集成電路的課程精選(九篇)

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第1篇：集成電路的課程范文

關鍵詞：集成電路設計;集成系統;本科專業;創新型人才;課程體系

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）35-0049-03

一、引言

集成電路產業是信息產業的基礎和核心，是推動信息產業發展的源泉和動力。國務院于2000年6月25日頒發了《鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的若干政策（18號）》，大力支持和鼓勵我國集成電路產業的發展。在國家政策的扶持下，我國集成電路設計業發展迅猛，伴隨著國內集成電路的發展，對集成電路設計相關人員的需求也日益增加。教育部于2003年開始批準設置“集成電路設計與集成系統”目錄外本科專業，2012年普通高等學校本科專業目錄中調整為特設專業，以適應國內對集成電路設計與應用人才的迫切需求，截止2014年，全國已有28所高校設置“集成電路設計與集成系統”本科專業。國務院于2011年1月28日頒發了《進一步鼓勵軟件產業和集成電路產業發展的若干政策（新18號）》，要求高校要進一步深化改革，加強集成電路設計相關專業建設，緊密結合產業發展需求及時調整課程設置、教學計劃和教學方式，加強專業師資隊伍、教學實驗室和實習實訓基地建設，努力培養國際化、復合型、實用型人才。

“集成電路設計與集成系統”專業涉及的新概念、新技術、新方法不斷涌現，是一個工程性和實踐性很強的本科專業。集成電路領域技術和管理人才嚴重不足、人才質量普遍不高已成為制約我國集成電路產業健康、快速發展的瓶頸。國家集成電路產業“十二五”發展規劃提出加強人才培養，著力發展芯片設計業，2014年6月，國務院印發《國家集成電路產業發展推進綱要》進一步指出，要著力發展集成電路設計業，加大人才培養力度。因此，研究適合本專業的理論與實踐并重融合的課程體系，培養創新型集成電路設計人才具有十分重要的現實意義和歷史意義。

二、集成電路設計與集成系統專業人才培養的特點

集成電路是推動當前經濟發展的重要技術，由于集成電路設計與集成系統領域發展迅速且新知識、新技術層出不窮，多學科交叉融合，畢業生就業具有國際性，要求教學體系和實踐平臺建設必須跟上最新的產業需求，才能培養出適合社會和企業需要的集成電路設計與集成系統創新型人才。在進行集成電路設計與集成系統領域創新型人才培養時我們需要緊緊抓住以下幾點。

1.集成電路設計與集成系統專業是新興專業，國內還沒有形成該專業的人才培養規范，目前國內各高校該專業的教學計劃是從國外或者相關專業延伸來的，系統性、完備性差，還沒有形成完整的知識體系。

2.集成電路設計與集成系統專業是一個涵蓋通信、計算機、集成電路等多領域的交叉學科，因此要利用綜合性學科知識為該類人才的素質培養服務，從注重單一知識和能力的培養，要轉變到注重綜合知識和能力的培養。

3.集成電路設計與集成系統是國家特設專業，根據高校自身辦學特色和市場需求設置的專業，需要針對企業對該類人才的需求，將企業需求融入課程體系，與企業聯合制定培養方案，建立核心課程體系，實時調整專業課程教學內容。

4.集成電路設計與集成系統專業具有較強的工程性和實踐性，不僅要具有較強理論知識基礎，而且要具有較好的工程實踐能力以及一定的創新能力，需要建立一種基于項目驅動的多層次的實踐教學體系，保障四年工程實踐訓練不斷線，逐步提升學生的工程實踐能力和創新能力。

三、集成電路設計與集成系統專業課程體系的構建

根據集成電路設計與集成系統專業人才培養特點，按照通信、計算機和集成電路融合發展的科學規律，結合我校學科專業優勢特色，確立了本專業人才培養的課程體系。

（一）人才培養目標

2006年全國科技大會上提出，到2020年，我國將建成創新型國家，使科技發展成為經濟社會發展的有力支撐。具有較強的自主創新能力是創新型國家的主要特征之一，只有培養具創新精神和創新能力的人才，才能提升自主創新能力。集成電路產業是關系國民經濟和社會發展全局的基礎性、先導性和戰略性產業，是最能體現科技進步對創新型國家貢獻率的行業。

因此，本專業旨在培養德、智、體、美全面發展，適應社會主義現代化建設和信息領域發展需要，掌握寬廣的人文知識、堅實的自然科學知識以及扎實的專業知識，具備工程實踐能力和創新能力，具有自主學習集成電路與集成系統領域前沿理論和技術的能力，能在集成電路與集成系統領域從事研究、設計、實現、應用的高素質創新型人才，為全面實現創新型國家提供強有力的支撐。

（二）人才培養規格

集成電路設計與集成系統專業是一個涵蓋通信、計算機、集成電路等多領域的交叉學科，如圖1所示。其中，圖1中①就是通信算法（應用）的直接IC（實現）化的ASIC、FPGA電路或者可重構電路;②就是算法（應用）的指令集合（體系結構）化的目標程序;③就是指令集合（體系結構）的IC（實現）化的處理器;④就是集成電路技術發展推動的先進處理器。

根據多學科融合發展和人才培養目標定位，確定了本專業知識、能力、素質的人才培養規格如下。

1.知識結構要求。（1）具有堅實的自然科學理論基礎知識、電路與系統的學科專業知識、必要的人文社會科學知識和良好的外語基礎。（2）具有通信系統、計算機系統結構、信號處理等相關學科領域的基礎知識。（3）掌握集成電路與集成系統領域的基礎知識和工程理論。（4）掌握集成電路與集成系統電子設計自動化（EDA）技術。

2.能力結構要求。（1）具有使用電子設計自動化（EDA）工具進行集成電路與集成系統設計的能力。（2）具有較強的科學研究、工程實踐及綜合運用所學知識解決實際問題的能力。（3）具有了解本專業領域的理論前沿、發展動態和獨立獲取知識的能力。（4）具有自主學習能力、創新能力、協同工作與組織能力。

3.素質結構要求。（1）具有良好的思想道德修養、職業素養、身心素質。（2）具有奉獻精神、人際交往意識和團結協作精神。（3）具有一定的文學藝術修養、科學的工程實踐方法。（4）具有一定的國際化視野、求實創新意識。

（三）課程體系

集成電路系統設計涵蓋“系統設計、邏輯設計、電路設計、版圖設計”四個設計層次，課程體系應覆蓋四個設計層次需要的所有知識點，各知識點之間要具有連貫性、系統性和完備性。集成電路設計與集成系統專業具有很強的工程性和實踐性，通過計算機應用能力、電子技術應用能力、嵌入式系統設計能力、集成電路設計能力以及工程創新能力的培養，強化學生的工程實踐能力和創新能力。集成電路設計與集成系統專業是一個多學科的交叉新興專業，課程體系中應該包含通信、計算機和集成電路的相關知識點，各知識點之間要具有交叉融合性。集成電路系統設計是一個高速發展的學科領域，知識和技術更新速度非常快，課程體系應該體現先進性，使得學生能夠接近先進的技術前沿，同時課程體系中也應該包含一些面向企業的工程設計與實踐的實用性課程，進一步提高學生的就業競爭力和工程創新能力。

因此，根據人才培養規格和特點以及課程體系的連貫性、系統性、完備性、融合性、先進性和實用性，結合我校自身優勢特色，構建了如下頁圖2所示的知識、能力、素質協調統一的理論與實踐并重融合的課程體系。課程體系以能力培養為導向，集中實踐環節為支撐，核心課程為基礎，一組集中實踐環節和核心課程培養一種能力。同時，設置綜合素質教育模塊和課外科技創新活動模塊，提升學生的工程素質和創新能力。

課程體系主要突出計算機應用能力、電子技術應用能力、嵌入式系統設計能力、集成電路設計能力以及工程創新能力的培養，進行分學年重點培養。第一學年主要培養學生的計算機應用能力，第二學年主要培養學生的電子技術應用能力，第三學年主要培養學生的嵌入式系統設計能力和集成電路設計能力，第四學年主要培養學生的工程創新能力，通過設置“數字集成電路”、“混合信號集成電路”、“嵌入式系統”三個方向課程模塊，實現人才的個性化培養。

通過嵌入式系統設計能力、集成電路設計能力和工程創新能力培養過程中的集中實踐環節和核心課程設置，將集成電路設計與通信/計算機相結合，體現課程體系的交叉融合性。將集成電路系統設計層次中的“系統設計”貫穿于工程創新能力、嵌入式系統設計能力培養，“邏輯設計”體現在電子技術應用能力培養中，通過“電路設計”與“版圖設計”實現集成電路設計能力的培養，實現了課程體系的系統性和完備性，通過教學內容的組織實現知識的連貫性。

課程體系設置了一系列集中實踐環節和獨立設課實驗（集成電路EDA技術實驗、微處理器設計實踐）以及課內實驗，在教學內容的組織上將軟件無線電（SDR）系統（包括算法、體系結構、集成電路）設計與實現的科研成果融入教學過程，實現四年工程實踐訓練不斷線，體現課程體系的工程性和實踐性。同時通過下一代無線通信系統的核心器件――SDR系統處理芯片設計為牽引，設置通信集成電路系統工程設計與實踐相關課程，采用世界主流EDA廠家先進EDA工具完成集成電路EDA技術實驗以及集成電路系統設計，實現課程體系的先進性和實用性。

（四）教學內容組織思路

以“高級語言程序匯編語言程序機器指令序列計算機組成（CPU、存儲器、輸入輸出、數據通路與控制單元）計算機部件設計計算機部件（FPGA和專用集成電路）實現整機（FPGA或專用集成電路）實現面向通信、信號處理領域系統（嵌入式系統、數字集成電路、模擬集成電路）設計與應用”為主線組織教學內容，體現知識的連貫性，培養學生的計算機應用能力、電子技術應用能力、嵌入式系統設計能力、集成電路設計能力。通過通信集成電路系統工程設計與實踐（包括數字集成電路工程設計與實踐、嵌入式SoC工程設計與實踐、模擬集成電路工程設計與實踐等），將軟件無線電（SDR）系統的設計與實現的科研項目成果融入課堂教學，貫徹我?！敖萄薪y一”辦學理念，突顯我校信息通信行業優勢特色，培養學生的工程創新能力。

四、結論

課程體系設置是專業建設中的關鍵核心問題，對人才的培養質量起決定性的作用。本文充分考慮了集成電路設計與集成系統專業多學科交叉融合、工程實踐性強等特點，結合我校本專業在通信專用集成電路設計、專用處理系統設計方面的優勢特色，形成了通信、計算機與集成電路設計相結合、理論教學與項目實踐相結合的課程體系。以能力培養為導向，以集成電路設計和嵌入式系統設計融合為主線組織教學內容，培養學生的集成電路設計與嵌入式系統設計（計算機應用、電子技術應用、微系統設計）能力，通過面向通信領域的集成電路與嵌入式系統工程設計與實踐，提高學生的工程創新能力。

參考文獻：

[1]國務院2011年4號文件.關于印發進一步鼓勵軟件產業和集成電路產業發展若干政策[J].軟件產業與工程，2011，（2）.

第2篇：集成電路的課程范文

關鍵詞：《電子線路》；課程改革；實踐教學

《電子線路》是一門技術基礎課，是為專業課學習打基礎的，起到承上啟下的作用。但是，高職院校《電子線路》課程教學普遍存在著以下幾個問題：（1）現行《電子線路》教材內容落后，以分離元件電路分析為主，集成電路介紹為輔的課程體系遠不能適應目前電子設備中集成電路大量推廣使用的客觀現實。（2）高職院?！峨娮泳€路》教材理論水準定位偏高，給自學能力、理解能力和知識接受能力還不強的職校生帶來了困難。（3）教學過程中重理論、輕實踐，重系統知識、輕專業需要和知識應用的問題表現得十分突出，這和職業教育要從學科型轉到職業能力型的要求相矛盾。因此我們要從教學思想、教材體系、教學內容、教學方法等各方面進行課程改革，以便建設《電子線路》新的課程體系。那么，如何使《電子線路》課程的教學更加符合培養學生職業能力的要求呢？下面結合教學實踐談談《電子線路》課程改革的基本思路。

適當降低理論深度，突出物理概念，理論聯系實際，使課程內容和體系更好地為高職院校教育這一層次服務高職院校培養的是懂技術、懂管理、能操作的應用型高級人才。在知識結構方面，基礎理論要少而精。然而就目前采用的全國統編《電子線路》教材來看，教材內容和結構基本上沒有擺脫大學教材的框架，某種意義上可以說是大學教材的濃縮，內容一般都較深，理論水準定位偏高，使得很多學生對教學內容難以理解消化。加之學生在前面課程的學習中形成了嚴格分析與計算的習慣，《電子線路》課上第一次碰到工程估算的概念，很不適應，于是學不懂《電子線路》的內容，造成了被動局面。因此必須降低教材的理論深度，對內容合理取舍、深入淺出，突出物理概念。對課程中有些較為復雜的公式，在講清物理意義的前提下可不作具體的推導，使教材內容和學生的知識能力相適應。對傳統的分析方法應有取舍，如三極管的電流放大作用，統編教材上沿用大學教材模式，從三極管內部載流子運動過程進行分析，學生很難理解。若采用三極管的電流分配關系進行分析，內容篇幅少了很多，學生對三極管的電流放大作用的概念就很容易接受。再如適用于分離元件功放電路的圖解法，負反饋放大器的開閉環算法等，可不再作為主要的電路分析法。對于像二極管整流，調諧放大器，功率放大器等內容，若能理論聯系實際，結合一些生產實例講授教學內容及其應用，還能起到事半功倍的效果。

緊跟電子技術的發展，改革課程內容和體系從教學法的觀點來看，課程體系恰當與否直接影響教學質量的好壞。一個好的課程體系，不僅要符合初學者的認識規律，而且應當注意經典理論與先進科技的適當結合。從上世紀60年代集成電路問世起，隨著電子技術的飛速發展，模擬集成電路塊的種類愈來愈多，功能愈來愈強，在許多電子設備中已經改變了用分離元件組裝電子線路的傳統作法。這就給電子技術人員的培訓方法及要求帶來新的要求，過去要求技術人員根據輸入和輸出條件逐級分配指標、逐級設計的傳統方法，而現在取而代之的是正確選擇和使用集成電路塊及其附加電路和接口電路等。因此，《電子線路》課程應在確保基礎的前提下，跟蹤電子技術的發展，建立以集成電路為主干的新課程體系，例如在講好半導體基本知識和講清基本放大電路概念的基礎上，圍繞著模擬集成電路講分離元件電路?？梢赃m當壓縮一些內容，如多級放大器的分析與設計、放大器微變等效電路分析法等。像負反饋放大器的分析、功率放大器等內容可以借助于集成電路進行討論。從而用較多的時間去培養和提高學生的實踐動手能力。

根據專業教學需要，專業工作需要和崗位職業能力的需要，確定課程教學內容傳統的教學模式是先有教材，教師根據教材編寫授課計劃，講授學科內容。編寫教材一方面要兼顧學科的系統性、完整性，同時又要考慮發行后教材使用的廣泛性，這樣的教材針對性自然不強。各專業對《電子線路》課程內容及深淺程度要求不盡相同，兩者差異的存在使得授課內容一定意義上脫離了專業需要，專業必需的內容沒有講，客觀上造成人力、物力的浪費和一些必需知識的殘缺。畢業生常感到“在學校學習的某些知識在工作中根本用不上”。許多畢業生不能很快上崗操作，需要一個較長的適應期。這從一個側面反映教學與崗位工作相脫節，學生的專業能力不適應工作崗位的需求，甚至滯后于科技的發展，所以在《電子線路》的教改中，我們應瞄準崗位目標，實施能力教學，不要過多地考慮知識容量，而以學生學習專業課和畢業后直接從事崗位需求為準講授課程內容。以下幾點在教學過程中值得考慮：（1）建立以職業能力為中心的課程體系，要針對培養職業能力的目標來定教學內容和教學大綱，要深刻理解專業課培養學生職業能力目標。針對不同專業制定《電子線路》所需要掌握的內容。（2）在給各專業班級分配任課教師時，一定要考慮該教師所學或者從事過的專業，盡可能做到專業與教學內容對口。（3）積極創造條件，爭取在三到四年內讓每位任課教師參加一定的專項生產實踐，以便更好地熟悉專業及其發展趨勢。（4）《電子線路》課程的各任課教師要經常和與其他專業課教師座談，及時掌握專業課教學對《電子線路》的要求，并結合專業課的實例來充實教學內容。

加強工程實踐訓練，實行三層次實踐教學《電子線路》課是實踐性很強的技術基礎課，對于培養和提高學生實踐動手能力，突出高職院校辦學特點具有顯著的作用，因此必須加強實踐教學環節。受過去學科型教育思想的影響，長期以來《電子線路》實驗依附于《電子線路》理論教學，實驗只是作為驗證理論的補充，而不是作為培養能力的重要途徑。實驗教學以二多（分離元件實驗多，驗證性實驗多）、二少（實驗課時少，實驗占本課程成績比例少）為主要特點。多數學生不重視實驗，往往是一看（看實驗指導書）、二抄（抄實驗數據）、三完成（完成實驗）。這幾年許多學校進行了實驗教學改革，適度增加了實驗課時，增多集成電路實驗次數，實驗單獨設課，這些都在一定程度上提高了實驗課的教學質量，加強了對學生能力的培養。但要從根本上提高學生的實踐動手能力，還是要從實驗課內容和教學方法上進行改革，其立足點是“學”而不是“教”，根本目的在于創造一個良好的教學環境，組織吸引學生積極主動地參與實驗教學過程，變被動實驗為主動實驗，激勵學生自主實驗學習，讓他們在實驗學習中學出興趣，獲得知識。三層次實踐教學正是基于這樣的考慮而設計的。所謂三層次實踐教學就是把實驗內容分為基本實驗、提高性實驗、綜合練習三個層次，各層次的實驗內容，要求及指導方法由淺入深，由易到難，以符合學生的認識規律，對基本技能、基本方法做到反復練習，做到“熟能生巧”?；緦嶒炇菍W生實驗基本理論、基本方法、基本技能等“三基”進行初步訓練?？砂才旁谇懊骝炞C理論的五個實驗中，內容包括常用儀表練習，常用元器件的識別、測試與應用，基本放大電路和運算放大電路的靜態、動態測試，測量數據的處理、誤差分析等。這樣安排便于學生入門，提高其實驗興趣，同時也為以后實驗打下基礎。電子儀表是電子實驗的工具，一定要熟練掌握其實驗方法，放大器的靜態、動態測試是電子實驗的基礎也要反復練習，掌握各種測試方法和技巧。提高性實驗安排在基本實驗之后的其他十個實驗中，內容有研究特性指標、分析與排除故障、焊接與調試電路，目的是進一步加強和提高學生實驗的“三基”。這時實驗講義可根據需要寫得簡明扼要，對一些基本要求安排得多一些，并且反復練習。有些內容如焊接實驗電路板、擬定實驗步驟、設計實驗記錄表格可在不同的實驗中讓學生完成其中的一項或兩項。綜合練習安排在期末，集中一段時間（三周或四周）進行，以培養技術人員應有的能力為主要任務，對學生進行綜合練習，在動手與動腦的協作中完成知識技能的結合，使之成為課程的綜合能力。具體有以下幾個方面：讀識繪制電路圖的能力；查閱技術資料的能力；選用器件和電路，分析估算電路的能力；搭接調試電路的能力；分析排除故障的能力；制作電路產品，解決工藝問題的能力。綜合練習教師只需給出練習課題和技術指標，其他具體工作如查資料、定方案、選擇電路、制作印刷電路板、選擇儀表、組織實驗、分析實驗結果等則是在教師的指導下由學生獨立完成。綜合練習課題選擇得是否適當直接關系到它的教學效果，在選題時既要考慮所選課題應能使學生綜合應用所學理論和技能，達到培養能力促進理論學習，促進技能訓練的目的，又要考慮學校的實際條件和學生的知識能力。注意不能脫離學生的原有實驗基礎，避免綜合性太強、太復雜，應使絕大多數學生經過努力可以在規定的時間內完成為標準。

當然，要保證課程改革順利進行，只有正確的改革思路還不夠，還需要一定的輔助條件作保證，如：（1）課時分配。目前高職院校《電子線路》課程中理論課時比較多，實踐課時比較少，在以能力為本位的新體系中，我們要在“必需、夠用”的前提下，精講理論，以便拿出更多的時間去加強實踐教學。（2）教師業務能力的提高?，F在任教《電子線路》課程的教師大都是大學或研究生畢業后直接分配到高職院校的，他們理論水平較高，實踐動手能力較差，不利于培養學生的動手能力，需要學校創造條件，逐步提高教師的實踐動手能力。（3）課程改革與專業改革的相容性。要提高學生能力，滿足崗位需求，單靠改革《電子線路》一門課程是不可能實現的，只有把《電子線路》課程改革和專業結構及專業課程改革結合起來同時進行，學生的專業能力才能提高，才能滿足崗位需求。

參考文獻

[1]康光華.電子技術基礎（第三版）[M].北京：高等教育出版社，1995.

[2]任為民.電子技術基礎課程設計[M].北京：中央廣播電視大學出版社，1997.

第3篇：集成電路的課程范文

【關鍵詞】數字電路；教學；仿真；層次化

仿真技術使用計算機來完成使電路設計過程中的大部分繁瑣的底層工作，為電子工程師提供了理想的設計工具[1]，也為課程教學提供了資源豐富的仿真平臺。立足于仿真工具的應用，根據教學內容的深度以及學生的能力水平，構建“多層次”的立體化教學平臺，有助于數字電路課程教學和學生實踐能力發展。

1 數字電路的教學

講授法和例舉法是數字電路課程中兩種常用的教學方法，教師對基本定理、方法進行系統的解釋和詳細分析論證或以典型例題說明元器件和芯片的功能和應用。這兩種方法對于學生理解和掌握知識要點是必要的，但目前單純依賴多媒體課件的教學手段，很難使學生提起興趣。

數字電路是一門應用型課程，但是課程內容的安排上，側重于功能相對單一的、孤立的基本邏輯單元的分析和設計，而沒有建立系統的觀念，大多數學生感覺不能學以實用，在利用具體芯片設計實際電路時束手無策，影響了學習積極性。

傳統數字技術中的許多觀念、方法和思路已經跟不上日新月異的電子技術的發展步伐，有些甚至是不恰當、低效的，學生把過多的精力投入到這些落伍的知識、失當的理念，在后續課程又要重新糾正，造成效率低下。

在當前 “數字系統設計”方法不斷變革的背景下，有必要將新的設計理念融入到教學中[3]，將教學內容用更生動的形式展現出來，從而調動學習興趣，增強實踐能力，提高學習效率，以更高的起點、開闊的視野去學習十分重要的后續課程。

2 仿真技術的層次化應用

2.1 基礎層

基礎層次，主要在數字電路理論課上展開，基于Multisim仿真平成驗證性實驗以及一些中小規模集成電路的分析與設計。Multisim提供了豐富的、標準化的元器件庫以及種類齊全的仿真儀器儀表，可以實現門電路、編譯碼、顯示驅動、觸發器、計數器、555定時等典型數字電路的設計和仿真[2]。下面是講解TTL 與非門工作原理的課堂實例，如圖1。

1）Vi=0.296V，即輸入接低電平，那么 Q1 導通，Q2、Q4 截止，Q3、D2 導通。Vo=3.954V，輸出高電平。

2）通過按鍵C，不斷增加輸入電壓，可以發現輸出緩慢下降但仍為高電平，閥值電壓出現在Vi=1.279V時，輸出發生跳變至0.849V，輸出低電平。

3）當輸入大于閥值vth，輸出迅速下降，直到0.123V不再變化，輸出低電平。

此例中，通過仿真可以驗證反相器的輸入輸出邏輯關系，并進一步測試反相器的傳輸特性曲線。在Multisim仿真平臺上動態演示所學的芯片、電路，能夠使知識形象化，學生在課堂上觀察電路行為，加深了對教學內容的理解，進而體會應用方法，初步掌握分析設計電路的能力，為后續課程打下堅實基礎。

2.2 綜合層

在學生掌握課程基本教學內容的基礎上，進一步綜合培養。在綜合性實驗、設計性實驗、課程設計以及畢業設計等教學活動中，基于EDA開發工具QuartusII仿真設計平臺，設計和實現數字系統。

QuartusII是Altera公司在 windows環境下開發的可編程邏輯器件（PLD）綜合設計平臺，能夠提供從設計輸入到器件編程的全部功能，以硬件描述語言（HDL）為主要輸入工具，實現系統邏輯仿真和時序分析，同時下載到可編程邏輯器件上進行實際的硬件測試和驗證，從而完成數字系統的設計[3]。

以“交通燈控制系統”為例，說明教學過程。首先采用經典的設計方法，即通用的集成芯片搭建系統，這是一個集分頻器、BCD譯碼器、計數器、動態掃描電路、多路選擇器等常用中小規模集成器件的綜合性運用，學生可以熟悉集成器件在系統中的應用，掌握算法狀態機設計控制單元電路并且轉換系統狀態的方法。然后基于可編程邏輯器件分別進行結構級和寄存器級設計。結構級的設計首先將系統根據不同功能劃分出多個單元模塊，用硬件描述語言描述每一個單元模塊，組合起來構成頂層模塊，見圖2，這種設計方法風格接近實際的硬件結構，是相對抽象的行為級描述的一個合理的銜接，寄存器傳輸級HDL描述屬于行為級描述，根據操作順序描述系統，由于不涉及具體硬件結構，更加體現了現代數字系統設計的優越性[4]。

在系統的HDL描述中，只在設計的關鍵點引入有用的硬件描述語言語法構造，采用規范的語言，清晰易懂的設計流程，力圖達到舉一反三的教學效果。教學效果表明，這種綜合性設計課題，使學生能夠了解大規模集成器件，通過比較各種設計方法，體會到隨著數字系統復雜性的增加EDA軟件表現出的強大的電路綜合能力，進而探索先進的電路設計構思手段，激發學生實踐興趣。

2.3 創新層

創新層面向有創新思維的學生，依托開放性實驗課程、學科競賽的賽前訓練、學生創新基金立項、參與教師科研項目以及校級、國家級電子競賽等各類課外學術科技活動，以團隊協作的形式展開，屬于電子類課程體系的提高內容。在學習了模擬電路、單片機、C語言、傳感器技術等多門電子技術專業課程的基礎上，結合多種仿真設計工具的綜合應用，進行有特定工程背景的課題設計。

以全大學生電子設計大賽賽題“正弦信號發生器”為例，一種方案的系統框圖如圖3所示。該設計方案，在單片機開發平臺上實現主控制部分的設計；在QuartusII平臺上實現直接數字頻率合成技術（DDS），并且在數字域設計AM、FM、ASK、PSK四類調制信號；濾波及放大電路的設計中為了達到設計目的，先在multisim平臺上通過波特儀仿真出電路在截止頻率附近的衰減情況，反復調整參數直到符合設計要求，再搭建硬件電路[5]。各種電子電路仿真設計工具的綜合使用，縮短了系統設計周期，硬件電路設計的軟件化，也便于電路的升級。

實踐表明，研究這些開拓性課題，能夠使學生學會用系統的眼光、創新的思路去解決復雜問題，這一過程獲得的項目開發經驗是在課堂上無法學習到的。

3 結論

數字電路課程不能局限于有限時間內的理論、實驗教學，一方面，要在課堂時間內擴展內容，一方面，把學習延伸到課堂外，面向不同層次的學生提供自學和創新的空間。電子設計仿真平臺在數字電路課程中的應用，將課內教學、課外自學進行有機結合，使之相互補充，形成相互銜接、靈活配置的教學體系，在堅實基礎的同時，注重實踐能力和創新意識的培養，適應了當前電子技術的飛速發展對電類課程教學提出的新要求。

【參考文獻】

[1]朱娜，張金保，王志強，等.EDA技術實用教程[M].北京：人民郵電出版社，2012.

[2]李娜.虛擬仿真技術在數字電路課程改革實踐中的應用研究[J].現代教育技術，2010，20（7）：147-150.

[3]趙艷華，曹丙霞，張睿.基于Quartus II的FPGA/CPLD設計與應用[M].北京：電子工業出版社，2009.

[4]康華光.電3子技術基礎q數字部分[M].北京：高等教育出版社，2006.

第4篇：集成電路的課程范文

【關鍵詞】獨立學院 課程改革 項目教學法

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2013）13-0053-02

一 引言

電路與電子技術課程是我校工科類非電專業必修的一門技術基礎課，通過本課程的學習，學生掌握電工技術的基礎理論、基本知識、基本技能和分析設計方法，提高獨立分析問題、解決問題的能力和實驗操作能力。但該課程理論性較強，涉及高等數學和物理等相關知識，而獨立學院的學生基礎相對較差，每學年的不及格率都很高。通過學生的反饋和我們的反思，發現由于教學內容理論性太強，與實踐結合得不夠緊密；教學方法枯燥乏味，理論與實踐脫節，從而導致學生學不會甚至厭學的狀況。針對這種情況，本文提出以項目教學法推動電路與電子技術課程的教學改革，探索了基于項目的電工電子課程的改革。

二 項目教學法簡介

項目教學法起源于美國，盛行于德國，尤其適合于職業技術教育。這些年項目教學法在職業教育中得到了大力推廣，但在獨立學院還沒有過多應用。因為獨立學院往往教學內容要比職業教育的要求高一些，而實際操作能力的要求又不如職業教育。所以我們希望根據教學內容設計一些項目，采用教、學、做相結合的項目導向教學法，使學生在做中學，在學中做，先知其然，然后知其所以然。這樣不僅提高了學生的興趣、提高教學質量、改善教學效果，還可以充分發掘學生的創造潛能，提高學生分析實際問題、解決實際問題的能力，真正培養出高技能人才。

項目教學法就是在老師的指導下，將一個相對獨立的項目交由學生自己處理。信息的收集、方案的設計、項目實施及最終評價都由學生自己負責。學生通過該項目的進行，了解并把握整個過程及每一個環節的基本要求。教師根據教學內容需要，設計一個或幾個完整的實際工作項目，在每個工作項目中又可分為幾個工作任務逐步完成。項目教學法的思路是先用后懂，邊用邊學，旨在引導學生先感興趣后主動學習，先發現問題后解決問題。按照教學大綱，除學習教材之外，還引導和訓練學生主動查找和運用其他資料，通過學習一門課程，引導學生綜合運用其他課程的知識和技能。最終培養了學生查閱資料、分析問題、解決問題的能力，不僅注重操作技能訓練，更重要的是切實提高學生的心智技能。項目教學法著重培養學生的心智技能和后續學習能力。

三 項目教學法在電路與電子技術課程中的實際應用

項目的選擇既要與教學內容相關，又要難度適宜，既能使學生學到相應的知識又要能完成項目，增強信心。為此，我們選擇了“雙音門鈴電路”作為嘗試，隨著項目教學法的深入，可以選擇更多合適的項目。

1.項目選擇

根據教學內容安排，往往在講到555定時器這部分內容時，多數學生都不能掌握該芯片的功能，所以提出以555芯片完成雙音門鈴的制作。555定時器是一片應用很廣泛的模數混合集成電路，通過外接電阻和電容可以實現多種電路功能。通過“雙音門鈴電路”項目的實施希望能夠使學生掌握555芯片的功能和簡單應用，還能掌握RC電路的特性及二極管的單向導電性。

2.項目實施

將一個班分為6個小組，并指定小組長，給每個小組成員分配任務。每個小組自行完成電路設計、原理圖繪制、仿真實驗、元器件選擇和電路組裝。在實施過程中，鼓勵學生弄清原理，并且要有自己的想法，敢于提出的不同意見，積極討論。

3.項目評價

小組成員對作品做自我介紹和展示，由其他小組成員進行評價，最后由老師進行綜合評價。評價內容包括作品的性能、學生掌握原理的程度以及在實施過程中的行為表現（合作精神、解決問題的能力等）。

通過該項目的實施，多數學生都表示收獲較大，進一步了解了555定時器的基本原理，只要在555定時器的外部配上合適的電阻電容就可以構成單穩態觸發器、多諧振蕩器等脈沖產生與整形電路，在定時、防盜報警等方面都可以應用。在設計過程中，還掌握了很多以前不了解的電子元件的使用方法，如蜂鳴器的接法和發聲原理等。

四 項目教學法應用中需注意的幾個問題

1.項目教學不等同于技能教學

針對電路與電子技術課程的具體教學目標要求，教師應將教學內容與實際工作過程有機結合，編制有一定應用價值的教學項目。在確定項目任務時要注意項目教學法不能等同于技能訓練。如元器件檢測、電路測試等內容是以單項技能訓練為主的教學，不能等同于項目教學。不是課程的所有內容都要采用項目教學法。

2.教師在項目教學中的主導地位不容忽視

采用項目教學法，雖然說是將重心轉到學生的實踐能力的培養上來，但是不能忽視其對相關知識的掌握，應該以理論學習為指導，在完成項目的過程中能夠更好地掌握理論知識。為此，教師應將項目的總目標分解成若干個小目標，并引導學生逐個實現，讓學生在獲得一個個成就感的同時，增強學生學習的興趣和信心。

同時，在實施項目活動中，根據學生的項目完成情況靈活安排，及時調整教學計劃。這就要求老師努力提高專業水平，練就過硬的實踐技能，增強自身的綜合應用能力。

3.項目任務的難度安排要適宜

雖然項目教學側重“做”，即“在做中學”，但盲目地做是不可取的，做之前應該有計劃、有方案，這樣才能確保項目有效率、有條理地進行，方案要做到切實可行、突出要點。難度適宜的項目，既要確保學生能夠在規定的時間內完成項目，又要要求他付出努力，積極運用新學習的知識、技能，自己克服、處理在項目工作中出現的困難，解決過去從未遇到過的實際問題，從而最大限度地激勵學生的積極性。

五 結束語

電路與電子技術課程采用項目教學法，把理論教學與實踐教學有機地結合起來，不僅有利于學生加深理解和掌握書本的理論知識，更使學生懂得了怎樣靈活應用所學知識與技能去解決實際問題的能力、知識遷移能力以及創新能力。通過“雙音門鈴電路”這樣一個與實際結合的項目的實施，確實激發了學生的學習興趣，提高了教學質量。

參考文獻

[1]徐健寧.項目教學法在《電工學》教學中的應用[J].科技信息，2011（27）

第5篇：集成電路的課程范文

近年來，我國電子與通信技術的飛速發展對時域信號測試和分析提出了更高的要求，在高速數據采集與波形處理方面尤為突出。高速數據采集的關鍵部分為模數轉換器(ADC)，影響ADC性能的因素有很多：輸入模擬信號的頻率大小及阻抗、取樣時鐘的抖動質量、供電電源的去耦情況、印制板的布局布線等。ADC的動態性能受取樣時鐘的相位抖動(Phase Jiter)影響很大。許多現代高速、高性能ADC都要求低相位噪聲(低抖動)的時鐘，以保證其能工作到GHz頻率范圍。目前市場上可購買的ADC芯片難以滿足單片20GSa/s取樣率的要求，本設計中采用4片5GSa/s的EV10AQ190[3]交叉采樣來實現。

每路ADC都單獨需要一路2.5GHz高速、高穩采樣時鐘，傳統的晶體振蕩器雖然能提供低抖動時鐘信號，但是不能工作到GHz以上頻率[1]。為了保證4路ADC在各自2.5GHz取樣時鐘下有著較高的等效分辨率和輸出信噪比，本文在時鐘電路設計上采用高穩定度晶體振蕩器、集成VCO的低相位噪聲鎖相環時鐘芯片LMX2531、高精度時鐘扇出器HMC987LP5E和多階低通濾波器來實現高頻率低抖動的設計要求。文章最后給出工程應用的測試和分析結果。

時鐘抖動的影響及分析

時鐘抖動對ADC信噪比及轉換精度的影響

a. 采集時鐘抖動對ADC信噪比的影響：

取樣時鐘的抖動能夠導致ADC取樣與觸發時間關系上的錯誤，如圖1所示。取樣時間t的不確定性，導致幅度的不確定性，即在輸入信號幅度上造成錯誤的取樣，因此降低了ADC的信噪比(SNR)。根據圖1表達的取樣時間的不確定性，可以得到信噪比模型。對于給定的時鐘抖動量，數據轉換器的

×

如果時鐘信號抖動Tj=4ps，輸入正弦波頻率f=250MHz、幅度為0.5Vpp值，A/D轉換器為8bit，對ADC轉換的精度影響如下。

*2*3.14

A D C轉換誤差為：

3.14×256÷500=1.6LSB

計算結果表明，如果采集時鐘抖動為4ps，8位ADC的有效分辨率最大將降低為6.4bit左右，能滿足本設計要求。

采集時鐘產生抖動的原因分析

熱噪聲、頻率調制(FM)、幅度調制(AM)、相位調制(PM)和諧波成分都可以使時鐘信號產生抖動，因為FM、AM、PM引起的噪聲很難互相分開，因此合并為一項，統稱為相位噪聲。這里以使用MAX2620 VCO和PLL的高頻電路為例。

a. 熱噪聲引起的抖動

MAX2620簡化相位噪聲圖如圖2所示，其輸出放大器的熱噪聲L大約為-145dBm/Hz，這是個具有無限帶寬的高斯白噪聲，有效帶寬可以用近似兩倍工作頻率來表示。適當調諧可以到所希望的輸出頻率。

為了進一步改善噪聲性能，通常在VCO的輸出端加一個頻率響應類似帶通濾波器的功率匹配網，它使振蕩器中心頻率f0以外的噪聲得到衰減。因為熱噪聲是非相關的，抖動也就不會被累加，周期抖動和峰峰抖動是一樣的：

===

b. 相位噪聲引起的抖動

相位噪聲為在某一頻偏下的噪聲功率與時鐘載頻信號功率電平之比。在上圖中，100kHz頻偏的相位噪聲是-118dBc。MAX2620從1MHz偏移拐點頻率到時鐘頻率的自由運行相位噪聲近似為20dBc/dec，由相位噪聲引入的周期抖動能用下式計算。

f是偏移頻率，從原點開始，相噪以每倍頻程20dB遞減，相噪L(f)取自100kHz頻偏。

c. 諧波成分引起的抖動

以PLL為基礎的時鐘信號會產生諧波，如果不加以抑制，將會降低抖動性能。圖3為用頻譜儀測量的1GHz時鐘信號頻譜圖，可見有兩個對稱的諧波大約低于載波75dBc和85dBc，距離載波的頻率偏移分別為1MHz和2MHz。周期抖動為10-6ps級。在實際應用中，這樣小抖動所引起的測量誤差可以忽略。

d. 總抖動

總抖動是上述三項抖動平方和的開方，約為0.586ps。

低抖動采樣時鐘設計技術

多路可編程時鐘電路板如圖4所示，為減少時鐘電路的抖動，采用高穩定度石英晶體振蕩器、VCO電路、鑒相器電路、多階低通濾波器、高速信號整形電路、時鐘扇出分配電路和同步分頻器來組成時鐘電路模塊。

為保證良好的高頻PCB布局，采取了如下幾種措施：

a. 保持所有的PCB走線盡可能短，采用阻抗可控的布線技術，且控制等長；

b. 選擇盡可能小的元器件尺寸，最好選用0603或0402封裝器件，減少分布參數影響；

c. 使用高品質因數(Q)的器件減少VCO的相位噪聲，同時增大輸出功率的傳輸；

d. 保持調諧槽路的所有元器件盡可能靠近，同時盡可能靠近集成VCO；

e. 去耦電容要靠近VCO和時鐘扇出芯片，且直接連接到地，所有的電源均提供單獨的去耦電容；

f. 在VCO輸出和扇出電路之間保持50Ω匹配；

g. 對于存在寄生參數可能需要的一些元器件值進行微調，以保證最優功率性能。

這部分電路能夠產生四路低相位噪聲(低抖動)的2.5GHz采集時鐘，四對2.5GHz的ADC同步復位時鐘和一對78.125MHz觸發同步工作時鐘。電路組成框圖如圖5所示。

由于溫度、電源、負載等會引起VCO的固有頻率漂移，VCO很少單獨使用。通常的做法是引入一個鎖相環，將VCO的輸出鎖定到一個所需的頻率上。如果設計得當，鎖相環能減少相位噪聲，在環路帶寬內的相位噪聲比自由振蕩VCO的相位噪聲低。

N計數器與雙模預標定器配合工作。上電時(假設PLL已經預先編程)，VCO將在需要的頻率附近振蕩。這個頻率首先經過N分頻，然后與晶振參考頻率的R分頻比較，如果在兩個頻率之間有相位差，則PLL輸出電壓將相應改變。如果VCO頻率比參考頻率低，電荷泵將給環路濾波器的電容充電來提高電壓。如果VCO的頻率比參考頻率高，電荷泵將給環路濾波器的電容放電降低電壓。電壓的增加導致了頻率的增加，反之亦然。因此，PLL是保持VCO輸出頻率鎖定到所需要頻率的反饋回路。VCO頻率與N、R和 有關，可用下式計算：

為16，晶振輸入頻率是20MHz，通過挑選合適的器件，精心設計時鐘電路，可以將VCO頻率鎖定在2.5GHz頻率點上。

VCO的輸出必須同50Ω的時鐘緩沖整形電路輸入相匹配，在VCO的輸出端使用一個LC網絡保證將最大功率傳輸到時鐘緩沖整形電路輸入端。經過仿真，匹配網絡有一個類似帶通濾波器的頻率響應，可以進一步降低VCO輸出的本底熱噪聲。

對于20GSa/s系統需要的ADC轉換時鐘頻率為1.25GHz，設計中先產生2.5GHz時鐘，再分頻得到1.25GHz的ADC內部取樣時鐘。鑒相器與VCO部分，可以采用LMX2531LQ2570E芯片。

以下為LMX2531時鐘控制位：

數據格式：共24位bit23～0。其中bit3～0為寄存器號，0～C對應為R0～R12；bit23～4為數據。將CLKCE置高。

CLK-DIN為串行數據；CLK-CLK為串行時鐘；CLK-LE為鎖存信號，寫數據期間為低，寫完變高鎖存數據到寄存器。寫完以后，將上面三個信號都置低。

依次寫以下數據：

R0：D00000；R1：31C001；R2：400102；R3：114003；R4：2 0 0 0 0 4；R 5：8 0 0 7 F 5；R 6：46FFD6；R7：00D607；R8：030008；R9：000BA9；R12：01048C。

高精度時鐘扇出器采用Hittite公司的HMC987LP5E，相噪比可達-163dBc/Hz@4GHz，工作頻率范圍為DC-8GHz，輸出上升下降時間

配置模式分為序列串行模式和硬件片選并行模式，我們采用第二種模式，采集時鐘板需要9路LVPECL時鐘，故將SCLK、SDI、SEN設置為111，讓所有時鐘扇出輸出，可以利用+3.3V電源連接0402-200kΩ上拉電阻置高，在靠近器件的的1，9，16，25四個電源腳就近分別放置100pF和0.1μF電容，輸出驅動端接121Ω對地電阻。

測試結果及結論

采用安捷倫DSA90604A來實際測試輸出時鐘，測試波形圖如圖6所示。由圖可見，輸出平均頻率為2.50362GHz，頻率最大、最小值僅差0.01367GHz，為平均頻率的0.546%；平均幅度為440.3mV，最大、最小值僅差5.5mV，為平均幅度的1.25%。

根據上述原理與方法，單獨制作時鐘電路板，并外加屏蔽盒，將其作為一個部件，目前已經應用于2GHz帶寬、20GSa/s取樣率示波器中。實際應用表明該時鐘設計方案有非常高的質量表現，完全能夠滿足該高采樣示波器的要求。該電路同樣適用于數字化儀、信號分析儀等其它需要多路高速時鐘設計的場合中。

參考文獻：

[1] 蔡春霞,吳瓊之.AD9520高速時鐘發生器在5Gs/s數據采集系統中的應用[J].電子設計工程,2011,8

[2] 白楊,陳順陽.時鐘抖動對ADC性能的影響分析[J].通信對抗,2011

[3] English E2V Corporation. EV10AQ190 QUAD ADC DataSheet[EB/OL].

[4] Hittite Microwave Corporation. HMC987LP5E low noise 1:9 fanout buffer DataSheet[EB/OL]

第6篇：集成電路的課程范文

【關鍵詞】集成電路 可測試性 測試 設計

1 前言

隨著經濟社會的不斷發展，集成電路的應用越來越廣泛，在經濟生活中的地位也越來越重要。集成電路從出現至今，也才不過幾十年的歷史，但是已經深入到國民經濟的方方面面，也與我們的生活密不可分。一般而言，集成電路主要包括設計、生產、封裝和測試四個方面，其中集成電路測試貫穿在集成電路應用的全過程，是實現集成電路產品高質量的重要保證。因此，測試在集成電路生產過程中占有十分重要的位置。集成電路的測試不同于常規的電路檢測，測試過程要復雜得多，而且對測試效率的要求也更高，尤其是可測試性，更是一個嶄新的問題。因此，需要深入研究集成電路的可測試性。

2 集成電路測試的作用和特點

由于集成電路的特殊性，其測試具有的作用是不言而喻的，因此，任何集成電路生產出來后都要進行測試。

2.1 集成電路測試的作用主要包括以下方面

2.1.1 驗證設計的正確性

由于集成電路的規模日益龐大，設計也越來越復雜，因此只有經過相應的測試才能檢驗集成電路設計的正確與否，這也是測試的首要作用。

2.1.2 檢驗產品的可靠性

由于集成電路的復雜性，其每一個環節都可能出現錯誤，并由此導致產品的不合格。因此，集成電路產品只有經過嚴格的測試后才能出廠。

2.1.3 降低運行維護的成本

由于集成電路在運行過程中不可避免的會出現故障，為了盡快查找故障，也需要進行相應的測試。這樣的測試可以定期或者不定期的進行，結合測試的結果進行相應的維護，這樣就可以降低運行維護的成本。

2.2 由于集成電路不同于普通的電路，因此集成電路的測試也具有其自身的特點，主要包括這樣兩個方面

2.2.1 集成電路測試的可控性

對一個完整的集成電路而言，只要給定一個完備的輸入信號，一般都會有一個完備的輸出信號相對應。也就是說，集成電路的輸入和輸出信號之間存在著某種映射關系，因此，可以根據信號的對應關系得到相應的邏輯。也就是說，這樣的測試是可控的。

2.2.2 集成電路測試的可測試性

集成電路的設計，是要實現一定的邏輯行為功能。如果一個集成電路在設計上屬于優秀，從理論上可以實現對應的邏輯行為功能，但卻無法用實驗結果加以證明，那么這個設計是失敗的。因此，可測試性對于集成電路來說是十分重要的。可測試性就是指集成電路的邏輯行為能否被觀察到，也就是說，測試結果必須與集成電路的邏輯結構相對應。

3 集成電路可測試性的設計方法

可測試性設計是一項十分重要的工作，它是指集成電路在設計出來之后要便于測試，這樣可以降低測試的難度和成本。由于集成電路在封裝完成后，內部的節點不能被外部接觸，因此節點上的故障不容易檢測，所以要提高集成電路的可測試性。在這個過程中，主要通過結構設計來完成集成電路的功能設計，以此來提高集成電路內部節點的可觀測性和可控制性，從而實現可測試性設計。一般來講，有三種方法，即功能點測試、掃描測試和內建自測試。

3.1 功能點測試

功能點測試是針對已經生產出來的集成電路而提出來的，他主要用于某些單元的測試。功能點測試也有很多種方法，可以采用條塊化分割、功能塊分布以及網狀結構等，每種方法都有各自的優缺點。條塊化分割雖然簡單方便，但是不利于系統的集成，費用也會增加。功能塊分布雖然可以增加測試點，但是會增加輸入輸出端口，而且還要設計各種模塊，一般只能提高集成電路的可控制性。網狀結構基本上綜合了上述兩種方法的優點，可以比較方便的進行測試，但是它的缺點在于布局過于復雜，效率不高。

3.2 掃描測試

掃描測試是指通過建立一個寄存器鏈來測試集成電路的方法。在建立寄存器鏈的過程中，需要將集成電路中的寄存器全部串聯起來，并將時序元件和組合元件分隔開來，這樣在測試的時候，就可以將外部輸入端通過移位寄存鏈掃描進集成電路內部，增加了集成電路的可控制性。另一方面，所產生的響應也可以通過移位寄存鏈掃描輸出，增加了集成電路的可觀測性。根據掃描的方式，掃描測試大致可分為三種，即全掃描測試、部分掃描測試和邊界掃描測試，每種方式都各有優缺點。全掃描測試的優點是可以全面地測試集成電路，缺點是效率不高。部分掃描測試的優點是可以降低測試的費用，缺點是有可能會漏掉部分故障。邊界掃描測試基本上綜合了前面的優點，在全面測試集成電路的基礎上也提高了效率，缺點是設計比較復雜。

3.3 內建自測試

相對于前面兩種測試方法，內建自測試的主要工作是想辦法在集成電路內部進行測試，即整個測試工作在集成電路內部完成。在建立內建自測試的過程中，需要將集成電路劃分成很多個小塊，測試工作針對每個小塊進行。這樣做的最大優點就是不需要從集成電路外部進行測試，并且隨時可以進行在線測試，還可以通過一定的軟件進行控制，十分方便。

4 集成電路可測試性的實現過程

從集成電路可測試性的設計方法可以看出，要實現集成電路的測試，可以有多種途徑，但是每種方法都有其適用性，因此需要根據具體情況來進行相應的設計和選擇。另外，隨著科技的不斷發展，也有不少公司開始推出多種實用的測試工具，比如Mentor公司的Fast scan可以用于全掃描測試；Flex test則可以用于部分掃描測試；BSD Architect可以用來進行邊界掃描測試。只要綜合運用好這些相應的工具，就可以實現集成電路的可測試性。

5 結束語

集成電路可測試性是一項十分重要而又復雜的工作，需要進行精心的設計，也需要通過一定的工具來實現。另外，隨著集成電路規模與功能復雜性的不斷提高，使得可測試性設計面臨更大的挑戰，這就需要我們進行更加深入的研究。

參考文獻

[1]沈緒榜.RISC及后編譯技術[M].北京：清華大學出版社，1994.

[2]康華光.電子技術基礎[M].北京：高等教育出版社，1999.

[3]牛風舉，劉元成，朱明程.基于IP復用的數字IC設計技術[M].北京：電子工業出版社，2003.

[4]Alfred L.Crouch.數字集成電路與嵌入式內核系統可測試性設計[M].北京：中國電力出版社，2004.

第7篇：集成電路的課程范文

學內容；教學模式

〔中圖分類號〕 G710〔文獻標識碼〕 A

〔文章編號〕 1004―0463（2014）11―0086―01

《電路分析基礎》課程是我院計算機類、電氣工程類、電子通信類、氣象類專業的專業基礎核心課程之一。隨著高等職業教育的迅速發展以及高等職業技術人才培養模式的不斷改革，傳統教學模式的局限性越顯突出，必然對教學模式提出新的改革要求。本文針對《電路分析基礎》課程的教學改革與實踐過程，在教學手段、教學內容、教學模式等方面進行了探索與研究。

一、改革教學手段

《電路分析基礎》課程不僅理論性強，而且具有很強的實踐性。針對當前高職院校各專業之間相互聯系、界線逐漸模糊的特點，我認為應當把課程內容作為一個整體來考慮。根據高職教育的培養目標，首先對課程的知識點和需要培養的能力等進行綜合分析，然后有針對性地進行整合。在教學中,要以行為導向理論為指導，重新構建理論與實踐教學體系,實施“理論實踐一體化”教學模式, 強調教學以“學生的能力培養”為主線，突出職業教育的特色?？刹捎玫木唧w做法有：

1.以實用為目的，“必需”、“夠用”為原則?？朔岳碚摻虒W為主的傳統教學模式，改變偏深、偏難的理論過多的現象，而對于所需的新技術、新知識、新工藝及新器件則應不斷進行補充。

2.克服強調知識的系統性、完整性，而削弱實踐教學所占的比例的現象。充分開展實踐教學，使學生的理論水平不及本科生而實際操作能力優于本科生，提高學生的就業競爭力。

3.利用多媒體教學手段，增大課堂信息交流量。通過多媒體技術，主要是面向課堂教學而設計，在課程內容的表現形式上，增加一些知識點的視頻、音頻、動畫、圖形、文本等多媒體元素的表現，把教學內容直觀、形象、生動、規范地呈現在學生面前，使得學生更易于理解和掌握課程的重點內容，提高課堂教學效果。

4.加強實踐教學，合理安排實驗。開設教學實驗的目的是驗證課堂上所講授的理論知識,因此在實驗時間上可以結合教學進度安排增加綜合性實驗，在典型章節講授之后，開展對應的基礎實驗，加深學生對理論教學中各個知識點的理解。

5.創新考核方式。把以理論為主的筆試考試改革為操作與筆試相結合的方式，提高實踐環節的考核力度，重視學生基本專業素質的培養，全面提高學生的競爭意識和就業適應能力。同時，還應在教學計劃中專門設置技能訓練環節，通過實際訓練使學生拿到相應的等級工證書。

二、優化教學內容

1.授課內容結合實際?！峨娐贩治龌A》既是專業基礎課，又能夠與實際緊密聯系。在授課時教師可以帶實物在課堂上進行演示，通過實物演示大大增強學生對這門課的求知欲望。如，在講授反饋電路或功率放大器時，學生很難理解教材中的定律和電路。因此在講課時，教師可將教具或相應的單元電路帶到教室演示，這樣學生馬上就有了很直接的感性認識。

2.及時更新教材。教材內容的選擇要真正體現實用性，要摒棄偏難、偏深及實用價值不高的內容，要增加與各知識點相對應的實用知識，并使之與實際緊密結合。教材要力求做到圖文并茂、深入淺出，要符合學生的特點，符合學生的認知能力，盡量淡化純理論性的知識，這樣既降低了學生學習的難度，減輕了學生的學習負擔，也不影響教學效果。如，我院以前使用的《電路分析基礎》教材中理論推導多，課程較難，為了適應教育發展的新形勢和新要求，現選用了由付玉明主編的《電路分析基礎》。

三、創新教學模式

第8篇：集成電路的課程范文

【關鍵詞】教學質量；教學方法；教學模式；課程體系

電路分析基礎”課程是通信、電子信息工程、計算機、自動控制等電子類專業的主干技術基礎課程，也是許多院校研究生入學考試科目之一。該課程的特點是理論嚴密、邏輯性強，有廣闊的工程背景。通過本課程的學習，使學生掌握電路的基本理論知識、電路的基本分析方法和初步的實驗技能，為學習后續課程準備了必要的電路知識。如何讓學生饒有興趣地學習相對乏味的基礎理論，提高學生的學習激情，就成為該課程教學成敗的關鍵。為了提高“電路分析基礎”課程的教學質量，改進教學效果，培養和提高學生分析問題和解決實際問題的能力，以適應現代科學技術發展的需求，近幾年來，我們跟蹤學科發展，整合優化課程教學內容，對“電路分析基礎”的教學思想、教學環節、教學手段等進行了全方位的改革與實踐，取得了一定的成效。

影響教學質量的幾點原因及提高教學質量的幾點見解。

1.理論課多，實驗課時少

以往的教學過程就是老師講，學生聽，課后留作業，這種方法就是刻意的去給學生灌輸知識，學生總是在被動地接受，可能一時的效果不錯，但時間一長，很多學過的東西就很容易被遺忘。因此必須要讓學生們主動去獲取知識，并且要讓學生能夠將已學會的知識舉一反三地運用到新問題中去，從而真正意義上學好這門課程。目前很多高校的課時安排不太合理，總是過度重視理論教學，忽視是實驗課的重要性，這樣一來，學生對枯燥的理論課逐漸失去了興趣，進而對整門課沒了興趣，動手能力也得不到提高。

2.教學方法過于單調

（1）多媒體教學模式

理論課采用大班多媒體教學方式。通過問卷調查，結果表明有90%的學生對用多媒體課件上課表示“很滿意”或“基本滿意”，并認為“電路分析基礎”多媒體課件的內容做非常生動、形象。通過多年的教學實踐，我們體會到多媒體教學方式的優勢主要有以下幾個方面：1）信息量大。隨著信息技術的迅速發展，電子類課程的教學內容增多，學時偏少的矛盾越來越突出，采用“粉筆加黑板”的方式幾乎不能完成規定的教學內容。使用多媒體教學后，增加了課堂的教學內容，減少了板書的負擔，可以騰出更多的時間講述教學重點，調節教學節奏，調動課堂氣氛，與學生交流，從而提高了教學效率，在有限的學時里傳授給學生更多更豐富的知識。2）圖文并茂。多媒體教學改變了傳統教學中采用單一的文字和手畫電路圖教學的形式，將文本、圖形、圖像、聲音、動畫和視頻集于一體。將教學的主要內容、數據、公式、電路圖等呈現在屏幕上，創建了一個豐富有效的教學環境，使學生可以手、腦、眼、耳并用，從而達到優化課堂結構、提高教學效率、激發學生的創造性思維的良好教學效果。同時通過動畫手段可以模擬、仿真或再現一些實際中不易看到或難以實際體驗的事物，比如互感的產生，可以使學習者有身臨其境的感覺，直觀形象地呈現在學生面前，其效果無疑是“黑板加粉筆”所達不到的。3）多重刺激。多媒體教學是對多種感官的綜合刺激，心理學研究表明，通過分析、綜合獲取知識的過程，其中11%通過聽覺、83%通過視覺。而對知識的保持即記憶持久性的研究數據是：人們一般能記住自己閱讀內容的10%，自己聽到內容的20%，自己看到內容的30%，自己聽到和看到內容的50%，在交流過程中自己所說內容的70%。所以，如果既能聽到又能看到，再通過討論、交流、用自己的語言表達出來，知識的保持將大大優于傳統教學的效果。可見，多媒體教學的多感官刺激作用，不僅非常有利于知識的獲取，而且非常有利于知識的保持。

（2）習題課

借鑒國外的一些教學方法，主張“精講多練”的原則。我們采用分小班用板書上習題課。它的優點主要體現在：1）分小班上課可以加強教師與學生的互動。拉近了教師與學生的距離。因為習題課不同于理論課，它是運用學過的知識來解決問題。每個學生掌握的程度不同，理解的速度也就不同，這時如果大班上課就很難了解每個學生的情況，也不能及時解決每個學生的問題。采取小班授課，在講解習題時可以使每個學生能夠很好的運用理論課學習的內容在教師的啟發下進行思考，也能讓教師對每個同學的掌握情況有所了解，同時，也能讓學生有更多的機會與老師交流。2）采用板書教學，教師寫黑板的間隙，學生可以有短時間預習要講解的習題，而多媒體授課則很快出現圖以及解題過程，讓學生沒時間思考。同時黑板可以容納較多的內容，且內容的整體性較強。解題的前因后果一清二楚，還可以適當地做筆記，或者連續思考一段時間，加強了對知識點的銜接和對知識整體的把握。

（3）建立網絡教學系統

由于網絡交互形的優勢，網絡教育已逐漸成為一種不可缺少的學習方式。我們充分考慮電路分析基礎課程的教學特點，開發了基于ASP+SQL的網絡教學系統，構建了一個完整的教學和學習環境，為師生之間的交互架起了一座橋梁。我們開發這套系統的出發點有兩個：1）從學生學習的角度出發，能使學生在學習中發揮自主性，學生可以自主選擇不同層次的學習資料，例如可以根據需要下載教學大綱、課件等，還可以通過網絡上傳電子作業，與教師進行交流。同時學生可以隨時了解課程的新動向。2）從增強師生交流的角度出發，我們建立網上答疑系統，學生可以發表自己的疑問、或者回答別人的問題，教師及時處理這些問題。這樣可以解決學生反應與教師交流少的現實難題。

3.吃透教材，貫通內在聯系

經驗告訴我們，教師必須刻苦鉆研教材，分化知識點，搜集與教材知識相關的其它知識，捕捉有利于教學的各種信息，進行綜合分析，貫通教材內外知識的內在聯系，針對教學對象，結合有效的時間空間，科學合理地設計教學順序，為教學做好必要的準備。

4.引入交互式教學模型

交互式教學模型在課堂教學中是一種非常重要的課堂教學模型，是以師生對話為背景構建的互動教學方式。

在互動教學中，教師的任務是精心設計課堂提問，利用提問吸引學生參與對話。通過對話，可對范例進行分析、歸納，形成概念，讓學生真正參與其中。課堂提問可分為低層次――對新概念進行辨識和描述；高層次――引導學生用比較、應用、綜合、評價等方法對信息進行加工。課堂提問根據需要，有些可設計成聚合性問題，有些可設計成發散性問題。

5.引入小組合作學習模型

小組合作學習模型，要求在課堂上創設一個互教互學的學習環境，通過人際交往促進認知的發展，通過恰當的組織形式提高學習興趣和學習效果。

小組合作式比如，當課堂上剛講完某一知識點內容，往往要出一些課堂練習題讓大家來做，以加強對這一知識的理解或運用，問題是此時會有相當一部分學生不完全會做，有些學生就此放棄學習。這時采用小組合作式效果較好。將學生分成若干小組，讓每個小組分組討論，小組成員共同來做某些題，然后每個小組派代表到黑板上來演示他們的解題過程，再讓其他組來點評，最后由教師點評或裁判。這是一種互助式的學習，參與的學生將增加很多，課堂氣氛也相當活躍，能有效的提高教學質量。

6.引入范例教學模型

第9篇：集成電路的課程范文

關鍵詞：CDIO；電子電路技術與實驗；改革；實踐

作者簡介：周童（1981-），男，江蘇南通人，南通大學電子信息學院，講師；周晶（1976-），女，江蘇南通人，南通大學電子信息學院，講師。（江蘇 南通 226019）

基金項目：本文系南通大學教學研究課題（課題編號：2011B43）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）27-0117-02

CDIO（Conceive Design Implement Operate）[1]教育理念近年來在國際工程教育界十分流行，它的基本方法是以工程產品的研發到實際產品運行這一過程為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程。CDIO的培養大綱將工程畢業生應具備的能力按工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力這四個層面加以劃分，大綱要求通過綜合培養的方式使學生在這四個層面上均衡地達到預定培養目標。

自2003年，周立功教授在江西理工大學首次以3+1教育模式率先開展了CDIO性質的教育試點以來，已經過去十個年頭了。其間，中國教育部多次組織會議與國內外著名高校的專家學者討論了中國進行工程教育改革的緊迫性與必要性，并制訂了一些工程教育改革方案。迄今為止，國內已有近四十所高校先后被定為CDIO教育模式的研究與實踐試點單位，并均已獲得不同程度的教育成果。

一、關于“電子電路技術與實驗”

1.課程的基本設置

“電子電路技術與實驗”是南通大學（以下簡稱“我校”）計算機科學與技術學院下計算機科學與技術、軟件工程和網絡工程專業的一門十分重要的專業基礎課，由電路基礎和模擬電子技術綜合而成。原先的課程設置與課時分配如下：電路基礎部分共10章40學時，模擬電子技術部分共10章40學時，實驗部分共4次試驗16學時，總共96學時，其中實驗部分安排在期末進行。教材的使用情況為：電路部分使用普通高等教育“十五”國家級規劃教材《電路》第5版，模擬電子技術部分使用面向21世紀課程教材《電子技術基礎——模擬部分（第五版）》。

學生的期末總評成績按平時表現30%，期末考試70%的比例計算，期末考試為閉卷筆試，實驗部分不計入最終的總評成績評定。

2.課程存在的問題

從前幾輪的教學情況來看，筆者認為我校該課程在改革前存在以下問題：

（1）教材選取并不十分合適?！峨娐贰泛汀峨娮蛹夹g基礎——模擬部分》這兩本教材內容廣泛、講解詳盡、思維縝密，對于電類專業的學生而言十分合適。但是，對于總共只有80學時的“電子電路技術與實驗”而言，這兩本教材的內容顯然太多、太細、太深，結果只能是某些大章被舍棄不講，而保留的大章中也要對其中的小節有所取舍。即便如此，每一大章所能分得的平均學時數也只有4個學時，老師講解得很匆忙，學生聽起來也吃力。如此大量地削減書本中原有的知識點，會給學生的自學增加難度，多數有課前預習和課后復習習慣的學生都反映因知識不連貫造成了理解上的困難。

（2）電路基礎部分的講授過程過于抽象。電路基礎部分是“電子電路技術與實驗”課程中最先講解的部分，從電路模型開始講到頻率響應，前后涉及10個大章。其中絕大部分都是在做電路的等效變換和相關的數學計算，講授過程也是按傳統的順序講解。對于電類的學生而言，他們有整個學期的時間去不斷實踐和強化相關的知識。然而，對于憧憬著自己未來成為計算機硬、軟件或者網絡技術方面人才的計算機專業的學生而言，大學里第一門專業基礎課就如此抽象、枯燥，而且里面的知識似乎也跟計算機沒什么太大聯系，多數的學生都表現出了反感和厭學的情緒，從而直接影響了后續的模電部分的學習。

（3）模擬電子技術部分的講授內容過多。從現有教學大綱來看，《電子技術基礎——模擬部分》教材中除了最后一章SPICE輔助分析設計不講以外，其余大章基本一個不落。這些內容雖然都有實際的器件和實用電路作為支撐，但由于電路結構多變，設計參數眾多，計算過程繁瑣，對于之前已經對該課程產生了厭惡情緒的學生來說，更繁更難的模電內容無疑是雪上加霜。而對于有較好學習方法的學生，要在短時間內掌握如此多的內容，也是不小的挑戰。

（4）實驗部分安排不合理。實驗課安排在學期末進行，時間上跟理論課脫節，往往是做實驗的時候，相關的理論知識已經遺忘殆盡了；同時，實驗部分不計入最終的總評成績評定，這就使得實踐環節的重要性再次降低，學生根本不認真對待。

（5）考核方式與工程教育的理念不相符合。傳統的閉卷筆試，以各自獨立的分析計算題為主，配以選擇、填空題。學生為了通過考試而海量做題，整個課程學完，學生說不出學過什么，學的知識有什么用，當然也就無法應用于實際的工程實踐。

二、基于CDIO的課程改革構想

對“電子電路技術與實驗”課程引入CDIO教育模式進行改革，主要是為了增強學生電子電路技術的興趣度、認知度和實踐能力。從電路的宏觀功能入手，對項目的組成模塊逐一分解，各個擊破，讓學生從“做中學”。筆者在研究了相關課程[2，3]的改革思想之后，針對本課程的CDIO模式改革提出了以下構想：

1.選用更合適的教材

針對之前的教材理論性強、內容多的問題，我校反復比較，仔細斟酌，選擇了“十一五”國家教材《電路與模擬電子技術（第二版）》一書。該書專門針對計算機專業的學生編寫，壓縮了傳統教材中電路基礎部分，重新整合了模電部分，更加適合計算機專業這樣既需要較熟練地掌握電工電子技術的方法而又不要求作深入研究的學生使用。

2.適當改變授課順序

以往的授課順序都是自下而上，這樣雖然起步時較為輕松，但對于現學的知識在整個課程體系中的作用，學生幾乎都是一頭霧水。建議可以從一個具有綜合性但又不太復雜的實際系統入手，反過來自上而下地講解相關知識點。例如通過單相小功率直流穩壓電源，用圖1的講解方式逐漸引出各個相關的知識點。

3.弱化電路基礎與模擬電子技術之間的課程界線

采用圖1的講解方式之后，電路基礎和模電中各自的知識點不再涇渭分明，而是需要什么就講什么。實際器件、電路和抽象的定理、方法互相穿插，相互支撐，可以降低學生學習的疲勞度，激發學習的興趣和信心。

4.實驗課程的改革

增加實驗課的課時量，將實驗課平行于理論課進行，甚至可以直接進入理論課的教學環節。實驗內容的選取須緊密結合理論課內容，借助EWB或者SPICE仿真軟件，在理論課堂上就可以直接向學生展示電路的仿真原理圖和結果。同樣，某些理論課上的知識點也可以在實驗課上通過實驗的方式提出并呈現給學生。另一方面，實驗課不能局限于軟件仿真，應該在條件允許的情況下多進行實物實驗，通過在面包板上搭建實物電路并運行，不僅鍛煉了學生個人操作能力，還能培養其人際團隊合作能力。

5.考核方式的改革

純粹的理論閉卷筆試必須被理論結合實踐的考核方式所替代。建議只把最基本的理論分析和計算作為筆試內容，如電阻電路的基本分析方法和定理，基本共射極放大電路的計算等。實踐考試則以在規定時間內，按小組劃分，完成隨機抽取的項目設計題的方式進行。實踐考試中允許翻閱相關資料或在組內互相討論。實踐部分的評分方式可以參考模糊層次分析法，[4，5]按成果、口試和團隊三個方面綜合評分。最終的考核成績中，理論筆試占50%，實踐考試占40%，平時表現占10%。

三、已實施的改革步驟

由于得到我校教學研究課題的基金支持，“電子電路技術與實驗”課程的CDIO模式改革已經初見成效：

第一，在更換教材的同時，重新分配了電路基礎與模電部分所占的課時比例，增加了實驗課的課時量。電路基礎調整為28學時，模擬電子技術為36學時，實驗32學時?？紤]到原先的課后作業多有抄襲現象發生，現將平時作業從課后作業改為課堂練習，題目也精選極具代表性的題型。

第二，理論課內容進一步精簡。新教材的理論內容已經較原來的教材有所壓縮，但由于課時所限，有些知識點在實際授課時必須做弱化處理。例如二極管、三極管和運算放大器只強調外特性而不細究內部工作原理，交流電路只涉及單相正弦穩態電路的一般分析而對三相電路和相量圖分析法不做要求。

第三，實驗課不再放到學期末進行，而是有機地穿插在理論課當中。在某些理論課的授課過程中加入SPICE軟件的仿真演示，很好地提高了學生對抽象知識點的認知度，提高了學習積極性，降低了思維疲勞度。在實驗機房中完成的實驗課，則讓學生自愿組合成固定的實驗小組，一般3至5人一組，每個人選取大項目中不同子項目進行設計與實驗。

第四，期末考核方式由原先的閉卷筆試改為筆試和實踐相結合。筆試部分只占總評成績的50%，主要是考查學生最基本的概念和基礎的分析與計算。實踐能力考核占總評的40%，考核時依然以平時實驗課的實驗小組為單位，完成當場抽取的設計項目，最終按子項目的難易程度與完成度評出個人能力成績，按大項目的完成度及優劣評出人際團隊能力成績。平時表現占10%，包括理論課上課堂練習完成的情況和實驗課上口頭問答的情況。

四、結束語

CDIO是一種先進的教育模式，本文將CDIO理念引入到“電子電路技術與實驗”課程中，在教學理念、教學手段和考核方式等方面提出了改革構想，并在校教學研究課題基金的支持下完成了部分改革，取得了一定的效果。同時，也為近電類專業中的電類課程的改革提供了新的思路。

參考文獻：

[1]Edward Crawley，Johan Malmqvist，Soren Ostlund，等.Rethinking Engi-

neering Education：The CDIO Approach [M].Berlin：Springer-Verlag，2007.

[2]張國平，付貴陽，馬永力.基于CDIO教育模式的電路課程教學研究與實踐[J].中國電力教育，2010，（22）：93-94.

[3]王照平，李文方，王玉巧，等.基于CDIO模式的《模擬電子技術》課程改革與實踐[J].電子測試，2013，（3）：198-199.

[4]唐有文.模糊層次分析法[J].青海師范大學學報（自然科學版），