集成電路輔助設(shè)計(jì)精選(九篇)

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第1篇：集成電路輔助設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞：集成電路 SUPREM-III 擴(kuò)散工藝模擬

1.引言

隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，集成電路技術(shù)領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，已經(jīng)成為優(yōu)化半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)，提高各種集成電路性能，設(shè)計(jì)開發(fā)和研制半導(dǎo)器件的特性必不可少的技術(shù)手段。我在這個(gè)領(lǐng)域里做了一些技術(shù)工作，深深地體會(huì)到從事集成電路技術(shù)研究的技術(shù)人員必須盡快掌握這一技術(shù)，才能解決工藝中的技術(shù)問題，提高開發(fā)研制新品的能力，從而提高占領(lǐng)及開拓集成電路產(chǎn)品市場(chǎng)的技術(shù)實(shí)力。

SUPREM系統(tǒng)是用于通用集成電路及分力半導(dǎo)體器件工藝的計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)。當(dāng)今國際上廣泛應(yīng)用的是SUPREM-Ⅳ版，是開發(fā)較為完善的一種工藝模擬器。就集成電路工藝模擬的模擬功能來說，集成電路工藝模擬系統(tǒng)可對(duì)集成平面工藝進(jìn)行全工序、全參數(shù)的順序模擬，同時(shí)也可進(jìn)行單項(xiàng)工藝參數(shù)的模擬，現(xiàn)代集成電路技術(shù)中，工藝模擬無論對(duì)于工藝的研究與開發(fā)還是對(duì)于集成電路產(chǎn)品的工藝設(shè)計(jì)都具有重要的意義。計(jì)算機(jī)上采用SUPREM-III完成離子注入工藝初始條件的編輯和離子注入工藝模擬，并對(duì)模擬結(jié)果曲線進(jìn)行比較，并在VC6.0環(huán)境下編程模擬N＋源、漏區(qū)的典型SUPREM運(yùn)行程序。本系統(tǒng)預(yù)先采用SUPREM-III進(jìn)行擴(kuò)散工藝模擬，將晶向、方塊電阻、氧化時(shí)間、氧化厚度、氧化溫度、擴(kuò)散結(jié)深等多組數(shù)據(jù)一一對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)于Foxpro數(shù)據(jù)庫表中，用ODBC技術(shù)實(shí)現(xiàn)Authorware和Foxpro數(shù)據(jù)庫開放式連接。實(shí)驗(yàn)中通過相關(guān)查詢，在Authorware內(nèi)部再利用插值方式，對(duì)操作者給出的晶向、氧化溫度、氧化時(shí)間、氧化厚度、擴(kuò)散結(jié)深、方塊電阻等進(jìn)行計(jì)算后，并給出模擬結(jié)果。考慮到系統(tǒng)應(yīng)用于教學(xué)而非工程計(jì)算，因此采用了數(shù)據(jù)庫查詢加差值數(shù)據(jù)擬合而非實(shí)時(shí)計(jì)算完成模擬，避免了較長時(shí)間的工程計(jì)算。系統(tǒng)提供了實(shí)際擴(kuò)散爐設(shè)備操作面板，在計(jì)算機(jī)上完成擴(kuò)散工藝控制程序的編輯以及擴(kuò)散爐的操作，并得到相應(yīng)操作的模擬結(jié)果。從而對(duì)擴(kuò)散工藝操作過程有了更深刻的了解［1］。

2.擴(kuò)散工藝模擬軟件

我采用SUPREM軟件來進(jìn)行擴(kuò)散工藝的模擬。大多數(shù)的雜質(zhì)是通過離子注入來實(shí)現(xiàn)摻雜的，雜質(zhì)的激活、注入，擴(kuò)散工藝都可以進(jìn)行模擬，同時(shí)可以和實(shí)際擴(kuò)散工藝分布相比較。SUPREM軟件包含大多數(shù)常用摻雜劑的注入?yún)?shù)。正常條件下，該程序可通過簡單的雙邊高斯分布和高斯分布。還可以通過雙Pearson Ⅳ型earson Ⅳ型分布來預(yù)測(cè)雜質(zhì)分布情況。高版本的程序還可根據(jù)蒙特卡羅方法或者波耳茲曼傳輸方程來預(yù)測(cè)雜質(zhì)分布情況。

3.SUPREM軟件在擴(kuò)散工藝中的應(yīng)用

擴(kuò)散工藝模擬的操作步驟同氧化工藝基本一致，只是兩處略有不同：第一處，在進(jìn)片過程中，在主界面操作臺(tái)下選中擴(kuò)散工藝按鈕，雙擊設(shè)備，從而出現(xiàn)擴(kuò)散工藝界面，界面的左側(cè)為各種擴(kuò)散方法，而右側(cè)區(qū)域則是進(jìn)入擴(kuò)散設(shè)備的模擬系統(tǒng)。第二處，輸入晶片位置號(hào)（1－12）如1號(hào)及硅片晶向如110后按鍵，然后點(diǎn)擊進(jìn)入工藝模擬窗口。把此處修改為輸入晶片位置號(hào)（1－12），如2號(hào)及雜質(zhì)類型（b或p）后按鍵，再進(jìn)入工藝模擬窗口。

從上面的數(shù)據(jù)可以得到擴(kuò)散工藝模擬結(jié)果，分析如下：在擴(kuò)散溫度和晶片類型相同的情況下，結(jié)深的數(shù)值隨擴(kuò)散工藝時(shí)間的增加而增加，擴(kuò)散工藝的時(shí)間越長，結(jié)深的數(shù)值就越大。在擴(kuò)散溫度和擴(kuò)散溫度時(shí)間的情況下，p型晶片的結(jié)深的數(shù)值比b型晶片要大，在擴(kuò)散時(shí)間和晶片類型相同的情況下，結(jié)深的數(shù)值會(huì)隨擴(kuò)散工藝溫度的增加而增加，溫度越高，結(jié)深的數(shù)值越大。結(jié)深與晶片號(hào)無關(guān)，方塊電阻的阻值與晶片號(hào)無關(guān)，在擴(kuò)散溫度和擴(kuò)散時(shí)間相同的情況下，p型晶片比b型晶片的方塊電阻阻值要小得多，在擴(kuò)散溫度和類型相同的情況下，方塊電阻的阻值會(huì)隨擴(kuò)散工藝時(shí)間的增加而減小，擴(kuò)散時(shí)間越長，方塊電阻的阻值就越小，在擴(kuò)散時(shí)間和晶片類型相同的條件下，同時(shí)方塊電阻阻值不為0，方塊電阻的阻值會(huì)隨擴(kuò)散溫度的增加而減小，擴(kuò)散溫度越高，方塊電阻的阻值越小。

4.結(jié)語

從上面的擴(kuò)散工藝模擬結(jié)果，可以得出SUPREM-III是一種可以用作集成電路工藝計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和模擬的有力的工具，它同器件模擬軟件S2P ISCES的聯(lián)用，可以對(duì)MOS場(chǎng)效應(yīng)管和雙極型晶體管特性的進(jìn)行快速分析設(shè)計(jì)。在應(yīng)用的過程中得到SUPREM-III中所用擴(kuò)散等主要工藝的模型有多種模型可以選擇，這樣在工藝模擬中就可以靈活的應(yīng)用。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本次擴(kuò)散工藝模擬系統(tǒng)可以達(dá)到十分理想的模擬精度。是在集成電路工藝研究領(lǐng)域中技術(shù)人員的有利技術(shù)輔助手段之一。

第2篇：集成電路輔助設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞：圖形學(xué)；發(fā)展；應(yīng)用

一、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的發(fā)展

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是利用計(jì)算機(jī)研究圖形的表示、生成、處理，顯示的科學(xué)。經(jīng)過30多年的發(fā)展，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)已成為計(jì)算機(jī)科學(xué)中最為活躍的分支之一，并得到廣泛的應(yīng)用。1950年，第一臺(tái)圖形顯示器作為美國麻省理工學(xué)院（MIT）旋風(fēng)一號(hào)——（Whirlwind）計(jì)算機(jī)的附件誕生．該顯示器用一個(gè)類似示波器的陰極射線管（CRT）來顯示一些簡單的圖形。在整個(gè)50年代，只有電子管計(jì)算機(jī)，用機(jī)器語言編程，主要應(yīng)用于科學(xué)計(jì)算，為這些計(jì)算機(jī)配置的圖形設(shè)備僅具有輸出功能。計(jì)算機(jī)圖形學(xué)處于準(zhǔn)備和醞釀時(shí)期，并稱之為：“被動(dòng)式”圖形學(xué)。

二、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)在曲面造型技術(shù)中的應(yīng)用

曲面造型技術(shù)是計(jì)算機(jī)圖形學(xué)和計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要內(nèi)容，主要研究在計(jì)算機(jī)圖象系統(tǒng)的環(huán)境下對(duì)曲面的表示、設(shè)計(jì)、顯示和分析。它肇源機(jī)、船舶的外形放樣工藝，經(jīng)三十多年發(fā)展，現(xiàn)在它已經(jīng)形成了以Bezier和B樣條方法為代表的參數(shù)化特征設(shè)計(jì)和隱式代數(shù)曲面表示這兩類方法為主體，以插值（Intmpolation）、擬合（Fitting）、逼近（Ap-proximation）這三種手段為骨架的幾何理論體系。隨著計(jì)算機(jī)圖形顯示對(duì)于真實(shí)性、實(shí)時(shí)性和交互性要求的日益增強(qiáng)，隨著幾何設(shè)計(jì)對(duì)象向著多樣性、特殊性和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜性靠攏的趨勢(shì)的日益明顯，隨著圖形工業(yè)和制造工業(yè)邁向一體化、集成化和網(wǎng)絡(luò)化步伐的日益加快，隨著激光測(cè)距掃描等三維數(shù)據(jù)采樣技術(shù)和硬件設(shè)備的日益完善，曲面造型在近幾年來得到了長足的發(fā)展。

2．1從研究領(lǐng)域來看，曲面造型技術(shù)已從傳統(tǒng)的研究曲面表示、曲面求交和曲面拼接，擴(kuò)充到曲面變形、曲面重建、曲面簡化、曲面轉(zhuǎn)換和曲面位差。

曲面變形（DeformationorShapeBlending）：傳統(tǒng)的非均勻有理B樣條（NURBS）曲面模型，僅允許調(diào)整控制頂點(diǎn)或權(quán)因子來局部改變曲面形狀，至多利用層次細(xì)化模型在曲面特定點(diǎn)進(jìn)行直接操作；一些簡單的基于參數(shù)曲線的曲面設(shè)計(jì)方法，如掃掠法（Sweeping），蒙皮法（skinning），旋轉(zhuǎn)法和拉伸法，也僅允許調(diào)整生成曲線來改變曲面形狀。計(jì)算機(jī)動(dòng)畫業(yè)和實(shí)體造型業(yè)迫切需要發(fā)展與曲面表示方式無關(guān)的變形方法或形狀調(diào)配方法，于是產(chǎn)生了自由變形（fFD）法，基于彈性變形或熱彈性力學(xué)等物理模型（原理）的變形法，基于求解約束的變形法，基于幾何約束的變形法等曲面變形技術(shù)和基于多面體對(duì)應(yīng)關(guān)系或基于圖象形態(tài)學(xué)中Minkowski和操作的曲面形狀調(diào)配技術(shù)。

2．2從表示方法來看，以網(wǎng)格細(xì)分（Sub-division）為特征的離散造型與傳統(tǒng)的連續(xù)造型相比，大有后來居上的創(chuàng)新之勢(shì)。而且，這種曲面造型方法在生動(dòng)逼真的特征動(dòng)畫和雕塑曲面的設(shè)計(jì)加工中如魚得水，得到了高度的運(yùn)用。

三、在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM）的應(yīng)用

這是一個(gè)最廣泛，最活躍的應(yīng)用領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（ComputerAidedDesign，CAD）是利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)有力的計(jì)算功能和高效率的圖形處理能力，輔助知識(shí)勞動(dòng)者進(jìn)行工程和產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與分析，以達(dá)到理想的目的或取得創(chuàng)新成果的一種技術(shù)。它是綜合了計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程設(shè)計(jì)方法的最新發(fā)展而形成的一門新興學(xué)科。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展是與計(jì)算機(jī)軟件、硬件技術(shù)的發(fā)展和完善，與工程設(shè)計(jì)方法的革新緊密相關(guān)的。采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)已是現(xiàn)代工程設(shè)計(jì)的迫切需要。CAD技術(shù)目前已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)方面，其主要的應(yīng)用領(lǐng)域有以下幾個(gè)方面。

3.1制造業(yè)中的應(yīng)用。CAD技術(shù)已在制造業(yè)中廣泛應(yīng)用，其中以機(jī)床、汽車、飛機(jī)、船舶、航天器等制造業(yè)應(yīng)用最為廣泛、深入。眾所周知，一個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程要經(jīng)過概念設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化、仿真模擬等幾個(gè)主要階段。同時(shí)，現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)將并行工程的概念引入到整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，在設(shè)計(jì)階段就對(duì)產(chǎn)品整個(gè)生命周期進(jìn)行綜合考慮。當(dāng)前先進(jìn)的CAD應(yīng)用系統(tǒng)已經(jīng)將設(shè)計(jì)、繪圖、分析、仿真、加工等一系列功能集成于一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)。現(xiàn)在較常用的軟件有UGII、I-DEAS、CATIA、PRO/E、Euclid等CAD應(yīng)用系統(tǒng)，這些系統(tǒng)主要運(yùn)行在圖形工作站平臺(tái)上。在PC平臺(tái)上運(yùn)行的CAD應(yīng)用軟件主要有Cimatron、Solidwork、MDT、SolidEdge等。由于各種因素，目前在二維CAD系統(tǒng)中Autodesk公司的AutoCAD占據(jù)了相當(dāng)?shù)氖袌?chǎng)。

3．2工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。CAD技術(shù)在工程領(lǐng)域巾的應(yīng)用有以下幾個(gè)方面：①建筑設(shè)計(jì)，包括方案設(shè)計(jì)、三維造型、建筑渲染圖設(shè)計(jì)等。②結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括有限元分析、結(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì)、框/排架結(jié)構(gòu)計(jì)算和分析等。③設(shè)備設(shè)計(jì)，包括水、電、暖各種設(shè)備及管道設(shè)計(jì)。④城市規(guī)劃、城市交通設(shè)計(jì)，如城市道路、高架、輕軌等。⑤市政管線設(shè)計(jì)，如自來水、污水排放、煤氣等。⑥交通工程設(shè)計(jì)，如公路、橋梁、鐵路等。⑦水利工程設(shè)計(jì)，如大壩、水渠等。⑧其他工程設(shè)計(jì)和管理，如房地產(chǎn)開發(fā)及物業(yè)管理、工程概預(yù)算等。

3．3電氣和電子電路方面的應(yīng)用。CAD技術(shù)最早曾用于電路原理圖和布線圖的設(shè)計(jì)工作。目前，CAD技術(shù)已擴(kuò)展到印刷電路板的設(shè)計(jì)（布線及元器件布局），并在集成電路、大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路的設(shè)計(jì)制造中大顯身手，并由此大大推動(dòng)了微電子技術(shù)和計(jì)算及技術(shù)的發(fā)展。

3．4仿真模擬和動(dòng)畫制作。應(yīng)用CAD技術(shù)可以真實(shí)地模擬機(jī)械零件的加工處理過程、飛機(jī)起降、船舶進(jìn)出港口、物體受力破壞分析、飛行訓(xùn)練環(huán)境、作戰(zhàn)方針系統(tǒng)、事故現(xiàn)場(chǎng)重現(xiàn)等現(xiàn)象。在文化娛樂界已大量利用計(jì)算機(jī)造型仿真出逼真的現(xiàn)實(shí)世界中沒有的原始動(dòng)物、外星人以及各種場(chǎng)景等，并將動(dòng)畫和實(shí)際背景以及演員的表演天衣無縫地合在一起，在電影制作技術(shù)上大放異彩，拍制出一個(gè)個(gè)激動(dòng)人心的巨片。:

3．5其他應(yīng)用。CAD技術(shù)除了在上述領(lǐng)域中的應(yīng)用外，在輕工、紡織、家電、服裝、制鞋、醫(yī)療和醫(yī)藥乃至體育方面都會(huì)用到CAD技術(shù)。CAD標(biāo)準(zhǔn)化體系進(jìn)一步完善；系統(tǒng)智能化成為又一個(gè)技術(shù)熱點(diǎn)；集成化成為CAD技術(shù)發(fā)展的一大趨勢(shì)；科學(xué)計(jì)算可視化、虛擬設(shè)計(jì)、虛擬制造技術(shù)是CAD技術(shù)發(fā)展的新趨向。

第3篇：集成電路輔助設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞：可重構(gòu)；模板提取；圖同構(gòu)；子圖擴(kuò)展；數(shù)據(jù)流圖

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044(2011)01-0251-03

An Overview of Regularity Extraction Algorithms in Integrated Circuits

ZHANG Hou-jun, ZHOU Zhou

(Department of Computer Science and Technology, Tongji University, Shanghai 201804, China)

Abstract: Data-path dominated integrated circuits always have a good amount of regularity in them. Regularity of integrated circuits has the merits for predigesting design, shortening the period of design, reducing the design cost, and improving the performance of the system. This paper is a literature review. It introduces the recent study of graph-theory based regularity extraction algorithms in summary. Meanwhile the solving idea and time-complexity of some classical algorithms, such as TREE and SPOG, are introduced. The advantages and disadvantages are analyzed too. Moreover, some important properties are summarized and compared. Last, this paper provides a referenced direction for the study of regularity extraction.

Key words: reconfigurable; regularity extraction; graph isomorphism; sub-graph extension; data-flow graph

1 概述

隨著集成電路制造技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用需求的增長，整個(gè)系統(tǒng)現(xiàn)在已經(jīng)可以集成在單個(gè)芯片之中，片上系統(tǒng)(system on a chip，SoC)已成為集成電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要形式和熱點(diǎn)研究內(nèi)容。然而，當(dāng)前集成電路設(shè)計(jì)能力不足已成為制約集成電路工業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的重要因素。因此必須盡快改進(jìn)設(shè)計(jì)方法，不斷提高設(shè)計(jì)能力[12]。

傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法中忽略了系統(tǒng)描述本身所包含的結(jié)構(gòu)特性。在以數(shù)據(jù)處理為主的應(yīng)用描述中往往具有高度的規(guī)律性，存在著大量的相似結(jié)構(gòu)，利用其規(guī)律性可以實(shí)現(xiàn)規(guī)則的布圖以提高芯片的性能及可制造性。因此，如果能夠?qū)⒒谀０宓募夹g(shù)用在集成電路的設(shè)計(jì)當(dāng)中，分析和提取電路中相似結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)規(guī)則性的布圖，那么芯片在性能和集成度方面將會(huì)有大大改善。

電路模板技術(shù)是指將電路中重復(fù)出現(xiàn)的子電路抽象出來作為模板，它在電路性能的提高、電路的驗(yàn)證、設(shè)計(jì)重用、電路劃分等領(lǐng)域以及處理高層次綜合領(lǐng)域中的調(diào)度和分配問題都具有重要的作用[12]。因此對(duì)集成電路的規(guī)則性提取問題的研究在VLSI 自動(dòng)化設(shè)計(jì)領(lǐng)域具有深遠(yuǎn)的意義。

此外，嵌入式多媒體應(yīng)用程序的一個(gè)顯著特點(diǎn)也是規(guī)則運(yùn)算很多，運(yùn)算時(shí)間復(fù)雜度很高，因此也迫切需要提高性能，降低功耗。

從輸入數(shù)據(jù)流圖(data-flow graph, DFG)中提取出圖中頻繁運(yùn)用的子圖集合或相似子圖集合，通過后續(xù)模板覆蓋、任務(wù)劃分和調(diào)度階段對(duì)原始DFG進(jìn)行模板覆蓋，將相似子程序調(diào)度到相同的PE陣列上去，這使得程序的調(diào)度更有效，最大可能地復(fù)用模塊單元實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能，提高重用性，減少系統(tǒng)的面積。因此，基于模板的技術(shù)也是可重構(gòu)系統(tǒng)任務(wù)編譯器前端設(shè)計(jì)中一種較有效的方法。如果能在可重構(gòu)系統(tǒng)的編譯器當(dāng)中使用模板技術(shù)，那么對(duì)系統(tǒng)的并行處理及邏輯優(yōu)化等將會(huì)有很大幫助。

無論是對(duì)數(shù)據(jù)通路型集成電路還是對(duì)嵌入式多媒體應(yīng)用程序進(jìn)行規(guī)律性提取時(shí)，通常都是將電路的門級(jí)網(wǎng)表或者程序轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的DFG表示。因此，本文主要討論基于圖論的模板提取。

2 問題定義

對(duì)于一個(gè)DFG，結(jié)點(diǎn)表示一個(gè)簡單的操作（比如ADD，SUB等），有向邊表示數(shù)據(jù)流的方向。設(shè)G(V，E)表示一個(gè)DFG，V為其頂點(diǎn)集，E為其邊集，有如下定義。

定義1 若圖SG(SV，SE) 滿足SV∈V 及SE∈E，則稱SG是G 子圖[16]。

定義2 對(duì)于G(V，E)中的兩個(gè)子圖G1(V1，E1)，G2(V2，E2)，如果V1和V2之間存在一一對(duì)應(yīng)的映射關(guān)系f：V1V2，對(duì)于vi，vj∈V1，∈E1當(dāng)且僅當(dāng)∈E2，并且與的重?cái)?shù)相同，那么稱G(V，E)的兩個(gè)子圖G1(V1，E1)，G2(V2，E2)是同構(gòu)的[16]。

定義3 模板T就是DFG中頻繁出現(xiàn)的子圖結(jié)構(gòu)，而與此模板結(jié)構(gòu)相同的子圖稱為該模板的實(shí)例，這種子圖的個(gè)數(shù)稱為該模板的頻數(shù)[13]。

定義4 若SG(SV，SE)是G(V，E)的一個(gè)子圖，將SV記為有序的結(jié)點(diǎn)集，則SV的第一個(gè)結(jié)點(diǎn)稱為SV或子圖SG的起點(diǎn)[12]。

定義5 圖G(V，E)的頂點(diǎn)平均度，記作

其中，deg(vi)為頂點(diǎn)vi的度，表示與vi相鄰頂點(diǎn)的個(gè)數(shù)[11]。

3 現(xiàn)有模板提取算法分析

目前，國外有些學(xué)者提出了一些模板提取的算法，并取得了一定的研究成果，國內(nèi)研究尚處于初級(jí)階段。下面對(duì)一些典型的模板提取算法的思想作一下介紹。

3.1 模板提取算法

3.1.1 TREE和SPOG算法[8]

由Chowdhary等人提出的TREE算法能夠提取出單輸出和內(nèi)部沒有匯聚的模板。而且其通過兩個(gè)假設(shè)（假設(shè)1：把圖G的子圖集S限制在只包括某些子圖，這些子圖滿足不再是S中任一圖的子圖，且在S中其頻數(shù)大于1。假設(shè)2：對(duì)于G中每一個(gè)有入邊的結(jié)點(diǎn)v，假設(shè)其有f條入邊，前驅(qū)結(jié)點(diǎn)分別為u1,u2…uf，每一條邊都被賦予一個(gè)唯一的索引號(hào)，k[ui, v]=i, 1≤i≤f）將樹形模板的數(shù)量減少到v(v-1)/2。算法的基本思想如下：

1）對(duì)G的所有結(jié)點(diǎn)進(jìn)行拓?fù)渑判騰1,v2…vn。

2）對(duì)于任意兩個(gè)編號(hào)的結(jié)點(diǎn)vi, vj(1≤i,j≤n)，生成以這兩個(gè)結(jié)點(diǎn)為根的功能上相同的最大子圖作為一個(gè)模板Sm。

3）判斷模板庫中是否存在于Sm功能上等價(jià)的模板。如果不存在，將Sm加入到模板庫當(dāng)中；否則，舍棄Sm。

SPOG算法則是在TREE算法基礎(chǔ)上的擴(kuò)展和改進(jìn)，將生成的模板擴(kuò)展到多輸出模板。此時(shí)SPOG子圖的數(shù)量可以被限制在v(v-1)。

TREE算法和SPOG算法是典型的模板提取算法，它能夠提取出基于兩個(gè)假設(shè)以及各自限制條件之內(nèi)的所有模板，這對(duì)于后續(xù)的模板覆蓋有很大的幫助，覆蓋率較高。但同時(shí)此算法也有著很大的不足之處，都適用于分散圖，且生成的模板限制在tree形或spog形，算法的復(fù)雜度也很高，為O(v5)，不適合實(shí)際工程的需要。

3.1.2 FAN算法[15]

潘偉濤等人提出的FAN算法通過邊權(quán)值編碼，先生成小規(guī)模模板，然后再逐級(jí)擴(kuò)展生成較大規(guī)模模板，產(chǎn)生扇形頻繁子電路。算法的基本思想如下：

1）統(tǒng)計(jì)電路中每種標(biāo)準(zhǔn)單元出現(xiàn)的頻率。依據(jù)最小支持度確定為各標(biāo)準(zhǔn)單元作標(biāo)記還是刪除它，并計(jì)算所有頂點(diǎn)的有效輸入權(quán)值。

2）搜索所有同構(gòu)實(shí)例，對(duì)于每一個(gè)同構(gòu)實(shí)例在最左頂點(diǎn)擴(kuò)展一條邊。

3）統(tǒng)計(jì)擴(kuò)展后的扇形子電路的種類和頻數(shù)。依據(jù)最小支持度確定將此子電路標(biāo)記為模板并進(jìn)行下一輪的擴(kuò)展還是將它刪除。

FAN算法采用最小支持度對(duì)每次擴(kuò)展生成的子圖進(jìn)行限制，通過比較子電路的出現(xiàn)的頻數(shù)，有效地避免了子圖擴(kuò)展時(shí)一些不必要的冗余擴(kuò)展，并且此算法采用逐級(jí)擴(kuò)大規(guī)模的方法，得到的模板層次化較強(qiáng)，可以對(duì)電路進(jìn)行更好的覆蓋實(shí)用性較強(qiáng)。

3.1.3 其他算法

Rao and Kurdahi [3]最早關(guān)注于數(shù)據(jù)通路型集成電路的模板提取，它將基于模板的聚類思想應(yīng)用到數(shù)據(jù)通路的綜合上，這里的模板提取過程也就是基于不同子圖（它們可以被復(fù)制來覆蓋整個(gè)DFG）的識(shí)別過程。文獻(xiàn)[4]在解決模板提取問題時(shí)，假設(shè)子模塊已經(jīng)生成，主要解決子模塊分類問題，但是一般情況下需要自動(dòng)生成模塊。文獻(xiàn)[5-6]提出了一些模塊生成算法，但均是先選擇某一頂點(diǎn)作為一個(gè)模塊，然后在此模塊內(nèi)不斷加入其它的頂點(diǎn)形成新的模塊。這幾種算法對(duì)模塊的形式?jīng)]有限制，但也有其固有的缺點(diǎn)，就是所生成的模塊形式依賴于起始模塊的選擇。文獻(xiàn)[11]提出了一種基于頂點(diǎn)的輻射路特征的門級(jí)到功能模塊級(jí)的快速子電路提取算法，解決了宏單元模板自動(dòng)匹配，通過單個(gè)頂點(diǎn)的相似度特征，將子圖同構(gòu)問題轉(zhuǎn)化為頂點(diǎn)之間的匹配問題，算法最差時(shí)間復(fù)雜度為■（其中，n和k為兩圖結(jié)點(diǎn)數(shù)，d為原始電路的直徑）。文獻(xiàn)[12]中算法對(duì)DFG的整體結(jié)構(gòu)以及模塊的結(jié)構(gòu)沒有要求，增強(qiáng)了算法的健壯性，而且生成的模板的層次化較強(qiáng)，模板覆蓋率較高，但在同構(gòu)判斷時(shí)無針對(duì)性，需對(duì)所有模板進(jìn)行一一判斷，導(dǎo)致程序復(fù)雜性的提高。

3.2 模板提取算法的比較與分析

模板提取算法有以下一些重要性質(zhì)：1）輸入DFG的類型，如連通圖、有向圖和無環(huán)圖等；2）遍歷策略，如深度優(yōu)先或者廣度優(yōu)先等；3）候選子圖的產(chǎn)生策略，如逐級(jí)擴(kuò)展還是其他；4）對(duì)重復(fù)圖的消除策略，如主動(dòng)地或被動(dòng)地；5）生成模板的層次化，如較好或較差。表1詳細(xì)列出了一些模板提取算法的重要性質(zhì)，并進(jìn)行了比較。

4 總結(jié)和展望

隨著集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，迫切地需要提高芯片的性能，而利用集成電路自身的規(guī)律性可以實(shí)現(xiàn)規(guī)則的布圖。因此，基于模板的技術(shù)將會(huì)對(duì)提高芯片的性能及可制造性有很大的幫助。本文歸納了基于圖論的模板提取的各種算法，目前在這方面的研究已經(jīng)取得了很大成績，并被應(yīng)用到一些實(shí)際的系統(tǒng)中。本文重點(diǎn)介紹了TREE、SPOG和FAN等典型的模板提取算法，并對(duì)其他算法進(jìn)行了簡要介紹。歸納出模板提取算法的一些重要性質(zhì)，并對(duì)現(xiàn)有各算法進(jìn)行了比較。

雖然目前存在的算法較多，且執(zhí)行效率較高，但我們覺得還可以在以下方面加以改進(jìn)或做進(jìn)一步的研究：

1）現(xiàn)實(shí)生活中有各種各樣的圖形：有向圖，無向圖，加權(quán)圖，無連通圖等，但目前的算法大部分都是針對(duì)連通圖的提取，對(duì)加權(quán)圖有環(huán)圖等的提取算法很少，因此對(duì)加權(quán)圖有環(huán)圖等的提取算法的研究也是一個(gè)重要的研究方向。

2）現(xiàn)有方法優(yōu)勢(shì)還主要集中在對(duì)小規(guī)模集成電路的提取上，集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展要求我們能夠?qū)Υ笠?guī)模甚至超大規(guī)模集成電路進(jìn)行提取，因此需要研究大規(guī)模集成電路的提取方法。

3）模板提取評(píng)測(cè)方法的研究。目前主要是靠算法復(fù)雜度的評(píng)估以及模板覆蓋率等，在模板覆蓋階段，現(xiàn)有最大模板優(yōu)先和最頻繁模板優(yōu)先的方法，但這樣不能達(dá)到對(duì)系統(tǒng)最好覆蓋，因此我們應(yīng)該考慮如何在模板的規(guī)模和頻數(shù)之間進(jìn)行權(quán)衡，以利用所提取的模板達(dá)到對(duì)系統(tǒng)的最完美覆蓋，最大程度地減小系統(tǒng)面積開銷。

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第4篇：集成電路輔助設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞：模擬 集成電路 設(shè)計(jì) 自動(dòng)化綜合流程

中圖分類號(hào)：TN431 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）03（a）-0062-02

隨著超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)及微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，集成電路系統(tǒng)的規(guī)模越來越大。根據(jù)美國半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會(huì)（SIA）的預(yù)測(cè)，到2005年，微電子工藝將完全有能力生產(chǎn)工作頻率為3.S GHz，晶體管數(shù)目達(dá)1.4億的系統(tǒng)芯片。到2014年芯片將達(dá)到13.5 GHz的工作頻率和43億個(gè)晶體管的規(guī)模。集成電路在先后經(jīng)歷了小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模、甚大規(guī)模等歷程之后，ASIC已向系統(tǒng)集成的方向發(fā)展，這類系統(tǒng)在單一芯片上集成了數(shù)字電路和模擬電路，其設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常復(fù)雜、繁重的工作，需要使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）工具以縮短設(shè)計(jì)時(shí)間，降低設(shè)計(jì)成本。

目前集成電路自動(dòng)化設(shè)計(jì)的研究和開發(fā)工作主要集中在數(shù)字電路領(lǐng)域，產(chǎn)生了一些優(yōu)秀的數(shù)字集成電路高級(jí)綜合系統(tǒng)，有相當(dāng)成熟的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）軟件工具來完成高層次綜合到低層次版圖布局布線，出現(xiàn)了SYNOPSYS、CADENCE、MENTOR等國際上著名的EDA公司。相反，模擬集成電路自動(dòng)化設(shè)計(jì)方法的研究遠(yuǎn)沒有數(shù)字集成電路自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)成熟，模擬集成電路CAD發(fā)展還處于相當(dāng)滯后的水平，而且離實(shí)用還比較遙遠(yuǎn)。目前絕大部分的模擬集成電路是由模擬集成電路設(shè)計(jì)專家手工設(shè)計(jì)完成，即采用簡化的電路模型，使用仿真器對(duì)電路進(jìn)行反復(fù)模擬和修正，并手工繪制其物理版圖。傳統(tǒng)手工設(shè)計(jì)方式效率極低，無法適應(yīng)微電子工業(yè)的迅速發(fā)展。由于受數(shù)/模混合集成趨勢(shì)的推動(dòng)，模擬集成電路自動(dòng)化設(shè)計(jì)方法的研究正逐漸興起，成為集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一個(gè)重要課題。工業(yè)界急需有效的模擬集成電路和數(shù)模混合電路設(shè)計(jì)的CAD工具，落后的模擬集成電路自動(dòng)化設(shè)計(jì)方法和模擬CAD工具的缺乏已成為制約未來集成電路工業(yè)發(fā)展的瓶頸。

1 模擬集成電路的設(shè)計(jì)特征

為了縮短設(shè)計(jì)時(shí)間，模擬電路的設(shè)計(jì)有人提出仿效數(shù)字集成電路標(biāo)準(zhǔn)單元庫的思想，建立一個(gè)模擬標(biāo)準(zhǔn)單元庫，但是最終是行不通的。模擬集成電路設(shè)計(jì)比數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)要復(fù)雜的得多，模擬集成電路設(shè)計(jì)主要特征如下。

（1）性能及結(jié)構(gòu)的抽象表述困難。數(shù)字集成電路只需處理僅有0和1邏輯變量，可以很方便地抽象出不同類型的邏輯單元，并可將這些單元用于不同層次的電路設(shè)計(jì)。數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)可以劃分為六個(gè)層次：系統(tǒng)級(jí)、芯片級(jí)（算法級(jí)），RTL級(jí)、門級(jí)、電路級(jí)和版圖級(jí)，電路這種抽象極大地促進(jìn)了數(shù)字集成電路的設(shè)計(jì)過程，而模擬集成電路很難做出這類抽象。模擬集成電路的性能及結(jié)構(gòu)的抽象表述相對(duì)困難是目前模擬電路自動(dòng)化工具發(fā)展相對(duì)緩慢，缺乏高層次綜合的一個(gè)重要原因。

（2）對(duì)干擾十分敏感。模擬信號(hào)處理過程中要求速度和精度的同時(shí)，模擬電路對(duì)器件的失配效應(yīng)、信號(hào)的耦合效應(yīng)、噪聲和版圖寄生干擾比數(shù)字集成電路要敏感得多。設(shè)計(jì)過程中必須充分考慮偏置條件、溫度、工藝漲落及寄生參數(shù)對(duì)電路特性能影響，否則這些因素的存在將降低模擬電路性能，甚至?xí)淖冸娐饭δ堋Ｅc數(shù)字集成電路的版圖設(shè)計(jì)不同，模擬集成電路的版圖設(shè)計(jì)將不僅是關(guān)心如何獲得最小的芯片面積，還必須精心設(shè)計(jì)匹配器件的對(duì)稱性、細(xì)心處理連線所產(chǎn)生的各種寄生效應(yīng)。在系統(tǒng)集成芯片中，公共的電源線、芯片的襯底、數(shù)字部分的開關(guān)切換將會(huì)使電源信號(hào)出現(xiàn)毛刺并影響模擬電路的工作，同時(shí)通過襯底禍合作用波及到模擬部分，從而降低模擬電路性能指標(biāo)。

（3）性能指標(biāo)繁雜。描述模擬集成電路行為的性能指標(biāo)非常多，以運(yùn)算放大器為例，其性能指標(biāo)包括功耗、低頻增益、擺率、帶寬、單位增益頻率、相位余度、輸入輸出阻抗、輸入輸出范圍、共模信號(hào)輸入范圍、建立時(shí)間、電源電壓抑制比、失調(diào)電壓、噪聲、諧波失真等數(shù)十項(xiàng)，而且很難給出其完整的性能指標(biāo)。在給定的一組性能指標(biāo)的條件下，通常可能有多個(gè)模擬電路符合性能要求，但對(duì)其每一項(xiàng)符合指標(biāo)的電路而言，它們僅僅是在一定的范圍內(nèi)對(duì)個(gè)別的指標(biāo)而言是最佳的，沒有任何電路對(duì)所有指標(biāo)在所有范圍內(nèi)是最佳的。

（4）建模和仿真困難。盡管模擬集成電路設(shè)計(jì)已經(jīng)有了巨大的發(fā)展，但是模擬集成電路的建模和仿真仍然存在難題，這迫使設(shè)計(jì)者利用經(jīng)驗(yàn)和直覺來分析仿真結(jié)果。模擬集成電路的設(shè)計(jì)必須充分考慮工藝水平，需要非常精確的器件模型。器件的建模和仿真過程是一個(gè)復(fù)雜的工作，只有電路知識(shí)廣博和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的專家才能勝任這一工作。目前的模擬系統(tǒng)驗(yàn)證的主要工具是SPICE及基于SPICE的模擬器，缺乏具有高層次抽象能力的設(shè)計(jì)工具。模擬和數(shù)模混合信號(hào)電路與系統(tǒng)的建模和仿真是急需解決的問題，也是EDA研究的重點(diǎn)。VHDL-AMS已被IEEE定為標(biāo)準(zhǔn)語言，其去除了現(xiàn)有許多工具內(nèi)建模型的限制，為模擬集成電路開拓了新的建模和仿真領(lǐng)域。

（5）拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)層出不窮。邏輯門單元可以組成任何的數(shù)字電路，這些單元的功能單一，結(jié)構(gòu)規(guī)范。模擬電路的則不是這樣，沒有規(guī)范的模擬單元可以重復(fù)使用。

2 模擬IC的自動(dòng)化綜合流程

模擬集成電路自動(dòng)綜合是指根據(jù)電路的性能指標(biāo)，利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)從系統(tǒng)行為級(jí)描述到生成物理版圖的設(shè)計(jì)過程。在模擬集成電路自動(dòng)綜合領(lǐng)域，從理論上講，從行為級(jí)、結(jié)構(gòu)級(jí)、功能級(jí)直至完成版圖級(jí)的層次的設(shè)計(jì)思想是模擬集成電路的設(shè)計(jì)中展現(xiàn)出最好的前景。將由模擬集成電路自動(dòng)化綜合過程分為兩個(gè)過程。

模擬集成電路的高層綜合、物理綜合。在高層綜合中又可分為結(jié)構(gòu)綜合和電路級(jí)綜合。由系統(tǒng)的數(shù)學(xué)或算法行為描述到生成抽象電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)過程稱為結(jié)構(gòu)級(jí)綜合，將確定電路具體的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和確定器件尺寸的參數(shù)優(yōu)化過程稱為電路級(jí)綜合。而把器件尺寸優(yōu)化后的電路圖映射成與工藝相關(guān)和設(shè)計(jì)規(guī)則正確的版圖過程稱為物理綜合。模擬集成電路自動(dòng)化設(shè)計(jì)流程如圖1所示。

2.1 模擬集成電路高層綜合

與傳統(tǒng)手工設(shè)計(jì)模擬電路采用自下而上（Bottom-up）設(shè)計(jì)方法不同，模擬集成電路CAD平臺(tái)努力面向從行為級(jí)、結(jié)構(gòu)級(jí)、功能級(jí)、電路級(jí)、器件級(jí)和版圖級(jí)的（Top-down）的設(shè)計(jì)方法。在模擬電路的高層綜合中，首先將用戶要求的電路功能、性能指標(biāo)、工藝條件和版圖約束條件等用數(shù)學(xué)或算法行為級(jí)的語言描述。目前應(yīng)用的SPICE、MAST、SpectreHDL或者不支持行為級(jí)建模，或者是專利語言，所建模型與模擬環(huán)境緊密結(jié)合，通用性差，沒有被廣泛接受。IEEE于1999年3月正式公布了工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)/模硬件描述語言VHDL-AMS。VHDL-1076.1標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)為模擬電路和混合信號(hào)設(shè)計(jì)的高層綜合提供了基礎(chǔ)和可能。VHDL一AMS是VHDL語言的擴(kuò)展，重點(diǎn)在模擬電路和混合信號(hào)的行為級(jí)描述，最終實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)和數(shù)模混合信號(hào)的結(jié)構(gòu)級(jí)描述、仿真和綜合125，28]。為實(shí)現(xiàn)高層次的混合信號(hào)模擬，采用的辦法是對(duì)現(xiàn)有數(shù)字HDL的擴(kuò)展或創(chuàng)立新的語言，除VHDL.AMS以外，其它幾種模擬及數(shù)/模混合信號(hào)硬件描述語言的標(biāo)準(zhǔn)還有MHDL和Verilog-AMS。

2.2 物理版圖綜合

高層綜合之后進(jìn)入物理版圖綜合階段。物理綜合的任務(wù)是從具有器件尺寸的電路原理圖得到與工藝條件有關(guān)和設(shè)計(jì)規(guī)則正確的物理版圖。由于模擬電路的功能和性能指標(biāo)強(qiáng)烈地依賴于電路中每一個(gè)元件參數(shù)，版圖寄生參數(shù)的存在將使元件參數(shù)偏離其設(shè)計(jì)值，從而影響電路的性能。需要考慮電路的二次效應(yīng)對(duì)電路性能的影響，對(duì)版圖進(jìn)行評(píng)估以保證寄生參數(shù)、器件失配效應(yīng)和信號(hào)間的禍合效應(yīng)對(duì)電路特性能影響在允許的范圍內(nèi)。基于優(yōu)化的物理版圖綜合在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)時(shí)采用代價(jià)函數(shù)表示設(shè)計(jì)知識(shí)和各種約束條件，對(duì)制造成本和合格率進(jìn)行評(píng)估，使用模擬退火法來獲取最佳的物理版圖。基于規(guī)則的物理版圖綜合系統(tǒng)將模擬電路設(shè)計(jì)專家的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)抽象為一組規(guī)則，并用這些規(guī)則來指導(dǎo)版圖的布線布局。在集成電路物理綜合過程中，在保證電路性能的前提下，盡量降低芯片面積和功耗是必要的。同時(shí)應(yīng)當(dāng)在電路級(jí)綜合進(jìn)行拓?fù)溥x擇和優(yōu)化器件尺寸階段對(duì)電路中各器件之間的匹配關(guān)系應(yīng)用明確的要求，以此在一定的拓?fù)浼s束條件下來指導(dǎo)模擬集成電路的版圖綜合。

模擬電路設(shè)計(jì)被認(rèn)為是一項(xiàng)知識(shí)面廣，需多階段和重復(fù)多次設(shè)計(jì)，常常要求較長時(shí)間，而且設(shè)計(jì)要運(yùn)用很多的技術(shù)。在模擬電路自動(dòng)綜合設(shè)計(jì)中，從行為描述到最終的版圖過程中，還需要用專門的CAD工具從電路版圖的幾何描述中提取電路信息過程。除電路的固有器件外，提取還包括由版圖和芯片上互相連接所造成的寄生參數(shù)和電阻。附加的寄生成分將導(dǎo)致電路特性惡化，通常會(huì)帶來不期望的狀態(tài)轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致工作頻率范圍的縮減和速度性能的降低。因此投片制造前必須經(jīng)過電路性能驗(yàn)證，即后模擬階段，以保證電路的設(shè)計(jì)符合用戶的性能要求。正式投片前還要進(jìn)行測(cè)試和SPICE模擬，確定最終的設(shè)計(jì)是否滿足用戶期望的性能要求。高層綜合和物理綜合從不同角度闡述了模擬集成電路綜合的設(shè)計(jì)任務(wù)。電路的拓?fù)溥x擇和幾何尺寸可以看成電路的產(chǎn)生方面，物理版圖綜合得到模擬集成電路的電路版圖，可以認(rèn)為電路的幾何設(shè)計(jì)方面。

參考文獻(xiàn)

第5篇：集成電路輔助設(shè)計(jì)范文

1、課程目標(biāo)

使學(xué)生具備本專業(yè)的高素質(zhì)技術(shù)應(yīng)用型人才所必需的電子電路邏輯設(shè)計(jì)基本知識(shí)和靈活應(yīng)用常用數(shù)字集成電路實(shí)現(xiàn)邏輯功能的基本技能；為學(xué)生全面掌握電子設(shè)計(jì)技術(shù)和技能，提高綜合素質(zhì)，增強(qiáng)職業(yè)變化的適應(yīng)能力和繼續(xù)學(xué)習(xí)能力打下一定基礎(chǔ)；通過項(xiàng)目的引導(dǎo)與實(shí)現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作、敬業(yè)愛崗和吃苦耐勞的品德和良好職業(yè)道德觀。本課程目標(biāo)具體包括知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo)。

（1）知識(shí)目標(biāo)：熟悉數(shù)字電子技術(shù)的基本概念、術(shù)語，熟悉邏輯代數(shù)基本定律和邏輯函數(shù)化簡；掌握門電路及觸發(fā)器的邏輯功能和外特性；掌握常用組合邏輯電路和時(shí)序電路的功能及分析方法，學(xué)會(huì)一般組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法（用SSI和MSI器件），學(xué)會(huì)同步計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)方法；熟悉脈沖波形產(chǎn)生與變換電路的工作原理及其應(yīng)用；了解A/D，D/A電路及半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、PLA器件的原理及其應(yīng)用。

（2）能力目標(biāo)：具有正確使用脈沖信號(hào)發(fā)生器、示波器等實(shí)驗(yàn)儀器的能力；具有查閱手冊(cè)合理選用大、中、小規(guī)模數(shù)字集成電路組件的能力；具有用邏輯思維方法分析常用數(shù)字電路邏輯功能的能力；具有數(shù)字電路設(shè)計(jì)初步的能力。

（3）素質(zhì)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)字電路的興趣；培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)合作的意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生自己查找資料能力。

2、課程定位

《邏輯設(shè)計(jì)》是計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)和電子信息類專業(yè)的一門重要硬件基礎(chǔ)課，其理論性和實(shí)踐性很強(qiáng)，尤其強(qiáng)調(diào)工程應(yīng)用。是現(xiàn)代電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)硬件電路、通信電路、信息與自動(dòng)化技術(shù)的和集成電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。在高速發(fā)展的電子產(chǎn)業(yè)中數(shù)字電路具有較簡單又容易集成。通過本課程學(xué)習(xí)，熟悉小中大規(guī)模數(shù)字集成電路分析與應(yīng)用，突出數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用性，獲得數(shù)字電子技術(shù)必要的基本理論基本知識(shí)和基本技能；了解數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展概況，為后繼課程及從事相關(guān)工程技術(shù)工作和科研與設(shè)計(jì)工作打下一定基礎(chǔ)。《邏輯設(shè)計(jì)》在電子信息專業(yè)課程的地位，表現(xiàn)在其先導(dǎo)課程為《電工電子技術(shù)》，要求學(xué)生掌握由分立元器件組成的電子電路的識(shí)別與檢測(cè)、與基本分析方法，掌握有關(guān)晶體管以及晶體管電路的分析方法等；其后續(xù)課程有《微機(jī)原理與接口技術(shù)》、《單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用》、《EDA技術(shù)應(yīng)用》等。學(xué)習(xí)集成電路芯片在計(jì)算機(jī)及相關(guān)電子設(shè)備中的應(yīng)用與作用。

二、邏輯設(shè)計(jì)課程教學(xué)內(nèi)容

1、教學(xué)內(nèi)容選取依據(jù)

（1）以培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才為目標(biāo)，教學(xué)內(nèi)容選擇與組織突出“以能力為本位，以職業(yè)實(shí)踐為主線，以項(xiàng)目主體--任務(wù)貫穿”為總體設(shè)計(jì)要求，在內(nèi)容的選取上，首先立足于打好基礎(chǔ)。在確保基本概念、基本原理和基本教學(xué)方法的前提下，簡化集成電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理的講述，減少小規(guī)模集成電路的內(nèi)容，盡可能多地介紹中大規(guī)模集成電路及其應(yīng)用。以能力培養(yǎng)為主線，以應(yīng)用為目的，突出思路與方法闡述，力求反映當(dāng)今數(shù)字電子技術(shù)的新發(fā)展。

（2）在教材內(nèi)容編排上精心組合，深入淺出，做到概念清晰，邏輯設(shè)計(jì)思想嚴(yán)謹(jǐn)。教學(xué)實(shí)施中注重重點(diǎn)突出，層次分明，相互銜接，邏輯性強(qiáng)，以利于教學(xué)做一體化的整合。在講義上力求簡潔流暢，通俗易懂，便于學(xué)生自學(xué)。

（3）以實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目為載體，采取任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)做一體化的實(shí)施，體現(xiàn)理論指導(dǎo)實(shí)踐，實(shí)踐深化理論的素質(zhì)養(yǎng)成目的。

（4）依據(jù)各學(xué)習(xí)項(xiàng)目的內(nèi)容總量以及在該門課程中的地位分配各學(xué)習(xí)項(xiàng)目的課時(shí)數(shù)。

（5）知識(shí)學(xué)習(xí)程度用語主要使用“了解”、“理解”、“能”或“會(huì)”等用來表述。“了解”用于表述事實(shí)性知識(shí)的學(xué)習(xí)程度，“理解”用于表述原理性知識(shí)的學(xué)習(xí)程度，“能”或“會(huì)”用于表述技能的學(xué)習(xí)程度。

2、教學(xué)具體內(nèi)容安排

表決器電路設(shè)計(jì)與制作，搶答器電路設(shè)計(jì)與制作，同步計(jì)數(shù)器電路設(shè)計(jì)與制作，方波發(fā)生器電路設(shè)計(jì)與制作，數(shù)字鐘電路設(shè)計(jì)與制作。

三、邏輯設(shè)計(jì)課程教學(xué)模式與手段

1、教材編寫

教材編寫體現(xiàn)項(xiàng)目課程的特色與設(shè)計(jì)思想，教材內(nèi)容體現(xiàn)先進(jìn)性、實(shí)用性，典型產(chǎn)品的選取科學(xué)，體現(xiàn)地區(qū)產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)，具有可操作性。呈現(xiàn)方式圖文并茂，文字表述規(guī)范、正確、科學(xué)。

2、教學(xué)模式

采取項(xiàng)目教學(xué)，以工作任務(wù)為出發(fā)點(diǎn)來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)過程中要注重創(chuàng)設(shè)教育情境，采取“教學(xué)做”一體化的教學(xué)模式，將知識(shí)、能力、素質(zhì)的培養(yǎng)緊密結(jié)合，進(jìn)一步加強(qiáng)職業(yè)教育教學(xué)改革研究，優(yōu)化完善我校應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系。

3、教學(xué)方法

從教學(xué)手段、教案設(shè)計(jì)、教學(xué)思路、語言表述、教學(xué)資源等方面著手，對(duì)如何在課堂教學(xué)中提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和興趣開展教研。教學(xué)過程有進(jìn)行項(xiàng)目引導(dǎo)，任務(wù)貫穿，“提出問題”、“引導(dǎo)思考”、“假設(shè)結(jié)論”、“探索求證”，把握課程的進(jìn)度，活躍課堂氣氛，使大多數(shù)學(xué)生能夠獲得盡可能大的收獲。采用“發(fā)現(xiàn)法”教學(xué)方式，使學(xué)生建立科學(xué)的思維方法與創(chuàng)新意識(shí)。學(xué)習(xí)內(nèi)容的掌握依賴于學(xué)習(xí)者的實(shí)踐，課程組加強(qiáng)了對(duì)教師教學(xué)及學(xué)生學(xué)習(xí)過程的管理；為使學(xué)生理解和有效掌握課程內(nèi)容，在堅(jiān)持課外習(xí)題練習(xí)、輔導(dǎo)答疑等教學(xué)環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上，增加隨堂練習(xí)、單元測(cè)驗(yàn)等即時(shí)性練習(xí)環(huán)節(jié)，督促學(xué)生復(fù)習(xí)和掌握已學(xué)知識(shí)點(diǎn)。

4、教學(xué)手段

充分利用掛圖、投影、多媒體等現(xiàn)代化手段，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)突破空間距離限制的優(yōu)勢(shì)，讓學(xué)生能夠最大限度的利用學(xué)習(xí)資源，自主地學(xué)習(xí)和提高，彌補(bǔ)課堂上未能及時(shí)消化吸收的部分內(nèi)容。教學(xué)過程中相應(yīng)教學(xué)班成立課程提高學(xué)習(xí)小組，任課教師課外指導(dǎo)該小組進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)及課外科技活動(dòng)指導(dǎo)，達(dá)到因材施教的目的；一方面教師指導(dǎo)有興趣能力強(qiáng)的學(xué)生進(jìn)行課外學(xué)習(xí)，特別是對(duì)數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)知識(shí)的答疑指導(dǎo)，為能力強(qiáng)的學(xué)生提供發(fā)展空間，解決因課時(shí)數(shù)限制而無法在課堂上深入講授特定工程應(yīng)用專題的矛盾。也加強(qiáng)了教師與學(xué)生的互動(dòng)，教師可以第一手了解學(xué)生對(duì)教學(xué)過程的反饋，改進(jìn)教學(xué)方法，利用學(xué)習(xí)好的學(xué)生帶動(dòng)整個(gè)班級(jí)的學(xué)習(xí)，促進(jìn)良好班風(fēng)學(xué)風(fēng)的形成。探討當(dāng)前教學(xué)環(huán)境下，培養(yǎng)學(xué)生課外學(xué)習(xí)能力的新模式。

第6篇：集成電路輔助設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞： 555單穩(wěn)態(tài)定時(shí)器；延時(shí)電路；繼電器

中圖分類號(hào)：H02H 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671－7597（2012）0310072－01

1 綜述

近幾年來，由雷電引發(fā)的災(zāi)害發(fā)生的頻率呈上升趨勢(shì)。隨著用電器使用數(shù)量的不斷增加，雷電在摧毀用電器的同時(shí)造成的火災(zāi)和觸電事件也隨之增加，雷電災(zāi)害的頻繁發(fā)生給人們的日常生活帶來了很大困擾，由于雷擊瞬間產(chǎn)生能量大，難控制，危險(xiǎn)性高，給人們的生活工作帶來極大的影響，對(duì)國家造成的經(jīng)濟(jì)損失是不可估量的。由于電壓不穩(wěn)定對(duì)電器會(huì)造成不必要的損害，為此我們認(rèn)為對(duì)電磁脈沖的防護(hù)以及對(duì)電源電壓欠壓保護(hù)是必要的。過流過載極易導(dǎo)致用電器損壞并容易造成火災(zāi)。為了方便人們的生活和工作，響應(yīng)安全用電的號(hào)召，減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失，至今市場(chǎng)上仍未出現(xiàn)一種安全可靠的用電保護(hù)器，而NE555新型用電保護(hù)器的設(shè)計(jì)更是填補(bǔ)了市場(chǎng)在這方面的空缺。

基于NE555新型用電保護(hù)器的工作設(shè)計(jì)包括兩大部分：避雷部分，過壓欠壓、過流過載保護(hù)部分。

2 設(shè)計(jì)方案

2.1 設(shè)計(jì)思路

1）在電源保護(hù)器中將雷電迅速導(dǎo)入大地，避免因雷電沿電網(wǎng)進(jìn)入用戶造成火災(zāi)或其它的不良事故。

2）當(dāng)電網(wǎng)供電過壓、欠壓或者動(dòng)力電侵襲時(shí)通過采樣檢測(cè)和控制電路，使該電源自動(dòng)斷電，停止該向用電，起到保護(hù)作用。并不影響其它的其它電源的工作。

3）當(dāng)負(fù)載超過規(guī)定限額時(shí)，通過控制電路該電源自動(dòng)停止供電。并且在負(fù)載正常時(shí)又能自動(dòng)地恢復(fù)工作。當(dāng)嚴(yán)重超載或發(fā)生短路時(shí)，采取限流保護(hù)，減少火災(zāi)等事故發(fā)生。

4）出現(xiàn)漏電觸電事故時(shí)，通過保護(hù)器檢測(cè)，該電源自動(dòng)起保護(hù)停止工作，只有在故障排除后人工操作是電源恢復(fù)工作。

本設(shè)計(jì)包括兩大部分：① 電源避雷部分；② 過壓欠壓，過流過載保護(hù)部分。①電源避雷部分是在雷電發(fā)生時(shí)，把將落在電源線路和天線上的超高壓脈沖電流通過電容和SETCO42、SETCO45等元件導(dǎo)入大地，以此對(duì)電器起到保護(hù)作用；②過壓欠壓保護(hù)部分則是利用變壓器的變壓特性，把市電的變化引起電壓的變化情況通過變壓器反映在后面的電路中，通過穩(wěn)壓二極管設(shè)定基準(zhǔn)電壓與變化電壓在LM339中進(jìn)行比較，從而輸出高、低電平，以此觸發(fā)555單穩(wěn)態(tài)定時(shí)器，根據(jù)其輸出高、低電平的變化點(diǎn)亮紅、綠LED燈，以此反饋電路中的過壓欠壓、過載過流等一些異常情況；同時(shí)555定時(shí)器輸出的高、低電平?jīng)Q定著繼電器的釋放與吸合，并且隨著定時(shí)器的延時(shí)來保證所接設(shè)備的正常工作，達(dá)到防止其受到損害的效果。

2.2 核心元器件與主要技術(shù)指標(biāo)

LM339 繼電器 NE555 SETCO42 SETCO45

主要技術(shù)指標(biāo)：

溫度設(shè)定范圍為：-20ºC～80ºC

溫度控制靜態(tài)誤差：≥1ºC

控制輸入電壓：180V≤U≤250V

2.3 集成電路的選擇

集成電路的種類較多。電壓的控制難度大，因而靈敏度較低。但LM339是美國一家知名公司生產(chǎn)的二端式集成電路，具有體積小重量輕、線形度好性能穩(wěn)定等一系列優(yōu)點(diǎn)。它的測(cè)壓范圍為0V～20V，滿刻度范圍誤差為±0.03V，當(dāng)電源電壓在2～36V之間，穩(wěn)定度為1%時(shí)，誤差只有±0.01ºC，完全適合用于本設(shè)計(jì)對(duì)電壓測(cè)量的要求。另外，LM339是溫對(duì)于提高保護(hù)器抗干擾能力也有很大的幫助，完全適合用于本設(shè)計(jì)對(duì)電壓測(cè)量的要求因此本設(shè)計(jì)選用LM339作為電壓比較電路。

在使用LM339時(shí)，為了避免器件與水的的直接接觸，應(yīng)將集成電路裝入保護(hù)套管中，或?qū)⑵骷镁鬯姆蚁┯操|(zhì)乙烯樹脂等材料密封，以避免水對(duì)電路造成危害對(duì)集成電路腐蝕和對(duì)測(cè)量精度產(chǎn)生影響。

3 單元電路

3.1 電路設(shè)計(jì)

3.2 NE555

NE555只需簡單的電容和電阻，即可完成特定的振蕩延時(shí)作用。其延時(shí)范圍極廣，可由幾微秒至幾小時(shí)之久。并且其操作電源范圍比較大，它的輸出電平及輸出觸發(fā)電平均能與邏輯電路的高低電平匹配，輸出端供給電流大，可直接推動(dòng)多種自動(dòng)控制負(fù)載，計(jì)時(shí)精度高、溫度穩(wěn)定性佳，且價(jià)格便宜，所以我們選擇NE555計(jì)時(shí)IC。

3.3 繼電器

3.3.1 繼電器工作的外界環(huán)境

1）溫度：外界溫度一般為-5℃～40℃。晝夜平均溫度一般不會(huì)超過35攝氏度。

2）濕度：是指繼電器周圍環(huán)境的濕度。一般不會(huì)超出繼電器的正常工作范圍。

3.3.2 靈敏度

1）吸合時(shí)間=25ms

2）釋放時(shí)間=25ms

4 工作原理

1）當(dāng)發(fā)生雷擊時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)大電壓時(shí)，單元電路一中紅燈亮（正常時(shí)綠燈亮），并且產(chǎn)生的強(qiáng)電流通過電容以及setco42，setco45等元件接地，過濾掉，起到防雷擊保護(hù)作用，以防強(qiáng)電流擊毀后續(xù)設(shè)備，從而達(dá)到保護(hù)電路設(shè)備的目的。

2）電源電壓在180～250V，即該用電保護(hù)器處于正常工作電壓范圍時(shí)，單元電路二中綠燈亮，連接電器正常工作，并且可以根據(jù)其所處環(huán)境的需要對(duì)電壓進(jìn)行調(diào)整。

3）電源電壓高于250V或低于180V時(shí)，即過壓或欠壓時(shí)，單元電路二中紅燈亮，連接電器出現(xiàn)異常工作，并且自動(dòng)切斷電源，直至電壓處于正常工作范圍時(shí)恢復(fù)工作。

4）電源電壓恢復(fù)到正常電壓范圍時(shí)，以及把電路接觸不良，不慎操作等引起的電路時(shí)通時(shí)斷等問題排除后，該保護(hù)器可以自動(dòng)延時(shí)一段時(shí)間（比如1～10min，具體時(shí)間可由自己設(shè)定）后接通電器設(shè)備電源。

在設(shè)計(jì)方案中，我們的技術(shù)核心有：變壓器、LM339、555單穩(wěn)態(tài)定時(shí)器及基本的電子元器件。在保護(hù)器工作中，我們利用變壓器的變壓特性，把市電的變化引起電壓的變化情況通過變壓器反映在后面的電路中，通過穩(wěn)壓二極管設(shè)定基準(zhǔn)電壓與變化電壓在LM339中進(jìn)行比較，從而輸出高、低電平，以此觸發(fā)555單穩(wěn)態(tài)定時(shí)器，根據(jù)其輸出高、低電平的變化點(diǎn)亮紅、綠LED燈，以此反饋電路中的過壓欠壓、過載過流等一些異常情況；同時(shí)555定時(shí)器輸出的高、低電平?jīng)Q定著繼電器的釋放與吸合，并且隨著定時(shí)器的延時(shí)來保證所接設(shè)備的正常工作，達(dá)到防止其受到損害的效果。

5 制作與調(diào)試

5.1 制作

為了操作和維修方便，本設(shè)計(jì)將電源及主控制部分分開單獨(dú)安裝，分為四個(gè)部分，四個(gè)電路分別為：采樣電路、防雷電路、主控電路、延時(shí)電路。此外還增加了若干插口，以便各部件的連接。

硬件電路制作包括印刷線路板制作、焊接接等幾個(gè)方面，印刷線路板的設(shè)計(jì)是在計(jì)算機(jī)上利用protel軟件進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)。

5.2 調(diào)試

依次對(duì)防雷擊電路、采樣電路、主控電路、延時(shí)電路分別進(jìn)行調(diào)試。對(duì)于動(dòng)態(tài)過程可以簡短的調(diào)試配合硬件電路的調(diào)試。

6 結(jié)語

本設(shè)計(jì)是一個(gè)集成電路控制智能新型保護(hù)保護(hù)器靈敏的利用繼電器的通與斷來控制輸出，當(dāng)漏電、觸電、欠壓、過壓、過流、過載、動(dòng)力電或雷電侵襲等情況出現(xiàn)時(shí)自動(dòng)斷電，并能自動(dòng)恢復(fù)，并能抑制雷電，保護(hù)器穩(wěn)定可靠，在日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中都有較廣的使用價(jià)值。并且使用了集成電路使電路體積微小化，簡單化，精確化。使產(chǎn)品更加實(shí)用化。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳大欽，電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，高等教育出版社，1999.

第7篇：集成電路輔助設(shè)計(jì)范文

【關(guān)鍵詞】集成電路；硬件；軟件；操作系統(tǒng)；數(shù)據(jù)處理

一、計(jì)算機(jī)發(fā)展的四個(gè)階段

1.電子管數(shù)字計(jì)算機(jī)階段

20世紀(jì)40-50年代，是第一代電子管計(jì)算機(jī)。經(jīng)歷了電子管數(shù)字計(jì)算機(jī)、晶體管數(shù)字計(jì)算機(jī)、集成電路數(shù)字計(jì)算機(jī)和大規(guī)模集成電路數(shù)字計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程，其技術(shù)逐漸走向成熟。

2.晶體管數(shù)字計(jì)算機(jī)階段

20世紀(jì)60-70年代，是對(duì)大型主機(jī)進(jìn)行的第一次“縮小化”，可以滿足中小企業(yè)事業(yè)單位的信息處理要求，成本較低，價(jià)格可被接受。

3.集成電路數(shù)字計(jì)算機(jī)階

20世紀(jì)70-80年代，是對(duì)大型主機(jī)進(jìn)行的第二次“縮小化”，使得個(gè)人計(jì)算機(jī)得到了很大的普及。可靠性有了顯著提高，產(chǎn)品走向了通用化、系列化和標(biāo)準(zhǔn)化。

4.大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)階段

隨著1964年IBM與美國航空公司建立了第一個(gè)全球聯(lián)機(jī)訂票系統(tǒng)，把美國當(dāng)時(shí)2000多個(gè)訂票的終端用電話線連接在了一起，標(biāo)志著計(jì)算機(jī)進(jìn)入了客戶機(jī)/服務(wù)器階段，這種模式至今仍在大量使用。在客戶機(jī)/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)中，服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò)的核心，而客戶機(jī)是網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，客戶機(jī)依靠服務(wù)器獲得所需要的網(wǎng)絡(luò)資源，而服務(wù)器為客戶機(jī)提供網(wǎng)絡(luò)必須的資源。C/S結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是能充分發(fā)揮客戶端PC的處理能力，很多工作可以在客戶端處理后再提交給服務(wù)器，大大減輕了服務(wù)器的壓力。

5.Internet階段

也稱互聯(lián)網(wǎng)、因特網(wǎng)、網(wǎng)際網(wǎng)階段。互聯(lián)網(wǎng)即廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)及單機(jī)按照一定的通訊協(xié)議組成的國際計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。互聯(lián)網(wǎng)始于1969年，是在ARPA（美國國防部研究計(jì)劃署）制定的協(xié)定下將美國西南部的大學(xué)（UCLA（加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校）、Stanford Research Institute（史坦福大學(xué)研究學(xué)院）、UCSB（加利福尼亞大學(xué)）和University of Utah（猶他州大學(xué)））的四臺(tái)主要的計(jì)算機(jī)連接起來。此后經(jīng)歷了文本到圖片，到現(xiàn)在語音、視頻等階段，寬帶越來越快，功能越來越強(qiáng)。

6.云計(jì)算時(shí)代

從2008年起，云計(jì)算（Cloud Computing）概念逐漸流行起來，它正在成為一個(gè)通俗和大眾化（Popular）的詞語。云計(jì)算被視為“革命性的計(jì)算模型”，因?yàn)樗沟贸?jí)計(jì)算能力通過互聯(lián)網(wǎng)自由流通成為了可能。企業(yè)與個(gè)人用戶無需再投入昂貴的硬件購置成本，只需要通過互聯(lián)網(wǎng)來購買租賃計(jì)算力，用戶只用為自己需要的功能付錢，同時(shí)消除傳統(tǒng)軟件在硬件，軟件，專業(yè)技能方面的花費(fèi)。云計(jì)算讓用戶脫離技術(shù)與部署上的復(fù)雜性而獲得應(yīng)用。云計(jì)算囊括了開發(fā)、架構(gòu)、負(fù)載平衡和商業(yè)模式等，是軟件業(yè)的未來模式。它基于Web的服務(wù)，也是以互聯(lián)網(wǎng)為中心。

二、計(jì)算機(jī)的基本組成

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件和軟件兩大部分組成。

硬件由輸入設(shè)備，輸出設(shè)備，存儲(chǔ)器，運(yùn)算器，控制器組成。輸入設(shè)備是指計(jì)算機(jī)從外部獲得信息的設(shè)備如鼠標(biāo)，鍵盤，光筆，掃描儀，話筒，數(shù)碼相機(jī)，攝像頭，手寫板等。輸出設(shè)備是指把計(jì)算機(jī)處理信息的結(jié)果以人們能夠識(shí)別的形式表示出來的設(shè)備如顯示器，打印機(jī)，繪圖儀，音箱，投影儀等。存儲(chǔ)器如硬盤，光驅(qū)，U盤等。運(yùn)算器是指機(jī)器內(nèi)部系統(tǒng)通過機(jī)器可識(shí)別的二維碼進(jìn)行的算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。控制器是指從存儲(chǔ)器中取出指令，控制計(jì)算機(jī)各部分協(xié)調(diào)運(yùn)行。而控制器和運(yùn)算器整合在CPU中。

軟件的組成一般為程序和有關(guān)文檔資料的合稱。軟件可分系統(tǒng)軟件（使用和管理計(jì)算機(jī)的軟件）和應(yīng)用軟件（專為某一應(yīng)用編制的軟件）。常見的系統(tǒng)軟件有：操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和程序設(shè)計(jì)語言。常見的應(yīng)用軟件有輔助教學(xué)軟件，輔助設(shè)計(jì)軟件，文字處理軟件，信息管理軟件和自動(dòng)控制軟件。

三、計(jì)算機(jī)的工作原理

計(jì)算機(jī)基本工作原理遵循馮?諾依曼原理。世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)基于馮?諾依曼原理，其基本思想是：存儲(chǔ)程序與程序控制。存儲(chǔ)程序是指人們必須事先把計(jì)算機(jī)的執(zhí)行步驟序列（即程序）及運(yùn)行中所需的數(shù)據(jù)，通過一定方式輸入并存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中。程序控制是指計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)能自動(dòng)地逐一取出程序中一條條指令，加以分析并執(zhí)行規(guī)定的操作。到目前為止，盡管計(jì)算機(jī)發(fā)展了4代，但其基本工作原理仍然沒有改變。根據(jù)存儲(chǔ)程序和程序控制的概念，在計(jì)算機(jī)運(yùn)行過程中，實(shí)際上有兩種信息在流動(dòng)。一種是數(shù)據(jù)流，這包括原始數(shù)據(jù)和指令，它們?cè)诔绦蜻\(yùn)行前已經(jīng)預(yù)先送至主存中，而且都是以二進(jìn)制形式編碼的。在運(yùn)行程序時(shí)數(shù)據(jù)被送往運(yùn)算器參與運(yùn)算，指令被送往控制器。另一種是控制信號(hào)，它是由控制器根據(jù)指令的內(nèi)容發(fā)出的，指揮計(jì)算機(jī)各部件執(zhí)行指令規(guī)定的各種操作或運(yùn)算，并對(duì)執(zhí)行流程進(jìn)行控制。這里的指令必須為該計(jì)算機(jī)能直接理解和執(zhí)行。

四、計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)

1.運(yùn)算速度快、精度高。現(xiàn)代計(jì)算機(jī)每秒鐘可運(yùn)行幾百萬條指令，數(shù)據(jù)處理的速度相當(dāng)快，是其他任何工具無法比擬的。

2.具有存儲(chǔ)與記憶能力。計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器類似于人的大腦，可以“記憶“（存儲(chǔ)）大量的數(shù)據(jù)和計(jì)算機(jī)程序。

3.具有邏輯判斷能力。具有可靠邏輯判斷能力是計(jì)算機(jī)能實(shí)現(xiàn)信息處理自動(dòng)化的重要原因。能進(jìn)行邏輯判斷，使計(jì)算機(jī)不僅能對(duì)數(shù)值數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，也能對(duì)非數(shù)值數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，使計(jì)算機(jī)能廣泛應(yīng)用于非數(shù)值數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，如信息檢索、圖形識(shí)別以及各種多媒體應(yīng)用等。

4.自動(dòng)化程度高。利用計(jì)算機(jī)解決問題時(shí)，人們啟動(dòng)計(jì)算機(jī)輸入編制好的程序以后，計(jì)算機(jī)可以自動(dòng)執(zhí)行，一般不需要人直接干預(yù)運(yùn)算、處理和控制過程。

五、計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域

計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域已滲透到社會(huì)的各行各業(yè)，正在改變著傳統(tǒng)的工作、學(xué)習(xí)和生活方式，推動(dòng)著社會(huì)的發(fā)展。計(jì)算機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域如下：

1.科學(xué)計(jì)算（或數(shù)值計(jì)算）

科學(xué)計(jì)算是指利用計(jì)算機(jī)來完成科學(xué)研究和工程技術(shù)中提出的數(shù)學(xué)問題的計(jì)算。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)工作中，科學(xué)計(jì)算問題是大量的和復(fù)雜的。利用計(jì)算機(jī)的高速計(jì)算、大存儲(chǔ)容量和連續(xù)運(yùn)算的能力，可以實(shí)現(xiàn)人工無法解決的各種科學(xué)計(jì)算問題。

2.數(shù)據(jù)處理（或信息處理）

數(shù)據(jù)處理是指對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存儲(chǔ)、整理、分類、統(tǒng)計(jì)、加工、利用、傳播等一系列活動(dòng)的統(tǒng)稱。據(jù)統(tǒng)計(jì)，80%以上的計(jì)算機(jī)主要用于數(shù)據(jù)處理，這類工作量大面寬，決定了計(jì)算機(jī)應(yīng)用的主導(dǎo)方向。

3.輔助技術(shù)（或計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造）

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)輔助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行工程或產(chǎn)品設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)最佳設(shè)計(jì)效果的一種技術(shù)。它已廣泛地應(yīng)用機(jī)、汽車、機(jī)械、電子、建筑和輕工等領(lǐng)域。計(jì)算機(jī)輔助制造是利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)備的管理、控制和操作的過程。使用CAM技術(shù)可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本，縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)率和改善勞動(dòng)條件。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)是利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)使用課件來進(jìn)行教學(xué)。課件可以用著作工具或高級(jí)語言來開發(fā)制作，它能引導(dǎo)學(xué)生循環(huán)漸進(jìn)地學(xué)習(xí)，使學(xué)生輕松地從課件中學(xué)到所需要的知識(shí)。

4.人工智能（或智能模擬）

人工智能（Artificial Intelligence）是計(jì)算機(jī)模擬人類的智能活動(dòng)，諸如感知、判斷、理解、學(xué)習(xí)、問題求解和圖像識(shí)別等。現(xiàn)在人工智能的研究已取得不少成果，有些已開始走向?qū)嵱秒A段。例如，能模擬高水平醫(yī)學(xué)專家進(jìn)行疾病診療的專家系統(tǒng)，具有一定思維能力的智能機(jī)器人等等。

5.網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

計(jì)算機(jī)技術(shù)與現(xiàn)代通信技術(shù)的結(jié)合構(gòu)成了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的建立，不僅解決了一個(gè)單位、一個(gè)地區(qū)、一個(gè)國家中計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的通訊，各種軟、硬件資源的共享，也大大促進(jìn)了國際間的文字、圖像、視頻和聲音等各類數(shù)據(jù)的傳輸與處理。

六、計(jì)算機(jī)發(fā)展的未來展望

當(dāng)今計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展趨勢(shì)，可以把它分為三維考慮。一維是是向”高”的方向。性能越來越高，速度越來越快，主要表現(xiàn)在計(jì)算機(jī)的主頻越來越高。而且計(jì)算機(jī)向高的方面發(fā)展不僅是芯片頻率的提高，而且是計(jì)算機(jī)整體性能的提高。

第8篇：集成電路輔助設(shè)計(jì)范文

關(guān)鍵詞：數(shù)字電子技術(shù)；教材改革；工程應(yīng)用

1.引言

《數(shù)字電子技術(shù)》是高等學(xué)校通信工程、電子信息工程、自動(dòng)化、電氣工程及自動(dòng)化等專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程［1］。隨著數(shù)字電子技術(shù)、數(shù)字系統(tǒng)的高速發(fā)展，以FPGA(FieldPro-grammableGateArray）和CPLD（ComplexProgrammableLogicDevice)為代表的大規(guī)模可編程邏輯器件(ProgrammableLogicDevice，PLD)的廣泛應(yīng)用，使傳統(tǒng)“板上數(shù)字系統(tǒng)”被“片上數(shù)字系統(tǒng)”替代［2］。為適應(yīng)數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)傳統(tǒng)《數(shù)字電子技術(shù)》教材內(nèi)容進(jìn)行了改革，在教材內(nèi)容的安排和例題選用上，立足于應(yīng)用型人才培養(yǎng)，以現(xiàn)代信息技術(shù)為依托，注重理論聯(lián)系實(shí)際，取得較好的應(yīng)用效果。

2.教材改革的基本思路

隨著數(shù)字電子技術(shù)的快速發(fā)展，如何處理數(shù)字電子技術(shù)的經(jīng)典內(nèi)容與現(xiàn)代內(nèi)容、傳統(tǒng)分析設(shè)計(jì)方法與現(xiàn)代分析設(shè)計(jì)方法之間的關(guān)系，是教材內(nèi)容改革的重點(diǎn)。教材以“基礎(chǔ)知識(shí)器件原理器件應(yīng)用器件仿真系統(tǒng)構(gòu)建系統(tǒng)仿真”為主線，構(gòu)建數(shù)字系統(tǒng)的知識(shí)框架。在教材內(nèi)容組織上，將數(shù)字電子技術(shù)和數(shù)字系統(tǒng)有關(guān)知識(shí)融為一體，系統(tǒng)介紹數(shù)字電子技術(shù)與數(shù)字系統(tǒng)的基本分析方法和設(shè)計(jì)方法；在教材內(nèi)容編寫上，以培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和實(shí)踐能力為目的，采用案例式或項(xiàng)目式編寫思路，將理論知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，把突出知識(shí)的應(yīng)用性和實(shí)踐性作為主要方向，做到理論和實(shí)踐并重，既強(qiáng)調(diào)理論基礎(chǔ)，又突出應(yīng)用性。對(duì)于集成電路注重邏輯功能和使用方法介紹，增加EDA(ElectronicDesignAutomation)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)［3］，利用Multisim軟件對(duì)部分電路進(jìn)行功能仿真，并介紹VHDL語言、QuartusⅡ軟件的基本使用方法，利用VHDL語言設(shè)計(jì)部分?jǐn)?shù)字電路，利用QuartusⅡ軟件進(jìn)行仿真分析，適應(yīng)現(xiàn)代電子技術(shù)飛速發(fā)展和應(yīng)用的需要。

3.教材的主要特點(diǎn)

3.1教材內(nèi)容組織

按照教育部高等學(xué)校電子信息科學(xué)與電氣信息類基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)對(duì)《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)的基本要求，對(duì)《數(shù)字電子技術(shù)》教材內(nèi)容進(jìn)行重新組織，將教材內(nèi)容分為十章［4］。第一章介紹邏輯代數(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)，主要包括各種數(shù)制、常用的編碼規(guī)則、邏輯代數(shù)的基本定理、邏輯函數(shù)的表示方法和化簡方法等。第二章介紹EDA技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)，包括Multisim、VHDL語言、QuartusⅡ的基礎(chǔ)知識(shí)。第三章介紹分立門電路、集成門電路和可編程邏輯器件的特點(diǎn)，并介紹利用VHDL語言設(shè)計(jì)門電路的方法。第四章首先介紹組合邏輯電路的基礎(chǔ)知識(shí)，然后講解組合邏輯電路的應(yīng)用，最后利用Multi-sim對(duì)組合邏輯電路進(jìn)行功能仿真和設(shè)計(jì)分析，并介紹組合邏輯電路的VHDL語言設(shè)計(jì)方法。第五章介紹各種觸發(fā)器的功能和應(yīng)用，并利用Multisim對(duì)觸發(fā)器進(jìn)行功能仿真，介紹觸發(fā)器的VHDL語言設(shè)計(jì)方法。第六章介紹時(shí)序邏輯電路的分析方法和設(shè)計(jì)方法，介紹常用時(shí)序邏輯電路的功能和應(yīng)用，并分別利用VHDL語言和Multisim進(jìn)行功能描述和仿真。第七章介紹脈沖波形的產(chǎn)生與整形電路，重點(diǎn)介紹集成電路的應(yīng)用。第八章介紹半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的特點(diǎn)和應(yīng)用。第九章介紹A/D轉(zhuǎn)換和D/A轉(zhuǎn)換的工作原理和主要技術(shù)指標(biāo)，對(duì)集成DAC和ADC的基礎(chǔ)知識(shí)及應(yīng)用進(jìn)行簡單介紹，并利用Multisim對(duì)基本轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行功能仿真。第十章介紹數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本流程，通過3個(gè)實(shí)例介紹數(shù)字系統(tǒng)的不同設(shè)計(jì)方法。

3.2強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)理論

隨著數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字電子技術(shù)已逐漸滲透到各個(gè)行業(yè)，《數(shù)字電子技術(shù)》課程作為高校電類專業(yè)的基礎(chǔ)課程，是學(xué)生走向數(shù)字化時(shí)代的第一門課程，也是某些高校相關(guān)專業(yè)的考研課程，其重要性不言而喻。教材編寫強(qiáng)調(diào)《數(shù)字電子技術(shù)》基礎(chǔ)知識(shí)的系統(tǒng)性、完整性，將邏輯代數(shù)基礎(chǔ)、組合邏輯電路分析與設(shè)計(jì)、時(shí)序邏輯電路的分析與設(shè)計(jì)等基礎(chǔ)知識(shí)作為教材核心內(nèi)容，并結(jié)合部分高校相關(guān)專業(yè)《數(shù)字電子技術(shù)》研究生考試大綱的要求，增加部分教學(xué)內(nèi)容。例如，在第六章“時(shí)序邏輯電路”中增加利用觀察法和隱含表法進(jìn)行狀態(tài)化簡的內(nèi)容，使學(xué)生能夠更容易掌握時(shí)序邏輯電路的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。在教材內(nèi)容編排上，反復(fù)訓(xùn)練基礎(chǔ)理論知識(shí)，使學(xué)生更好地學(xué)習(xí)并掌握基礎(chǔ)理論知識(shí)，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。例如，第四章“組合邏輯電路”首先介紹組合邏輯電路的分析方法和設(shè)計(jì)方法，然后介紹常用集成組合邏輯電路的原理和應(yīng)用，其中譯碼器、數(shù)值比較器按照組合邏輯電路的分析方法進(jìn)行闡述，編碼器、數(shù)據(jù)選擇器、加法器按照組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法闡述，使教材內(nèi)容循序漸進(jìn)、深入淺出，適用于學(xué)生自學(xué)，有利于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。

3.3突出實(shí)踐應(yīng)用

在教材編寫過程中，注重學(xué)生對(duì)知識(shí)應(yīng)用能力培養(yǎng)的需要，強(qiáng)調(diào)具體操作過程中學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)，將知識(shí)應(yīng)用能力培養(yǎng)貫穿整本教材，突出教材知識(shí)的實(shí)踐應(yīng)用性。在介紹集成電路時(shí)，刪除集成電路內(nèi)部電路的分析，強(qiáng)調(diào)集成電路的邏輯功能和使用方法［5］，例如，介紹555定時(shí)器時(shí)，在簡單介紹555定時(shí)器的電路結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)上，以“觸摸式定時(shí)控制開關(guān)電路”、“雙音門鈴電路”等應(yīng)用電路介紹555定時(shí)器的使用方法。在第九章“數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換器”中，以DAC0808、DAC0832、AD7543為例介紹常用集成數(shù)/模轉(zhuǎn)換器的工作原理和使用方法，并分別給出DAC0832、AD7543與單片機(jī)AT89C51的接口電路，既加強(qiáng)與后續(xù)課程單片機(jī)、微機(jī)原理等的聯(lián)系［6］，又突出教材內(nèi)容的應(yīng)用性。

3.4增加EDA技術(shù)知識(shí)

EDA是電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化(ElectronicDesignAutomation)的縮寫，是從計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試(CAT)和計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)的概念發(fā)展而來的。教材第二章EDA技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)介紹了Multisim和QuartusⅡ兩種EDA工具的操作界面和使用方法，并介紹了VHDL語言的基本結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)對(duì)象、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作符和基本語句結(jié)構(gòu)，使學(xué)生借助EDA工具進(jìn)行電路分析和設(shè)計(jì)。教材給出了74LS138、74LS153、74LS194、74LS160等常用集成電路的Multisim仿真電路和VHDL描述方法，并在第十章“數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)”中，以“計(jì)數(shù)報(bào)警器”、“簡易交通燈控制器”、“函數(shù)信號(hào)發(fā)生器”為例，結(jié)合Multisim和QuartusⅡ軟件，詳細(xì)介紹簡單數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程，豐富教材內(nèi)容。

4.結(jié)語

《數(shù)字電子技術(shù)》教材改革是一項(xiàng)長期工程，隨著數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展，必將對(duì)教材內(nèi)容產(chǎn)生深刻影響。本教材于2012年10月由北京大學(xué)出版社作為“21世紀(jì)全國本科院校電氣信息類創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)規(guī)劃教材”出版，2013年12月被評(píng)為河南省“十二五”普通高等教育規(guī)劃教材。教材經(jīng)過3年多的使用，得到了廣大師生的關(guān)注，收集了各方面建議和意見。為了更好地適應(yīng)現(xiàn)代數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，需要對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行進(jìn)一步改革。

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第9篇：集成電路輔助設(shè)計(jì)范文

【關(guān)鍵詞】電子設(shè)計(jì)；自動(dòng)化技術(shù)；電子工程

引言

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展，電子工程新來了發(fā)展的新時(shí)代，通過合理應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)，電子設(shè)計(jì)開始向自動(dòng)化與智能化方向發(fā)展，極大程度促進(jìn)了電子設(shè)計(jì)系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展。因此，關(guān)于電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的研究，必須了解電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的基本概念，與電子設(shè)計(jì)系統(tǒng)中存在的問題，切實(shí)根據(jù)實(shí)際情況完善電子的自動(dòng)化設(shè)計(jì)，讓電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)在現(xiàn)代工程科學(xué)技術(shù)中發(fā)揮著作用，切實(shí)促進(jìn)電子設(shè)計(jì)向現(xiàn)代化和科技化方向發(fā)展。當(dāng)然，電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)，主要是指以計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的功能系統(tǒng)為工作平臺(tái)，在一定程度上，加強(qiáng)了電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與智能化技術(shù)等的有機(jī)結(jié)合，通過充分發(fā)揮各技術(shù)的優(yōu)勢(shì)資源作用，形成了電子設(shè)計(jì)的自動(dòng)化技術(shù)。一般來說，電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)，主要是采取和利用電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化工具，通過電子工程師的構(gòu)圖與設(shè)計(jì)，將電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)納入電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的戰(zhàn)略性任務(wù)研究中，從而通過合理的電路設(shè)計(jì)，合理分析電子各性能，從而借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)處理和完成電子工程工作各方面的需求。

1.電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的概念

電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)，簡稱EDA技術(shù)，是由“ElectronicDesignAutomation”簡化而來的，一般來說，主要是將計(jì)算機(jī)科學(xué)與微電子技術(shù)有機(jī)結(jié)合，以現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)為發(fā)展先導(dǎo)，在一定程度上，融合了電子設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、拓?fù)溥壿媽W(xué)、微電子結(jié)構(gòu)學(xué)等，通過充分發(fā)揮和利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的功能，提高計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域所取得的最新成果，切實(shí)提高電子設(shè)計(jì)過程中的自動(dòng)化，以引進(jìn)和創(chuàng)新電子設(shè)計(jì)過程中的先進(jìn)技術(shù)，以計(jì)算機(jī)工作平臺(tái)為基礎(chǔ)，專門用于電子工程而開發(fā)出的電子系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)工具，極大范圍內(nèi)融入了強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)功能。

2.電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展過程

2.1初期階段

根據(jù)相關(guān)資料顯示，電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的初期階段大約在20世紀(jì)70年代，人們改變了傳統(tǒng)的手工操作與繪圖設(shè)計(jì)，逐漸開始利用計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)，對(duì)電子設(shè)計(jì)的IC圖進(jìn)行相關(guān)的編輯和PCB布局布線。這個(gè)階段，計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展還在探索階段，初步形成了中小規(guī)模的集成電路，傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)方法已經(jīng)不能滿足人們生產(chǎn)工藝的需求，因此，必須加強(qiáng)電子制圖的設(shè)計(jì)與印刷，充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)輔助功能與電路板和集成電路的方法，不斷增大電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的效率，切實(shí)降低整個(gè)設(shè)計(jì)過程中的花費(fèi)成本，適當(dāng)減少整個(gè)設(shè)計(jì)與制造周期，這樣利用二維平面圖形，通過計(jì)算機(jī)加強(qiáng)電子設(shè)計(jì)的編輯與分析，形成電子版圖設(shè)計(jì)、布局布線等一系列基礎(chǔ)的自動(dòng)化技術(shù)。

2.2發(fā)展階段

電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展階段開始于20世紀(jì)80年代，此時(shí)也是在純粹的圖形繪制以外，加強(qiáng)了計(jì)算機(jī)功能中電路功能設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而加強(qiáng)計(jì)算機(jī)原理圖輸入、邏輯仿真、電路分析等一系列的功能發(fā)揮，從實(shí)際情況出發(fā)加強(qiáng)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和完善，通過逐漸擴(kuò)大集成電路規(guī)模，堅(jiān)持以電子系統(tǒng)為背景、以生產(chǎn)工藝為要求開發(fā)和設(shè)計(jì)各類軟件，促使電子設(shè)計(jì)工具形成巨大的電路功能和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以編程半導(dǎo)體芯片提高電子設(shè)計(jì)的自動(dòng)化。

2.3成熟階段

電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的成熟階段始于20世紀(jì)90年代，隨著微電子技術(shù)迅速發(fā)展，極大程度上促進(jìn)了電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，主要是加強(qiáng)了電子設(shè)計(jì)過程中的高級(jí)語言描述，切實(shí)進(jìn)行電子系統(tǒng)級(jí)仿真，綜合作用各種現(xiàn)代化技術(shù)，力爭(zhēng)把人們從繁重的設(shè)計(jì)工作中解放出來，但是這個(gè)階段電子設(shè)計(jì)的自動(dòng)化和智能化程度還有待加強(qiáng)，缺乏統(tǒng)一的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件界面，由于系統(tǒng)的復(fù)雜性大大增加了其技術(shù)的學(xué)習(xí)與使用的難度，甚至嚴(yán)重影響到電子設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)間各項(xiàng)工作的銜接，因此，必須加強(qiáng)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的研究，促進(jìn)其向智能化方向發(fā)展。

3.電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展前景

加強(qiáng)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，一方面為電子設(shè)計(jì)方案提供了明確的方向，增大了計(jì)算機(jī)等先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的語言描述范圍，切實(shí)促進(jìn)電子設(shè)計(jì)與生產(chǎn)工藝要求結(jié)合，整體性、系統(tǒng)性地進(jìn)行編程，從而在電子設(shè)計(jì)過程中促進(jìn)了自動(dòng)化技術(shù)語言的交流、保存與修改；另一方面，大大提高了電子設(shè)計(jì)的自動(dòng)化程度，通過各級(jí)的仿真、糾錯(cuò)和調(diào)試，切實(shí)避免設(shè)計(jì)者及時(shí)發(fā)現(xiàn)并改正在電子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中的錯(cuò)誤，為電子設(shè)計(jì)的具體細(xì)節(jié)問題提供了良好的保證，從而充分發(fā)揮電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的功能，提高設(shè)計(jì)效率的同時(shí)降低了設(shè)計(jì)過程中所花費(fèi)的成本，合理加強(qiáng)了電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，通過現(xiàn)代EDA技術(shù)自身為當(dāng)代社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、政治發(fā)展創(chuàng)造了良好的框架工作環(huán)境，通過不斷發(fā)展，切實(shí)應(yīng)用到人們生活與工作的方方面面中，為人們生活與工作質(zhì)量的提高提供了良好的基礎(chǔ)。

4.結(jié)論

總而言之，從基本概念、發(fā)展歷程與發(fā)展前景三個(gè)方面切實(shí)加強(qiáng)電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的研究，有利于充分利用電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)，為人們生活與工作需求創(chuàng)造良好的條件。

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