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集成電路設計與集成系統范文1

【關鍵詞】 中小規模 集成電路 自動測試系統 設計

一、中小規模集成電路自動測試系統的組成

一般來講，中小規模集成電路自動測試系統由自動測試設備（ATE）軟件平臺、測試程序集（TPS）、自動測試設備（ATE）這三部分組成。

1.1 自動測試設備（ATE）軟件平臺

測試程序集在自動測試設備上的運行及開發平臺，稱為自動測試設備軟件平臺，即ATE軟件平臺。在ATE軟件平臺上可以實現數據管理、測試任務、測試程序開發、故障診斷、DUT測試以及硬件資源管理等功能。根據功能的不同進行劃分，可將ATE軟件平臺分為數據傳遞環境、測試程序集運行平臺以及測試程序集開發平臺這三部分。

1.2 測試程序集（TPS）

被測試對象、相關測試要求與測試程序集（TPS）之間的關系是非常密切的。一般而言，需用標準語言來編寫測試軟件，如C++、國際通用測試語言ATLAS等。測試程序集中的計算機執行測試軟件，可以對ATE中的開關組件、電源、測量單元以及電壓電流源等進行控制，并且能夠在芯片引腳上加入與之相匹配的激勵信號，同時在合適的時間對其響應信號進行測量，最后能夠對測量結果進行分析處理，并對那些可能引起故障的事件進行確定。

1.3自動測試設備（ATE）

ATE操作系統軟件控制硬件設備的運行，使之能夠提供被測試對象部件或電路要求的激勵，在此基礎上對不同連接點、端口或者引腳處的響應進行測量，最后根據測量結果判定被測對象的性能或功能是否滿足規范中的要求。

二、中小規模集成電路自動測試系統的設計

2.1自動測試系統軟件的設計

作為中小規模集成電路自動測試系統的關鍵和核心，自動測試系統軟件平臺能夠當作軟橋梁將被測試對象與測試資源緊密的聯系起來，而且自動測試系統的整體性能也會受到該軟件體系結構的直接影響。一般而言，標準化、組件化、層次化是軟件體系結構良好的表現特征，此外，該軟件的設計還需滿足儀器的互換性及測試程序的可移植性要求，而且必須具有一定的開放性，具體而言，即系統是可以重構的、功能模塊是可以重復使用的、軟件結構是可以裁減和擴充的。

一般來講，自動測試系統最底層驅動的設計形式表現為類：TTDrv，而且每個功能板的源文件都是相互獨立的，只需負責管理自己板塊的控制方法和數據，在接收到底層驅動函數通過接口板輸送過來的控制字之后，各個功能板利用 FPGA譯碼進行相應的控制和數據通訊。

2.2自動測試系統測試程序的設計

一般來講，系統中每個芯片的測試過程和測試電路都存在不同程度的差異，因此，在編寫測試程序時，一定要以每個芯片的特性為參照。由于用戶不可以隨意對底層驅動程序進行修改，因此在底層驅動程序之上再配置一個程序，即測試程序，就能夠滿足用戶所需，方便用戶的直接調用。測試程序的設計，避免了用戶因直接使用底層驅動而給系統帶來的致命危害。任一測試程序都有相應的工程與之對應，工程組可以允許工程的載入，因此，針對不同芯片的測試要求，用戶只需在工程組中找到測試所需的工程即可。一般而言，芯片參數的表現形式往往都設計為函數，因此，在測試過程中，用戶只需對測試參數進行選擇，然后點擊測試按鈕，就能立即顯示出測試結果。在集成電路中，每個芯片都對應著許多測試參數，而每個參數的測試條件和測試電路都存在一定的差別，因此，要改變測試電路，就必須根據需求對繼電器的切合狀態進行相應的改變，與此同時，按照測試條件，對芯片上激勵源輸出的方向和大小進行適當的改變。總之，自動測試系統測試程序的設計，為用戶避免了很多不必要的操作，該系統能夠自動完成良品率計算、數據記錄、分箱結果傳送、MAP圖繪制等一系列操作，有效的節省了測試時間、人力等資源。

2.3測試程序界面與人機交換過程

科學有序的界面能夠方便用戶對系統功能與信息的操作和了解，因此，根據不同的功能進行模塊劃分，可將自動測試系統分為可數據顯示界面、測試主窗口、數據圖表分析、數據統計界面、程序裝載及參數設置界面等。通常情況下，進入軟件系統首先看到的是開、關機界面，這個界面的設計目的主要是用來控制測試系統的上電與斷電，根據Pwc順序開啟電源后，系統圖標及指示燈被點亮，表明系統開啟功能正常，可以繼續進行測試相關操作。測試系統待機時，橘色指示燈變亮；關機時，綠色指示燈關閉；程序運行時遇到非正常中斷的情況時，系統電源會自動關閉。

三、總結

總而言之，中小規模集成電路自動測試系統具有很多優勢，如測試覆蓋面廣、測試速度快、測試精度高、成本低等。加強對中小規模集成電路自動測試系統的研究與設計，能夠進一步推進我國IC的研制，促進生產企業的快速發展，帶來巨大的經濟效益和社會效益。

集成電路設計與集成系統范文2

（武鋼工程技術集團計控公司 湖北 武漢 430080）

摘 要：針對加熱爐點火器設備分散，距離操作室較遠的特點，設計一套基于GPRS的加熱爐點火器遠程監控系統。重點介紹了監控中心的軟硬件設計。監控中心通過RS485通訊與各點火器交換數據，使用SIM900模塊通過GPRS網絡與Internet建立連接。最終實現底層點火器與Web客戶端的數據交換，達到對加熱爐點火器無線遠程監控的目的。

關鍵詞 ：點火器；RS485；SIM900；GPRS；遠程監控

中圖分類號：TP277 文獻標識碼：A doi：10．3969／j．issn．1665－2272．2015．10．041

收稿日期：2015－03－16

在國內外冶金行業領域，由于加熱爐溫有較高的溫控精度要求，并且需按一定的規律進行升溫、保溫等，所以各冶金企業都會使用點火器來精確控制其加熱爐溫度。點火器按生產工藝要求，人為控制其工作方式。由于點火器分布于加熱爐區各段，設備分散，并且有時距離操作室較遠，需要鋪設的電纜較長，同時還需要考慮現場的實際情況來施工，所以給點火器的安裝和后期改造以及維護工作帶來不便，并且成本較高。隨著網絡技術的發展，加熱爐點火器的遠程監控已經成為一種趨勢。通過遠程監控，技術人員無須親臨現場或惡劣的環境就可以監視并控制加熱爐點火器的運行狀態和采集各種參數，使操作人員“虛擬”地出現在許多監控地點，實現對點火器的遠程監控。利用現有的GPRS網絡資源，可節約遠程監控網絡構架成本，充分展現GPRS在遠程監控應用中的優越性。

1 系統總體結構設計

在基于GPRS的加熱爐點火器遠程監控系統設計中，整個系統的結構方式如圖1所示。

加熱爐點火器工作方式、火焰信號和報警數據通過RS485通訊和數據處理單元交換數據，數據處理單元由SIM900模塊通過GPRS無線網絡連接到Internet數據服務器，授權用戶通過Web瀏覽器登陸數據中心最終完成與底層點火器的數據交換。GPRS通訊單元采用SIMCOM公司推出的SIM900模塊，該模塊內嵌TCP／IP協議。數據處理單元采用高性能單片機C8051F340，C8051F340擁有兩個串口UART0和UART1，其中UART0通過485通訊與各加熱爐點火器交換數據，UART1與各SIM900模塊相連。C8051F340通過UART1使用AT指令控制SIM900模塊，以實現模塊的網絡登錄以及數據的發送與接收。

2 加熱爐點火器介紹

加熱爐點火器是本系統的監控對象。加熱爐點火控制器一般都由點火變壓器；火焰探測器、溫度傳感器；空氣閥、煤氣閥等組成。詳見圖2加熱爐點火器功能圖。由于不同加熱爐對爐內溫度有不同的要求，具體表現在點火及開閥時間有的不同，這些都由客戶端操作人員通過選擇點火器的工作方式來滿足不同的生產工藝要求。

3 監控中心硬件設計

數據處理單元負責把客戶端命令發送給點火控制器，以及由SIM900模塊經GPRS網絡把火焰信號和報警信號發送給客戶端。

3．1 監控中心總體方案設計

監控中心總體設計技術方案如圖3所示。C8051F340是整個系統的核心部分，外圍包括RS232接口電路、RS485接口電路、SIM900 GPRS模塊、電源電路、地址碼設定電路、鍵盤電路和顯示屏電路。C8051F340負責系統的運行、信息數據的處理，以及與外部擴展單元的通信，并完成與各個模塊的接口和通信工作。

3．2 部分關鍵電路設計

3．2．1 RS485接口電路

RS485接口電路如圖4所示。把C8051F340串口0設置為異步通訊口，外接SN65ALS176D芯片轉換成485總線信號，為了實現總線與單片機系統的隔離，在單片機和SN65ALS176D之間采用光耦隔離?？紤]到現場各種形式的干擾源，在485總線的輸出端采用穩壓管組成吸收回路。在SN65ALS176D的485信號輸出端串聯兩個電阻，這樣總線上的分機硬件故障就不會使整個總線的通訊受到影響。由于485通訊載體是雙絞線，它的特性阻抗是120Ω左右，所以在485網絡傳輸線的始端和末端接1只120Ω的電阻，以減少線路傳輸信號的反射。

3．2．2 SIM900模塊的電源電路

SIM900模塊采用3．4－4．5V的單電源供電，在一些情況下，信號傳輸的猝發會導致電壓跌落，這時電流損耗的峰值會達到2A，因此，電源必須提供到足夠2A的電流。同時，為了增強電源工作的穩定性，在輸入端和輸出端分別增加電容，布線的時候電容要離VBAT足夠近，電源線盡量寬，足夠短。圖5為SIM900模塊的參考電源電路。輸出電壓（VBAT）為4V。

3．2．3 SIM900模塊的串口通信電路

SIM900模塊的串口引腳定義如表1所示。

C8051F340和SIM900模塊串口都采用全雙工工作模式。根據傳統的DCE－DTE連接方式，C8051F340和SIM900模塊的串口連接如圖6所示。

3．2．4 SIM900模塊SIM卡電路

SIM300模塊支持外擴SIM 卡，SIM卡的接口電平由模塊內電壓穩壓器提供，正常電壓值為2．8V或1．8V，模塊自動檢測和匹配電壓適應SIM卡類型。復位后，所有引腳輸出低電平。SIM卡接口引腳定義如表2所示。

按是否需使用SIM＿PRESENCE引腳來檢測SIM卡存在，可分為6腳的SIM卡電路和8腳的SIM卡電路，該系統使用6腳的SIM卡，不使用SIMPRESENCE引腳，故將其懸空或接地。圖7為SIM卡接口電路，為了保護SIM卡，使用SMF05C做靜電保護。在I／O口串入22Ω的電阻用于匹配模塊和SIM卡之間的阻抗，在PCB布線時，SIM卡的外圍電路器件應該靠近SIM卡座。對于6引腳卡座，使用Amphenol C707 100M006 512 2型號卡座。

4 監控單元軟件設計

4．1 SIM900模塊的網絡連接

C8051F340通過串口1向SIM900模塊發送AT指令控制SIM900模塊進行Internet連接。從而與服務器建立TCP／IP連接，實現數據的傳輸。本系統用到的AT指令如表3所示。

SIM900模塊接入Internet進行TCP／IP連接的程序流程圖如圖8所示。

4．2 SIM900模塊數據接收和發送程序設計

利用SIM900模塊發送和接收數據是C8051F340單片機通過串口發送AT指令來操控。在發送數據的過程中，每次發送數據要先檢查網絡是否連接正常，如果網絡沒有連接，要先連接網絡。然后執行發送數據操作，發送數據流程圖如圖9所示。如果SIM900有數據發送過來，首先單片機會發送一個接收數據長度指令，收到應答后就可以讀取串口緩存器內的數據。數據接收程序流程圖如圖10所示。

4．3 數據處理單元主程序設計

數據處理單元的主要任務是采集點火器數據，接收Web客戶端的命令數據，最終實現雙方的數據交換。SIM模塊的Internet連接，數據的發送和接收都是通過數據處理單元利用AT指令來完成。由于GPRS網絡本身的特點，如果網絡長時間無數據通信，模塊會被強行踢下網絡，因此需要數據處理單元對模塊的網絡狀態定時檢查，維持通信鏈路。數據的接收采用中斷的形式來實現，有SIM900模塊數據傳輸過來，單片機就執行中斷服務程序，實現GPRS數據的接收。圖11為數據處理單元的主程序流程圖。

5 測試

測試表明，該數據處理單元可通過GPRS網絡快速與遠程數據監控中心服務器進行連接，并穩定地與服務器進行數據通信。圖12為數據處理單元與數據服務器成功連接后的登錄顯示界面。

6 結論

本設計對于加熱爐點火器的遠程監控有重要意義，很好的解決了集中監控，分散工作的問題。本系統利用SIM900模塊連接遠程服務器實現了數據的無線遠程傳輸。數據的傳輸不用再專門鋪設電纜和搭建專用網絡，利用現有的GPRS通訊資源，大大降低了成本。同時對于后期的維護也帶來了便利。

參考文獻

1李華．現代移動通信新技術：GPRS系統［M］．廣州：華南理工大學出版社，2001

集成電路設計與集成系統范文3

一、充分認識加快發展集成電路產業的重要性

集成電路產業對于現代經濟和社會發展具有高倍增性和關聯度。集成電路技術及其產業的發展，可以推動消費類電子工業、計算機工業、通信工業以及相關產業的發展，集成電路芯片作為傳統產業智能化改造的核心，對于提升整體工業水平和推動國民經濟與社會信息化發展意義重大。此外，微電子技術及其相關的微細加工技術與機械學、光學、生物學相結合，還能衍生出新的技術和產業。集成電路技術及其產業的發展已成為一個國家和地區調整產業結構、促進產業升級、轉變增長方式、改善資源環境、增強競爭優勢，帶動相關產業和領域跨越式發展的戰略性產業。

*省資源環境良好，集成電路設計和原材料生產具有比較優勢，具有一批專業從事集成電路設計和原材料生產的企業及水平較高的專業人才隊伍。*省消費類電子工業、計算機工業、通信工業以及利用信息技術改造傳統產業和國民經濟與社會信息化的發展為集成電路產業的發展提供了現實需求的空間。各級、各部門要高度重視集成電路產業的發展，有基礎有條件的地區要充分發揮地域優勢、資源優勢，加強規劃，因勢利導，積極組織和推動集成電路產業發展，加快招商引資步伐。省政府有關部門要切實落實國家和省扶持集成電路產業發展的各項政策，積極推動和支持*省集成電路產業的發展。

二、發展思路和原則

（一）發展思路。根據*省集成電路產業發展的基礎，當前以發展集成電路設計和原材料生產為重點，建成國內重要的集成電路設計和原材料生產基地。以內引外，促進外部資金、技術、人才和芯片加工、封裝、測試項目的進入，建立集成電路生產基地。

1.大力發展集成電路設計。充分發揮*省高校、科研單位、企業集成電路設計的基礎優勢，加快集成電路設計企業法人資格建立和集成電路設計企業資格認證的步伐，與信息產業和其他工業領域及國民經濟與社會信息化發展相結合，促進科研、生產、應用聯動，建立科研、生產、應用、服務聯合體，形成有利于集成電路設計企業成長和為企業生產發展服務的體制和機制，促進一批已具備一定基礎的集成電路設計企業盡快成長起來。進一步建立和完善有利于集成電路產業發展的政策環境，構筑有利于集成電路產業發展的支撐體系和服務體系，加強與海內外的合作與交流，加快人才培養和引進，加大對集成電路設計中心、公共技術平臺、服務平臺、人才交流培訓平臺建設的投入，重點培植3—5家集成電路設計中心，使之成為國內乃至國際有影響力的企業。加強人才、技術、資金、企業的引進，形成一大批集成電路設計企業和人才隊伍。密切跟蹤國際集成電路發展的新趨勢，大力發展和應用SOC技術、IP核技術，不斷提高自主創新能力，在消費類電子、通信、計算機、工業控制、汽車電子和其他應用電子產品領域形成發展優勢。

2.加快發展集成電路材料等支撐產業。以當前*省集成電路材料生產企業為基礎，通過基礎設施建設、技術改造、引進技術消化吸收再創新、合資合作和引導傳統產業向集成電路材料生產轉移，進一步壯大產業規模，擴大產品系列，增添新的產品品種，提高產品檔次。通過加快企業技術中心建設，不斷提高自主創新能力；通過拉長和完善產業鏈，積極發展高純水氣制備、封裝材料等上下游產品，提高配套能力；鼓勵半導體和集成電路專用設備儀器產業的發展。培養多個在國內市場占有率第一的自主品牌，擴大出口能力，把*省建設成為圍繞以集成電路用金絲、硅鋁絲、電路板用銅箔和覆銅板、柔性鍍銅板、金屬膜基板、電子陶瓷基板、集成電路框架和插座、硅晶體材料的研發和生產為主的集成電路支撐產業基地。

3.鼓勵發展集成電路加工產業。大力招商引資，通過集成電路設計和原材料生產的發展，促進省外、海外集成電路芯片制造、封裝和測試業向*省的轉移，推動*省集成電路芯片制造、封裝和測試產業的發展。

（二）發展原則。

1.政府推動原則。充分發揮各級政府在統籌規劃、宏觀調控、資源組織、政策扶持、市場環境建設等方面的作用，充分發揮社會各方面的力量，推動集成電路產業發展。

2.科研、生產、應用、服務聯動原則。建立科研、生產、應用、服務一體化體系，促進集成電路設計和最終產品相結合，集成電路設計和設計服務相結合，公共平臺建設和企業發展相結合，設計公司之間相結合，人才培訓和設計企業需求相結合。重點支持共性技術平臺、服務平臺、人才培訓平臺建設和科研、生產、應用一體化項目研發。

3.企業主體化原則。深化體制改革，加快集成電路設計中心認證，推動集成電路設計公司（中心）建設，建立符合國家扶持集成電路發展政策和要求的以企業為主體、自主經營、自負盈虧、自主創新、自*發展完善的集成電路產業發展體制和機制。

4.引進消化吸收與自主創新相結合原則。加強與海內外集成電路行業企業、人才的交流合作，創造適合集成電路產業發展的政策環境，大力引進資金、技術、人才，加快消化吸收，形成產業的自主創新能力，盡快縮短與發達國家和先進省市的差距。

5.有所為，有所不為原則。發揮*省優勢，重點發展集成電路設計、電路板設計制造和原材料生產，與生產應用相結合，聚集有限力量，聚焦可行領域，發揮基礎特長，形成專業優勢。

三、發展重點和目標

（一）發展重點。整合資源，集中政府和社會力量，建立公共和開放的集成電路設計技術服務平臺、行業協作服務平臺和人才交流培訓平臺。重點扶持建設以海爾、海信、浪潮、*大學、哈工大威海國際微電子中心、濱州芯科等在集成電路設計領域具有基礎和優勢的集成電路設計中心，建設青島、濟南集成電路設計基地，加快有關促進集成電路產業發展的配套政策、措施的制定，重點在以下領域實現突破。

1.集成電路設計業。以消費類電子、通信、計算機、工業控制、汽車電子、信息安全和其他應用電子產品領域為重點，以整機和系統應用帶動*省集成電路、電路板設計業的發展，培育一批具有自主創新能力的集成電路設計企業，開發一批具有自主知識產權的高水平的集成電路產品。

（1）重點開展SOC設計方法學理論和設計技術的研究，發揮其先進的整機設計和產業化能力，大力發展稅控收款機等嵌入式終端產品的SOC芯片，努力達到SOC芯片規?；a能力。開發采用先進技術的SOC芯片，應用于各類行業終端產品。

（2）強化IP核開發標準、評測等技術的研究，積極發揮IP核復用技術的優勢，以市場為導向，重點研發MCU類、總線類、接口類和低功耗嵌入式存儲器（SRAM）類等市場急需的IP核技術，加速技術向產品的轉化。

（3）順應數字音視頻系統的變革，以數字音視頻解碼芯片和視頻處理芯片為基礎，突破一批音視頻處理技術，提高*國電視整機等消費類電子企業的技術水平和核心競爭力。

（4）集中力量開展大規模通信、網絡、信息安全等專用集成電路的研究與設計，力爭取得突破性成果。

（5）重點發展廣泛應用于白色家電、小家電、黑色家電、水電氣三表、汽車電子等領域的芯片設計，在應用電子產品芯片設計領域形成優勢。

（6）發揮*省在工業控制領域的綜合技術、人才力量及芯片研發軟硬件資源等方面的優勢，重點發展部分工業控制領域的RISC、CISC兩種架構的芯片設計，并根據市場需求及時研發多種控制類芯片產品，形成一定優勢。

2.集成電路材料等支撐產業。充分利用*省現有集成電路材料生產企業的基礎條件，加快發展集成電路材料產業。重點發展集成電路用金絲、硅鋁絲、引線框架、插座等產品，同時注重銅箔、覆銅板、電子陶瓷基片、硅晶體材料及其深加工等產品的發展，形成國內重要的集成電路材料研發和生產加工出口基地。支持發展集成電路相關支撐產業，形成上下游配套完善的集成電路產業鏈。

（1）集成電路用金絲、硅鋁絲。擴大大規模集成電路用金絲、硅鋁絲的生產規模，力爭到2010年占國內市場份額80%以上。

（2）硅單晶、硅多晶材料。到2010年，3-6英寸硅單晶片由現在的年產600萬片發展到1000萬片；單晶棒由目前的年產100噸發展到200噸。支持發展高品質集成電路用多晶硅材料，填補省內空白，至2010年發展到年產3000噸。

（3）集成電路引線框架。到2010年，集成電路引線框架生產能力由目前的年產20億只提高到年產100億只。

（4）電子陶瓷基板。通過技改和吸引外資等措施，力爭到2010年達到陶瓷覆銅板年產160萬塊、陶瓷基片年產30萬平米的能力。

（5）銅箔、覆銅板。到2010年，覆銅板由目前的年產570萬張發展到800萬張，銅箔由目前的年產8500噸發展到10000噸。

（6）相關支撐產業。通過引進技術和產學研結合等多種形式，積極發展集成電路專用設備、環氧樹脂等塑封材料、柔性鍍銅板和金屬膜等基材、高純水氣制備等相關產業。

3.加快大規模、大尺寸集成電路芯片加工和有關集成電路封裝、測試企業的引進。

（二）發展目標。經過“*”期間的發展，基本建立和完善有利于*省集成電路產業發展的政策環境、支撐體系和服務體系，建成20-30家集成電路設計中心、2個集成電路設計基地，形成一大批集成電路設計企業、配套企業、咨詢服務企業，爭取引進3—5家集成電路芯片制造企業。政府支持集成電路產業發展的能力進一步增強，社會融資能力進一步提高，對外吸引和接納人才、技術、資金的能力進一步提高，集成電路設計、制造對促進*省信息產業發展、傳統產業改造和提升國民經濟與社會信息化水平發揮更大作用，并成為*省信息產業發展和綜合競爭力提升的重要支撐。促進*省集成電路材料產業做大做強，使其成為國內重要的產業基地。

四、主要措施和政策

（一）加強政府的組織和引導。制定*省集成電路產業發展中長期發展規劃，實施集成電路產業發展年度計劃，《*省支持和鼓勵集成電路產業發展產品指導目錄》，引導產品研發和資金投向。各地要加強本地集成電路產業發展環境建設，結合本地實際制定有利于集成電路產業發展和人才、資金、技術進入的政策措施。各有關部門要加強配合，制定相關配套措施，形成促進集成電路產業發展的合力。參照財政部、信息產業部、國家發改委《集成電路產業研究與開發專項資金管理暫行辦法》，結合*省信息產業發展專項資金的使用，對集成電路產業發展予以支持。具體辦法由省信息產業廳會同省財政廳等有關部門制定。

（二）加強集成電路設計公司（中心）認證工作。推動體制改革和產權改革，鼓勵科技人員在企業兼職和創辦企業，通過政策導向促進集成電路設計公司（中心）獨立法人資格的建立。按照國家《集成電路設計企業及產品認定暫行管理辦法》的有關規定，加強對*省集成電路產品及集成電路企業認定工作。

（三）加強人才引進與培養。加強對集成電路人才的培養和引進工作，鼓勵留學回國人員和外地優秀人才到*投資發展和從事技術創新工作，重點引進在國內外集成電路大企業有工作經歷、既掌握整機系統設計又懂集成電路設計技術的高層次專業人才。對具有普通高校大學本科以上學歷的外省籍集成電路專業畢業生來*省就業的，可實行先落戶后就業政策，對具有中級以上職稱的集成電路專業人才來*省工作的，有關部門要優先為其辦理相關人事和落戶手續。要加強集成電路產業人才培養，建立多層次的人才培養渠道，加強對企業現有工程技術人員的再培訓。在政策和待遇上加大對專業人才的傾斜，鼓勵國內外集成電路專業人才到*發展，建立起培養并留住人才的新機制。

（四）落實各項優惠政策。各級、各部門要切實落實《關于印發鼓勵軟件產業和集成電路產業發展若干政策的通知》及各項優惠政策，將集成電路設計、生產制造和原材料生產納入各自的科研、新產品開發、重點技術攻關計劃及技術中心、重點實驗室建設計劃，并給予優先支持和安排。集成電路設計企業適用軟件企業的有關政策，集成電路設計產品適用軟件產品的有關優惠政策，其知識產權受法律保護。對于批準建設的集成電路項目在建設期間所發生的貸款，省政府給予貸款利息補貼。按照建設期間實際發生的貸款利率補貼1.5個百分點，貼息時間不超過3年；在政府引導區域內建設的，貸款利息補貼可提高至2個百分點。

集成電路設計與集成系統范文4

建設集成電路設計相關課程的視頻教學資源，包括集成電路設計基礎理論課程講授視頻、典型案例設計講解視頻、集成電路制造工藝視頻等；構建集教師、博士研究生、碩士研究生和本科生于一體的設計數據共享平臺。集成電路設計是一項知識密集的復雜工作，隨著該行業技術的不斷進步，傳統教學模式在內容上沒法完全展示集成電路的設計過程和設計方法，尤其不能展示基于EDA軟件進行的設計仿真分析，這勢必會嚴重影響教學效果。另外，由于課時量有限，學生在課堂上只能形成對集成電路的初步了解，若在其業余時間能夠通過視頻教程系統地學習集成電路設計的相關知識，在進行設計時能夠借鑒共享平臺中的相關方案，將能很好地激發學生學習的積極性，顯著提高教學效果。

二、優化課程教學方式方法

以多媒體教學為主，輔以必要的板書，力求給學生創造生動的課堂氛圍；以充分調動學生學習積極性和提升學生設計能力的目標為導向[3]，重點探索啟發式、探究式、討論式、參與式、翻轉課堂等教學模式，激勵學生自主學習；在教學講義的各章節中添加最新知識，期末開展前沿專題討論，幫助學生掌握學科前沿動態。傳統教學模式以板書為主，不能滿足集成電路設計課程信息量大的需求，借助多媒體手段可將大量前沿資訊和設計實例等信息展現給學生。由于集成電路設計理論基礎課程較為枯燥乏味，傳統的“老師講、學生聽”的教學模式容易激起學生的厭學情緒，課堂教學中應注意結合生產和生活實際進行講解，多列舉一些生動的實例，充分調動學生的積極性。另外，關于集成電路設計的書籍雖然很多，但是在深度和廣度方面都較適合作為本科生教材的卻很少，即便有也是出版時間較為久遠，跟不上集成電路行業的快速發展節奏，選擇一些較新的設計作為案例講解、鼓勵學生瀏覽一些行業資訊網站和論壇、開展前沿專題講座等可彌補教材和行業情況的脫節。

三、改革課程考核方式

改革課程考核、評價模式，一方面通過習題考核學生對基礎知識和基本理論的掌握情況；另一方面，通過項目實踐考核學生的基本技能，加大對學生的學習過程考核，突出對學生分析問題和解決問題能力、動手能力的考察；再者，在項目實踐中鼓勵學生勇于打破常規，充分發揮自己的主觀能動性，培養學生的創新意識。傳統“一張試卷”的考核方式太過死板、內容局限，不能充分體現學生的學習水平。集成電路設計牽涉到物理、數學、計算機、工程技術等多個學科的知識，要求學生既要有扎實的基礎知識和理論基礎，又要有很好的靈活性。因此，集成電路設計課程的考核應該是理論考試和項目實踐考核相結合，另外，考核是評價學生學習情況的一種手段，也應該是幫助學生總結和完善課程學習內容的一個途徑，課程考核不僅要看學生的學習成果，也要看學生應用所學知識的發散思維和創新能力。

四、加強實踐教學

在理論課程講解到集成電路的最小單元電路時就要求學生首先進行模擬仿真實驗，然后隨著課程的推進進行設計性實驗，倡導自選性、協作性實驗。理論課程講授完后，在暑期學期集中進行綜合性、更深層次的設計性實驗。集成電路設計是一門實踐性很強的課程，必須通過大量的項目實踐夯實學生的基礎知識水平、鍛煉學生分析和解決問題的能力。另外，“設計”要求具備自主創新意識和團隊協作能力，應在實踐教學中鼓勵學生打破常規、靈活運用基礎知識、充分發揮自身特點并和團隊成員形成優勢互補，鍛煉和提升創新能力和團隊協作能力。

五、總結

集成電路設計與集成系統范文5

合理設置課程體系和課程內容，是提高人才培養水平的關鍵。2009年，黑龍江大學集成電路設計與集成系統專業制定了該專業的課程體系，經過這幾年教學工作的開展與施行，發現仍存在一些不足之處，于是在2014年黑龍江大學開展的教學計劃及人才培養方案的修訂工作中進行了再次的改進和完善。首先，在課程設置與課時安排上進行適當的調整。對于部分課程調整其所開設的學期及課時安排，不同課程中內容重疊的章節或相關性較大的部分可進行適當刪減或融合。如：在原來的課程設置中，“數字集成電路設計”課程與“CMOS模擬集成電路設計”課程分別設置在教學第六學期和第七學期。由于“數字集成電路設計”課程中是以門級電路設計為基礎，所以學生在未進行模擬集成電路課程的講授前，對于各種元器件的基本結構、特性、工作原理、基本參數、工藝和版圖等這些基礎知識都是一知半解，因此對門級電路的整體設計分析難以理解和掌握，會影響學生的學習熱情及教學效果；而若在“數字集成電路設計”課程中添加入相關知識，與“CMOS模擬集成電路設計”課程中本應有的器件、工藝和版圖的相關內容又會出現重疊。在調整后的課程設置中，先開設了“CMOS模擬集成電路設計”課程，將器件、工藝和版圖的基礎知識首先進行講授，令學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“數字集成電路設計”課程的學習中，對于應用各器件進行電路構建時會更加得心應手，達到較好的教學效果，同時也避免了內容重復講授的問題。此外，這樣的課程設置安排，將有利于本科生在“大學生集成電路設計大賽”的參與和競爭，避免因學期課程的設置問題，導致學生還未深入地接觸學習相關的理論課程及實驗課程，從而出現理論知識儲備不足、實踐操作不熟練等種種情況，致使影響到參賽過程的發揮。調整課程安排后，本科生通過秋季學期中基礎理論知識的學習以及實踐操作能力的鍛煉，在參與春季大賽時能夠確保擁有足夠的理論知識和實踐經驗，具有較充足的參賽準備，通過團隊合作較好地完成大賽的各項環節，贏取良好賽果，為學校、學院及個人爭得榮譽，收獲寶貴的參賽經驗。其次，適當降低理論課難度，將教學重點放在掌握集成電路設計及分析方法上，而不是讓復雜煩瑣的公式推導削弱了學生的學習興趣，讓學生能夠較好地理解和掌握集成電路設計的方法和流程。第三，在選擇優秀國內外教材進行教學的同時，從科研前沿、新興產品及技術、行業需求等方面提取教學內容，激發學生的學習興趣，實時了解前沿動態，使學生能夠積極主動地學習。

二、變革教學理念與模式

CDIO（構思、設計、實施、運行）理念，是目前國內外各高校開始提出的新型教育理念，將工程創新教育結合課程教學模式，旨在緩解高校人才培養模式與企業人才需求的沖突[4]。在實際教學過程中，結合黑龍江大學集成電路設計與集成系統專業的“數?；旌霞呻娐吩O計”課程，基于“逐次逼近型模數轉換器（SARADC）”的課題項目開展教學內容，將各個獨立分散的模擬或數字電路模塊的設計進行有機串聯，使之成為具有連貫性的課題實踐內容。在教學周期內，以學生為主體、教師為引導的教學模式，令學生“做中學”，讓學生有目的地將理論切實應用于實踐中，完成“構思、設計、實踐和驗證”的整體流程，使學生系統地掌握集成電路全定制方案的具體實施方法及設計操作流程。同時，通過以小組為單位，進行團隊合作，在組內或組間的相互交流與學習中，相互促進提高，培養學生善于思考、發現問題及解決問題的能力，鍛煉學生團隊工作的能力及創新能力，并可以通過對新結構、新想法進行不同程度獎勵加分的形式以激發學生的積極性和創新力。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生得分，而是以畢業論文的撰寫要求，令每一組提供一份完整翔實的數據報告，鍛煉學生撰寫論文、數據整理的能力，為接下來學期中的畢業設計打下一定的基礎。而對于教師的要求，不僅要有扎實的理論基礎還應具備豐富的實踐經驗，因此青年教師要不斷提高專業能力和素質。可通過參加研討會、專業講座、企業實習、項目合作等途徑分享和學習實踐經驗，同時還應定期邀請校外專家或專業工程師進行集成電路方面的專業座談、學術交流、技術培訓等，進行教學及實踐的指導。

三、加強EDA實踐教學

首先，根據企業的技術需求，引進目前使用的主流EDA工具軟件，讓學生在就業前就可以熟練掌握應用，將工程實際和實驗教學緊密聯系，積累經驗的同時增加學生就業及繼續深造的機會，為今后競爭打下良好的基礎。2009—2015年，黑龍江大學先后引進數字集成電路設計平臺Xilinx和FPGA實驗箱、華大九天開發的全定制集成電路EDA設計工具Aether以及Synopsys公司的EDA設計工具等，最大可能地滿足在校本科生和研究生的學習和科研。而面對目前學生人數眾多但實驗教學資源相對不足的情況，如果可以借助黑龍江大學的校園網進行網絡集成電路設計平臺的搭建，實現遠程登錄，則在一定程度上可以滿足學生在課后進行自主學習的需要[5]。其次，根據企業崗位的需求可合理安排EDA實踐教學內容，適當增加實踐課程的學時。如通過運算放大器、差分放大器、采樣電路、比較器電路、DAC、邏輯門電路、有限狀態機、分頻器、數顯鍵盤控制等各種類型電路模塊的設計和仿真分析，令學生掌握數字、模擬、數?；旌霞呻娐返脑O計方法及流程，在了解企業對于數字、模擬、數模混合集成電路設計以及版圖設計等崗位要求的基礎上，有針對性地進行模塊課程的學習與實踐操作的鍛煉，使學生對于相關的EDA實踐內容真正融會貫通，為今后就業做好充足的準備。第三，根據集成電路設計本科理論課程的教學內容，以各應用軟件為基礎，結合多媒體的教學方法，選取結合于理論課程內容的實例，制定和編寫相應內容的實驗課件及操作流程手冊，如黑龍江大學的“CMOS模擬集成電路設計”和“數字集成電路設計”課程，都已制定了比較詳盡的實踐手冊及實驗內容課件；通過網絡平臺，使學生能夠更加方便地分享教學資源并充分利用資源隨時隨地地學習。

四、搭建校企合作平臺

集成電路設計與集成系統范文6

關鍵詞：工程需求；集成電路設計；實踐；驗證

中圖分類號：G647 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）44-0089-02

集成電路設計是學科交叉特性顯著的一個學科，且其發展日新月異，技術更新非常快，而其主要的更新點體現在工藝水平、設計思想和設計手段上。例如，在設計SOC等大規模集成電路時，設計者首先要全方位地把握系統的主體框架，另外還要注重各個環節中的細節，有效利用EDA軟件來精確地實現設計并驗證其正確性。目前大多數高校開設的集成電路設計課程融入了多媒體教學，但多媒體教學多局限于PPT課件教學，雖然在教學內容上與過去的板書教學相比得到了很大的擴充，但從教學體系上說對于工程化設計流程的介紹缺乏連貫性、完整性，各個知識點的介紹相對來說較為孤立，學生對所學知識的理解無法融會貫通，對工程化設計的理解停留在概念的層面上。目前課程安排中普遍采用理論教學為主，存在實踐環節過少、實踐環節不成完備體系等問題。學生工程實踐能力不能得到有效提升，用人單位需要花大量的時間和人力對應屆學生進行培訓；學生容易產生挫折情緒，不能快速適應崗位需求。本教改通過對目前國內急需集成電路設計人才的現狀的思考，對集成電路設計課程的教學進行改革，實施以工程需求為導向，以工程界典型數字集成電路設計和驗證流程為主線的閉環式教學。在國家急需系統級集成電路設計實用型工程人才的指導思想下，在工科院校要培養能為社會所用工程人才的辦學宗旨下，以開發學生潛力、提高學生自主學習積極性為目的，結合用人單位的用人需求，我院集成電路設計課程嘗試閉環教育，即課程的章節設置參照工程界數字集成電路系統的典型設計流程，知識內容涵蓋從設計到流片生產甚至測試的每一個環節，而每一個重要環節都有工程實驗與之相對應，形成完備的閉環知識體系。本教改項目閉環教育可分為理論教育環節和實驗教育環節。

一、理論教育環節

閉環教育中的理論教育以工程界大型數字集成電路設計的典型流程為教學切入點，然后以該流程為主線介紹各個階段涉及的理論知識和可供使用的EDA軟件，每次進入下一設計階段的講解前，都會重新鏈接至流程圖，見圖1所示。反復出現的設計流程圖，一方面可以加深學生對設計流程的印象；另一方面針對當前內容在流程中出現的位置，突出當前設計階段與系統設計的整體關聯，加強學生對各個設計階段的設計目的、設計方法、EDA軟件中參數設定偏重點的理解。這種教育方法區別于傳統的單純的由點及面的教育方法，避免出現只見樹木不見森林的情況，能夠在注重細節的同時加強整體觀念。

二、實踐教育環節

實踐教育環節主要是指與理論教育相配套結合的系列實驗。針對每個設計階段都安排相應的較為全面的實驗，與該階段的理論知識形成閉環。而且，所有的實驗基本可按照從系統設計開始到流片、測試的完整設計流程串接起來。

圖1 大型數字集成電路設計的典型流程

實驗指導書撰寫了前端設計內容，在數字集成電路系統初期的系統分析、功能模塊劃分、具體硬件語言描述編譯階段，加入以硬件語言描述、編譯、仿真為偏重的上機實驗，目的是學習良好的系統全局觀，掌握過硬的代碼編寫能力，并將設計下載至FPGA中作為初步的硬件設計驗證手段；撰寫了后端設計內容，采用Cadence公司的自動布局布線器SE進行布局布線，介紹面向數字化集成電路的標準化單元概念及其相關工藝庫文件的作用，著重講授從網表到版圖的轉化過程以及需要注意的問題，如電源網絡的合理布局、時鐘網絡的時序匹配及平衡扇出等方面的考慮。利用版圖編輯器Virtuoso Layout進行版圖驗證，介紹標準單元版圖與定制版圖的區別、版圖設計與工藝制程的關系，重點在于使學生在對版圖建立感性認識的同時對IP保護有更深層次的理解。Verilog仿真器進行版圖后仿真實驗，強調版圖寄生參數對系統功能、時序的影響，后仿真時序文件反標的含義；明確后仿真對于保證設計正確性的意義；培養認真負責的驗證思想。

實踐教育環節大致分為前端設計階段、后端設計階段、測試階段。

1.前端設計階段。在數字集成電路系統初期的系統分析、功能模塊劃分、具體硬件語言描述編譯階段，加入以硬件語言描述、編譯、仿真為偏重的上機實驗，目的是學習良好的系統全局觀，掌握過硬的代碼編寫能力，并將設計下載至FPGA中作為初步的硬件設計驗證手段。

2.后端設計階段。針對數字集成電路的特點，安排面向MPW流片的實驗，介紹將電路轉化為高可靠性版圖的主要步驟。該實驗分三個階段：①采用Cadence公司的自動布局布線器SE進行布局布線，介紹面向數字化集成電路的標準化單元概念及其相關工藝庫文件的作用，著重講授從網表到版圖的轉化過程以及需要注意的問題，如電源網絡的合理布局、時鐘網絡的時序匹配及平衡扇出等方面的考慮；②版圖編輯器Virtuoso Layout進行版圖驗證，介紹標準單元版圖與定制版圖的區別、版圖設計與工藝制程的關系，重點在于使學生在對版圖建立感性認識的同時對IP保護有更深層次的理解；③Verilog仿真器進行版圖后仿真實驗，強調版圖寄生參數對系統功能和時序的影響、后仿真時序文件反標的含義，明確后仿真對于保證設計正確性的意義，培養認真負責的驗證思想。