)柜，正常時(shí)高、低壓母線分段運(yùn)行。并在低壓側(cè)配備自啟動柴油發(fā)電機(jī)組。

3.3隧道

隧道一般不獨(dú)立出現(xiàn)，當(dāng)其作為高速公路中的一段或大型橋梁的接線時(shí)，可參考以上內(nèi)容進(jìn)行考慮。

4主要設(shè)備選擇

交通工程供配電設(shè)計(jì)中的變電站規(guī)模一般不大，主要電氣設(shè)備包括變壓器、高壓柜、低壓柜。各種電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體雖然由于用途不同而具有特定的參數(shù)，但是它們卻具有共同的特點(diǎn)，就是承受電壓和電流通過，因此它們存在共同的基本要求：

1）在正常工作電流長期通過或短路電流短時(shí)通過時(shí)，發(fā)熱溫度都不應(yīng)超過允許限度；2）能承受短路電流所引起的電動力；3）具有一定的絕緣水平，能承受運(yùn)行中的長期工作電壓和可能發(fā)生的短時(shí)過電壓。

4.1變壓器

變壓器按其絕緣的種類可分成三類：(1)液體絕緣變壓器；(2)固體絕緣變壓器；(3)氣體絕緣變壓器目前使用較多的類型是油浸式低損耗變壓器和環(huán)氧樹脂澆鑄式變壓器，選擇類型時(shí)可以根據(jù)變壓器設(shè)置環(huán)境和投資規(guī)模綜合考慮。目前使用較多的類型是S11系列油浸式低損耗變壓器和SC系列環(huán)氧樹脂澆鑄式變壓器，選擇變壓器一般應(yīng)從變壓器容量、電壓、電流及環(huán)境條件幾方面綜合考慮。其中容量選擇應(yīng)根據(jù)交通工程中用電設(shè)備的容量、性質(zhì)和使用時(shí)間來確定所需的負(fù)荷量，以此來選擇變壓器容量。在正常運(yùn)行時(shí)，應(yīng)使變壓器承受的用電負(fù)荷為變壓器額定容量的75%~90%左右，達(dá)到變壓器的最佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行點(diǎn)。設(shè)備投入運(yùn)行后，如果實(shí)際測出的變壓器承受負(fù)荷小于50%時(shí)，建議更換小容量的變壓器。。

集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)范文第3篇

集成電路作為關(guān)系國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展全局的基礎(chǔ)性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)，是現(xiàn)代電子信息科技的核心技術(shù)，是國家綜合實(shí)力的重要標(biāo)志。鑒于我國集成電路市場持續(xù)快速的增長，對集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域的人員需求也日益增加。集成電路是知識密集型的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，但人才缺失的問題是影響集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要問題之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2012年我國對集成電路設(shè)計(jì)人才的需求是30萬人 [1-2]。為加大集成電路專業(yè)人才的培養(yǎng)力度，更好地滿足集成電路產(chǎn)業(yè)的人才需求，2003年教育部實(shí)施了“國家集成電路人才培養(yǎng)基地”計(jì)劃，同時(shí)增設(shè)了“集成電路設(shè)計(jì)和集成系統(tǒng)”的本科專業(yè)，很多高校都相繼開設(shè)了相關(guān)專業(yè)，大力培養(yǎng)集成電路領(lǐng)域高水平的骨干專業(yè)技術(shù)人才[3]。

黑龍江大學(xué)的集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)自2005年成立以來，從本科教學(xué)體系的建立、本科教學(xué)內(nèi)容的制定與實(shí)施、師資力量的培養(yǎng)與發(fā)展等方面進(jìn)行不斷的探索與完善。本文將結(jié)合多年集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)的本科教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以及對相關(guān)院校集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)本科教學(xué)的多方面調(diào)研，針對黑龍江大學(xué)該專業(yè)的本科教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析和研究探索，以期提高本科教學(xué)水平，切實(shí)做好本科專業(yè)人才的培養(yǎng)工作。

一、完善課程設(shè)置

合理設(shè)置課程體系和課程內(nèi)容，是提高人才培養(yǎng)水平的關(guān)鍵。2009年，黑龍江大學(xué)集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)制定了該專業(yè)的課程體系，經(jīng)過這幾年教學(xué)工作的開展與施行，發(fā)現(xiàn)仍存在一些不足之處，于是在2014年黑龍江大學(xué)開展的教學(xué)計(jì)劃及人才培養(yǎng)方案的修訂工作中進(jìn)行了再次的改進(jìn)和完善。

首先，在課程設(shè)置與課時(shí)安排上進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。對于部分課程調(diào)整其所開設(shè)的學(xué)期及課時(shí)安排，不同課程中內(nèi)容重疊的章節(jié)或相關(guān)性較大的部分可進(jìn)行適當(dāng)刪減或融合。如：在原來的課程設(shè)置中，“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程與“CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)”課程分別設(shè)置在教學(xué)第六學(xué)期和第七學(xué)期。由于“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程中是以門級電路設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，所以學(xué)生在未進(jìn)行模擬集成電路課程的講授前，對于各種元器件的基本結(jié)構(gòu)、特性、工作原理、基本參數(shù)、工藝和版圖等這些基礎(chǔ)知識都是一知半解，因此對門級電路的整體設(shè)計(jì)分析難以理解和掌握，會影響學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情及教學(xué)效果；而若在“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程中添加入相關(guān)知識，與“CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)”課程中本應(yīng)有的器件、工藝和版圖的相關(guān)內(nèi)容又會出現(xiàn)重疊。在調(diào)整后的課程設(shè)置中，先開設(shè)了“CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)”課程，將器件、工藝和版圖的基礎(chǔ)知識首先進(jìn)行講授，令學(xué)生對于各器件在電路中所起的作用及特性能夠熟悉了解；在隨后“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程的學(xué)習(xí)中，對于應(yīng)用各器件進(jìn)行電路構(gòu)建時(shí)會更加得心應(yīng)手，達(dá)到較好的教學(xué)效果，同時(shí)也避免了內(nèi)容重復(fù)講授的問題。此外，這樣的課程設(shè)置安排，將有利于本科生在“大學(xué)生集成電路設(shè)計(jì)大賽”的參與和競爭，避免因?qū)W期課程的設(shè)置問題，導(dǎo)致學(xué)生還未深入地接觸學(xué)習(xí)相關(guān)的理論課程及實(shí)驗(yàn)課程，從而出現(xiàn)理論知識儲備不足、實(shí)踐操作不熟練等種種情況，致使影響到參賽過程的發(fā)揮。調(diào)整課程安排后，本科生通過秋季學(xué)期中基礎(chǔ)理論知識的學(xué)習(xí)以及實(shí)踐操作能力的鍛煉，在參與春季大賽時(shí)能夠確保擁有足夠的理論知識和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，具有較充足的參賽準(zhǔn)備，通過團(tuán)隊(duì)合作較好地完成大賽的各項(xiàng)環(huán)節(jié)，贏取良好賽果，為學(xué)校、學(xué)院及個(gè)人爭得榮譽(yù)，收獲寶貴的參賽經(jīng)驗(yàn)。

其次，適當(dāng)降低理論課難度，將教學(xué)重點(diǎn)放在掌握集成電路設(shè)計(jì)及分析方法上，而不是讓復(fù)雜煩瑣的公式推導(dǎo)削弱了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生能夠較好地理解和掌握集成電路設(shè)計(jì)的方法和流程。

第三，在選擇優(yōu)秀國內(nèi)外教材進(jìn)行教學(xué)的同時(shí)，從科研前沿、新興產(chǎn)品及技術(shù)、行業(yè)需求等方面提取教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實(shí)時(shí)了解前沿動態(tài)，使學(xué)生能夠積極主動地學(xué)習(xí)。

二、變革教學(xué)理念與模式

CDIO（構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行）理念，是目前國內(nèi)外各高校開始提出的新型教育理念，將工程創(chuàng)新教育結(jié)合課程教學(xué)模式，旨在緩解高校人才培養(yǎng)模式與企業(yè)人才需求的沖突[4]。

在實(shí)際教學(xué)過程中，結(jié)合黑龍江大學(xué)集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)的“數(shù)模混合集成電路設(shè)計(jì)”課程，基于“逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器（SAR ADC）”的課題項(xiàng)目開展教學(xué)內(nèi)容，將各個(gè)獨(dú)立分散的模擬或數(shù)字電路模塊的設(shè)計(jì)進(jìn)行有機(jī)串聯(lián)，使之成為具有連貫性的課題實(shí)踐內(nèi)容。在教學(xué)周期內(nèi)，以學(xué)生為主體、教師為引導(dǎo)的教學(xué)模式，令學(xué)生“做中學(xué)”，讓學(xué)生有目的地將理論切實(shí)應(yīng)用于實(shí)踐中，完成“構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)踐和驗(yàn)證”的整體流程，使學(xué)生系統(tǒng)地掌握集成電路全定制方案的具體實(shí)施方法及設(shè)計(jì)操作流程。同時(shí)，通過以小組為單位，進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作，在組內(nèi)或組間的相互交流與學(xué)習(xí)中，相互促進(jìn)提高，培養(yǎng)學(xué)生善于思考、發(fā)現(xiàn)問題及解決問題的能力，鍛煉學(xué)生團(tuán)隊(duì)工作的能力及創(chuàng)新能力，并可以通過對新結(jié)構(gòu)、新想法進(jìn)行不同程度獎勵加分的形式以激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)新力。此外，該門課程的考核形式也不同，不是通過以往的試卷筆試形式來確定學(xué)生得分，而是以畢業(yè)論文的撰寫要求，令每一組提供一份完整翔實(shí)的數(shù)據(jù)報(bào)告，鍛煉學(xué)生撰寫論文、數(shù)據(jù)整理的能力，為接下來學(xué)期中的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下一定的基礎(chǔ)。而對于教師的要求，不僅要有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)還應(yīng)具備豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，因此青年教師要不斷提高專業(yè)能力和素質(zhì)?？赏ㄟ^參加研討會、專業(yè)講座、企業(yè)實(shí)習(xí)、項(xiàng)目合作等途徑分享和學(xué)習(xí)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)還應(yīng)定期邀請校外專家或?qū)I(yè)工程師進(jìn)行集成電路方面的專業(yè)座談、學(xué)術(shù)交流、技術(shù)培訓(xùn)等，進(jìn)行教學(xué)及實(shí)踐的指導(dǎo)。

三、加強(qiáng)EDA實(shí)踐教學(xué)

首先，根據(jù)企業(yè)的技術(shù)需求，引進(jìn)目前使用的主流EDA工具軟件，讓學(xué)生在就業(yè)前就可以熟練掌握應(yīng)用，將工程實(shí)際和實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊密聯(lián)系，積累經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)增加學(xué)生就業(yè)及繼續(xù)深造的機(jī)會，為今后競爭打下良好的基礎(chǔ)。2009―2015年，黑龍江大學(xué)先后引進(jìn)數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)平臺Xilinx和FPGA實(shí)驗(yàn)箱、華大九天開發(fā)的全定制集成電路EDA設(shè)計(jì)工具Aether以及Synopsys公司的EDA設(shè)計(jì)工具等，最大可能地滿足在校本科生和研究生的學(xué)習(xí)和科研。而面對目前學(xué)生人數(shù)眾多但實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源相對不足的情況，如果可以借助黑龍江大學(xué)的校園網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)集成電路設(shè)計(jì)平臺的搭建，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程登錄，則在一定程度上可以滿足學(xué)生在課后進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的需要[5]。

其次，根據(jù)企業(yè)崗位的需求可合理安排EDA實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，適當(dāng)增加實(shí)踐課程的學(xué)時(shí)。如通過運(yùn)算放大器、差分放大器、采樣電路、比較器電路、DAC、邏輯門電路、有限狀態(tài)機(jī)、分頻器、數(shù)顯鍵盤控制等各種類型電路模塊的設(shè)計(jì)和仿真分析，令學(xué)生掌握數(shù)字、模擬、數(shù)?；旌霞呻娐返脑O(shè)計(jì)方法及流程，在了解企業(yè)對于數(shù)字、模擬、數(shù)?；旌霞呻娐吩O(shè)計(jì)以及版圖設(shè)計(jì)等崗位要求的基礎(chǔ)上，有針對性地進(jìn)行模塊課程的學(xué)習(xí)與實(shí)踐操作的鍛煉，使學(xué)生對于相關(guān)的EDA實(shí)踐內(nèi)容真正融會貫通，為今后就業(yè)做好充足的準(zhǔn)備。

第三，根據(jù)集成電路設(shè)計(jì)本科理論課程的教學(xué)內(nèi)容，以各應(yīng)用軟件為基礎(chǔ)，結(jié)合多媒體的教學(xué)方法，選取結(jié)合于理論課程內(nèi)容的實(shí)例，制定和編寫相應(yīng)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)課件及操作流程手冊，如黑龍江大學(xué)的“CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)”和“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程，都已制定了比較詳盡的實(shí)踐手冊及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容課件；通過網(wǎng)絡(luò)平臺，使學(xué)生能夠更加方便地分享教學(xué)資源并充分利用資源隨時(shí)隨地地學(xué)習(xí)。

四、搭建校企合作平臺

集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)范文第4篇

【關(guān)鍵詞】集成電路；EDA；項(xiàng)目化

0 前言

21世紀(jì)是信息時(shí)代，信息社會的快速發(fā)展對集成電路設(shè)計(jì)人才的需求激增。我國高校開設(shè)集成電路設(shè)計(jì)課程的相關(guān)專業(yè)，每年畢業(yè)的人數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了市場的需求，因此加大相關(guān)專業(yè)人才的培養(yǎng)力度是各大高校的當(dāng)務(wù)之急。針對這種市場需求，我校電子信息工程專業(yè)電子方向致力于培養(yǎng)基礎(chǔ)知識扎實(shí)，工程實(shí)踐動手能力強(qiáng)的集成電路設(shè)計(jì)人才[1]。

針對集成電路設(shè)計(jì)課程體系，進(jìn)行課程教學(xué)改革。教學(xué)改革的核心是教學(xué)課程體系的改革，包括理論教學(xué)內(nèi)容改革和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)改革，旨在改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量，現(xiàn)已做了大量的實(shí)際工作，取得了一定的教學(xué)成效。改革以集成電路設(shè)計(jì)流程為主線，通過對主流集成電路開發(fā)工具Tanner Pro EDA設(shè)計(jì)工具的學(xué)習(xí)和使用，讓學(xué)生掌握現(xiàn)代設(shè)計(jì)思想和方法，理論與實(shí)踐并重，熟悉從系統(tǒng)建模到芯片版圖設(shè)計(jì)的全過程，培養(yǎng)學(xué)生具備從簡單的電路設(shè)計(jì)到復(fù)雜電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力，具備進(jìn)行集成電路設(shè)計(jì)的基本專業(yè)知識和技能。

1 理論教學(xué)內(nèi)容的改革

集成電路設(shè)計(jì)課程的主要內(nèi)容包括半導(dǎo)體材料、半導(dǎo)體制造工藝、半導(dǎo)體器件原理、模擬電路設(shè)計(jì)、數(shù)字電路設(shè)計(jì)、版圖設(shè)計(jì)及Tanner EDA工具等內(nèi)容，涉及到集成電路從選材到制造的不同階段。傳統(tǒng)的理論課程教學(xué)方式，以教師講解為主，板書教學(xué)，但由于課程所具有的獨(dú)特性，在介紹半導(dǎo)體材料和半導(dǎo)體工藝時(shí)，主要靠教師的描述，不直觀形象，因此引進(jìn)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)是對傳統(tǒng)教學(xué)的補(bǔ)充和完善，以多媒體教學(xué)為主，結(jié)合板書教學(xué)，以圖片形式展現(xiàn)各種形態(tài)的半導(dǎo)體材料，以動畫的形式播放集成電路的制造工藝流程，每一種基本電路結(jié)構(gòu)都給出其典型的版圖照片，使學(xué)生對集成電路建立直觀的感性認(rèn)識，充分激發(fā)教師和學(xué)生在教學(xué)活動中的主動性和互動性，提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。

2 實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的改革

實(shí)踐教學(xué)的目的是依托主流的集成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)平臺，讓學(xué)生初步掌握集成電路設(shè)計(jì)流程和基本的集成電路設(shè)計(jì)能力，為今后走上工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的教學(xué)方式是老師提前編好實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的要求，一步步來完成實(shí)驗(yàn)。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方式不能很好調(diào)動學(xué)生的積極性，再加上考核方式比較單一，學(xué)生對集成電路設(shè)計(jì)的概念和流程比較模糊，為了打破這種局面，實(shí)踐環(huán)節(jié)采用與企業(yè)密切相關(guān)的工程項(xiàng)目來完成。項(xiàng)目化實(shí)踐環(huán)節(jié)可以充分發(fā)揮學(xué)生的主動性，使學(xué)生能夠積極參與到教學(xué)當(dāng)中，從而更好的完成教學(xué)目標(biāo)，同時(shí)也能夠增強(qiáng)學(xué)生的工程意識和合作意識。

實(shí)踐環(huán)節(jié)選取CMOS帶隙基準(zhǔn)電壓源作為本次實(shí)踐教學(xué)的項(xiàng)目。該項(xiàng)目來源于企業(yè)，是數(shù)模轉(zhuǎn)換器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器的一個(gè)重要的組成模塊。本項(xiàng)目從電路設(shè)計(jì)、電路仿真、版圖設(shè)計(jì)、版圖驗(yàn)證等流程對學(xué)生做全面的訓(xùn)練，使學(xué)生對集成電路設(shè)計(jì)流程有深刻的認(rèn)識。學(xué)生要理解CMOS帶隙基準(zhǔn)電壓源的原理，參與到整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，對整個(gè)電路進(jìn)行仿真測試，驗(yàn)證其功能的正確性，然后進(jìn)行各個(gè)元件的設(shè)計(jì)及布局布線，最后對版圖進(jìn)行了規(guī)則檢查和一致性檢查，完成整個(gè)電路的版圖設(shè)計(jì)和版圖原理圖比對，生成GDS II文件用于后續(xù)流片[2]。

CMOS帶隙基準(zhǔn)電壓源設(shè)計(jì)項(xiàng)目可分為四個(gè)部分啟動電路、提供偏置電路、運(yùn)算放大器和帶隙基準(zhǔn)的核心電路部分。電路設(shè)計(jì)可由以下步驟來完成：

1）子功能塊電路設(shè)計(jì)及仿真；

2）整體電路參數(shù)調(diào)整及優(yōu)化；

3）基本元器件NMOS/PMOS的版圖；

4）基本單元與電路的版圖；

5）子功能塊版圖設(shè)計(jì)和整體版圖設(shè)計(jì)；

6）電路設(shè)計(jì)與版圖設(shè)計(jì)比對。

在整個(gè)項(xiàng)目化教學(xué)過程，參照企業(yè)項(xiàng)目合作模式將學(xué)生分為4個(gè)項(xiàng)目小組，每個(gè)小組完成一部分電路設(shè)計(jì)及版圖設(shè)計(jì)，每個(gè)小組推選一名專業(yè)能力較強(qiáng)且具有一定組織能力的同學(xué)擔(dān)任組長對小組進(jìn)行管理。這樣做可以在培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)能力的同時(shí)，加強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識。在整個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中，以學(xué)生探索和討論為主，教師起引導(dǎo)作用，給學(xué)生合理的建議，引導(dǎo)學(xué)生找出解決問題的方法。項(xiàng)目完成后，根據(jù)項(xiàng)目實(shí)施情況對學(xué)生進(jìn)行考核，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)。

3 教學(xué)改革效果與創(chuàng)新

理論教學(xué)改革采用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，以多媒體教學(xué)為主，結(jié)合板書教學(xué)，對集成電路材料和工藝有直觀感性的認(rèn)識，學(xué)生的課堂效率明顯提高，課堂氣氛活躍，師生互動融洽。實(shí)踐環(huán)節(jié)改革通過項(xiàng)目化教學(xué)方式，學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)興趣明顯提高，設(shè)計(jì)目標(biāo)明確，在設(shè)計(jì)過程中學(xué)會了查找文獻(xiàn)資料，學(xué)會與人交流，溝通的能力也得到提高。同時(shí)項(xiàng)目化教學(xué)方式使學(xué)生對集成電路的設(shè)計(jì)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)流程有了整體的認(rèn)識和把握，對元件的版圖設(shè)計(jì)流程有了一定的認(rèn)識。學(xué)生已經(jīng)初步掌握了集成電路的設(shè)計(jì)方法，但要達(dá)到較高的設(shè)計(jì)水平，設(shè)計(jì)出性能良好的器件，還需要在以后的工作中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)[3]。

4 存在問題及今后改進(jìn)方向

集成電路設(shè)計(jì)課程改革雖然取得了一定的成果，但仍存在一些問題：由于微電子技術(shù)發(fā)展速度很快，最新的行業(yè)技術(shù)在課堂教學(xué)中體現(xiàn)較少；學(xué)生實(shí)踐能力不高，動手能力不強(qiáng)。

針對上述問題，我們提出如下解決方法：

1）在課堂教學(xué)中及時(shí)引進(jìn)行業(yè)最新發(fā)展趨勢和（下轉(zhuǎn)第220頁）（上接第235頁）技術(shù)，使學(xué)生能夠及時(shí)接觸到行業(yè)前沿知識，增加與企業(yè)的合作；

2）加大實(shí)驗(yàn)室開放力度，建立一個(gè)開放的實(shí)驗(yàn)室供學(xué)生在課余時(shí)間自由使用，為學(xué)生提供實(shí)踐機(jī)會，并且鼓勵能力較強(qiáng)的學(xué)生參與到教師研項(xiàng)目當(dāng)中。

【參考文獻(xiàn)】

[1]段吉海.“半導(dǎo)體集成電路”課程建設(shè)與教學(xué)實(shí)踐[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2007，05（29）.

集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)范文第5篇

微電子技術(shù)專業(yè)簡介 本專業(yè)培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展，具有良好職業(yè)道德和人文素養(yǎng)，掌握微電子學(xué)基礎(chǔ)知識，具備集成電路設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、應(yīng)用開發(fā)及營銷等能力，從事集成電路設(shè)計(jì)、FPGA 應(yīng)用與開發(fā)、集成電路生產(chǎn)、電子產(chǎn)品開發(fā)以及 IC 產(chǎn)品營銷和技術(shù)支持等工作的高素質(zhì)技術(shù)技能人才。

主干課程：電子技術(shù)基礎(chǔ)、集成電路工藝原理、集成電路封裝與測試基礎(chǔ)、硬件描述語言(Verilog/VHDL)、數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)、IC 設(shè)計(jì)方法、數(shù)字系統(tǒng) CAD、FPGA 應(yīng)用開發(fā)、集成電路版圖設(shè)計(jì)等。

本專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后可在集成電路制造廠家、集成電路設(shè)計(jì)中心以及通信和計(jì)算機(jī)等信息科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域從事開發(fā)和研究工作。

微電子技術(shù)專業(yè)就業(yè)方向有哪些 就業(yè)方向：電子類企事業(yè)單位：半導(dǎo)體集成電路芯片制造、產(chǎn)品檢測、產(chǎn)品封裝、版圖設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制、生產(chǎn)管理、設(shè)備維護(hù)及技術(shù)研發(fā)。

學(xué)生可選擇到中、高等職業(yè)院校從事專業(yè)教學(xué)和管理工作，或到集成電路制造廠家、集成電路設(shè)計(jì)中心以及通信和計(jì)算機(jī)等信息科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域從事研究、開發(fā)及管理等工作，也可選擇微電子科學(xué)與工程、固體電子學(xué)、通信、計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科繼續(xù)深造，攻讀碩士研究生。

微電子技術(shù)專業(yè)主要職業(yè)能力 1.具備對新知識、新技能的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力;

2.具備熟練使用通用電子儀器、儀表及集團(tuán)電路相關(guān)測試設(shè)備的能力;

3.具備電子系統(tǒng)組裝調(diào)試能力;

4.具備從事集成電路應(yīng)用推廣工作的能力和銷售能力;

5.掌握數(shù)字系統(tǒng) Verilog/VHDL 編程及調(diào)試技能;

6.掌握集成電路前端(邏輯綜合)/后端工具(自動布局布線)的使用方法;

7.掌握集成電路版圖工具的使用方法;

8.掌握 FPGA 設(shè)計(jì)工具的使用方法;