集成電路設計自動化精選(九篇)
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第1篇：集成電路設計自動化范文
一、“電子設計自動化”課程教學的特點
電子設計自動化是一個較為寬泛的概念，它涵蓋了電路設計、電路測試與驗證、版圖設計、PCB板開發等各個不同的應用范圍。而當前“電子設計自動化”課程設置多數側重電路設計部分，即采用硬件描述語言設計數字電路。因此，該課程的教學具非常突出的特點。
1.既要有廣度，又要有深度有廣度即在教學過程中需要把電子設計自動化所包含的各個不同的應用環節都要讓學生了解，從而使學生從整個產業鏈的角度出發，把握電子設計自動化的真正含義，以便于他們建立起一個全局概念。有深度即在教學過程中緊抓電路設計這個重點，著重講解如何使用硬件描述語言設計硬件電路，使學生具備電路設計的具體技能，并能夠應用于實踐和工作當中。
2.突出硬件電路設計的概念在眾多高校開設的“電子設計自動化”課程中，多數是以硬件描述語言VHDL作為學習重點的。而VHDL語言是一門比較特殊的語言，與C語言、匯編語言等存在很大的不同。因此，在教學過程中首先要讓學生明白這門語言與前期所學的其他語言的區別，并通過實例，如CPU的設計及制造過程，讓學生明白VHDL等硬件描述語言的真正用途，并將硬件電路設計的概念貫穿整個教學過程。
3.理論與實踐并重“電子設計自動化”是一門理論性與實踐性都很強的課程，必須兩者并重，才能收到良好的教學效果。在理論學習中要突顯語法要點和電路設計思想，[2]并通過實踐將這些語法與設計思想得以加強和鞏固，同時在實踐中鍛煉學生的創新能力。
二、“電子設計自動化”課程教學方法總結
良好的教學方法能起到事半功倍的效果。因此，針對“電子設計自動化”課程的教學特點，筆者根據近幾年的教學經驗總結了一些行之有效的教學方法。
1.以生動的形式帶領學生進入電子設計自動化的世界電子設計自動化對學生來說是一個全新的概念。如何讓他們能夠快速地進入到這個世界中，并了解這個世界的大概，從而對這個領域產生興趣，是每個老師在這門課授課之前必須要做的一件事情。教師可以采用一些現代化的多媒體授課技術，讓學生更直觀地了解電子設計自動化。由于電子設計自動化是一個很抽象的概念，因此，可以通過播放視頻、圖片等一些比較直觀的內容來讓學生了解這個領域。從學生最熟悉的電腦CPU引入，通過一段“CPU從設計到制造過程”的視頻，讓學生了解集成電路設計與制造的流程與方法，并引出集成電路這個概念。通過早期的集成電路與現在的集成電路的圖片對比，引出EDA的概念，并詳細講解EDA對于集成電路行業的發展所作的巨大貢獻。在教學過程中，通過向學生介紹一些使用EDA技術實現的當前比較主流的產品及其應用，提高學生對EDA的具體認識。這些方法不僅使學生對EDA相關的產業有了相應的了解，更激發了學生的學習興趣，使學生能夠踴躍地投入到“電子設計自動化”的學習中。
2.以實例展開理論教學“電子設計自動化”的學習內容包含三大部分：[3]硬件描述語言（以VHDL語言為學習對象）、開發軟件（以QUARTUSII為學習對象）和實驗用開發板（以FPGA開發板為學習對象）。硬件描述語言的學習屬于理論學習部分，是重中之重。對于一門編程語言的學習來說，語法和編程思想是學習要點。在傳統的編程語言學習的過程中，通常都是將語法作為主線，結合語法實例逐漸形成編程思想。這種學習方法會使學生陷入到學編程語言就是學習語法的誤區中，不僅不能學到精髓，還會因為枯燥乏味而產生厭倦感。如何能使學生既能掌握電路設計的方法，又輕松掌握語法規則是一個教學難題。筆者改變傳統觀念，將編程思想的學習作為教學主線，在理論學習過程中，以具體電路實例為基礎，引導學生從分析電路的功能入手，熟悉將電路功能轉換為相應的程序語句的過程，并掌握如何將這些語句按照規則組織成一個完整無誤的程序。在此過程中，不斷引入新的語法規則。由于整個過程中學生的思考重點都放在電路功能的實現上，而語法的學習就顯得不那么突兀，也不會產生厭倦感。由于語法時刻都需要用到且容易忘記，因此在后期的實例講解過程中需要不斷地鞏固之前所學過的語法現象，以避免學生遺忘，以此讓學生明白，學習編程語言的真正目的是為了應用于電路設計。通過一些實踐，學生體會到語言學習的成就感，進一步提高了學習興趣，此方法收到了良好的教學效果。
3.將硬件電路設計的概念貫穿始終硬件描述語言與軟件語言有本質區別。很多學生由于不了解硬件描述語言的特點，在學習過程中很容易將之前所學的C語言等軟件編程語言的思維慣性的應用于VHDL語言的學習過程中，這對于掌握硬件電路設計的實質有非常大的阻礙。因此，在教學過程中，從最初引入到最后設計電路，都要始終將硬件電路設計的概念和思維方式貫穿其中。在講述應用實例時，需要向學生分析該例中的語句和硬件電路的關系，并強調這些語句與軟件語言的區別。以if語句為例，在VHDL語言中，if語句的不同應用可以產生不同的電路結構。完整的if語句產生純組合電路，不完整的if語句將產生時序電路，如果應用不當，會在電路中引入不必要的存儲單元，增加電路模塊，耗費資源。[4]而對于軟件語言，并沒有完整if語句與不完整if語句之分。為了讓學生更深刻地理解不同的if語句對應的硬件電路結構特性，可以通過一個小實例綜合之后的電路結構圖來說明。如以下兩個程序：（1）entitymuxabisport（a，b：inbit；y：outbit）；end；architecturebehaveofmuxabisbeginprocess（a，b）beginifa>btheny<=''''1''''；elsifa<btheny<=''''0''''；endif；endprocess；end；（2）entitymuxabisport（a，b：inbit；y：outbit）；end；architecturebehaveofmuxabisbeginprocess（a，b）beginifa>btheny<=''''1''''；elsey<=''''0''''；endif；endprocess；end；（1）（2）兩個程序唯一的不同點在于：程序（1）中使用的是elsif語句，是一個不完整的if語句描述，而程序（2）使用的是else語句，是一個完整的if語句描述。這一條語句的區別卻決定了兩個程序的電路結構有很大的不同。（1）綜合的結果是一個時序電路，電路結構復雜，如圖1所示。而（2）綜合的結果是一個純組合電路，電路結構非常簡單，如圖2所示。通過綜合后的電路圖比較，學生更深刻理解這兩類語句的區別。強化硬件電路設計的思想，可以促使學生逐漸形成一種規范、高效、資源節約的設計風格，培養一個優秀的硬件電路設計工程師。
4.通過實踐拓展強化學生動手能力“電子設計自動化”是一門實用性很強的課程，學生在學完該課程后必須具備一定的硬件電路設計和調試的能力，因此在教學中需要不斷地用實踐訓練來強化學生在課堂所學習的理論知識，并使他們達到能夠獨立設計較復雜硬件電路的能力。筆者在教學過程中鼓勵學生將課程實踐和畢業設計內容相結合的方法，讓學生強化實踐能力，收到了良好的效果。學習“電子設計自動化”課程的學生基本上都是即將進入大四，此時他們的畢業設計已經開始進入選題，開始了初步設計的過程。筆者先在實驗課堂向學生布置一些常用硬件電路設計的題目，比如交通燈、自動售貨機、電梯控制器等，讓學生體會電子設計自動化課程的實用性，激發他們的思考和學習興趣。在此基礎上分組組建實踐小團隊，讓每組學生共同完成一個較復雜的電路系統，比如遙控小車、溫度測控系統等，鼓勵他們將所做的內容與畢業設計對接。其中大部分同學通過這些訓練都可以掌握硬件電路設計的基本方法和流程，有一部分同學還能設計出比較出色的作品。此過程不僅讓學生體會到了學習知識的快樂，也培養了他們的團隊協作精神，為他們以后的繼續深造和工作做了鋪墊。
第2篇：集成電路設計自動化范文
關鍵詞：城市路燈；電氣系統；設計原則；設計要點；自動化控制；遠程監控
一、城市路燈電氣系統的設計原則
城市路燈電氣系統的設計原則主要表現為：（1）統一協調原則。首先應該以全局觀念為設計的指導理念，將燈光的亮度、光影關系以及照明方式進行整合式考量，對于各個部分能夠對整體產生的影響進行分析。在進行城市路燈電器系統設計之前都需要制定一個建設規劃，確保整個建設工程能夠在規范的環境下進行。在對其進行整合式考量的過程中，應該對規劃的內容進行了解，使其能夠具備參照借鑒意義，分清系統設計的主次，對于一些重點環節進行明確。（2）綠色照明原則。隨著低碳環保概念的深入，城市路燈設計必須在綠色理念的指導下進行。對于照明產品進行選用的過程必須遵循節能環保的原則，確保所選的產品具備使用期限長、電能利用率高。對于照明電器系統進行較為嚴格的管控，避免光污染的出現，為我國的可持續發展事業做出巨大的貢獻。
二、城市路燈電氣系統的設計要點分析
1、合理選擇城市路燈參數。（1）布燈間距的選擇。間距的選擇在符合規范前提下盡量增加安裝高度，擴大安裝間距；（2）布燈方式的選擇。為單側布置、雙側交錯布置、雙側布置和中心對稱布置，要結合路面的斷面形式綜合考慮。一般，若選擇單側布置，則道路有效寬度值為實際路寬與一個懸挑長度的差；若為雙側布置，則有效寬度應定為實際路寬與兩個懸挑長度的差。若為中心對稱布置，則有效寬度與道路實際寬度相等。從而結合燈桿高度等基數可計算出城市路燈的平均照明度，并按相關標準進行設計和安裝。
2、合理選擇照明燈具。（1）截光型燈具：此種燈具最大光強方向范圍為0～65°，90°允許最大允許光強為10cd/1000lm；優點為眩光輕，不刺眼。缺點為照明范圍較小，周邊燈光昏暗，為快速路、主干路等主要道路照明燈常用類型。（2）半截光型燈具：此種燈具最大光強方向范圍為0～75°，90°允許最大允許光強為50cd/1000lm；優點為眩光適中，光線照明范圍較大，實用性高。為次干路及支路市政照明燈的首選類型。
3、強化路燈線路與路燈接地設計。線路設計是路燈安裝中的重點，設計過程要綜合考慮線路損耗以及電壓供給問題，確保供壓穩定。一般設計為額定電壓值上浮5%或以上。根據車流量以及照明效果，對亮燈盞數進行控制。燈光照明要首選滿足需求最大的群體，實現資源合理利用。隨著技術的發達，微機監控和無線控制成為目前主要監控模式。目前，對于路燈安裝接地的主要問題是安裝規范不統一。TN-S接地系統由于安全系數相對較高，因此應用最為廣泛。其原理為：專用保護線PE上電流和對地電壓均為零。并在干線上采用漏電保護器，將部分PE線越過漏電保護器重復接地。而對于PE線材料的選擇，多為鎧裝電纜的金屬外皮或者鍍鋅圓鋼。實踐證明，在路燈經過的起點、中間適當間隔和終點處打一組地極，同時要求接地電阻4Ω以下，可提高接地效果，減少觸電事故的發生。
三、城市路燈電氣自動化控制技術分析
1、PLC路燈自動化控制技術。PLC路燈控制技術具有可靠性、功能以及性價比等優勢，例如：產品的開發時間較短、系統功能性強、在可靠性和性價比方面較高、系統的硬件齊全、產品在使用方面比較方便、系統體積小、其設計、安裝和調試方面工作量相對較少，當然系統的維修也很方便等優點，該系統在工業生產中的控制裝置中使用廣泛。
2、城市路燈照明自動化控制系統電力載波路燈技術。照明控制系統電力載波路燈技術利用時控與光控雙向來進行控制，在系統檢測到每個路段的亮燈率，從而實現城市道路路燈的自動啟閉，有效控制半夜燈或者全夜；利用電壓和電流實現測量與監控，狀態信息與控制信號是通過電力線載波技g來傳輸的，對供電變壓器線路開路和短路等各種突發事件進行即時報警；實現智能管理和監控路燈，從而讓路燈達到可靠、穩定和經濟、高效的運行。
3、城市路燈照明自動化控制系統無線路燈控制技術。照明控制系統無線路燈控制構成是采用一個中心管理PC與好幾個路燈控制終端節點相連，通過TCP/IP協議實現監控中心和管理中心進行通信，采用設定路燈的工作信息，如開關時間或時鐘日歷等，系統的指令信息是通過路燈節點的路由來把控制信息由監控中心直接傳送到路燈終端節點，達到當路燈發生故障時進行報警。路燈照明燈的開關控制是通過無線電通道數據的收發來實現的，這樣避開了電力線載波通訊中的不確定性與干擾的繁雜，從而提高了控制系統的確定性與穩定性，這種控制系統性價比低、投資太大，當然具有安裝方便、控制組合多、布點靈活、系統安全性高的優點。
四、城市路燈遠程自動化監控技術的分析
1、城市路燈自動化監控系統的組成。基于GPRS-Internet的城市路燈遠程監控系統主要由兩個部分組成，即監控中心的主控計算機和道路兩旁路燈現場的多臺遠程監控終端，他們之間通過GPRS-Internet連接。監控中心主控計算機通過與Internet連接，可以采集到路燈的實時運行參數，并且對路燈進行遠程監測、控制和管理。遠程監控終端，即安裝于路燈終端的設備，要求位于移動通信覆蓋的區域范圍內。遠程監控終端接收執行來自監控中心的各個命令，如開關路燈命令、設置路燈開關時間、校對時鐘命令等，該系統通過傳感器能夠自動檢測出終端路燈設備的異常事故，并及時將信息上傳給主控中心計算機。
2、城市路燈自動化監控的控制中心。城市路燈自動化監控是通過控制中心實現對路燈終端的控制。控制中心的規模可大可小，既可以使用一臺計算機，也可以使用大型網絡計算機群組。控制中心一般由主控機、顯示設備、通信單元、供電設備和計算機網絡等組成。
3、城市路燈自動化監控的通信網絡。通信網絡主要負責信息的上傳和下達任務，一方面將控制中心的指令傳送給路燈終端，另一方面將路燈的運行狀況傳送給控制中心。目前比較常用的通信技術有，有線通信、無線通信、電力載波等，該系統中選取GPRS通信方式，它具有隨時隨地實現比較高速的數據傳輸，不受時間地點的限制等優點。
4、遠程監控系統的主要功能。路燈監控系統遠程監控終端的基本功能主要包括通信、控制和事故預警。通信：與控制中心交換數據，接收并執行控制中心的命令，更改遠程監控終端設置，上傳光敏傳感器采集到的光亮強度信息。控制：響應遙控命令，控制路燈開關。事故判斷與報警：對采集到的光亮度進行檢查，結合當前開關狀態和運行時間段，判斷運行狀態正常與否。如發生異常或發生事故，遠程監控終端立即報警。
結束語
城市路燈是現代市政設施現代化程度的標志之一，城市道路照明作為城市基礎設施建設的重要內容，安全、先進、可靠的城市路燈自動化監控系統對提高城市品位以及提高城市服務水平等方面具有重要作用，同時對社會效益和經濟效益的提高和對路燈管理部門的節能降耗具有重要意義。
參考文獻：
第3篇：集成電路設計自動化范文
關鍵字：EDA數字系統CPLDVHDL
電子設計的必由之路是數字化，這已成為共識。在數字化的道路上，我國的電子技術經歷了一系列重大的變革。從應用小規模集成電路構成電路系統，到廣泛地應用微控制器或單片機(MCU)，在電子系統設計上發生了具有里程碑意義的飛躍。電子產品正在以前所未有的速度進行著革新，主要表現在大規模可編程邏輯器件的廣泛應用。非凡在當前，半導體工藝水平已經達到深亞微米，芯片的集成高達到干兆位，時鐘頻率也在向干兆赫茲以上發展，數據傳輸位數達到每秒幾十億次，未來集成電路技術的發展趨向將是SOC(System0haCh5p)片上系統。從而實現可編程片上系統芯片CPU(復雜可編程邏輯器件)和5PGA(現場可編程門陣列)必將成為今后電子系統設計的一個發展方向。所以電子設計技術發展到今天，又將面臨另一次更大意義的突破，5PGA在EDA(電子設計自動化)基礎上的廣泛應用。
EDA技術的概念摘要:EDA是電子設計自動化(E1echonicsDes5pAM·toM60n)的縮寫。由于它是一門剛剛發展起來的新技術，涉及面廣，內容豐富，理解各異，所以目前尚無一個確切的定義。但從EDA技術的幾個主要方面的內容來看，可以理解為摘要：EDA技術是以大規模可編程邏輯器件為設計載體，以硬件描述語言為系統邏輯描述的主要表達方式，以計算機、大規模可編程邏輯器件的開發軟件及實驗開發系統為設計工具，通過有關的開發軟件，自動完成用軟件的方式設計電子系統到硬件系統的一門新技術。可以實現邏輯編譯、邏輯化簡、邏輯分割、邏輯綜合及優化，邏輯布局布線、邏輯仿真。完成對于特定目標芯片的適配編譯、邏輯映射、編程下載等工作，最終形成集成電子系統或專用集成芯片。EDA技術是伴隨著計算機、集成電路、電子系統的設計發展起來的，至今已有30多年的歷程。大致可以分為三個發展階段。20世紀70年代的CAD(計算機輔助設計)階段摘要：這一階段的主要特征是利用計算機輔助進行電路原理圖編輯，PCB布同布線，使得設計師從傳統高度重復繁雜的繪圖勞動中解脫出來。20世紀80年代的QtE(計算機輔助工程設計)階段摘要：這一階段的主要特征是以邏輯摸擬、定時分析、故障仿真、自動布局布線為核心，重點解決電路設計的功能檢測等新問題，使設計而能在產品制作之前預知產品的功能和性能。20吐紀如年代是EDA(電子設計自動化)階段摘要：這一階段的主要特征是以高級描述語言，系統級仿真和綜合技術為特征，采用“自頂向下”的設計理念，將設計前期的許多高層次設計由EDA工具來完成。EDA是電子技術設計自動化，也就是能夠幫助人們設計電子電路或系統的軟件工具。該工具可以在電子產品的各個設計階段發揮功能，使設計更復雜的電路和系統成為可能。在原理圖設計階段，可以使用EDA中的仿真工具論證設計的正確性；在芯片設計階段，可以使用EDA中的芯片設計工具設計制作芯片的版圖摘要：在電路板設計階段，可以使用EDA中電路板設計工具設計多層電路板。非凡是支持硬件描述語言的EDA工具的出現，使復雜數字系統設計自動化成為可能，只要用硬件描述語言將數字系統的行為描述正確，就可以進行該數字系統的芯片設計和制造。有專家認為，21世紀將是四A技術的高速發展期，EDA技術將是對21世紀產生重大影響的十大技術之一。
EDA技術的基本特征摘要:EDA代表了當今電子設計技術的最新發展方向，利用EDA工具，電子設計師可以從概念、算法、協議等開始設計電子系統，大量工作可以通過計算機完成，并可以將電子產品從電路設計、性能分析到設計出IC版圖或PCB版圖的整個過程在汁算機上自動處理完成。設計者采用的設計方法是一種高層次的”自頂向下”的全新設計方法，這種設汁方法首先從系統設計人手，在頂層進行功能方框圖的劃分和結構設計。在方框圖一級進行仿真、糾錯．并用硬件描述語言對高層次的系統行為進行描述，在系統一級進行駛證。然后，用綜合優化工具生成具體門電路的網絡表，其對應的物理實現級可以是印刷電路板或專用集成電路(ASIC)。設計者的工作僅限于利用軟件的方式，即利用硬件描述語言和EDA軟件來完成對系統硬件功能的實現。由于設計的主要仿真和調試過程是在高層次上完成的，這既有利于早期發現結構設計上的錯誤，避免設計工作的浪費，又減少了邏輯功能仿真的工作量，提高了設計的一次性成功率。由于現代電子產品的復雜度和集成度的日益提高，一般分離的中小規模集成電路組合已不能滿足要求，電路設計逐步地從中小規模芯片轉為大規模、超大規模芯片，具有高速度、高集成度、低功耗的可編程朋IC器件已蓬勃發展起來。在EDA技術中所用的大規模、超大規模芯片被稱為可編程ASIC芯片，這些可編程邏輯器件自70年代以來，經歷了CPm、IzPGA、CPLD、FPGA幾個發展階段，其中CPm(復雜可編程邏輯器件)／IzPGA(現場可編程邏輯器件)肩高密度可編程邏輯器件，目前集成度已高達200萬門／片以上，它將掩模ASIC集成度高的優點和可編程邏輯器件設計生產方便的特征結合在一起，非凡適合于樣品研制或小批量產品開發，使產品能以最快的速度上市，而當市場擴大時，它可以很輕易地轉由掩模ASIC實現，因此開發風險也大為降低。可以說CPLE)／FPGA器件，已成為現代高層次電子設計方法的實現裁體。硬件描述語言(HDL)是EDA技術的重要組成部分，是EDA設計開發中的很重要的軟件工具，VHDL即摘要：超高速集成電路硬件描述語言，仍量凡是作為電子設計主流硬件的描述語言。它具有很強的電路描述和建模能力，能從多個層次對數字系統進行建模和描述，從而大大簡化了硬件設計任務，提高了設計較串和可靠性，用V佃L進行電子系統設計的一個很大的優點是設計者可以專心致力于其功能的實現，而不需要對不影響功能的和工藝有關的因素花費過多的時間和精力。例如一個32位的加法器，利用圖形輸入軟件需要輸入500至1刪個門，而利用VHDL語言只需要書寫一行“A＝B十C”即可。使用硬件描述語言(HDL)可以用模擬仿真的方式完成以前必須設計和制作好的樣機上才能進行的電子電路特性的說明和調試。能在系統行為級就發現可能出現的錯誤、新問題，并加以多次反復修改論證，避免了物理級器件的損傷和多次制作，節約了時間和開發成本，縮短了電子系統開發的周期。將EDA技術和傳統電子設計方法進行比較可以看出，傳統的數字系統設計只能在電路板上進行設計，是一種搭積木式的方式，使復雜電路的設計、調試十分困難；假如某一過程存在錯誤．查找和修改十分不便；對于集成電路設計而言，設計實現過程和具體生產工藝直接相關，因此可移植性差；只有在設計出樣機或生產出芯片后才能進行實泅，因而開發產品的周期長。而電子EDA技術則有很大不同，采用可編程器件，通過設計芯片來實現系統功能。采用硬件描述語言作為設計輸入和庫(LibraIy)的引入，由設計者定義器件的內部邏輯和管腳，將原來由電路板設計完成的大部分工作故在芯片的設計中進行。由于管腳定義的靈活性，大大減輕了電路圖設計和電路板設計的工作量和難度，有效增強了設計的靈活性，提高了工作效率。并且可減少芯片的數量，縮小系統體積，降低能源消耗，提高了系統的性能和可靠性。能全方位地利用計算機自動設計、仿真和調試。
硬件描述語言摘要:硬件描述語言(HDL)是一種用于進行電子系統硬件設計的計算機高級語言，它采用軟件的設計方法來描述電子系統的邏輯功能、電路結構和連接形式。硬件描述語言可以在三個層次上進行電路描述，其層次由高到低分為行為級、R，幾級和門電路級。常用硬件描述語言有WDL、Velllq和AHDL語言。WDL語言是一種高級描述語言，適用于行為級和R，幾級的描述；Vedlq語言和ABEL語言屬于一種較低級的描述語言，適用于R，幾級和門電路級的描述。現在WDL和Velllq作為工業標準硬件描述語言，已得到眾多EDA公司的支持，在電子工程領域，它們已成為事實上的通用硬件描述語言，承擔幾乎全部的數字系統的設計任務。應用Vf進行電子系統設計有以下優點摘要：(1)和其他硬件描述語言相比，WDL具有更強的行為描述能力，強大的行為描述能力是避開具體的器件結構，從邏輯行為上描述和設計大規模電子系統的重要保證。(2)VHDL具有豐富的仿真語句和庫函數，使得在任何大系統的設計早期就能檢查設計系統的功能可行性，并可以隨時對系統進行仿真。(3)Vf語句的行為描述能力和程序結構，決定了它具有支持大規模設計的分解和對已有設計的再利用功能。(4)用Vf完成的設計，可以利用EDA工具進行邏輯綜合和優化，并可根據不同的目標芯片自動把Vf描述設計轉變成門級網表，這種設計方式極大地減少了電路設計的時間及可能發生的錯誤，從而降低了開發成本。(5)Vf0L對設計的描述具有相對獨立性，可以在設計者不僵硬件結構的情況下，也不必管最終設計的目標器件是什么，而進行獨立的設計。(6)由于VI具有類屬描述語句和子程序調用等功能，所以對于已完成的設計，可以在不改變源程序的情況廠，只需改變類屬參量或函數，就能很輕易地改變及計的規模和結構。
EDA技術的應用摘要:電子EDA技術發展迅猛，逐漸在教學、科研、產品設計和制造等各方面都發揮著巨大的功能。在教學方面摘要：幾乎所有理工科(非凡是電子信息)類的高校都開設了EDA課程。主要是讓學生了解EDA的基本原理和基本概念、鱗握用佃L描述系統邏輯的方法、使用扔A工具進行電子電路課程的模擬仿真實驗并在作畢業設計時從事簡單電子系統的設計，為今后工作打下基礎。具有代表性的是全國每兩年舉辦一次大學生電子設計競賽活動。在科研方面摘要：主要利用電路仿真工具(EwB或PSPICE、VLOL等)進行電路設計和仿真；利用虛擬儀器進行產品調試；將O)LI)／FPGA器件的開發應用到儀器設備中。例如在CDMA無線通信系統中，所有移動手機和無線基站都工作在相同的頻譜，為區別不同的呼叫，每個手機有一個唯一的碼序列，CDMA基站必須能判別這些不同觀點的碼序列才能分辨出不同的傳呼進程；這一判別是通過匹配濾波器的輸出顯示在輸人數據流中探調到特定的碼序列；FPGA能提供良好的濾波器設計，而且能完成DSP高級數據處理功能，因而FPGA在現代通信領域方面獲得廣泛應用。在產品設計和制造方面摘要：從高性能的微處理器、數字信號處理器一直到彩電、音響和電子玩具電路等，EDA技術不單是應用于前期的計算機模擬仿真、產品調試，而且也在P哪的制作、電子設備的研制和生產、電路板的焊接、朋比的制作過程等有重要功能。可以說電子EDA技術已經成為電子工業領域不可缺少的技術支持。
第4篇：集成電路設計自動化范文
關鍵詞：教學改革；鐵路特色專業；電氣工程及其自動化
作者簡介：蘇宏升（1969-），男，甘肅靖遠人，蘭州交通大學自動化與電氣工程學院電氣工程系副主任，教授；董海鷹（1966-），男，陜西臨潼人，蘭州交通大學自動化與電氣工程學院副院長，教授。（甘肅 蘭州 730070）
中圖分類號：G642.0?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）33-0027-03
一、歷史沿革
蘭州交通大學電氣工程及其自動化專業的前身是1958年由姜嘉猷教授等一批電機工程專家組建的電力機車專業和1959年組建的電力機車供電專業。1999年，學校根據國家新的本科專業目錄，設立了電氣工程及其自動化本科專業，并于同年開始招生。2000年，該專業被教育部列入國家管理的專業點名單，并于2004年獲得了財政部的中央與地方共建高校專項資金資助。[1]
電氣工程及其自動化專業自成立以來，沿襲蘭州交通大學（蘭州鐵道學院）多年優良的辦學傳統，本著服務鐵路和面向地方電力系統領域進行人才培養的原則，已為國家培養了1000多名鐵道電氣化工程領域的專業技術人才，為國家建設，特別是西部鐵路建設作出了重要貢獻。
二、專業定位
隨著高等教育教學改革的發展，我國高校高等教育已從精英教育時期轉變為大眾化教育時期，而大眾化教育所面臨的最大問題是畢業生的就業分配問題。嚴峻的就業形勢已經演變成一個備受關注的社會問題，而這僅僅通過提升教學質量，狠抓教學水平的努力是難以辦到的。因此必須從社會分析做起，正確定位，找好高校人才培養和社會需求的結合點，做好高等教育的專業教學改革，完成高校肩負的三項主要職能：人才培養、科研轉化和服務社會。
電氣工程及其自動化專業是我國工科院校普遍設立的一個專業，專業規模相對龐大，就業競爭異常激烈。如前所述，蘭州交通大學如何能夠培養出適應時代需求的學生，在當前諸多高校中占有一席之地，是關系到該專業生存發展的重要問題。為此，蘭州交通大學電氣工程系在對當前該專業深入分析的基礎上，結合原鐵路院校類特色，進行了大膽的嘗試和改革，即將蘭州交通大學電氣工程及其自動化專業定位于鐵路特色專業，在原電氣工程及其自動化專業原有方向的基礎上設立了電氣化鐵道牽引供電和接觸網工程兩個特色專業方向，一方面拓展了學生的就業渠道，進一步明確了教學目標，另一方面兼顧了學生的學習興趣。經過兩年的專業嘗試，證明電氣工程系將電氣工程及其自動化專業定位于鐵路特色專業的實踐是完全正確的，出現了畢業生供不應求的局面，不少人已在本職崗位上取得了良好成績，深受用人單位歡迎。
三、特色專業方向的設立
教育部《普通高等學校專業設置的規定》明確規定：“普通高等學校根據社會特殊需要及自身優勢和特點，可在完成基礎課教學后，在現設專業范圍內自主審定專業方向”。在此規則指導下，蘭州交通大學電氣工程系開展了在電氣工程及其自動化專業下設立特色專業方向的探討和研究工作。
1.電氣專業寬口徑下的問題分析
縱觀當前電氣工程及其自動化專業的狀況，所存在的問題主要表現在：一是人才培養目標不夠明確。部分高校沿襲著我國高等教育中重理論、輕知識傳授的教育理念，忽略了人自身的教育，又缺乏明確的專業定位，導致培養目標過大而無法適應時代需求，也不能適應社會對人才的多層次需求。二是人才培養模式落后，缺乏創新。教學以具體專業為導向，將相應的專業知識灌輸給學生，較少考慮學生是否能將所學知識完全消化，是否形成了合理的知識結構，是否能夠運用這些專業知識解決實際問題。隨著信息技術的高速發展，技術專業化日益突出，培養更加專業的電氣方面人才是社會發展的必然。
2.鐵路特色專業方向建立的可行性和必然性
我國能源資源分布的不均衡以及越來越多的外出務工人員，決定了我國鐵路交通運輸在未來國民經濟發展中仍將占據十分重要的地位，而鐵路電力牽引相比其他牽引方式在高速、重載、環保等方面具有很大的優越性，因而是未來鐵路交通運輸行業主要發展的牽引模式。“九五”后期，隨著一批時速超過200km的客貨共線鐵路和200～350km的客運專線鐵路的建成，我國鐵路進入高速發展期，加上這些鐵路多采用信息技術控制和管理，客觀上決定了對鐵路牽引供電專業的更高要求：要求電氣專業對鐵道知識有深入的理解和掌握；要求作為鐵路自動化、現代化和科技化代表的牽引供電系統要從可靠性到先進性滿足高速鐵路建設的要求；要求現代的電力牽引供電要向專業化、科技化和信息化的方向發展。
目前我國鐵路建設掀起了新一輪，且正在向新疆、等邊遠地區滲透，而這些鐵路建設的特點是高起點和高標準，急需大量掌握現代科學知識的鐵路供電和接觸網方面的人才，從事與牽引變電所與接觸網有關的運營維護工作，確保大動脈的安全暢通。另外，由于蘭州交通大學電氣專業培養目標不夠明朗或培養計劃滿足不了高速鐵路發展的要求，致使人才培養與社會需求脫節，畢業生就業困難。
根據我們在烏魯木齊、呼和浩特、哈爾濱、武漢、鄭州、蘭州等鐵路局和青藏鐵路公司，以及南車、北車等鐵路機車車輛制造企業的調查而得出的結論來看，這些企業每年對牽引供電專業畢業生的人才需求是學校能夠提供的三分之一，缺口達一半以上，而且這些鐵路企業對牽引供電的人才需求還將繼續增長。
一方面是寬口徑下電氣專業學生由于技能欠缺和諸多高校學生人數日益增多帶來的就業壓力；另一方面是鐵路牽引供電專業的人才匱乏，出現了多家用人單位提前到學校爭搶人才而無法滿足人才需求的局面。鑒于此，根據蘭州交通大學原鐵路類院校特色，蘭州交通大學電氣工程系決定在電氣工程及其自動化專業下開辟牽引供電專業方向。同時，考慮到接觸網是電力牽引必不可少的載體，與運營維護工作往往糾結在一起，密不可分，因此又設立了接觸網工程方向。這樣和原來的電力系統自動化專業方向一起，蘭州交通大學電氣工程及其自動化專業共有三個專業方向，即兩個鐵路特色專業方向和一個傳統專業方向，較好地滿足了用人單位的需求，也給學生提供了更多的選擇空間。
四、鐵路特色專業方向改革的具體措施
電氣工程系鐵路特色專業方向一經確定就成為蘭州交通大學的一個重要專業方向，這也是甘肅省乃至西北地區唯一的一個有該方向的本科院校。為了滿足鐵路特色專業方向（即鐵道供電和接觸網方向）的教學要求，院系兩級在人才培養模式、課程設置、教材選取和平臺建設等方面成立了專門的課題研究小組，并得到了學校的大力資助。
1.教學計劃的修訂和課程設置的完善
電氣工程系原有的教學計劃和大綱是針對電氣工程及其自動化本科專業而設置的，具有課程門類比較齊全，覆蓋面廣的特點。缺點是缺乏特色，定向模糊，培養目標不清晰，導致畢業生就業困難。為了能和鐵路特色專業培養目標相匹配，必須對現有的教學計劃進行調整，使之既能符合電氣工程及其自動化專業的培養計劃，又能體現鐵路特色供電專業的培養目標。為此，研究小組認為：新教學計劃的制定應該體現知識的完整性和連貫性；充分反映本課程方向的新技術和發展前景；刪減就繁，除舊布新，突出重點；理論聯系實際，注重實踐能力的培養。正是基于這樣的原則，結合大綱對原教學計劃從公共基礎課程教學平臺、專業基礎課程教學平臺、專業課程教學平臺以及工程實踐能力教學平臺四個方面進行了修訂。[2]
（1）公共基礎課程教學平臺的修訂。除執行全校公共基礎課程體系外，學院還構建了由14門課程組成的計算機應用能力平臺：“程序設計基礎”、“數據結構”、“離散數學”、“微機原理”、“單片機原理及系統設計”、“數值計算與MATLAB方法”、“嵌入式系統設計”、“計算機導論”、“DSP技術及應用”、“數字信號處理”、“軟件開發技術基礎”、“數據庫技術及應用”、“Web技術及應用”、“計算機網絡”，為學生今后的發展奠定了基礎。
鑒于鐵路特色專業方向對數學有較高的要求，因此在修訂計劃時增加了工程數學教學方面的內容，包括“數學物理方程”、“矢量分析與場論”、“概率與數理統計”、“復變函數與積分變換”課程，為學生專業方向課程的學習中打下厚實的基礎。
這樣學生既能在大電類基礎課程教學平臺的寬口徑下學習，又能掌握特色專業方向課的基礎課教學內容，為以后分專業方向學習奠定了堅實的基礎。
（2）專業基礎課程教學平臺的修訂。電氣工程及其自動化專業基礎課程教學平臺包括“電路分析”、“電路實驗”、“電子技術”、“電子技術實驗”、“工程電磁場”、“自動控制原理”、“電機學”、“電氣工程導論”、“電力系統分析”、“電力系統通信與網絡技術”10門課程，與公共基礎課程共同構成大電類基礎課程教學大平臺。
由于接觸網專業對機械和力學知識有較嚴格的要求，因此在專業基礎平臺中增加了“機械設計基礎”和“工程力學”課程，豐富了學生的專業知識面，也為以后學好接觸網專業方向奠定了基礎。
（3）專業課程教學平臺的修訂。電氣工程及其自動化專業課程教學平臺主要涉及“高電壓技術”、“電力電子技術”、“電力系統繼電保護原理”、“電氣測試技術”、“電器控制與可編程控制器”、“電力系統自動化”、“專業英語閱讀與寫作”、“電氣設備狀態監測與故障診斷”、“配電網絡自動化”等課程，與畢業設計、課程設計一起構建專業技能獲取平臺。
專業課程教學平臺的修訂對確保鐵路特色專業方向成功至關重要，因此做了較大的調整。針對電氣化鐵道牽引供電專業方向，增加了“電氣化鐵道供電系統與設計”、“電氣化鐵道供電系統及裝備”、“城市軌道交通供電系統”、“牽引供電所設計與施工”課程以及這些課的課程設計。針對接觸網工程專業方向，增加了“接觸網工程與設計”、“接觸網規程與規則”、“接觸網施工”、“接觸網檢測”以及“接觸網工程與設計課程設計”。上述兩個特色方向除必修課外，均有9個學分的選修課。表1是調整后電氣工程及其自動化鐵路特色專業方向課程教學計劃。
（4）工程實踐能力教學平臺的修訂。工程實踐能力教學平臺的調整主要基于兩方面：一是調整工程實踐平臺本身的實訓內容，如認識實習由參觀劉家峽水電站改為參觀蘭州鐵路局供電段蘭東牽引變電所，生產實習由原來的蘭州電機廠實習改為蘭州鐵路局職工培訓站隴西分站接觸網實訓基地實習。二是開辟新的實訓內容或實訓基地，如增加了有關牽引供電系統和接觸網專業方向的零部件拆裝實習，以及開辟了蘭州鐵路局供電段電調中心實習基地。此外，學院還定期聘請各大鐵路局、設計院、中鐵電氣化公司、青藏鐵路公司等現場專業人員來學院任課或作報告，使得學生們不出校門就能學習到現場的知識。
2.師資隊伍建設的研究
電氣工程及其自動化專業鐵路特色專業方向是一個嶄新的方向，師資力量的配備直接影響到專業建設的成敗。在優化師資配置資源的基礎上，必須加大師資培訓，提高教師的專業水平。具體措施：一是安排教師到相關院校進行實習培訓，加強學習交流。如2008年安排張廷榮、李紅兩位青年教師去華東交通大學學習，安排李亞寧教師去鐵道部第一設計院學習，2009年安排張廷榮、李紅去鐵道部第一設計院蘭州分院學習，2010年安排閔永智教師去西南交通大學學習，提高了教師的理論水平。除了每年安排相關教師進修實習外，學院還著力出臺了“1+2”研修計劃和“1+1”幫帶計劃。二是鼓勵教師利用暑、寒期到工廠或鐵路建設現場實地考察，與現場工人、技師交流學習，做到真正實踐學習。三是在院內積極開展鐵路特色專業方向方面的科研工作，加大對科研方面的投入。通過承擔和參與科研項目，提高教師發現和解決工程實際問題的能力，豐富教師的工程實踐經驗。四是強化教師專業隊伍，引進高水平人才，要特別加強從企業引進具有較高學術水平和豐富工程實踐經驗的高級專業技術人才，提高師資隊伍的整體工程實踐能力和水平。
3.實驗室建設和實習基地的建立
實驗是教學的重要環節，相應的實驗室建設對于專業發展尤為重要。鐵道電力牽引供電系統和接觸網專業方向建立之前，我們就對實驗室建設進行了大量的考察和論證工作，一經專業方向確立就開始了實驗室建設工作。由于鐵路特色專業方向的特殊性和龐大性，所需建設資金缺口較大，研究如何利用有限的資金完成有代表性的實驗設備從而完成實驗室建設，滿足日常教學需求，幫助學生理解和接受所學專業知識提高學生學習主動性異常重要。學校采取了以自我建設為主的方式，同時加強外來資金的引入。一方面，學校利用日元貸款大力建設鐵路特色專業方向實驗室，先期建成電氣化鐵道供電系統模型實驗室，包括一個電力系統沙盤及一個牽引供電系統沙盤；全部償、半補償及接觸網簡單懸掛模型；斷路器、隔開關、互感器、避雷器等牽引變電所電力設備模型；AT、BT及接觸網直供方式下的掛板模型；牽引所二次回路、直流操作電源的掛板模型，滿足鐵路特色專業方向學生學習的基本需求。另一方面，利用財政部與地方共建實驗室和特色辦學機會，爭取國家財政支持。通過各方積極努力，獲得財政部數百萬元建設基金，建立了遠動及綜合自動化實驗室。最后利用現有的實驗設備，學校投入配套資金進行二次開發，展開對遙測、遙信和遙控系統的深入研究，完善實驗室設備和技術。[3]
關于實習基地的建設問題，接觸網專業方向要求學生必須通過相應的安全規程測試，合格后方能上崗，其特殊性決定了實習的重要性。利用現有條件和依托相關企業單位建設新的實習基地是我們必須思考的問題。學校利用蘭州鐵路局職工培訓站接觸網實習基地的優勢，在實習階段將學生送到接觸網實習基地進行接觸網零部件拆裝練習，并設法考取上崗證。另外，和企業積極聯合，建立新的實習基地。如與蘭州鐵路局蘭東供電段達成就業實習協議，給學生一個熟悉和實習的機會，做到理論和實踐相結合。
4.教學方式多樣化，注重學生能力培養
為了增加學生的學習興趣，電氣工程及其自動化專業鐵路特色專業方向的課程從內容到形式上都進行了不斷地嘗試，目的是尋求利于學生學習和能力提高的最佳結合點。
教學內容上不再采取單純的灌輸式教學，而是豐富教學內容。首先在教材的選取上采用“三位一體”的教材，再經過大量的比對，選取最好、最先進的教材。對不恰當的教材經過教師和專業技術人員的共同努力進行修正；課堂采取不同的教學方法，利用多媒體課件教學，一方面從交流單位引進錄像，另一方面根據需要去現場實地制作教學錄像，提高了學生的學習興趣。
課堂教學注重能力培養。為了提高學生能力，充分發揮學生的學習主動性，一些課程采取了教師講授、學生參與的方式。例如，對于軌道交通概論，任課教師講完部分課件后，布置學生課后通過資料查取完成一定任務，并讓學生們課堂講解。由于學生查閱的知識多種多樣，不僅豐富了學生的視野，而且教師在其中也可以學到不少知識，共同受益。提高了學生的學習主動性、自學能力。
五、鐵路特色專業方向取得的實效
蘭州交通大學電氣工程及其自動化專業鐵路特色專業方向一經開始就顯示了極其強大的生命力和發展潛力。在校內受到領導和廣大教師的支持，為學生提供了一個新的就業機會和選擇。經過兩年的建設和發展，得到了鐵路局、設計院、中鐵電氣化局、中鐵建和機車車輛制造企業的認可和好評。目前除部分畢業生考取研究生外，大部分學生已走上工作崗位，總體呈現出供不應求的局面。在最近連續三屆的畢業生就業分配中，無1人待業。在最近連續兩年的高考中，報考該專業學習的學生數量大大增加。該專業與鐵路信號、機車控制兩個專業配套，構造了“三位一體”的學科優勢，填補了學科專業建設的空白。
六、結束語
自1999年電氣工程及其自動化專業恢復招生以來，歷經10年有余。在校、院兩級領導的支持下，電氣工程系教師孜孜不倦、嘔心瀝血，建立了國家特色專業和省級實驗示范中心兩個平臺，設立了電氣工程一級碩士學位授權點和一個工程碩士學位授權點，并吸引了大連交通大學、西南交通大學、華東交通大學、寧夏大學、蘭州理工大學、蘭州工業專科學校、河西學院、隴東學院、甘肅工業職業技術學院、酒泉工業職業技術學院、烏克蘭克列門丘格國立大學和斯洛伐克馬捷貝爾大學等院校教師來中心參觀、學習，取得了令人矚目的成績。
參考文獻：
[1]蘇宏升.電氣工程及其自動化鐵路特色專業建設的研究與實踐[J].中國科教創新導刊，2011，（5）：193-195.
第5篇：集成電路設計自動化范文
關鍵詞：中國芯；本土IC設計；跨越式發展；平臺；做大做強
本土IC設計業迎來難得機遇
集成電路(IC)產業是我國戰略性新興產業之一，是國民經濟和社會信息化的重要基礎。我國IC設計業發展空間巨大，我國IC產業將迎來加速發展和布局調整的重要機遇。
賽迪顧問認為：目前，我國IC產業集群已初步形成以長三角、環渤海、珠三角三大核心區域聚集發展的產業空間格局。2010年三大區域IC產業銷售收入占全國整體產業規模的近95％，產業群增長速度驚人。另據國家集成電路設計深圳產業化基地、深圳集成電路設計產業化基地管理中心周生明主任介紹，目前，深圳IC基地累計簽約服務企業145家(其中深圳IC企業125家)，累計支持設計項目1297個，每年可為企業節約研發經贊2億元以上。深圳IC設計產業銷售額從2003年的6億元快速增長到2010年的106億元。
不過，盡管2010年我國IC設計業實現全行業550億元人民幣的銷售額，相比于十年前的12億元，年均增長45％。但2010年的銷售額只占全球12.3％，與我國集成電路8596以上靠進口相比，還是相對較低。
可喜的是，現在出現了一大批優勢企業。2010年，銷售過億元的設計企業數量已經達到80家，其中銷售額超過20億元的企業有2家，不僅意味著企業的抗風險能力持續提升、并且意味著形成了一批領軍企業。
我國IC設計業特點
首先需要了解我國半導體產業的特點。我國的突出特點是市場化成熟度較低。中國半導體行業協會集成電路設計分會理事長王芹生分析道，半導體產品研發的動力主要來自市場，而市場的變數很大，因此考驗企業的市場敏銳度。國外一些半導體公司已成立幾十年了，在產品線根據市場需求擴展方面積累了一套成熟的經驗，其成功不是一蹴而就的。而我們的本土企業成立時間相對較短，發展需要過程和時間，因此我們不能盲目地去與跨國公司相比，妄自菲薄。我國半導體行業發展空間很大，速度快，但不強，我們要沖破國外的技術壁壘，從中低檔產品做起，逐步向高檔產品發展。
工業和信息化部CSIP(軟件與集成電路促進中心)集成電路處處長孫加興博士認為，與國內很多其他行業一樣，我國IC產業同樣處于“社會主義初級階段”：如技術人員創造力缺乏的問題，而這主要是我國現有的教育體制造成的，歸根到底，產業的根本問題是人才問題；其次，公司運營成本與公司盈利能力的矛盾問題、當前部分國內IC企業的人力成本過高，而企業自身的盈利能力和水平無力承擔如此高昂的成本，使得企業運營舉步維艱：再次，半導體企業的研發能力、資金投入不足的問題：其他問題還有團隊協作、保護知識產權等方面。尤其是，各地火熱的招商引資，造成IC設計企業數量無序增長很快。其中有一部分企業水平不高，卻仍能得到地方政府資助，無形中造成IC設計企業數量泛濫，低水平重復建設嚴重，加劇了行業惡性競爭。
部分本土IC設計企業經驗談
展訊的跨越式發展
今年1月，展訊通信正式全球首款40am技術TD-SCDMA多模通信芯片。該公司的成就在于：從150nm技術直接跨越到40nm技術。展訊為何有這種破釜沉舟的勇氣？公司市場部介紹道，通常來說，150nm的下一步應該是110nm、90nm，接下來是65nm、55nm、45nm、然后才是40nm，按照正常的半導體的開發時間、量產、成熟等，每一個這樣的結點都需要兩到三年。展訊考慮了很長時間，下決心直接攻40nm，其中有幾個原因：第一、展訊技術分析后認為，即便做了65nm，其功耗也不是特別理想，尤其在TD上面；第二，65nm的成本不足夠低，第三，因為TD相關的芯片總被認為是落后的技術產品，所以若做出40nm，可以把TD技術往前推進一步。
展訊認為其優勢是：擁有完善的流程，勤奮的團隊和嚴格的內部管理機制。
據展訊介紹，公司很早就開始注重技術工作，不論是材料還是其他的技術、IT(信息技術)、知識產權等等，做得工作無微不至。尤其是展訊為了規避風險，在系統架構上也花費了很多心思來規避風險。資源上，公司除了調動所有的本土可能調動的資源之外，還跟第三方、半導體生產商，以及包括展訊美國圣迭戈的技術團隊，可以說把展訊可能調動的所有資源都調動起來。40nm項目資金需求量很大，流片只是一方面，還有人員、MP(大規模量產)等等，展訊破釜沉舟，把所有能投下的資金都投進去了，有點孤注一擲的感覺。最后，勤奮是肯定的，作為通信基帶芯片設計公司，展訊的規模屬于小型公司，憑什么能在歐美公司之前做出40nm?只有努力是不夠的，必須要保證做出來I展訊接了基帶項目，不管做芯片、系統、軟件、測試的，很多員工每天工作到晚上10點以后。
半導體業資深專家奠大康分析認為，展訊成功上市也是其能跨越式發展的另一個重要原因，上市不僅是為了融資，更使展訊采用了先進的管理方法(例如職業經理人制度、透明的財務制度)與聚集大批優秀人才。過去展訊的技術人員地位最高，銷售人員有些邊緣；而李力游出任CEO(首席執行官)后，大大提升銷售和市場人員地位、發揮了他們的積極性。君正：別人認為沒有機遇，不代表真的沒機遇。
在處理器芯片領域，以北京君正集成電路股份有限公司和福州瑞芯微電子為代表的本土設計企業在平板電腦核心芯片市場和移動互聯設備領域異軍突起。據君正的副總經理周生雷介紹：其JZ4770 SOC(系統芯片)是首批頻率超過1GHz的基于MIPs架構的移動SOC之一，可滿足平板電腦以及其他多媒體與高性能應用程序和功能設備日益增加的要求。另外，去年10月，Linux Kernel開源組織頒布了新的Linux kernel 2.6.36版本，宣布支持君正：JZ4740國產CPU.這是Linux首次支持國產芯片，標志著國產CPU平臺已經獲得國際開源組織的認可和肯定。
但君正作為眾多中國芯之一，也經歷了夾縫中生存的創業之路。每家國內芯片公司早期最頭疼的事情都是怎樣取得客戶的認可，該公司從與步步高合作為起點，逐漸成為國內教育電子、電子書領域市場份額最大的CPU芯片供應商之一。別人認為沒有機遇，并不代表就真的沒有機遇，君正CEO劉強對此有個生動的比喻：“你覺得身邊沒有朋友出差，火車站卻仍然很擁擠”。
海思：面向國際，以奮斗者為本
海思半導體是華為的子公司，對于此次中國芯采訪，其市場部回應道：海思是一家全球化運作的半導體公司，所以海思一般不會強調自己是 “中國芯”，除非在一些特定的市場領域。外界普遍稱展訊的李力游等提出用農民精神發展企業，華為是土狼文化。但海思市場部人士稱華為在內部從來沒有提過土狼文化，華為企業文化里強調最多的是以客戶為中心、以奮斗者為本。華為總裁任正非提倡華為從封閉走向開放，包括對合作伙伴的開放和對媒體的開放。上海海爾集成電路：以快打慢+平臺化
上海海爾集成電路公司副總經理潘松坦言該公司一直采用跨越式的發展方式，用“以快打慢”的競爭方式與諸多跨國公司爭奪市場。談到本土企業與國際企業的差距，潘松認為普遍還是核心競爭力缺乏。核心競爭力平臺包括從工藝、設計到整個IP、EDA(電子設計自動化)工具等等。該公司的特點是依托母公司海爾集團，并與代工企業臺積電(TSMC)等打造一產業平臺，其核心產品MCU(單片機)等在工業控制、高可靠性和高抗干擾性方面具有獨到優勢。另外、該公司認為技術層面的創新其實還不是主要問題，需求創新更重要。杭州國芯：與客戶踏實合作
作為一家老黃牛式的民營企業，杭州國芯科技股份有限公司董事、資深副總張明對產業的理解是：隨著IC集成規模的不斷提高，支撐芯片設計企業發展的技術和資金門檻越來越高；圍繞芯片應用的嵌入軟件和方案開發投入越來越大，使芯片設計企業的知識和人才結構面臨越來越大的挑戰。
以杭州國芯為例，作為一家數字電視領域的芯片設計公司，也同樣面臨著很多挑戰：包括廣電市場和政策的不確定性風險、更多臺企和內地企業之間的價格競爭等等。但隨著三網融合、數字家庭、移動互連網等新生市場的發展，機遇也非常多，公司在提升芯片產品開發能力、努力為整機生產企業提供服務支持的同時，還需要延伸觸角，為運營商發展增值業務提供技術支撐，共同確定芯片規格和解決方案，不斷提高把握新生市場發展機遇的經驗和能力。
中國芯需要集體突圍
可見，中國本土企業崛起，需要在資本、技術、人才、市場、情報等企業生存要素方面努力挖掘，找到適合自己領域的發展之路。
第6篇：集成電路設計自動化范文
關鍵詞：ASIC硬件描述語言HDLVerilogHDLVHDLSystemCSuperlog芯片系統SoC
引言
硬件描述語言HDL是一種用形式化方法描述數字電路和系統的語言。利用這種語言，數字電路系統的設計可以從上層到下層（從抽象到具體）逐層描述自己的設計思想，用一系列分層次的模塊來表示極其復雜的數字系統。然后，利用電子設計自動化（EDA）工具，逐層進行仿真驗證，再把其中需要變為實際電路的模塊組合，經過自動綜合工具轉換到門級電路網表。接下去，再用專用集成電路ASIC或現場可編程門陣列FPGA自動布局布線工具，把網表轉換為要實現的具體電路布線結構。
目前，這種高層次(high-level-design)的方法已被廣泛采用。據統計，目前在美國硅谷約有90%以上的ASIC和FPGA采用硬件描述語言進行設計。
硬件描述語言HDL的發展至今已有20多年的歷史，并成功地應用于設計的各個階段：建模、仿真、驗證和綜合等。到20世紀80年代，已出現了上百種硬件描述語言，對設計自動化曾起到了極大的促進和推動作用。但是，這些語言一般各自面向特定的設計領域和層次，而且眾多的語言使用戶無所適從。因此，急需一種面向設計的多領域、多層次并得到普遍認同的標準硬件描述語言。20世紀80年代后期，VHDL和VerilogHDL語言適應了這種趨勢的要求，先后成為IEEE標準。
現在，隨著系統級FPGA以及系統芯片的出現，軟硬件協調設計和系統設計變得越來越重要。傳統意義上的硬件設計越來越傾向于與系統設計和軟件設計結合。硬件描述語言為適應新的情況，迅速發展，出現了很多新的硬件描述語言，像Superlog、SystemC、CynlibC++等等。究竟選擇哪種語言進行設計，整個業界正在進行激烈的討論。因此，完全有必要在這方面作一些比較研究，為EDA設計做一些有意義的工作，也為發展我們未來的芯片設計技術打好基礎。
1目前HDL發展狀況
目前，硬件描述語言可謂是百花齊放，有VHDL、Superlog、Verilog、SystemC、CynlibC++、CLevel等等。雖然各種語言各有所長，但業界對到底使用哪一種語言進行設計，卻莫衷一是，難有定論。
而比較一致的意見是，HDL和C/C++語言在設計流程中實現級和系統級都具有各自的用武之地。問題出現在系統級和實現級相連接的地方：什么時候將使用中的一種語言停下來，而開始使用另外一種語言？或者干脆就直接使用一種語言？現在看來得出結論仍為時過早。
在2001年舉行的國際HDL會議上，與會者就使用何種設計語言展開了生動、激烈的辯論。最后，與會者投票表決：如果要啟動一個芯片設計項目，他們愿意選擇哪種方案?結果，僅有2票或3票贊成使用SystemC、Cynlib和CLevel設計；而Superlog和Verilog各自獲得了約20票。至于以后會是什么情況，連會議主持人JohnCooley也明確表示：“5年后，誰也不知道這個星球會發生什么事情。”
各方人士各持己見：為Verilog辯護者認為，開發一種新的設計語言是一種浪費；為SystemC辯護者認為，系統級芯片SoC快速增長的復雜性需要新的設計方法；C語言的贊揚者認為，Verilog是硬件設計的匯編語言，而編程的標準很快就會是高級語言，CynlibC++是最佳的選擇，它速度快、代碼精簡；Superlog的捍衛者認為，Superlog是Verilog的擴展，可以在整個設計流程中僅提供一種語言和一個仿真器，與現有的方法兼容，是一種進化，而不是一場革命。
當然，以上所有的討論都沒有提及模擬設計。如果想設計帶有模擬電路的芯片，硬件描述語言必須有模擬擴展部分，像VerilogHDL-A，既要求能夠描述門級開關級，又要求具有描述物理特性的能力。
2幾種代表性的HDL語言
2.1VHDL
早在1980年，因為美國軍事工業需要描述電子系統的方法，美國國防部開始進行VHDL的開發。1987年，由IEEE（InstituteofElectricalandElectro-nicsEngineers）將VHDL制定為標準。參考手冊為IEEEVHDL語言參考手冊標準草案1076/B版，于1987年批準，稱為IEEE1076-1987。應當注意，起初VHDL只是作為系統規范的一個標準，而不是為設計而制定的。第二個版本是在1993年制定的，稱為VHDL-93，增加了一些新的命令和屬性。
雖然有“VHDL是一個4億美元的錯誤”這樣的說法，但VHDL畢竟是1995年以前唯一制訂為標準的硬件描述語言，這是它不爭的事實和優勢；但同時它確實比較麻煩，而且其綜合庫至今也沒有標準化，不具有晶體管開關級的描述能力和模擬設計的描述能力。目前的看法是，對于特大型的系統級數字電路設計，VHDL是較為合適的。
實質上，在底層的VHDL設計環境是由VerilogHDL描述的器件庫支持的，因此，它們之間的互操作性十分重要。目前，Verilog和VDHL的兩個國際組織OVI、VI正在籌劃這一工作，準備成立專門的工作組來協調VHDL和VerilogHDL語言的互操作性。OVI也支持不需要翻譯，由VHDL到Verilog的自由表達。
2.2VerilogHDL
VerilogHDL是在1983年，由GDA（GateWayDesignAutomation）公司的PhilMoorby首創的。PhilMoorby后來成為Verilog-XL的主要設計者和Cadence公司的第一合伙人。在1984~1985年，PhilMoorby設計出了第一個名為Verilog-XL的仿真器；1986年，他對VerilogHDL的發展又作出了另一個巨大的貢獻：提出了用于快速門級仿真的XL算法。
隨著Verilog-XL算法的成功，VerilogHDL語言得到迅速發展。1989年，Cadence公司收購了GDA公司，VerilogHDL語言成為Cadence公司的私有財產。1990年，Cadence公司決定公開VerilogHDL語言，于是成立了OVI（OpenVerilogInternational）組織，負責促進VerilogHDL語言的發展。基于VerilogHDL的優越性，IEEE于1995年制定了VerilogHDL的IEEE標準，即VerilogHDL1364-1995；2001年了VerilogHDL1364-2001標準。在這個標準中，加入了VerilogHDL-A標準，使Verilog有了模擬設計描述的能力。
2.3Superlog
開發一種新的硬件設計語言，總是有些冒險，而且未必能夠利用原來對硬件開發的經驗。能不能在原有硬件描述語言的基礎上，結合高級語言C、C++甚至Java等語言的特點，進行擴展，達到一種新的系統級設計語言標準呢?
Superlog就是在這樣的背景下研制開發的系統級硬件描述語言。Verilog語言的首創者PhilMoorby和PeterFlake等硬件描述語言專家，在一家叫Co-DesignAutomation的EDA公司進行合作，開始對Verilog進行擴展研究。1999年，Co-Design公司了SUPERLOGTM系統設計語言，同時了兩個開發工具：SYSTEMSIMTM和SYSTEMEXTM。一個用于系統級開發，一個用于高級驗證。2001年，Co-Design公司向電子產業標準化組織Accellera了SUPERLOG擴展綜合子集ESS，這樣它就可以在今天Verilog語言的RTL級綜合子集的基礎上，提供更多級別的硬件綜合抽象級，為各種系統級的EDA軟件工具所利用。
至今為止，已超過15家芯片設計公司用Superlog來進行芯片設計和硬件開發。Superlog是一種具有良好前景的系統級硬件描述語言。但是不久前，由于整個IT產業的滑坡，EDA公司進行大的整合，Co-Design公司被Synopsys公司兼并，形勢又變得撲朔迷離。
2.4SystemC
隨著半導體技術的迅猛發展，SoC已經成為當今集成電路設計的發展方向。在系統芯片的各個設計中，像系統定義、軟硬件劃分、設計實現等，集成電路設計界一直在考慮如何滿足SoC的設計要求，一直在尋找一種能同時實現較高層次的軟件和硬件描述的系統級設計語言。
SystemC正是在這種情況下，由Synopsys公司和CoWare公司積極響應目前各方對系統級設計語言的需求而合作開發的。1999年9月27日，40多家世界著名的EDA公司、IP公司、半導體公司和嵌入式軟件公司宣布成立“開放式SystemC聯盟”。著名公司Cadence也于2001年加入了SystemC聯盟。SystemC從1999年9月聯盟建立初期的0.9版本開始更新，從1.0版到1.1版，一直到2001年10月推出了最新的2.0版。
各種HDL語言的體系結構和設計方法
3.1SystemC
所有的SystemC都是基于C++的；圖1中的上層構架都是很明確地建立在下層的基礎上；SystemC內核提供一個用于系統體系結構、并行、通信和同步時鐘描述的模塊；完全支持內核描繪以外的數據類型、用戶定義數據類型；通常的通信方式，如信號、FIFO，都可以在內核的基礎上建立，經常使用的計算模塊也可以在內核基礎上建立；如果需要，圖1中較低層的內容不依賴上層就可以直接使用。
實際使用中，SystemC由一組描述類庫和一個包含仿真核的庫組成。在用戶的描述程序中，必須包括相應的類庫，可以通過通常的ANSIC++編譯器編譯該程序。SystemC提供了軟件、硬件和系統模塊。用戶可以在不同的層次上自由選擇，建立自己的系統模型，進行仿真、優化、驗證、綜合等等。
3.2Superlog
Superlog集合了Verilog的簡潔、C語言的強大、功能驗證和系統級結構設計等特征，是一種高速的硬件描述語言。其體系結構如圖2。
①Verilog95和Verilog2K。Superlog是VerilogHDL的超集，支持最新的Verilog2K的硬件模型。
②C和C++語言。Superlog提供C語言的結構、類型、指針，同時具有C++面對對象的特性。
③Superlog擴展綜合子集ESS。ESS提供一種新的硬件描述的綜合抽象級。
④強大的驗證功能。自動測試基準，如隨機數據產生、功能覆蓋、各種專有檢查等。
Superlog的系統級硬件開發工具主要有Co-DesignAutomation公司的SYSTEMSIMTM和SYSTEMEXTM，同時可以結合其它的EDA工具進行開發。
3.3Verilog和VHDL
這兩種語言是傳統硬件描述語言，有很多的書籍和資料可以查閱參考，這里不多介紹。
4目前可取可行的策略和方式
按傳統方法，我們將硬件抽象級的模型類型分為以下五種：
系統級（system）——用語言提供的高級結構實現算法運行的模型；
算法級（algorithm）——用語言提供的高級結構實現算法運行的模型；
RTL級（RegisterTransferLevel）——描述數據在寄存器之間流動和如何處理、控制這些數據流動的模型。（以上三種都屬于行為描述，只有RTL級才與邏輯電路有明確的對應關系。）
門級（gate-level）——描述邏輯門以及邏輯門之間的連接模型。（與邏輯電路有確切的連接關系。以上四種，數字系統設計工程師必須掌握。）
開關級（switch-level）——描述器件中三極管和存儲節點以及它們之間連接的模型。（與具體的物理電路有對應關系，工藝庫元件和宏部件設計人員必須掌握。）
根據目前芯片設計的發展趨勢，驗證級和綜合抽象級也有可能成為一種標準級別。因為它們適合于IP核復用和系統級仿真綜合優化的需要，而軟件（嵌入式、固件式）也越來越成為一個和系統密切相關的抽象級別。
目前，對于一個系統芯片設計項目，可以采用的方案包括以下幾種：
①最傳統的辦法是，在系統級采用VHDL，在軟件級采用C語言，在實現級采用Verilog。目前，VHDL與Verilog的互操作性已經逐步走向標準化，但軟件與硬件的協調設計還是一個很具挑戰性的工作，因為軟件越來越成為SOC設計的關鍵。該方案的特點是：風險小，集成難度大，與原有方法完全兼容，有現成的開發工具；但工具集成由開發者自行負責完成。
②系統級及軟件級采用Superlog，硬件級和實現級均采用VerilogHDL描述，這樣和原有的硬件設計可以兼容。只要重新采購兩個Superlog開發工具SYSTEMSIMTM和SYSTEMEXTM即可。該方案特點是風險較小，易于集成，與原硬件設計兼容性好，有集成開發環境。
③系統級和軟件級采用SystemC，硬件級采用SystemC與常規的VerilogHDL互相轉換，與原來的軟件編譯環境完全兼容。開發者只需要一組描述類庫和一個包含仿真核的庫，就可以在通常的ANSIC++編譯器環境下開發；但硬件描述與原有方法完全不兼容。該方案特點是風險較大，與原軟件開發兼容性好，硬件開發有風險。
5未來發展和技術方向
微電子設計工業的設計線寬已經從0.25μm向0.18μm變遷，而且正在向0.13μm和90nm的目標努力邁進。到0.13μm這個目標后，90%的信號延遲將由線路互連所產生。為了設計工作頻率近2GHz的高性能電路，就必須解決感應、電遷移和襯底噪聲問題（同時還有設計復雜度問題）。
未來幾年的設計中所面臨的挑戰有哪些？標準組織怎樣去面對？當設計線寬降到0.13μm，甚至更小時，將會出現四個主要的趨勢：
設計再利用；
設計驗證（包括硬件和軟件）；
互連問題將決定對時間、電源及噪聲要求；
系統級芯片設計要求。
滿足未來設計者需要的設計環境將是多家供應商提供解決方案的模式，因為涉及的問題面太廣且太復雜，沒有哪個公司或實體可以獨立解決。實際上，人們完全有理由認為，對下一代設計問題解決方案的貢獻，基礎研究活動與獨立產業的作用將同等重要。
以后，EDA界將在以下三個方面開展工作。
①互用性標準。所有解決方案的基礎，是設計工具開發過程的組件——互用性標準。我們知道，EDA工業采用的是工業上所需要的標準，而不管標準是誰制定的。但是，當今市場的迅速發展正在將優勢轉向那些提供標準時能做到快速適應和技術領先的組織。處于領先的公司正在有目的地向這方面投資，那些沒有參加開發這些標準的公司則必須獨自承擔風險。
②擴展其高級庫格式（ALF）標準，使其包含物理領域的信息，是EDA開發商可以致力于解決互連問題的算法，從而使電路設計者在解決設計收尾工作時，不再受到這個問題的困擾。
③制定新的系統級設計語言標準。標準化系統芯片的設計工具和語言，使SoC真正達到第三次微電子設計革命浪潮。
6國內發展的戰略選擇
由于目前IT行業不景氣，以及ASIC設計復雜程度不斷增加，各EDA公司出現了合并調整的趨勢。Synopsys合了Avant！和Co-Design，Cadence合了GDA等，形成了幾大巨頭的局面。而各可編程器件廠商，像Xilinx和Altera，也積極與EDA緊密合作，因此，我們必須抓住這個時機，全力發展；不然，就要面對以后與壟斷巨頭進行競爭的事倍功半的不利局面。
針對目前硬件描述語言的發展和國家芯片制造生產的發展戰略，國內如何在原EDA基礎薄弱的情況下迅速發展，使EDA成為一個合理、健康而必不可少的產業；將基礎研究活動與獨立產業的作用合理的結合，建議開展如下方面的工作：
①為了實現我國的芯片設計自主化，必須夯實基礎，在結合VHDL的基礎上，推廣VerilogHDL設計語言，使硬件設計的底層單元庫可以自主研制；
②根據目前芯片系統的發展趨勢，對系統級語言進行比較研究，在Suoerlog、SystemC等語言中做出選擇，并進行相關工具的推廣，以及與相關企業進行合作等；
③深入HDL語言的綜合和仿真等模型的研究，努力在與國外合作的基礎上，建立自主知識產權的EDA公司；
第7篇：集成電路設計自動化范文
一、教學中存在的問題
我國長期以來形成的教育模式較為封閉、單調，滿堂灌的傳統教學模式在教學中仍占據主體地位。在EDA技術這類實踐性、應用性很強的專業課程的講授中，如何提高學生實踐能力是需要教師不斷探究的問題。目前，課程教學歸納起來主要存在以下幾個方面問題：教學方式上，除了大量采取了多媒體教學形式外，教學方式仍是單向灌輸，學生在大多數情況下為被動接受，學習興趣和積極性不高；教學過程中，以教師為中心，教學目標主要是知識的傳播，但對知識運用涉及較少，且大多數由教師直接介紹給學生，側重于講解概念和機械式的演練，而要求學生獨立思考并進行問題解決的不多，同時，由于課時有限而內容較多，以至于在課堂上沒有學生發揮的時間；實驗，多為驗證性實驗，缺少設計性和綜合性實驗，學生理論聯系實際的能力不強；考核方式，仍采取傳統考試的方式，重點考察對知識的記憶程度，缺乏對學生思維方法、分析和解決問題的訓練。
二、改革措施
在EDA技術課程教學過程中，我們一直在研究如何提高教學效果，逐步完善教學大綱，不斷整合教學內容，同時在教學方式、考核方式等方面也做了一定改革。“學中做，做中學”開啟教學模式，激發學生學習興趣 本課程主要講授：EDA技術的基本知識；可編程邏輯器件的結構原理；VHDL語言；EDA開發系統的使用。如果在課程講授初期按部就班從單純介紹基本知識入手，學生對可編程器件和EDA技術設計流程沒有感性的認識，這樣聽課會感到比較枯燥，沒有學習興趣，接受起來也比較困難。EDA技術實踐性很強，側重于應用，不需深入了解可編程邏輯器件的結構，就可完成一些數字電路的設計。
為了更好更高效地利用有限的學時，從EDA技術開發工具和實驗系統介紹入手，幫助學生在感性上對EDA技術產生一定的認識，第一次課可以在實驗室以繪制原理圖的方式設計一個簡單的電路，教師演示整個設計的過程，然后讓學生學著再做一遍，這樣學生很快對EDA技術設計流程有了很清晰的認識，調動了學習積極性，以后再接受其他知識時會有整體性的概念，也不再有盲目性。
“學為主，教為輔”的教學探索 實施素質教育，培養創新人才，提高學生的動手實踐能力，應以學生自主學習為主，教師給予一定的引導。在VHDL語言的學習中，教師無需逐字逐句介紹語法規范語法要素及語句，在每次課結束后布置下次課學生應具備的電子電路知識，學生在課下可以利用一些時間進行相關知識資料的查詢和學習，增強主觀能動性。課堂上，教師對語句和相關語法簡單介紹后，學生就可以用這些語句自行設計預習的邏輯電路，遇到問題大家共同探討解決，培養學生獲取知識的能力。以不同的項目為載體學習VHDL語言，讓學生快速掌握EDA技術的基本內容，讓學生在完成具體項目的過程中來構建相關理論知識。實踐環節教學改革探索 精心設計實驗內容，包括驗證性、設計性和綜合性實驗。驗證性實驗主要是鞏固所學的基礎理論知識，熟練掌握軟件開發工具的操作，綜合性實驗是課程的重點實驗，學生是實驗的首要開發者，可以培養學生的綜合設計能力，提高學生分析問題、解決問題的能力，可以多設計一些綜合性實驗內容供學生選擇。設計性實驗不做具體要求，以自主學習為主，為對此知識領域感興趣的同學作為課外的學習補充。另外，鼓勵學生參與創新創業訓練、電子設計大賽等各種實訓活動，做好后續的課程設計和畢業設計工作。學生的設計成果如圖一、圖二所示：完善考核方式 采用“平時＋實驗＋期末考試”相結合的考核方式，分值劃分比例是：平時考勤10%、實驗40%、期末考試50%，避免考試前突擊背誦授課內容，更多重視平時學習過程的考核，注重動手實踐能力的考核，充分調動學生的上課積極性。實驗考核中包括預習情況、操作過程、實驗結果和實驗報告，嚴格考核每一環節。
三、結論
第8篇：集成電路設計自動化范文
關鍵詞 獨立學院；實踐教學體系；應用型人才
中圖分類號：G642.4 文獻標識碼：B 文章編號：1671-489X（2013）12-0134-02
獨立學院作為民辦高等教育的重要組成部分，為發展民辦高等教育事業、促進高等教育大眾化作出積極貢獻[1]。吉林大學珠海學院始建于2004年5月，是一所以培養創新型應用人才為目標的獨立學院。學院始終堅持以社會需求為導向，以素質教育為基礎，以能力培養為核心的辦學理念，著力抓好課程體系建設和實踐環節的優化，注重學生實踐能力和創新能力的培養，不斷探索面向應用型人才培養的實踐教學體系建設工作。
1 人才培養目標定位
學院根據學生高考成績低于校本部的實際情況，在建校伊始就明確不能照搬、照抄校本部的培養模式。在人才培養中應注重學生實踐能力的培養，做到知識結構合理、實踐能力突出[2]。因此，學院在人才培養上實施“綜合性、應用型、開放式、有特色、居前列”的培養目標，培養既有系統的理論基礎又有工程實踐能力，具備可持續發展潛力和創新精神的應用型科技人才以及行業技術領軍人物[3]。
2 多層面的實踐教學體系，著重學生能力培養
實踐教學是教學體系中的重要環節，它不僅對學生理論聯系實際、加深對理論的感性認識有著非常重要的作用，同時也是實現應用型人才培養目標的主要途徑[4]。
2.1 發揮理論與實踐相結合的實驗教學功能
在教學環節上既注意理論課與實驗課的相對獨立；又注重理論課與實驗課之間的對應和銜接。在實驗課程的學習過程中，要求不同類型的實驗制定不同的要求和考核標準。對于基礎性、演示性和驗證性實驗，保持與相關理論課的密切聯系，目的在于對基本理論知識的驗證，要求實驗結果與理論結果之間的誤差小，即實驗與理論分析相符合。對于綜合性、設計性實驗，旨在考查學生的綜合設計與實現能力，根據實驗結果所達到的技術指標來評定成績，重方案設計、重結果。適當開展一些創新性、研究性實驗，提倡實驗過程中的探索和研究，鼓勵學生盡可能多地嘗試各種方案，在摸索與研究中得到啟發、鍛煉、提高，注意引導學生如何進行應用項目的研究和開發，輕結果、重過程，不以成敗論英雄。
如基于計算機的電子設計自動化，即EDA技術，從基礎課到專業課，在課程體系中著重加強學生的電子設計自動化能力，并貫穿于各門系列課程，并在實驗、課程設計中鞏固、加深。在專業基礎課電子電路的設計與仿真、電路PCB設計中，加強OrCAD/Pspice和Protel DXP軟件平臺的使用，使學生能夠利用先進的EDA工具進行電子線路的設計、仿真、優化、制版等；在單片機技術、嵌入式系統基礎、EDA技術與VHDL等課程中強化Proteus、ARM9、Quartus Ⅱ等先進軟件平臺的實用技能，系統、科學地培養學生的軟件與硬件結合，設計與制作并舉的能力；在全定制集成電路設計中，培養學生利用EDA工具系統地進行集成電路（IC）的設計、仿真、版圖設計、驗證以及參數提取等，在學生掌握和使用現代電子設計自動化技術新方法、新工具和新手段的同時，提高學生的應用和實踐技能。
2.2 發揮仿真情景模擬的素質培養功能
將部分教學從課堂挪移到仿真情景模擬實驗室，教師成為“導演式”指導者，有利于培養學生的感性認知、角色意識、規范化操作行為，以及社會實踐所需要的綜合素質。如管理類專業將ERP（Enterprise Resource Planning，企業資源計劃）沙盤模擬課程引入實踐教學，受訓學生被分成若干個團隊，學生分別擔任企業管理層的不同領導角色。每個團隊經營一家虛擬公司，連續從事4～6個會計年度的經營活動。通過直觀的企業沙盤，模擬企業實際運行狀況，內容涉及企業整體戰略、產品研發、生產、市場、銷售、財務管理、團隊協作等多個方面，讓學生在“博弈”中體驗完整的企業經營過程，感受企業發展的典型歷程，感悟正確的經營思路和管理理念。在短期的訓練中，學生將遇到企業經營中常出現的各種典型問題，他們必須及時發現機遇，分析問題，制定決策，在激烈的市場競爭中設法保證公司不斷成長。
通過模擬企業間競爭多變的環境，賦予學生管理和決策的角色，強調學生的主動性和創造性，注重培養學生的綜合能力。在2008年參加廣東省大學生科技節ERP企業沙盤模擬大賽時，吉林大學珠海學院代表隊獲得優秀獎。
2.3 發揮交流展示和創新空間的互動實踐教學功能
新的實踐教學體系建設打破藝術門類多年來沒有實驗室，只以“教學序號”或以知名專家教授“個人名譽”設置專業專項“工作室”的傳統。學院針對藝術類學生的特點，在實踐教學上注重學生創作個性的培養，在實踐教學過程中著力培養學生創新務實、交流展示、互動交流的能力。凡是理論與動手能力相結合的課程，要求教師采取現場開放式、交流互動式的教學方式，在激勵學生創新意識的基點上，篩選觀察視覺有個性、表現手法有個性、創作思路有個性的作品進行現場觀摩，在教師指導下進行充分交流，進而有針對性地指導學生進行個性化創作和動手能力培訓，加速與市場需求接軌。
實踐證明，由于在實踐教學環節中有針對性地減少了演示性和驗證性實驗，提高了綜合性、設計性和創新性實驗教學比重，改變了傳統實驗教學單一地以演示性和驗證性為主的實驗教學模式。通過開設綜合性、設計性實驗項目，可以實現以學生自我訓練為主的教學模式，提高學生的創新思維和實際動手能力，培養學生實事求是的科學態度和勇于開拓的創新意識，充分調動學生學習的主動性、積極性和創造性[5]。作為以應用型人才為培養目標的獨立學院，在實踐教學環節中有針對性地增設綜合性、設計性和創新性實驗項目是新時期實踐教學體系建設的重要環節，也是提高辦學質量的關鍵所在。
3 結語
實踐教學是獨立學院應用型本科教育教學系統中的重要組成部分，是獨立學院教學中必須高度關注的重要環節[6]。加強實踐教學不僅是實現獨立學院人才培養目標的需要，也是提高教學質量、提升學生綜合素質、培養應用型人才的需要，更是獨立學院生存和發展的需要。
參考文獻
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第9篇：集成電路設計自動化范文
作者簡介：謝靜，1983年生，女，陜西西安人，南華大學機械工程學院講師，碩士，主要研究領域為課程改革與教學改革研究、教師發展與教師教育研究。【摘要】針對EDA教學中存在的問題，結合測控技術與儀器專業自身就業需求，對EDA課程教學模式進行研究與探討，提出了“以能力為目標的教學實踐一體化改革”，通過教學模式改革、實踐模式改革以及課程考核方式改革，引導學生轉變學習觀念，增強學生的實踐創新能力，同時強調加強實踐教學的重要性。
【關鍵詞】EDA課程；教學改革；創新能力Study on the EDA Curriculum Reform Aim at the Ability
Xie Jing， Zhu Hui-ling
（School of Mechanical Engineering， University of South China， Hengyang， Hunan， 421001）
Abstract：According to EDA curriculum-teaching problems，combined with practical situation of measurement and control technology and instrumentation specialty， the paper discusses the necessity of reformation in the EDA curriculum， put forward the "the teaching reform and practice integration aim at the ability " .Through teaching reform， practice reform and Curriculum Evaluation Reform， we obtain quite good effects. First， we guide students to change their academic idea， second， enhance students' innovation capability， finally， emphasize the importance to establish and perfect the practical teaching system.
Key words：the EDA curriculum； teaching reform； innovation capability1緒論
EDA 是英文“Electronic Design Automation（電子設計自動化）”的縮寫[1]， EDA 課程是一門發展迅速、工程性強、緊密結合現代電子技術發展的專業基礎課程。針對目前EDA 課程教學中存在的問題，結合本校測控技術與儀器專業人才培養方案，分析本專業就業需求，對EDA課程進行一系列教學改革，將以學科為主的課程體系，轉變成以能力為目標的一體化教學體系。
2EDA 課程教學中存在的問題
EDA課程以控制理論、數字電子技術、單片機原理及應用、微機原理與接口技術等課程為基礎，將超大規模集成電路課程設計、畢業設計等實踐性課程作為后續課程，在學生能力培養體系中具有承上啟下的作用[2-4]。
從教學效果來看，主要存在以下幾方面問題：（1） 理論教學中，大部分教師教學方法單一，課堂教學枯燥、單調，引不起學生興趣，學生不愿學、學不會。 （2）實踐教學弱化了學生實際能力的培養和訓練。從實踐內容來看，EDA 課程實踐性很強，實驗中驗證性實驗較多，芯片接線復雜，要花費大量精力接線、查錯，缺乏靈活性。因此，造成學生學習的積極性不高。從實踐平臺來看，傳統的電子技術實驗與之相對應的試驗平臺有關，近幾年電子技術發展如此之快，要求實驗平臺更新換代的頻率加快，這無疑增加了學校的經費投入，而多數學校的設備更新換代遠遠跟不上技術的發展，導致學生知識的落后。（3） 難以將學生個人能力的培養和知識傳授二者兼顧在一起。學生滿足于概念、公式、作業、考試的學習過程，不清楚所學知識的應用環境，在電路設計中，缺乏對市場、成本、制造等現實因素的考慮，難以提高工程創新能力。
3EDA課程改革
3.1理論教學模式改革
3.1.1教學方法改革。教學過程中不再區分“理論課”、“習題課”和“討論課”，將教、學、做有機的結合起來。針對學生設計電路時由于參數設置不當可能出現的現象或者故障，理論教學中引入仿真軟件，直觀體現電路的功能以及性能指標，加深學生對于書本知識的理解，同時活躍課堂氣氛，達到激發和調動學生學習的主動性和創造性的目的。
3.1.2教學內容改革。在課本內容之外補充講解“工程應用實例”，并向學生推薦幾篇近期核心期刊上的有關文章， 彌補理論教學內容落后實際的缺陷，擴展學生視野，激發學習興趣。
3.2實踐教學模式改革
實踐課程建立在理論教學的基礎之上，對理論課有畫龍點睛的作用[7-8]。
3.2.1實驗方法改革。本著“少而精、易掌握、重實踐”的原則，鼓勵學生親自動手設計實驗，激發學生標新立異的思維，在實驗中理解、消化和鞏固所學的知識。
3.2.2實驗平臺改革—增加仿真實驗平臺。傳統實驗教學中，實驗項目多為演驗證性內容，實驗結果早已知道，不能激發學生的興趣，導致部分學生做實驗敷衍了事，不能很好的將理論與實踐有機的結合。
仿真實驗平臺是在計算機上虛擬出一個元器件種類齊備、先進的電子工作臺。在硬件實驗實施前，利用 Multisim 軟件和modelsim軟件的仿真功能先進行模擬仿真、調試，成功后再用硬件進行實際實驗。這種教學方式一方面可以克服實驗室各種條件的限制，另一方面又可以針對不同目的（驗證、測試、設計、糾錯和創新等）進行訓練，培養學生分析、應用和創新的能力。與傳統的實驗方式相比，突出了實驗教學以學生為中心的開放模式，不僅實驗效率得到提高，還能訓練學生正確的測量方法和熟練地使用儀器技能。
3.2.3建立創新實驗中心。為了提高學生自主學習意識，培養個性發展，要求創新實驗室做到實驗內容開放、實驗時間開放和實驗室資源開放，營造培養學生創新能力的良好氛圍。
4實施改革后的成效
EDA課程一體化改革改變傳統課程以學科知識為中心的結構，整合了能力和項目要求，解決了教學中知識的傳授與個人能力的培養不能兼顧的這一矛盾。
4.1理論教學方面。 在教學過程中，按照“可編程器件原理+EDA設計環境+VHDL語言+數字系統設計”的思路，系統講述相關課程。在教學開始緒論部分，講述EDA技術在提高電子產品功能、縮短生產周期、提高產品上市的時限性方面具有巨大的優越性，使同學們認識到它已成為電子設計領域的熱門技術，是大規模集成電路設計的必需手段，同時向同學演示交通燈、出租車計價器、搶答器等幾個實驗，激發學生想掌握EDA技術的迫切心情。在良好的課堂氣氛基礎上，由教師為主體，轉變為學生為主體，通過在課堂上搭建仿真實驗平臺，與學生一起設法解決有關問題，捕捉課堂上的奇思妙想，激發學生創新能力。
4.2實踐教學方面
4.2.1實驗平臺建設。開發了一套基于CPLD的VHDL軟件模擬平臺。CPLD芯片可實現上萬次重復編程，使得系統內硬件搭建軟件化，降低實驗成本的同時，擴展了實驗系統的功能，提高了系統的靈活性，實現了實驗的多樣性。
4.2.2通過項目靈活運用課程內容。為彌補傳統教材教學內容滯后當今前沿電子技術應用現狀10-15年的缺陷，在實踐教學中，以項目為驅動，使教學內容與生產實際緊密結合。請校外高級工程師指導學生課程設計與畢業設計，鼓勵學生參加教師科研或教改活動、社會實踐活動、各類學科競賽、學術論文、課外科技活動等。
4.2.3實踐課程效果。以往的課程設計和畢業設計中，很多學生只是照搬書本上的電路，對所設計內容并未真正理解，花了很大功夫最終設計的電路卻錯誤百出，不能運行，導致效果很不理想。將電路仿真軟件作為項目論證、元器件選擇、設計與檢測、改進與優化設計制作的先行手段，運用軟件中提供的各種儀器和電子器件對電路進行仿真分析和實驗，進而深入理解所學電子知識。課程改革后95%學生成功制作了電子作品，提高了學習興趣和信心。
該專業學生在2012年第五屆全國大學生機械創新大賽湖南賽區獲得1個二等獎，衡陽市第五屆大學生科技創新大賽獲得1個二等獎，1個三等獎。
5結束語
本文對EDA課程的教學改革進行探討，主要包括教學模式改革、實踐模式改革以及課程考核方式改革，強調了理論與實踐、教書與育人、學習能力與創新思維培養的有機結合，期望能夠解決EDA課程教學中存在的問題。通過本研究，反思我國目前EDA課程中存在的現實問題并尋找到癥結點，為EDA課程的改革提供一定的指導意義。
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