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開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇數(shù)字集成電路設(shè)計，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關(guān)鍵詞 集成電路設(shè)計 教學方法 教學探索
中圖分類號：TN79 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2015）19-0006-02
1958年，美國德州儀器公司的基爾比發(fā)明了第一塊集成電路，隨著半導(dǎo)體工藝和集成電路設(shè)計技術(shù)的發(fā)展，集成電路的規(guī)模可以達上億個晶體管。集成電路具有速度快、體積小、重量輕等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于汽車、醫(yī)療設(shè)備、手機和其他消費電子，其2012年集成電路設(shè)計市場應(yīng)用結(jié)構(gòu)如圖1所示。
自2006年以來，我國集成電路的產(chǎn)值為126億美元，占全球產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值的5.1%，2013年我國集成電路的產(chǎn)值為405億美元，占全球產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值的13.3%。2006年到2013年的年復(fù)合增長率達到18%，遠超過全球集成電路產(chǎn)業(yè)整體增速。我國集成電路行業(yè)的產(chǎn)值如表1所示。
近年來，半導(dǎo)體集成電路產(chǎn)業(yè)在國家政策支持下發(fā)展迅速，因此對集成電路設(shè)計人才的需求劇增。為了滿足社會日益發(fā)展的需要，國家在高校內(nèi)大力推廣集成電路設(shè)計相關(guān)的課程，并且取得了較好的效果，使人才缺口減小，但是還是不能滿足國內(nèi)對集成電路設(shè)計人才實際數(shù)量的需求。為了更好地加快集成電路設(shè)計人才的的培養(yǎng)，本文針對《數(shù)字集成電路原理》教學中存在的問題，并且根據(jù)教學的現(xiàn)狀，探索出集成電路設(shè)計的教學改革。
一、數(shù)字集成電路設(shè)計原理教學中的現(xiàn)狀
集成電路設(shè)計相對于以分立器件設(shè)計的傳統(tǒng)的電子類專業(yè)而言，偏向于系統(tǒng)級的大規(guī)模集成電路設(shè)計，因此，微電子專業(yè)和集成電路設(shè)計專業(yè)的學生注重設(shè)計方法的形成，避免只懂理論、不懂設(shè)計的現(xiàn)象。即使學生掌握了設(shè)計的方法，能夠進行一些小規(guī)模的集成電路設(shè)計，但是設(shè)計出來的產(chǎn)品不能用，不能滿足用戶的需求。這就成了數(shù)字集成電路設(shè)計原理面臨的問題。
二、數(shù)字集成電路設(shè)計原理教學改善的方法
（1）針對上述的問題，在多年教學的基礎(chǔ)上，在教學方法上進行改進，改變傳統(tǒng)的以教師為中心，以課堂講授為主的教學方式，采用項目化教學來解決數(shù)字集成電路設(shè)計中只懂理論、不懂設(shè)計的現(xiàn)狀。注重數(shù)字集成電路設(shè)計原理與相關(guān)課程之間的內(nèi)部聯(lián)系，提高學生的學習興趣，通過將一個項目拆分成幾個小項目，使學生在項目中逐漸加深了對知識點理解，并且將課程的主要內(nèi)容相互銜接與融合，形成完整的集成電路設(shè)計概念。學生分成5-8人一組，通過小組的方式加強了學生的相互合作能力，讓學生更有責任感和成就感。學生應(yīng)用相關(guān)的EDA軟件來完成項目的設(shè)計，能夠掌握硬件描述語言、綜合應(yīng)用等數(shù)字集成電路設(shè)計工具。
（2）通過PDCA戴明環(huán)的方式改善了集成電路設(shè)計的產(chǎn)品可用度不高的問題。在集成電路設(shè)計過程中，通過跟蹤課內(nèi)外學生設(shè)計中反應(yīng)的問題，對項目難易度的進行調(diào)整，提高學生計劃、分析、協(xié)作等多方面的能力。結(jié)合新的技術(shù)或者領(lǐng)域，對項目進行適當?shù)恼{(diào)整。通過PDCA戴明環(huán)的方式來持續(xù)改進教學內(nèi)容和方法，使其滿足社會對數(shù)字集成電路設(shè)計人才的需求。PDCA戴明環(huán)如圖2所示。
（3）開展校企合作的方式，進一步提高教學質(zhì)量和學生的綜合素質(zhì)，促進企業(yè)和學校的共同發(fā)展。這種方式實現(xiàn)了學校與企業(yè)的優(yōu)勢互補，資源共享，培養(yǎng)出更加適合社會所需要的集成電路設(shè)計人才，也能夠讓學校和企業(yè)形成無縫對接。
三、小結(jié)
隨著大規(guī)模集成電路設(shè)計的發(fā)展，更多的設(shè)計工具和設(shè)計方法出現(xiàn)，因此，使用最新的設(shè)計工具，合理設(shè)置《數(shù)字集成電路設(shè)計原理》的教學內(nèi)容，可以提高學生的設(shè)計能力和培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。通過對《數(shù)字集成電路設(shè)計原理》課程教學的探索，改變了以教師為中心的傳統(tǒng)采理論課教學方式，充分發(fā)揮了學生的能動性和協(xié)作能力，使學生理論與實踐都能夠滿足集成電路設(shè)計人才的要求。
參考文獻：
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一、完善課程設(shè)置
合理設(shè)置課程體系和課程內(nèi)容，是提高人才培養(yǎng)水平的關(guān)鍵。2009年，黑龍江大學集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)制定了該專業(yè)的課程體系，經(jīng)過這幾年教學工作的開展與施行，發(fā)現(xiàn)仍存在一些不足之處，于是在2014年黑龍江大學開展的教學計劃及人才培養(yǎng)方案的修訂工作中進行了再次的改進和完善。首先，在課程設(shè)置與課時安排上進行適當?shù)恼{(diào)整。對于部分課程調(diào)整其所開設(shè)的學期及課時安排，不同課程中內(nèi)容重疊的章節(jié)或相關(guān)性較大的部分可進行適當刪減或融合。如：在原來的課程設(shè)置中，“數(shù)字集成電路設(shè)計”課程與“CMOS模擬集成電路設(shè)計”課程分別設(shè)置在教學第六學期和第七學期。由于“數(shù)字集成電路設(shè)計”課程中是以門級電路設(shè)計為基礎(chǔ)，所以學生在未進行模擬集成電路課程的講授前，對于各種元器件的基本結(jié)構(gòu)、特性、工作原理、基本參數(shù)、工藝和版圖等這些基礎(chǔ)知識都是一知半解，因此對門級電路的整體設(shè)計分析難以理解和掌握，會影響學生的學習熱情及教學效果；而若在“數(shù)字集成電路設(shè)計”課程中添加入相關(guān)知識，與“CMOS模擬集成電路設(shè)計”課程中本應(yīng)有的器件、工藝和版圖的相關(guān)內(nèi)容又會出現(xiàn)重疊。在調(diào)整后的課程設(shè)置中，先開設(shè)了“CMOS模擬集成電路設(shè)計”課程，將器件、工藝和版圖的基礎(chǔ)知識首先進行講授，令學生對于各器件在電路中所起的作用及特性能夠熟悉了解；在隨后“數(shù)字集成電路設(shè)計”課程的學習中，對于應(yīng)用各器件進行電路構(gòu)建時會更加得心應(yīng)手，達到較好的教學效果，同時也避免了內(nèi)容重復(fù)講授的問題。此外，這樣的課程設(shè)置安排，將有利于本科生在“大學生集成電路設(shè)計大賽”的參與和競爭，避免因?qū)W期課程的設(shè)置問題，導(dǎo)致學生還未深入地接觸學習相關(guān)的理論課程及實驗課程，從而出現(xiàn)理論知識儲備不足、實踐操作不熟練等種種情況，致使影響到參賽過程的發(fā)揮。調(diào)整課程安排后，本科生通過秋季學期中基礎(chǔ)理論知識的學習以及實踐操作能力的鍛煉，在參與春季大賽時能夠確保擁有足夠的理論知識和實踐經(jīng)驗，具有較充足的參賽準備，通過團隊合作較好地完成大賽的各項環(huán)節(jié)，贏取良好賽果，為學校、學院及個人爭得榮譽，收獲寶貴的參賽經(jīng)驗。其次，適當降低理論課難度，將教學重點放在掌握集成電路設(shè)計及分析方法上，而不是讓復(fù)雜煩瑣的公式推導(dǎo)削弱了學生的學習興趣，讓學生能夠較好地理解和掌握集成電路設(shè)計的方法和流程。第三，在選擇優(yōu)秀國內(nèi)外教材進行教學的同時，從科研前沿、新興產(chǎn)品及技術(shù)、行業(yè)需求等方面提取教學內(nèi)容，激發(fā)學生的學習興趣，實時了解前沿動態(tài)，使學生能夠積極主動地學習。
二、變革教學理念與模式
CDIO（構(gòu)思、設(shè)計、實施、運行）理念，是目前國內(nèi)外各高校開始提出的新型教育理念，將工程創(chuàng)新教育結(jié)合課程教學模式，旨在緩解高校人才培養(yǎng)模式與企業(yè)人才需求的沖突[4]。在實際教學過程中，結(jié)合黑龍江大學集成電路設(shè)計與集成系統(tǒng)專業(yè)的“數(shù)模混合集成電路設(shè)計”課程，基于“逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器（SARADC）”的課題項目開展教學內(nèi)容，將各個獨立分散的模擬或數(shù)字電路模塊的設(shè)計進行有機串聯(lián)，使之成為具有連貫性的課題實踐內(nèi)容。在教學周期內(nèi)，以學生為主體、教師為引導(dǎo)的教學模式，令學生“做中學”，讓學生有目的地將理論切實應(yīng)用于實踐中，完成“構(gòu)思、設(shè)計、實踐和驗證”的整體流程，使學生系統(tǒng)地掌握集成電路全定制方案的具體實施方法及設(shè)計操作流程。同時，通過以小組為單位，進行團隊合作，在組內(nèi)或組間的相互交流與學習中，相互促進提高，培養(yǎng)學生善于思考、發(fā)現(xiàn)問題及解決問題的能力，鍛煉學生團隊工作的能力及創(chuàng)新能力，并可以通過對新結(jié)構(gòu)、新想法進行不同程度獎勵加分的形式以激發(fā)學生的積極性和創(chuàng)新力。此外，該門課程的考核形式也不同，不是通過以往的試卷筆試形式來確定學生得分，而是以畢業(yè)論文的撰寫要求，令每一組提供一份完整翔實的數(shù)據(jù)報告，鍛煉學生撰寫論文、數(shù)據(jù)整理的能力，為接下來學期中的畢業(yè)設(shè)計打下一定的基礎(chǔ)。而對于教師的要求，不僅要有扎實的理論基礎(chǔ)還應(yīng)具備豐富的實踐經(jīng)驗，因此青年教師要不斷提高專業(yè)能力和素質(zhì)。可通過參加研討會、專業(yè)講座、企業(yè)實習、項目合作等途徑分享和學習實踐經(jīng)驗，同時還應(yīng)定期邀請校外專家或?qū)I(yè)工程師進行集成電路方面的專業(yè)座談、學術(shù)交流、技術(shù)培訓等，進行教學及實踐的指導(dǎo)。
三、加強EDA實踐教學
首先，根據(jù)企業(yè)的技術(shù)需求，引進目前使用的主流EDA工具軟件，讓學生在就業(yè)前就可以熟練掌握應(yīng)用，將工程實際和實驗教學緊密聯(lián)系，積累經(jīng)驗的同時增加學生就業(yè)及繼續(xù)深造的機會，為今后競爭打下良好的基礎(chǔ)。2009—2015年，黑龍江大學先后引進數(shù)字集成電路設(shè)計平臺Xilinx和FPGA實驗箱、華大九天開發(fā)的全定制集成電路EDA設(shè)計工具Aether以及Synopsys公司的EDA設(shè)計工具等，最大可能地滿足在校本科生和研究生的學習和科研。而面對目前學生人數(shù)眾多但實驗教學資源相對不足的情況，如果可以借助黑龍江大學的校園網(wǎng)進行網(wǎng)絡(luò)集成電路設(shè)計平臺的搭建，實現(xiàn)遠程登錄，則在一定程度上可以滿足學生在課后進行自主學習的需要[5]。其次，根據(jù)企業(yè)崗位的需求可合理安排EDA實踐教學內(nèi)容，適當增加實踐課程的學時。如通過運算放大器、差分放大器、采樣電路、比較器電路、DAC、邏輯門電路、有限狀態(tài)機、分頻器、數(shù)顯鍵盤控制等各種類型電路模塊的設(shè)計和仿真分析，令學生掌握數(shù)字、模擬、數(shù)模混合集成電路的設(shè)計方法及流程，在了解企業(yè)對于數(shù)字、模擬、數(shù)模混合集成電路設(shè)計以及版圖設(shè)計等崗位要求的基礎(chǔ)上，有針對性地進行模塊課程的學習與實踐操作的鍛煉，使學生對于相關(guān)的EDA實踐內(nèi)容真正融會貫通，為今后就業(yè)做好充足的準備。第三，根據(jù)集成電路設(shè)計本科理論課程的教學內(nèi)容，以各應(yīng)用軟件為基礎(chǔ)，結(jié)合多媒體的教學方法，選取結(jié)合于理論課程內(nèi)容的實例，制定和編寫相應(yīng)內(nèi)容的實驗課件及操作流程手冊，如黑龍江大學的“CMOS模擬集成電路設(shè)計”和“數(shù)字集成電路設(shè)計”課程，都已制定了比較詳盡的實踐手冊及實驗內(nèi)容課件；通過網(wǎng)絡(luò)平臺，使學生能夠更加方便地分享教學資源并充分利用資源隨時隨地地學習。
四、搭建校企合作平臺
近年來，北京電子協(xié)會著手主辦了“全國大學生集成電路設(shè)計大賽”，為各高校的在校大學生提供了一個集成電路設(shè)計專業(yè)競賽的良好平臺。通過大賽的舉辦，不僅提高了本科教學工作的積極性和教學質(zhì)量，更加有利了提高學生的實踐能力和創(chuàng)新能力。同時，大賽以集成電路產(chǎn)業(yè)為背景，聯(lián)合各高校與企業(yè)參與其中，促進了高校間和校企間的交流與合作，并且通過大賽可以幫助企業(yè)發(fā)掘有潛力的優(yōu)秀專業(yè)人才，而對于參賽學生而言亦是為其就業(yè)拓寬了渠道。2012—2015年期間，黑龍江大學連續(xù)參加多屆“全國大學生集成電路設(shè)計大賽”，本科生及研究生組都分別取得過特等獎和一、二、三等獎的好成績，并獲得了華潤上華0.35umCMOS工藝的多次流片機會，這對于本科階段的學生來說是彌足珍貴的學習和積累經(jīng)驗的機會。通過參加大賽，學生不僅積累了實踐操作經(jīng)驗，完善了知識結(jié)構(gòu)，更對競技精神有了一種新的認識與體會，增強了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的意識和能力。同時，在競賽過程中，令學生對自身的優(yōu)勢和劣勢有了明確的認識，對于其專業(yè)能力和發(fā)展?jié)撡|(zhì)也是一次很好的發(fā)掘。在今后的賽事中，我們會借鑒以往的大賽經(jīng)驗，對參賽的本科生和研究生進行合理的培訓和實踐訓練，成員以高年級帶低年級、老隊員帶新隊員、理論型學生與實踐性學生相結(jié)合的模式組隊，以實現(xiàn)經(jīng)驗傳承、知識共享與交流、創(chuàng)新實踐、團隊合作等優(yōu)勢，有利于專業(yè)的發(fā)展以及各屆學生專業(yè)能力和創(chuàng)新能力的提高。
作者：卜丹 邱成軍 竇雁巍 單位：黑龍江大學
【關(guān)鍵詞】數(shù)字 FPGA集成 電路驗證
對于數(shù)字集成電路而言，其涉及到的工作都是比較復(fù)雜的，自身的功能也比較多樣，為了在驗證方面獲得較高的提升，必須在驗證指標、驗證手段上進行優(yōu)化。對于數(shù)字集成電路FPGA驗證而言，其本身就是重要的組成部分，而在參數(shù)的驗證和功能的分析方面，都表現(xiàn)出了一定的復(fù)雜特點，傳統(tǒng)的模式無法滿足現(xiàn)階段的需求。所以，我們要針對數(shù)字集成電路FPGA驗證的特點、目的、要求，完成各項工作的不斷提升。在此，本文主要對數(shù)字集成電路FPGA驗證展開討論。
1 FPGA概述
在數(shù)字集成電路當中，F(xiàn)PGA所發(fā)揮的作用是非常積極的，現(xiàn)如今已經(jīng)成為了不可或缺的重要組成部分。從應(yīng)用的角度來分析，F(xiàn)PGA是一種現(xiàn)場編程門陣列，它主要是在可編程器基礎(chǔ)上，進一步發(fā)展的產(chǎn)物。可編程器主要包括PAL、GAL、CPLD等等。FPGA在具體的應(yīng)用過程中，具有較強的針對性，其主要是作為專用集成電路領(lǐng)域的服務(wù)，并且自身所代表的是一種半制定的電路。從客觀的角度來分析，F(xiàn)PGA的出現(xiàn)和應(yīng)用，不僅在很多方面解決了定制電路所表現(xiàn)出的不足，同時又在很大程度上克服了原有的問題，主要是克服了編程器件門電路數(shù)有限的缺點。由此可見，數(shù)字集成電路在應(yīng)用FPGA以后，本身所獲得的進步是非常突出的，并且在客觀上和主觀上，均創(chuàng)造了較大的效益，是非常值得肯定的。
2 FPGA器件介紹
隨著數(shù)字集成電路的不斷發(fā)展，F(xiàn)PGA的應(yīng)用效果也越來越突出。目前，關(guān)于數(shù)字集成電路FPGA驗證，業(yè)界內(nèi)展開了大量的討論。對于FPGA驗證而言，需從客觀實際出發(fā)。FPGA器件，是驗證數(shù)字集成電路的主要工具，因此首先要在該方面做出足夠的努力。在芯片流片之前，對數(shù)字集成電路的整體設(shè)計，開展有效的FPGA驗證，能夠針對數(shù)字集成電路的實際工作情況，進行深入的了解和分析；針對遇到的問題，可以采取有效的方案來解決，避免造成較大的損失。
相對而言，采用FPGA進行驗證的過程中，硬件環(huán)境的標準是比較高的。首先，我們在驗證工作之前，必須設(shè)計出相應(yīng)的PCB板，完成相關(guān)系統(tǒng)的驗證和構(gòu)建。其次，在驗證的過程中，必須充分考慮到成本的問題，與芯片的流片費用相比較，F(xiàn)PGA的驗證成本較低，是主流的選擇。第三，數(shù)字集成電路FPGA驗證過程中，多數(shù)情況是由兩個部分組成的，分別是FPGA和器件。器件主要包括開關(guān)、存儲器、LED、轉(zhuǎn)接頭等等。
數(shù)字集成電路FPGA驗證時，需針對不同的電路實施有效的驗證。例如，在實際工作當中，如果是要驗證EPA類型的芯片，必須對成本因素進行充分的考量。建議選擇Spartan3 XC3S1500 FPGA進行驗證處理。選擇該類型的FPGA，原因在于，其芯片為150萬門級，能夠滿足EPA的客觀需求。同時，在FPGA的利用率方面，超過了90%，各方面均取得較好成果。
3 基于FPGA的驗證環(huán)境
數(shù)字集成電路在目前的發(fā)展中，獲得了社會上廣泛的重視，并且在很多方面都表現(xiàn)出了較強的高端性。為了在FPGA驗證方面取得更多的進展，必須針對驗證環(huán)境進行深入的分析。本文認為，一個比較完整的驗證方案，其在執(zhí)行過程中，必須充分的考慮到芯片的實際工作環(huán)境，考慮到理想的驗證環(huán)境，考慮到二者的具體差別。尤其是在網(wǎng)絡(luò)的工作環(huán)境方面，其包含很多復(fù)雜的數(shù)據(jù)包，將會對最終的驗證造成不利的影響。例如，我們在開展EPA芯片的驗證工作中，可嘗試使用OVM庫類驗證芯片的基本通信系統(tǒng)、功能，再利用FPGA的輔助驗證，與時鐘進行同步處理，從而選擇合理的驗證方式，針對數(shù)字集成電路完成比較全方位的驗證，實現(xiàn)客觀工作的較大進步。
4 關(guān)于數(shù)字集成電路FPGA驗證的討論
數(shù)字集成電路FPGA的驗證工作，在很多方面都表現(xiàn)出了較高的復(fù)雜性和較強的技術(shù)性，現(xiàn)階段的部分工作雖然得到了較大的進步，但也有一些問題，還沒有進行充分的解決，這對將來的發(fā)展，會產(chǎn)生一定的威脅和不良影響。例如，F(xiàn)PGA基于查找表結(jié)構(gòu)，有固定的設(shè)計約束和要求，以及定義明確的標準功能，而ASIC基于標準單元和宏單元，按照一般IC設(shè)計流程進行設(shè)計，并采用標準的工藝線進行流片，在設(shè)計時存在的選項以及需要考慮的問題往往比FPGA多很多，所以在將FPGA設(shè)計轉(zhuǎn)化為ASIC設(shè)計時，需要考慮如何轉(zhuǎn)化并了解這些轉(zhuǎn)化可能帶來的相關(guān)風險。
5 總結(jié)
本文對數(shù)字集成電路FPGA驗證展開討論，從目前的工作來看，F(xiàn)PGA在驗證過程中，表現(xiàn)出的積極效果還是非常值得肯定的，各項工作均未出現(xiàn)惡性循環(huán)。今后，應(yīng)在數(shù)字集成電路以及FPGA驗證兩方面，開展深入的研究，健全工作體系的同時，加強操作的簡潔性。
參考文獻
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作者簡介
于維佳 （1982-），男，廣西壯族自治區(qū)柳州市人。碩士學位。現(xiàn)為柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學院講師。研究方向為智能檢測與控制技術(shù)。
作者單位
1.柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學院 廣西壯族自治區(qū)柳州市 545616
【關(guān)鍵詞】微電子專業(yè)實驗 教學改革
【中圖分類號】G424 【文獻標識碼】A 【文章編號】1006-5962（2013）02（a）-0019-01
引言：
微電子學是一門發(fā)展極為迅速的學科，高集成度、低功耗、高性能、高可靠性是微電子學發(fā)展的方向。現(xiàn)代社會是一個信息社會，信息技術(shù)發(fā)展的方向是多智能化、網(wǎng)絡(luò)化和個體化。要求系統(tǒng)獲取和存儲海量的多媒體信息、以極高速度精確可靠的處理和傳輸這些信息并及時地把有用信息顯示出來或用于控制。所有這些都只能依賴于微電子技術(shù)的支撐才能成為現(xiàn)實。超高容量、超小型、超高速、超高頻、超低功耗是信息技術(shù)無止境追求的目標，是微電子技術(shù)迅速發(fā)展的動力。
目前我國的微電子行業(yè)領(lǐng)域正以日新月異的速度高速向前發(fā)展，但是微電子專業(yè)學生往往理論強于實踐，成為制約我國微電子行業(yè)發(fā)展的最大障礙。為了培養(yǎng)出合格的微電子專業(yè)畢業(yè)生，在微電子教學過程中必須理論和實踐并重。
我們在結(jié)合我校多年微電子專業(yè)實驗教學的實踐工作以及目前微電子行業(yè)的現(xiàn)狀和前景，提出了在本科階段微電子專業(yè)實驗改革實驗內(nèi)容――抓好兩大平臺建設(shè)；革新實驗課程教學體系的新思路――因人而宜，因材施教，學生為主，教師為輔。
微電子專業(yè)實驗改革實驗內(nèi)容：
在實驗改革中主要分成兩大主要平臺：集成電路設(shè)計平臺和集成電路測試平臺。
集成電路設(shè)計平臺：
實驗室是開展研究性教學、培養(yǎng)和提高學生創(chuàng)新能力的重要陣地。微電子實驗所涉及的一些必要的實驗裝備往往價格不菲，而一些綜合性、設(shè)計性、研究探索性實驗以及課程綜合設(shè)計所需要的系統(tǒng)級先進設(shè)備和測試儀表更是價格驚人，在本科教學實驗室中根本無法配置。為了解決這一矛盾，我們在實驗室建設(shè)中引進先進的EDA軟件，包括ECAD和TCAD軟件構(gòu)建集成電路設(shè)計模塊。在這個模塊中學生可以完成（1）數(shù)字IC和模擬IC的設(shè)計：進行數(shù)字集成電路、模擬集成電路和片上系統(tǒng)SoC的設(shè)計實驗；（2）可以完成版圖設(shè)計：進行數(shù)字集成電路版圖設(shè)計、模擬集成電路版圖設(shè)計；（3）還可以完成器件和工藝設(shè)計：進行微電子器件、納電子器件和光電子器件的結(jié)構(gòu)設(shè)計、性能仿真、工藝設(shè)計、參數(shù)優(yōu)化和虛擬制造的實驗。利用這些軟件學生不僅可以完成一些過去因條件限制根本無法完成的綜合性、設(shè)計性實驗和課程設(shè)計，更主要的是學生在開展科技創(chuàng)新訓練和復(fù)雜程度高的系統(tǒng)級畢業(yè)設(shè)計中，可以首先利用這些軟件平臺進行設(shè)計、仿真分析、反復(fù)修改，在獲得正確設(shè)計和初步結(jié)果后再利用實驗設(shè)備和測試儀器進行實驗驗證。這樣做不僅減少了研究工作和實驗工作的盲目性，而且降低了運行成本和設(shè)備維修率，提高了設(shè)備利用率。
集成電路測試平臺：
該平臺是針對微電子技術(shù)本科專業(yè)中關(guān)于半導(dǎo)體器件物理、固體電子導(dǎo)論、微電子器件設(shè)計、半導(dǎo)體基礎(chǔ)實驗、集成電路測試等課程的教學要求，完成以下幾個模塊設(shè)計實驗：（1）半導(dǎo)體材料測試模塊。通過四探針測試儀（包括電腦、軟件）、導(dǎo)電類型鑒別儀、半導(dǎo)體霍爾效應(yīng)測試儀和少子壽命測試儀可進行半導(dǎo)體材料（硅片）的導(dǎo)電類型、電阻率、電導(dǎo)率和少子壽命測試等實驗和研究。（2）半導(dǎo)體器件測試模塊。通過晶體管特性測試測試儀、數(shù)字萬用表、半導(dǎo)體特性分析儀和CV特性測試儀可進行二極管、NPN、PNP、MIS和MOS晶體管的特性測試和參數(shù)提取的實驗和研究。（3）IC在晶圓測試模塊。通過STl03A手動探針臺、數(shù)字示波器和邏輯分析儀可進行集成電路和半導(dǎo)體器件性能的在晶圓測試的實驗和研究。（4）版圖分析與電路提取模塊，利用大平臺顯微鏡、計算機和數(shù)字攝像頭可進行集成電路的版圖分析、圖形測量和電路提取實驗和研究。
微電子專業(yè)實驗課程新教學體系：
為了培養(yǎng)高素質(zhì)的、有創(chuàng)新能力的、符合新時代要求的學生，我們制定了新的微電子教學實驗大綱。新大綱具有以下特點：（一）內(nèi)容覆蓋范圍廣，包括大部分微電子專業(yè)課程內(nèi)容：半導(dǎo)體器件物理、固體物理、集成電路版圖和工藝設(shè)計、集成電路CAD和微電子器件等等；（二）對實驗者水平要求更高，編排結(jié)構(gòu)更合理。大部分實驗包含基本驗證性和綜合分析性，要求學生掌握扎實的基本知識，突出對學生能力培養(yǎng)和素質(zhì)教育；（三）大綱規(guī)定了必做實驗和選做實驗兩種類型實驗，必做類型要求所有學生都要完成，而選做實驗主要是針對部分學生開設(shè)的能力提高型實驗，做到“因人而宜，因材施教”。
與此同時，根據(jù)大綱的修訂，我們對《微電子專業(yè)實驗》講義進行了重新編排，以了解新知識，掌握新技能，培養(yǎng)新能力為重點。通過大綱和講義的修訂和編排都為微電子專業(yè)實驗的教學改革奠定了基礎(chǔ)。
“數(shù)字集成電路前端設(shè)計就業(yè)班”已于2005―2006年成功舉辦三期，學員有來自高校研究生、在職工作人員、應(yīng)屆畢業(yè)理工科學生等，實踐性的課程使學員完成從對IC設(shè)計的陌生到熟悉的過程，親歷IC設(shè)計整個前端流程。開班以來得到學員的廣泛認可，學員在本課程中學到的技術(shù)在求職中起到了關(guān)鍵性作用，先后有多名學員就職于國內(nèi)知名IC設(shè)計公司，包括威盛、華大、六合萬通、華為等，受到用人單位的好評。同時，在實踐過程中積累的經(jīng)驗和新的方法，將在第四期中得到提升和發(fā)展。
如果您正在為就業(yè)發(fā)愁，正在苦苦尋找一份高薪工作在北京.上海這些大城市大展宏圖；
如果您想從事IC設(shè)計行業(yè)卻不知道從哪里入手；
如果您剛剛踏入IC設(shè)計行業(yè)，感覺技術(shù)和工作壓力很大；
那本課程將會帶你踏上這條充滿前途的金光大道，您的職業(yè)人生將從此與眾不同……
課程特色
教授IC前端設(shè)計全部流程
最實用、最常用的IC前端技術(shù)和方法
真實實踐環(huán)境，先進設(shè)計平臺，實際項目設(shè)計、親自動手制作
課程大綱:
1. Unix/Linux操作系統(tǒng)使用
3. 數(shù)字電路技術(shù)基礎(chǔ)
4. 半導(dǎo)體電路和工藝基礎(chǔ)
5. 數(shù)字邏輯
6. 數(shù)字集成電路設(shè)計流程
7. 硬件描述語言和電路設(shè)計
8. 電路驗證技術(shù)
9. 項目設(shè)計實踐
10. 電路設(shè)計進階
11. ASIC和SOC設(shè)計導(dǎo)論
12. FPGA設(shè)計和驗證初步
13. 微處理器結(jié)構(gòu)
14. 邏輯綜合初步
15. 可測性設(shè)計技術(shù)
16. 項目設(shè)計實踐
招生對象
電子、計算機、通信等相關(guān)專業(yè)大學應(yīng)屆本科畢業(yè)生和低年級研究生
參加工作不久，需要提升技術(shù)水平和熟悉設(shè)計流程的在職工程師
或其它理工科背景有志于IC設(shè)計工作的轉(zhuǎn)行人員
開課時間 2006年8月 16日.
課時數(shù)共 110學時
上課時間
每周一、三、五晚18:30～21:30 ，每周日下午13：00～17：00
每周二、四、六自修及作業(yè)
上課地點 清華大學東主樓9區(qū)103
費用 報名費100元
學費4500元，包括聽課、講義、資料、輔導(dǎo)、上機軟硬件費用、證書等，食宿自理。
優(yōu)惠
2006年8月10日前報名，免收報名費，可享受優(yōu)惠價4300元！
在校學生2006年8月10日前報名，免收報名費，可享受優(yōu)惠價4000元!
5人以上團體報名可九折優(yōu)惠！
聯(lián)系方式
電話：010-58815958轉(zhuǎn)601/602
郵件：.cn
網(wǎng)址：.cn
第二期數(shù)字集成電路前端設(shè)計提高班'
北京第五日IC設(shè)計培訓中心獨家推出數(shù)字集成電路前端設(shè)計就業(yè)班，在最短的時間里讓學員學習數(shù)字IC設(shè)計流程，設(shè)計方法，常用EDA工具，更以實際專題項目帶領(lǐng)學員完成一個從最初的設(shè)計規(guī)范到門級網(wǎng)表實現(xiàn)的整個前端設(shè)計流程，手把手帶領(lǐng)學員完成實際項目作品，使學員在領(lǐng)會IC設(shè)計知識的同時具備IC設(shè)計經(jīng)驗，并學會IC設(shè)計公司的團隊分工與合作。學成后可以勝任IC設(shè)計公司一般性設(shè)計工作，最終的專題設(shè)計和作品更可以做為求職和職位提升的有力證明。
本課程在"數(shù)字集成電路前端設(shè)計提高班第一期"成功舉辦的基礎(chǔ)上，更近一步完善課程，更好的把握課程的進度，目標直指培養(yǎng)較高水平IC設(shè)計工程師，在保證學員獲得IC前端設(shè)計全部技術(shù)要點的同時，重點鍛煉學員的實際動手能力，跨度近兩個月的時間內(nèi)，學生將以一個簡單標量流水線處理器的設(shè)計為核心，進行RTL設(shè)計、邏輯綜合、時序分析、芯片測試、綜合驗證、以及高級技術(shù)和設(shè)計優(yōu)化的技術(shù)學習和項目實踐。學員可以選擇參與處理器設(shè)計或系統(tǒng)芯片IP模塊設(shè)計，要求至少參與完成此處理器芯片或獨立完成一個系統(tǒng)芯片IP模塊從設(shè)計規(guī)范到網(wǎng)表實現(xiàn)的整個前端設(shè)計過程，最終的設(shè)計是可以拿去layout和流片的。
如果你具有相關(guān)專業(yè)學歷，但缺乏一定的項目實踐機會；
如果你面對學習或工作挑戰(zhàn)，感覺壓力很大；
如果你對芯片設(shè)計充滿興趣，希望用最短的時間學到人家需要兩三年才能跨越的技術(shù)；
那么本課程將會成為你提升技術(shù)水平、躋身IC設(shè)計高級人才的最佳選擇！
課程特色
教授IC前端設(shè)計全部流程
最實用、最常用的IC前端技術(shù)和方法
真實實踐環(huán)境，先進設(shè)計平臺，實際項目設(shè)計、親自動手制作
課程大綱:
1. 電路設(shè)計進階
2. ASIC和SOC設(shè)計導(dǎo)論
3. FPGA設(shè)計和驗證初步
4. 微處理器結(jié)構(gòu)
5. 邏輯綜合初步
6. 可測性設(shè)計技術(shù)
7. 項目設(shè)計實踐
8. RTL設(shè)計和驗證
9. SOC設(shè)計平臺
10. 總線和IO IPs
11. 形式驗證技術(shù)
12. 邏輯綜合技術(shù)
13. 靜態(tài)時序分析
14. 芯片規(guī)劃和設(shè)計
15. 專題技術(shù)討論
16. 項目設(shè)計實踐
招生對象
電子、通信、計算機等相關(guān)專業(yè)本科畢業(yè),一年以上工作經(jīng)驗的在職工程師；
電子、通信、計算機等相關(guān)專業(yè)較高年級在讀研究生；
一般高校需要項目經(jīng)驗的任課教師
開課時間 2006年9月 10日
課時數(shù)共120學時
上課時間
每周日或周六全天上午9：00～12：00 下午13：00～17：30 周一到周五 自修及作業(yè)
上課地點 清華大學東主樓9區(qū)103
費用 報名費100元
學費5200元，包括聽課、講義、資料、輔導(dǎo)、上機軟硬件費用、證書等，食宿自理。
優(yōu)惠
2006年9月1日前報名，免收報名費，可享受優(yōu)惠價5000元！
在校學生2006年9月1日前報名，免收報名費，可享受優(yōu)惠價4680元!
5人以上團體報名可九折優(yōu)惠！
聯(lián)系方式
電話：010-58815958轉(zhuǎn)601/602
郵件：.cn
網(wǎng)址：.cn
復(fù)芯微電子八月份
半導(dǎo)體技術(shù)精品課程
隨著中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)已進入了一個高速發(fā)展的階段，各個相關(guān)產(chǎn)業(yè)也在不斷完善，同時，半導(dǎo)體專業(yè)知識的及時更新也越來越受到業(yè)界人士的重視。北京清華大學信息學院微電子學研究所與上海復(fù)芯微電子技術(shù)咨詢公司聯(lián)合舉辦針對微電子行業(yè)高層次人才的技術(shù)培訓及研討班。根據(jù)目前工藝的最新發(fā)展情況，我們邀請了業(yè)內(nèi)知名專家龔正教授為大家介紹“65納米CMOS工藝及其應(yīng)用”；“高壓器件設(shè)計與制程技術(shù)”，課程注重基礎(chǔ)與實踐能力的提高，相信會使參加者受益匪淺。
課程簡介：
65納米CMOS工藝及其應(yīng)用
65納米CMOS工藝經(jīng)過多年研發(fā)已經(jīng)逐漸進入量產(chǎn)階段，本課程將逐一介紹實際可行的工藝。內(nèi)容包括前端閘極設(shè)計、信道結(jié)構(gòu)、源汲極淺結(jié)構(gòu)，以及后端銅導(dǎo)線工藝整合等項目，并且以一些在特定電路應(yīng)用內(nèi)的范例為學員解惑。
高壓器件設(shè)計與制程技術(shù)
功率集成電路及組件在相關(guān)電機電子產(chǎn)品領(lǐng)域中應(yīng)用日漸增多，但功率組件的設(shè)計制造及工作條件則有別于一般的傳統(tǒng)IC組件，故本課程的宗旨即在闡述功率組件的基本物理結(jié)構(gòu)及相關(guān)的高壓技術(shù)，涵蓋的組件包含Power Rectifiers，Bipolar Transistors，Thyristors，Power MOSFET，以及 IGBT。
師資介紹：
龔正
教育背景: 美國佛羅里達大學電機系博士
工作經(jīng)歷:
中國臺灣清華大學電機系/電子研究所教授
中國臺灣實驗室認證體系電性測試領(lǐng)域評鑒技術(shù)委員會委員
中國臺灣實驗室認證體系校正領(lǐng)域評鑒技術(shù)委員會委員兼副召集人
中國臺灣實驗室認證委員會委員
中國電機工程學會電機名詞審議委員會委員
中國電機工程學會大學院校電機與信息相關(guān)系所學門評鑒委員
中國原子能委員會核能研究所科技顧問
中國臺灣工業(yè)技術(shù)研究院電子工業(yè)研究所顧問
中國臺灣工業(yè)技術(shù)研究院能源與資源研究所顧問
中山科學研究院顧問
聯(lián)華電子股份有限公司顧問
復(fù)芯微電子專聘講師
專精：
半導(dǎo)體組件物理; 半導(dǎo)體組件特性量測; 半導(dǎo)體組件電子雜訊分析; 功率半導(dǎo)體組件
曾經(jīng)培訓企業(yè)：
應(yīng)用材料（中國）有限公司
英特爾產(chǎn)品（上海）有限公司
中芯國際集成電路制造有限公司
上海華虹NEC電子有限公司
上海先進半導(dǎo)體制造股份有限公司
上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司
上海貝嶺股份有限公司
杭州士蘭集成電路有限公司
中緯積體電路（寧波）有限公司
首鋼日電電子有限公司
安靠封裝測試（上海）有限公司
星科金朋（上海）有限公司
威宇科技測試封裝（上海）有限公司
上海松下半導(dǎo)體有限公司
上海凱虹電子有限公司
飛索半導(dǎo)體（蘇州）有限公司
【關(guān)鍵詞】邏輯設(shè)計；目標定位；教學內(nèi)容；模式手段
一、邏輯設(shè)計課程目標與定位
1、課程目標
使學生具備本專業(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)計基本知識和靈活應(yīng)用常用數(shù)字集成電路實現(xiàn)邏輯功能的基本技能；為學生全面掌握電子設(shè)計技術(shù)和技能，提高綜合素質(zhì)，增強職業(yè)變化的適應(yīng)能力和繼續(xù)學習能力打下一定基礎(chǔ)；通過項目的引導(dǎo)與實現(xiàn)，培養(yǎng)學生團結(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。本課程目標具體包括知識目標、能力目標和素質(zhì)目標。
（1）知識目標：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序電路的功能及分析方法，學會一般組合邏輯電路的設(shè)計方法（用SSI和MSI器件），學會同步計數(shù)器的設(shè)計方法；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)體存儲器、PLA器件的原理及其應(yīng)用。
（2）能力目標：具有正確使用脈沖信號發(fā)生器、示波器等實驗儀器的能力；具有查閱手冊合理選用大、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)計初步的能力。
（3）素質(zhì)目標：培養(yǎng)學生學習數(shù)字電路的興趣；培養(yǎng)學生團結(jié)合作的意識，培養(yǎng)學生自己查找資料能力。
2、課程定位
《邏輯設(shè)計》是計算機應(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，其理論性和實踐性很強，尤其強調(diào)工程應(yīng)用。是現(xiàn)代電子技術(shù)、計算機硬件電路、通信電路、信息與自動化技術(shù)的和集成電路設(shè)計的基礎(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。通過本課程學習，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)計工作打下一定基礎(chǔ)。《邏輯設(shè)計》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)》，要求學生掌握由分立元器件組成的電子電路的識別與檢測、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《微機原理與接口技術(shù)》、《單片機技術(shù)應(yīng)用》、《EDA技術(shù)應(yīng)用》等。學習集成電路芯片在計算機及相關(guān)電子設(shè)備中的應(yīng)用與作用。
二、邏輯設(shè)計課程教學內(nèi)容
1、教學內(nèi)容選取依據(jù)
（1）以培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才為目標，教學內(nèi)容選擇與組織突出“以能力為本位，以職業(yè)實踐為主線，以項目主體--任務(wù)貫穿”為總體設(shè)計要求，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)計思想嚴謹。教學實施中注重重點突出，層次分明，相互銜接，邏輯性強，以利于教學做一體化的整合。在講義上力求簡潔流暢，通俗易懂，便于學生自學。
（3）以實訓項目為載體，采取任務(wù)驅(qū)動教學做一體化的實施，體現(xiàn)理論指導(dǎo)實踐，實踐深化理論的素質(zhì)養(yǎng)成目的。
（4）依據(jù)各學習項目的內(nèi)容總量以及在該門課程中的地位分配各學習項目的課時數(shù)。
（5）知識學習程度用語主要使用“了解”、“理解”、“能”或“會”等用來表述。“了解”用于表述事實性知識的學習程度，“理解”用于表述原理性知識的學習程度，“能”或“會”用于表述技能的學習程度。
2、教學具體內(nèi)容安排
表決器電路設(shè)計與制作，搶答器電路設(shè)計與制作，同步計數(shù)器電路設(shè)計與制作，方波發(fā)生器電路設(shè)計與制作，數(shù)字鐘電路設(shè)計與制作。
三、邏輯設(shè)計課程教學模式與手段
1、教材編寫
教材編寫體現(xiàn)項目課程的特色與設(shè)計思想，教材內(nèi)容體現(xiàn)先進性、實用性，典型產(chǎn)品的選取科學，體現(xiàn)地區(qū)產(chǎn)業(yè)特點，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。
2、教學模式
采取項目教學，以工作任務(wù)為出發(fā)點來激發(fā)學生的學習興趣，教學過程中要注重創(chuàng)設(shè)教育情境，采取“教學做”一體化的教學模式，將知識、能力、素質(zhì)的培養(yǎng)緊密結(jié)合，進一步加強職業(yè)教育教學改革研究，優(yōu)化完善我校應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系。
3、教學方法
從教學手段、教案設(shè)計、教學思路、語言表述、教學資源等方面著手，對如何在課堂教學中提高學生的學習主動性和興趣開展教研。教學過程有進行項目引導(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”，把握課程的進度，活躍課堂氣氛，使大多數(shù)學生能夠獲得盡可能大的收獲。采用“發(fā)現(xiàn)法”教學方式，使學生建立科學的思維方法與創(chuàng)新意識。學習內(nèi)容的掌握依賴于學習者的實踐，課程組加強了對教師教學及學生學習過程的管理；為使學生理解和有效掌握課程內(nèi)容，在堅持課外習題練習、輔導(dǎo)答疑等教學環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上，增加隨堂練習、單元測驗等即時性練習環(huán)節(jié)，督促學生復(fù)習和掌握已學知識點。
4、教學手段
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，讓學生能夠最大限度的利用學習資源，自主地學習和提高，彌補課堂上未能及時消化吸收的部分內(nèi)容。教學過程中相應(yīng)教學班成立課程提高學習小組，任課教師課外指導(dǎo)該小組進行拓展學習及課外科技活動指導(dǎo)，達到因材施教的目的；一方面教師指導(dǎo)有興趣能力強的學生進行課外學習，特別是對數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計知識的答疑指導(dǎo)，為能力強的學生提供發(fā)展空間，解決因課時數(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。也加強了教師與學生的互動，教師可以第一手了解學生對教學過程的反饋，改進教學方法，利用學習好的學生帶動整個班級的學習，促進良好班風學風的形成。探討當前教學環(huán)境下，培養(yǎng)學生課外學習能力的新模式。
5、課程資源的開發(fā)與利用
整理并開發(fā)具有職教特色的自編教材，編寫學生實訓指導(dǎo)用書，引導(dǎo)學生查閱網(wǎng)絡(luò)資源，要注重利用仿真軟件的輔助設(shè)計功用。
參考文獻
關(guān)鍵詞：集成電路版圖；CD4002B；芯片解析
作者簡介：王健（1965-），男，遼寧沈陽人，沈陽化工大學信息工程學院，副教授；樊立萍（1966-），女，山東淄博人，沈陽化工大學信息工程學院，教授。（遼寧 沈陽 110142）
中圖分類號：G642.0?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）31-0050-02
“集成電路版圖設(shè)計”是一門講授集成電路版圖版圖工作原理、設(shè)計方法和計算機實現(xiàn)的課程，是電子科學與技術(shù)專業(yè)及相關(guān)電類專業(yè)課程體系中一門重要的專業(yè)課。[1]該課程一般以“模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)”、“數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)”和“半導(dǎo)體器件”為先修課程，主要講授集成電路雙極工藝和CMOS工藝的基本流程、版圖基本單元的工作原理和結(jié)構(gòu)特點，以及布局布線的設(shè)計方法。[2]其目的是指導(dǎo)學生掌握集成電路版圖分析與設(shè)計技術(shù)，提高學生實踐能力和綜合解決問題的能力。由于集成電路芯片外層有封裝，學生在學習該課程前對版圖無直觀認識，很多版圖設(shè)計教材是先講授工藝流程，然后講授單元版圖，最后論述布局布線等內(nèi)容，這樣教學有悖于從感性到理性的認知過程，有礙教學效果。[3]有的教材在版圖解析方面做了有益嘗試，但由于當時技術(shù)條件限制，采用繪制圖代替芯片解析照片，實踐性欠佳。為了在有限的學時中能夠盡快引導(dǎo)學生入門，在版圖解析與設(shè)計兩個方面的能力都有所提高，筆者將芯片CD4002B解析并應(yīng)用到“集成電路版圖設(shè)計”課程教學實踐中，效果良好。
一、版圖逆向解析
集成電路的設(shè)計包括邏輯（或功能）設(shè)計、電路設(shè)計、版圖設(shè)計和工藝設(shè)計。通常有兩種設(shè)計途徑：正向設(shè)計、逆向設(shè)計。[2]
逆向設(shè)計的作用為仿制和獲得先進的集成電路設(shè)計。逆向設(shè)計的流程為：提取橫向尺寸，提取縱向尺寸和測試產(chǎn)品的電學參數(shù)。[2]
對于本科電子科學與技術(shù)專業(yè)教學，版圖的逆向設(shè)計主要是提取芯片的橫向尺寸。提取芯片橫向尺寸方法為：打開封裝，進行拍照、拼圖；由產(chǎn)品的復(fù)合版圖提取電路圖、器件尺寸和設(shè)計規(guī)則；進行電路模擬和畫版圖。
二、CD4002B版圖解析
CD4002B是兩個四輸入或非門芯片，封裝為雙列14針塑料封裝，根據(jù)芯片編號規(guī)則判斷為CMOS工藝制造。該電路具有器件類型全面、電路典型的特點，適用于教學實踐。
1.CD4002B芯片版圖拍照
首先將芯片放到濃硝酸中加熱，去掉封裝，用去離子水沖洗、吹干后在顯微鏡下拍照鋁層照片。再將芯片放到鹽酸溶液中漂洗去掉鋁層，用去離子水沖洗、吹干后放到氫氟酸溶液中去掉二氧化硅層，經(jīng)去離子水沖洗、吹干后用染色劑染色，雜質(zhì)濃度高部分顏色變深，沖洗、吹干后在顯微鏡下對無鋁層（有源層）芯片拍照。
采用圖形編輯軟件分別對兩層照片進行拼接，獲得版圖照片。
2.芯片版圖分析
通過對CD4002B兩層（鋁層和有源層）照片進行分析研究表明：解析的芯片為是一層鋁，且鋁柵極，P阱工藝。該芯片鋁線寬度最小為9微米，柵極寬度為6微米。芯片包含的單元為NMOS、PMOS、反相器、四輸入與非門、電阻、二極管等。
該芯片由兩個四輸入或非門組成，其中一個或非門電路圖如圖1所示，其中9、10、11、12管腳為輸入端，14管腳為電源端，13管腳為輸出端和7管腳為地端。四個輸入端首先分別經(jīng)過一個反相器，然后接入一個四輸入與非門，最后經(jīng)過一個反相器輸出。邏輯關(guān)系經(jīng)過推導(dǎo)和仿真驗證為或非門關(guān)系。
為了實現(xiàn)靜電保護，在輸入、輸出和電源端分別構(gòu)造靜電保護。輸入端靜電保護電路由四個二極管和一個限流電阻構(gòu)成；輸出端靜電保護電路由二個二極管和一個限流電阻構(gòu)成；電源端靜電保護電路由一個二極管構(gòu)成。
下面以芯片中四輸入與非門版圖和輸入靜電保護電路說明版圖特點。
該芯片的四輸入與非門版圖如圖2所示。N14、N15、N16、N17為NMOS管，共用一個P阱，從鋁層分析四個NMOS管為串聯(lián)關(guān)系。為了節(jié)省面積，相鄰器件源極和漏極共用，即上一個管子源極是鄰近管子漏極；P14、P15、P16、P17為PMOS管，從鋁層分析四個NMOS管為并聯(lián)關(guān)系，四個器件源極相連和漏極相連，提取的電路圖見圖1。
該芯片的輸入管腳都有靜電保護電路，如圖3所示。其中D5-1、D5-2為兩個以P阱為P區(qū)的二極管，該管N區(qū)接輸入端，P區(qū)接地；R5為基區(qū)電阻；D5-3、D5-4為以基區(qū)電阻為P區(qū)，襯底為N區(qū)的二極管，其中P區(qū)接電阻，N區(qū)接電源。提取的電路圖見圖1。
三、課程教學改革
1.教學大綱的改革
本科生教學既要注重實踐教學又要兼顧理論教學，不僅要掌握單元的版圖設(shè)計和軟件使用，還應(yīng)該掌握版圖結(jié)構(gòu)原理。為此確立該課程的基本目標為：電路的分析及應(yīng)用，能夠讀懂電路的線路圖，并能進行正確分析；版圖識讀和常見基本器件的版圖設(shè)計；布局布線與驗證修改；[4]掌握版圖的失效機理，并能掌握特殊器件版圖的設(shè)計方法。
根據(jù)電子科學與技術(shù)的課程體系，參考幾種教材制定了特色顯著的教學大綱。該大綱主要內(nèi)容包括：模擬和數(shù)字集成電路基本單元電路和工作原理；雙極工藝、CMOS工藝和BICMOS工藝的介紹；集成電路的失效機理和防護措施；三種工藝的中的NPN和PNP晶體管、NMOS和PMOS晶體管、電阻、電容和電感等器件的版圖和工作原理；特殊器件的版圖及工作原理；[5]版圖布局、布線和標準單元設(shè)計的基本規(guī)則；逆向版圖的識別方法；[2]集成電路設(shè)計軟件的使用方法。[6]
【關(guān)鍵詞】模擬電路;數(shù)字電路;區(qū)別辨析
Abstract：With the rapid development of science and technology，electronic circuit’s function is more comprehensive and system scale becomes larger and larger，so it can be applied in wider fields and closer to human production and life.Electronic circuit can be divided into two major categories，digital circuit and analog circuit，according to their function.There are many notable differences between the two kinds of circuits.It is of extremely vital significance to distinguish the two clearly，so as to improve the design and optimization of electronic circuit.
Key words：analog circuit;digital circuit;difference
隨著科學技術(shù)的突飛猛進，電子電路的自身功能不斷增強，晶體管的尺寸不斷減小，系統(tǒng)規(guī)模不斷擴大，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，與人類生產(chǎn)、生活的密切度不斷提升。電子電路按照功能可以分為數(shù)字電路和模擬電路兩大類。模擬電路是處理連續(xù)函數(shù)形式的模擬信號的電子電路。數(shù)字電路是用數(shù)字信號完成對數(shù)字量進行算術(shù)運算和邏輯運算的電路，又稱數(shù)字邏輯電路（以“開”、“關(guān)”兩種狀態(tài)或者以高、低電平來對應(yīng)“1”和“0”二進制數(shù)字量）。模擬電路和數(shù)字電路有著顯著的區(qū)別。
1.信號變化的特點不同
模擬信號的大小是隨著時間連續(xù)變化的，即模擬信號在時間和數(shù)值上是連續(xù)的，幅值可由無限個數(shù)值表示。而數(shù)字信號在時間和數(shù)值上是離散的，幅值表示被限制在有限個數(shù)值之內(nèi)。因此，模擬電路更加關(guān)注電壓、電流的具體值，而數(shù)字電路則更加關(guān)注電平的高低。
2.處理信號的手段不同
模擬電路和數(shù)字電路都是信號變化的載體，對模擬信號能夠執(zhí)行的操作，如濾波、放大、限幅等都可以對數(shù)字信號進行操作。
模擬電路對信號的處理主要是通過場效應(yīng)管的放大特性來實現(xiàn)的，當然還包括電阻、電容、二極管、雙極型晶體管等元器件的特性，最終利用一定的數(shù)學模型所組成的運算網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)。處理方式有測量電橋、信號放大、信號濾波、調(diào)制解調(diào)、信號變換和AD變換。而數(shù)字電路對信號的傳輸主要是通過場效應(yīng)管的開關(guān)特性來實現(xiàn)操作的，并由場效應(yīng)管構(gòu)成與或非等基本門電路、觸發(fā)器、寄存器、編碼/譯碼器、算術(shù)邏輯單元等完成復(fù)雜的算術(shù)與邏輯操作。
盡管模擬電路和數(shù)字電路對信號的處理方式不同，但其實從根本上來說，所有的數(shù)字電路都是模擬電路，其基本的電學規(guī)律、電學原理，都與模擬電路一致。例如，用PMOS管和NMOS管可以構(gòu)成互補式CMOS電路，其對稱且互補的結(jié)構(gòu)，恰好使其能處理高低數(shù)字邏輯電平。
3.信號抗擾動能力的強弱不同
通常把由于材料或器件的物理原因產(chǎn)生的擾動稱為噪聲，把來自外部原因的擾動稱為干擾，干擾有一定的規(guī)律性，可以減少或消除。
在模擬電路中，由于信號幾乎完全將真實信號按比例表現(xiàn)為電壓或電流的形式，造成模擬電路對于噪聲的影響比數(shù)字電路更加敏感，模擬電路系統(tǒng)中各個不同部分的偏差積累起來，使得偏差量的負面影響變得較為顯著。模擬信號在多次處理和長距離傳輸?shù)倪^程中，波形會發(fā)生改變，若處理不當，將造成信息損失，具體表現(xiàn)為圖像、聲音失真，嚴重時甚至會出現(xiàn)信號中斷現(xiàn)象。通過使用屏蔽導(dǎo)線，或者在電路中引入低噪聲運算放大器，可以盡量緩解噪聲的負面影響。而數(shù)字電路是由許多的邏輯門組成的電路，信息只取決于高低電平，只要信號的偏差在一定范圍內(nèi)，就不會造成誤碼。
因此，從信號處理的角度看，對信息進行量化的數(shù)字電路系統(tǒng)比模擬電路系統(tǒng)抵御噪聲的能力、信號抗干擾能力更強，信號的精度更高。
4.電路設(shè)計的難易程度不同
模擬電路的設(shè)計常常需要更多的手工運算，其設(shè)計過程的自動化程度低于數(shù)字電路，因此模擬電路的設(shè)計通常比數(shù)字電路的設(shè)計更難，對設(shè)計人員的水平和能力要求更高。這也是數(shù)字電路系統(tǒng)比模擬電路系統(tǒng)更加普及的原因之一。但是因為自然界的大多數(shù)實際信號是模擬的，所以數(shù)字式電子設(shè)備、電子產(chǎn)品要在真實的物理世界中得到應(yīng)用，就離不開一個模擬的接口。例如，數(shù)字電視機的基本原理就是將電視臺送出的圖像及聲音信號數(shù)字化后調(diào)制發(fā)送，由數(shù)字電視接收后，解調(diào)還原出原來的圖像及聲音。因為全程均采用數(shù)字技術(shù)處理，因此，信號損失小，接收效果好。
目前電路設(shè)計自動化程度日益上升，常用的電子電路設(shè)計和分析軟件主要有：EWB、PSPICE、Protel、Mentor、Graphics、Synopsys、Cadence等等。我們根據(jù)軟件功能分為以下幾類：
（1）電子電路設(shè)計與仿真工具
包括SPICE/PSPICE、EWB、Matlab、SystemView等。它們可以進行各類電路仿真、激勵建立、溫度與噪聲分析、模擬控制、波形輸出、數(shù)據(jù)輸出，并在同一窗口內(nèi)同時顯示模擬與數(shù)字的仿真結(jié)果。
（2）PCB設(shè)計軟件
包括Protel、Autium Designer等。這兩者功能類似，都包含了原理圖繪制、印刷電路板設(shè)計、模擬電路與數(shù)字電路混合信號仿真、可編程邏輯器件設(shè)計等功能，界面友好、使用方便，目前主要用于電路設(shè)計和PCB設(shè)計。
（3）IC設(shè)計軟件
Cadence、Mentor Graphics和Synopsys是ASIC設(shè)計領(lǐng)域相當有名的軟件供應(yīng)商，提供的軟件都非常適用于深亞微米的IC設(shè)計。對于模擬電路而言，普遍使用HSPICE，是因為它的模型最多，仿真的精度也最高，可以滿足大多數(shù)設(shè)計者的需要。
（4）PLD設(shè)計工具
PLD是一種由用戶根據(jù)需要而自行構(gòu)造邏輯功能的數(shù)字集成電路。目前主要有兩大類型：CPLD和FPGA。由于PLD的在線編程能力和強大開發(fā)軟件（如Xilinx公司的ISE、Altera公司的Quartus）的存在，工程師可將數(shù)百萬門的復(fù)雜設(shè)計集成在一顆芯片內(nèi)，大大縮小了電路的尺寸以及開發(fā)周期。
5.總結(jié)
模擬電路和數(shù)字電路有著諸多顯著的區(qū)別，辨析清楚兩者的區(qū)別對電子電路的改進、設(shè)計和研發(fā)有著十分重要的意義。
人類電子學發(fā)展史上第一個被發(fā)明出來并得到大規(guī)模生產(chǎn)的器件是模擬的。后來隨著微電子學的發(fā)展，數(shù)字技術(shù)的成本大大降低，加之計算機對于數(shù)字信號的要求，使得數(shù)字式的方法在人機交互等領(lǐng)域具有可行性和較高的性價比。當然，尺有所長，寸有所短，模擬電路和數(shù)字電路有著各自的優(yōu)缺點，適用的方向也不同。電子電路的發(fā)展，經(jīng)歷了從模擬到數(shù)字的進步，但不等于數(shù)字電路可以完全取代模擬電路，也不能簡單地說哪一個更實用、更有效。我們設(shè)計電路時，應(yīng)該揚二者之長，避二者之短，使兩者融為一體、交相輝映（如數(shù)模混合電路、數(shù)字模擬電路、模擬數(shù)字電路），從而達到電路體積更小、功能更強、功耗更低、成本更低、集成度更高、穩(wěn)定性更好、可靠性更高的理想效果。
參考文獻
[1]逄亞清.模擬電路與數(shù)字電路區(qū)分及實用知識的探討[J].山東工業(yè)技術(shù)，2013，12：155.
[2]蘇成富.模擬電路與數(shù)字電路[J].電子制作，1998，02：17.
2.課程設(shè)計理念
以企業(yè)真實項目為依托，從企業(yè)的真實項目中提煉出與本課程相關(guān)的一些項目，如八路搶答器，直流數(shù)字電壓表等項目，以培養(yǎng)學生職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)為目標，以企業(yè)實際生產(chǎn)工作過程為主線，企業(yè)參與的多方評價機制。
3.學生基礎(chǔ)和智能特點分析
本課程的授課對象為電子信息工程技術(shù)專業(yè)的大一學生，該學生來源復(fù)雜，有理科生、文科生及對口生，該學生的特點是基礎(chǔ)和動手能力參差不齊，但有很高的學習熱情。基于以上學生基本特點，我們采取的措施主要是：在教學過程中，將學生分成若干個學習小組，每個小組兼有理科生、文科生及對口生，充分發(fā)揮理科生邏輯思維較強，文科生語言表達清晰，對口生計算機應(yīng)用能力較好的優(yōu)勢。以取長補短，實現(xiàn)優(yōu)勢互補。
4.課程內(nèi)容的選取和教學組織安排
本課程安排了5個綜合性的實訓項目，聲光控制燈電路的制作、八路搶答器電路的制作、電子生日蠟燭電路的制作、流水彩燈電路的制作及直流數(shù)字電壓表的制作。以上5個實訓項目在知識目標和能力目標上都是逐級遞深的，這一點也符合我們的認知規(guī)律。教學組織安排：對于每個實訓項目，都包含知識目標、能力目標以及子任務(wù)，在這里，我就不再一一贅述了。
5.教學模式及教學方法手段
在教學實施過程中，綜合采用了多種教學方法：項目教學法、演示法、小組討論法、角色扮演法、實踐教學法及匯報展示法。下面我以項目教學法為例，具體介紹一下該教學法在教學實施過程中的應(yīng)用。本課程安排了5個綜合性的實訓項目，每個項目都以企業(yè)真實項目為依托，通過項目教學法，可以使學生對知識的理解實現(xiàn)從量的變化到質(zhì)的飛躍，還可以培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。在教學過程中，我們根據(jù)內(nèi)容的不同，靈活采用不同的教學方法，以滿足教學。教學手段包括：多媒體教學與傳統(tǒng)板書教學有機結(jié)合，可以提高師生之間的互動；利用實訓室進行實踐教學，提高學生的動手能力；利用仿真軟件進行教學，提高教學的直觀性。
6.課程對教學條件的要求
師資方面：本課程專任教師共5名，均有豐富的信息類行業(yè)企業(yè)生產(chǎn)一線的工作閱歷，且都具有高級無線電調(diào)試師職業(yè)資格和電子產(chǎn)品生產(chǎn)調(diào)試能力；兼職教師共3名，均有三年以上電子信息類的行業(yè)企業(yè)生產(chǎn)一線的工作閱歷和熟練的電子產(chǎn)品生產(chǎn)調(diào)試能力，具有教師基本素質(zhì)。實訓條件方面：我們有數(shù)字電子技術(shù)實訓室，可供學生進行電路搭建，還有EDA實訓室，學生可以進行電路仿真，電子工藝實訓室可以給學生提供電路焊接及調(diào)試的場所；校外實訓基地有河北先控電源設(shè)備有限公司、河北鼎尚電子設(shè)備有限公司、河北方圓測控有限公司以及京華電子實業(yè)有限公司，為學生提供了崗位認知及頂剛實習的校外場所。學習資源方面：我們選用的教材為高職高專教材，是由本課程專任教師與企業(yè)合作開發(fā)的校企合作課程，另外還提供了三本參考教材，給教師教學和學生學習提供了很好的輔助作用，網(wǎng)絡(luò)資源方面，首先包括《數(shù)字電子產(chǎn)品設(shè)計與制作》精品課建設(shè)，已經(jīng)通過了學院的遴選，現(xiàn)在正在建設(shè)期，目前可提供的資料有課程標準、授課計劃、項目評分標準、教學課件、習題及參考答案及數(shù)字集成電路資料等。
二、教學單元設(shè)計
下面我以項目二“八路搶答器電路的制作”這一項目為例，介紹一下教學單元設(shè)計。知識目標：
1.能了解數(shù)制與數(shù)碼的種類及運算；
2.能對較復(fù)雜的組合邏輯電路進行分析；
3.會用門電路進行電路設(shè)計，實現(xiàn)相應(yīng)的邏輯功能；
4.了解常用的組合邏輯電路的功能；
5.能分析8路搶答器電路的工作原理。能力目標：
1.按要求用常用的集成門電路實現(xiàn)較復(fù)雜的邏輯功能；
2.能對常用組合邏輯集成電路進行測試；
3.用組合邏輯集成電路設(shè)計制作8路搶答器。子任務(wù)：
1.用門電路制作簡單邏輯電路；
2.編碼器的邏輯功能測試；
3.譯碼器的邏輯功能的測試；
4.八路搶答器的制作與調(diào)試。教學組織實施過程包括五個環(huán)節(jié)：資訊、計劃、準備、實施及評價環(huán)節(jié)。在資訊環(huán)節(jié)，首先明確學習目標要求，教師對項目所能實現(xiàn)的功能進行演示，學生通過觀摩學習，閱讀并分析參考資料、工藝文件等相關(guān)資料，討論其功能，激發(fā)興趣，明確項目任務(wù)，用時1課時。在資訊環(huán)節(jié)主要采用了演示教學法。在計劃環(huán)節(jié)，班組長先組織小組討論，然后交流對工作任務(wù)的認識及相關(guān)知識的分析，將工作任務(wù)進行分解，初步制訂工作計劃，用時1課時。在計劃環(huán)節(jié)主要采用了小組討論教學法。在準備環(huán)節(jié)，主要是知識的準備：采用講授法、演示法、分組討論等教學方法，使得學生獲得相關(guān)知識，用時4課時。在實施環(huán)節(jié)，首先對電路進行設(shè)計，利用仿真軟件對電路進行仿真調(diào)試，觀察和測量電路的性能指標，并調(diào)整部分元器件參數(shù)，從而達到各項指標的要求，用時4課時。然后是材料、工具準備：工具人手一套，芯片等元器件利用課余時間分組去市場購買。接著進行搭建電路、焊接、調(diào)試、檢查，用時10課時。在評價環(huán)節(jié)，主要包括四方面的評價：
1.項目積分50%
芯片的使用和檢測；電路制作；匯報演講。
2.課堂表現(xiàn)10%
課堂紀律；學習態(tài)度10%。
3.能力表現(xiàn)10%
動手實踐；電路分析及調(diào)試。
4.企業(yè)評價30%
【關(guān)鍵詞】電工電子 網(wǎng)絡(luò)課程 系統(tǒng)仿真 EDA
【中圖分類號】G712 【文獻標識碼】A 【文章編號】1006－9682（2009）02－0013－02
一、電工學課程的定位
《電工學》是大學理工科非電專業(yè)學生必修的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課。主要任務(wù)是為學生學習專業(yè)知識和從事工程技術(shù)工作奠定電工技術(shù)與電子技術(shù)的理論基礎(chǔ)，并使他們受到必要的基本技能訓練。［1、2］不僅使學生獲得完整和扎實的電工和電子方面必要的基礎(chǔ)理論、基本知識和基本技能，還可以培養(yǎng)學生嚴密的邏輯思維能力、計算能力、綜合分析和解決問題的能力、初步的科學實驗?zāi)芰Α?/p>
二、國外重點大學電工學講授的內(nèi)容
根據(jù)國內(nèi)的實際情況和技術(shù)課程要指導(dǎo)實踐，服務(wù)于社會的原則，國內(nèi)外重點大學所講授的電工學的基本內(nèi)容有很大的不同，下面就美國普林斯頓大學和莫斯科、彼得堡的重點大學以及國內(nèi)重點大學所講授的內(nèi)容比較：
1．國外教學內(nèi)容
根據(jù)美國J.R.Cogdell著《電氣工程學概論》內(nèi)容反映出在美國電工學所講授的主要內(nèi)容該書主要分4部分：［3］第I部分 電路32%（第1章 基本電路理論；第2章 直流電路分析；第3章 動態(tài)電路；第4章 交流電路分析；第5章 交流電路中的功率；第6章 電力系統(tǒng)。）第II部分電子技術(shù)23%（第7章 半導(dǎo)體器件與電路；第8章 數(shù)字電子技術(shù)；第9章 模擬電路。）第Ⅲ部分 系統(tǒng)18%（第10章 測試設(shè)備系統(tǒng)；第11章 通信系統(tǒng)；第12章 線性系統(tǒng)；第13章 機電學物理基礎(chǔ)。）第Ⅳ部分 電動機27%（第14章 磁結(jié)構(gòu)與變壓器；第15章 同步電機；第16章 異步電動機；第17章 直流電動機；第18章 功率電子系統(tǒng)。）
美國加州大學圣地亞哥分校（University of California, at San Diego，簡稱UCSD）電氣與計算機工程系（Electrical and Computer Engineering Department, ECE）在講授電工學時，分低、高年級開設(shè)課程具體情況是：［4］
低年級的一級公共課程中與電工學相關(guān)的課程：
（1）電氣工程導(dǎo)論（Introduction to Electrical Engineering I/II）：主要介紹電路基本定律、半導(dǎo)體器件、基本模擬電路和數(shù)字電路。
（2）電氣工程基礎(chǔ)（Fundamentals of Electrical Engineering I/II）：講解有源和無源電路的分析和設(shè)計、模擬和數(shù)字系統(tǒng)的分析和設(shè)計。
（3）電路與系統(tǒng)（Circuits and Systems I/II）：講解電路原理、電路和網(wǎng)絡(luò)的分析。
（4）電路與系統(tǒng)實驗（Circuits and Systems Laboratory）：通過實驗對實際的有源和無源電路進行建模、仿真和設(shè)計。
低年級的二級公共課程中與電子技術(shù)相關(guān)的課程：
（1）有源電路設(shè)計導(dǎo)論（Introduction to Active Circuit Design）：相當于國內(nèi)的模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程。
（2）數(shù)字電路（Digital Circuit）：相當于國內(nèi)的數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程。
ECE系的專業(yè)課程分為10個方向的系列課程，學生可選修1～2個方向的系列課程。
高年級與電子電路和系統(tǒng)（Electronics Circuits and Systems）方向相關(guān)的課程：
（1）電子電路和系統(tǒng)（Electronic Circuits and Systems）。
（2）模擬集成電路設(shè)計（Analog Integrated Circuit Design）。
（3）數(shù)字集成電路設(shè)計（Digital Integrated Circuit Design）。
（4）高級數(shù)字設(shè)計項目（Advanced Digital Design Project）。
（5）計算機接口（Computer Interfacing）。
（6）數(shù)字信號處理導(dǎo)論（Introduction to Digital Signal Proces
sing）。
（7）數(shù)字信號處理I（Digital Signal Processing I）。
（8）微波系統(tǒng)和電路（Microwave Systems and Circuits）。
加州大學伯克利分校（UC Berkeley）電氣工程與計算機科學系（Electrical Engineering and Computer Science Department, EECS）。
低階段的三門課程：
（1）微電子電路導(dǎo)論（Introduction to Microelectronic Circuits）、全系必修
（2）電子學導(dǎo)論以及電子學導(dǎo)論實驗兩門課程，為計算機專業(yè)開設(shè)高階段核心課程：①微電子器件和電路（Microelectronic Devices and Circuits）。②電力電子學（Power Electronics）。③集成電路器件（Integrated-Circuit Devices）。
高階段其它課程：線性和非線性電路（Linear and Nonlinear Circuits）、半導(dǎo)體電子學（Semiconductor Electronics）、線性集成電路（Linear Integrated Circuits）、數(shù)字集成電路導(dǎo)論（Introduction to Digital Integrated Circuits）。
2．國內(nèi)重點大學電工學講授的內(nèi)容
國內(nèi)重點大學根據(jù)各自的培養(yǎng)方案、教學目標，每個學校都制定有符合自己定位的電工學教學大綱，在制定教學大綱時必須明白電工學課程在非電類專業(yè)培養(yǎng)方案中充當?shù)慕巧亢w所有涉及電子電氣的相關(guān)學科內(nèi)容？基本立足點是什么？培養(yǎng)方案是否要修正？弄明白這幾個問題的同時才能給電工學課程兩個合理的定位，基礎(chǔ)性定位：建立電子電氣工程基礎(chǔ)理論、基本方法不應(yīng)演變成大學科導(dǎo)論；培養(yǎng)電子電氣工程基本技能不應(yīng)演變成某些產(chǎn)品的應(yīng)用培訓。通過國內(nèi)電工學的教材演變放映電工的講授內(nèi)容。
國內(nèi)電工學教材的編寫有一個歷史的過程：［6］
上世紀五十年代至六十年代，電工學課程基本套用原蘇聯(lián)的教材以引進、翻譯為主，主要代表有：基泰耶夫和格列夫切夫編寫的“普通電工學”和羅蒙諾索夫編寫的“電工學基礎(chǔ)”。
主要內(nèi)容編排為：直流電路、電場、交流電路、三相電路、電工測量及儀表、變壓器、感應(yīng)電動機、同步電機、直流電機、電子儀器、電熱、電氣照明、電力網(wǎng)、發(fā)電與變電。
上世紀六十年代至七十年代末，在借鑒原蘇聯(lián)教材基礎(chǔ)上，自編電工學教材，內(nèi)容結(jié)構(gòu)基本上沿用蘇聯(lián)教材體系以直流和交流電路、電機、電氣控制為主，電子技術(shù)成分比較少。這與當時科學技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀吻合。主要代表：哈爾濱工業(yè)大學.秦曾煌.《電工學》多學時；大連工學院工業(yè)大學.蔣德川.《電工學》中學時；天津大學工業(yè)大學.姚海彬.《電工學》少學時。
上世紀八十年代，電工學課程呈現(xiàn)多種發(fā)展模式，百花齊放，各校在恢復(fù)招生的帶動下，紛紛組織教師自編教材課程內(nèi)容、學時分配等呈現(xiàn)較大差異。為了保障教學水平，高教部（國家教委）組織編寫全國統(tǒng)編教材，各個部委也相繼出了各自的全國統(tǒng)編教材，1987年國家教委制定《電工學課程教學基本要求》。
上世紀八十年代末，隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展，大量新技術(shù)、新知識的涌現(xiàn)，電子技術(shù)的內(nèi)容及其在電工學中所占的比重發(fā)生了很大的變化。《電工學》名稱的本身已經(jīng)不能較好地表達其中內(nèi)容所涉及的范圍。為了適應(yīng)科學技術(shù)本身的快速發(fā)展和相應(yīng)學科專業(yè)調(diào)整、變化對于電工、電子技術(shù)的需要，教育部《電工學》課程教學指導(dǎo)委員會將原來得一門《電工學》課程劃分為：“電工技術(shù)”和“電子技術(shù)”兩門獨立的課程。
1995年修訂的電工學課程教學基本要求，電工學課程分為三種類型：電工技術(shù)（電工學I）（55～70學時）；電子技術(shù)（電工學II）（55～70學時）；電路和電子技術(shù)（100～110學時）。上世紀九十年代中期后，電工學課程發(fā)展更加廣泛。
已經(jīng)普遍認同的有以下幾點：
（1）電工學實際上是面向非電類專業(yè)的電工電子技術(shù)基礎(chǔ)系列課程。
（2）根據(jù)專業(yè)特點，應(yīng)該構(gòu)建多種模式的電工學課程。
（3）電工學系列課程中電子技術(shù)的比例應(yīng)得到加強。
（4）新技術(shù)（如PLC）應(yīng)適時補充進電工學課程教學內(nèi)容。
（5）新方法（如EDA）應(yīng)納入電工學課程。
2003年教育部要求教學指導(dǎo)委員會研究各專業(yè)培養(yǎng)方案和基礎(chǔ)課程教學基本要求：
（1）按照基礎(chǔ)性原則分模塊給出基本要求。
（2）考慮不同專業(yè)需求，給出了基本模塊和可選模塊。
（3）在各模塊中也考專業(yè)差異設(shè)置了若干可選內(nèi)容。
（4）剛性（最低要求）和柔性（可選）相結(jié)合。
基本模塊：
（1）電路理論。
（2）模擬電子技術(shù)。
（3）數(shù)字電子技術(shù)。
可選模塊：
（1）電機及傳動控制。
（2）電工測量。
（3）安全用電。
（4）EDA技術(shù)。
三、教學方法
對于電工學的教學方法國內(nèi)外隨著科學技術(shù)的發(fā)展都有一個過程，大致基本相同，國內(nèi)的教學方法并不落后，只是在理論教學和實踐教學上有較大的區(qū)別，說明國外的大學重視學生的應(yīng)用能力培養(yǎng)，而國內(nèi)的大學則側(cè)重于理論教育。
1．國內(nèi)大學的教學方法
80年代，傳統(tǒng)教學方法：掛圖、板書、模型，該方法的特點是：
（1）教學過程的藝術(shù)性強。
（2）課堂教學信息量受限。
（3）教師個性化發(fā)揮對教學質(zhì)量影響大。
（4）對教師素質(zhì)要求高。
（5）不同教師差異大。
90年代以來，CAI、EDA、電子教案、多媒體、課程網(wǎng)站、仿真手段、網(wǎng)絡(luò)交互，該方法的特點：
（1）計算機的引入，突破了課堂信息量限制。
（2）新手段對老教師產(chǎn)生沖擊。
（3）媒體增多，如何協(xié)調(diào)成為問題。
（4）學校教學設(shè)施開始顯得不足。
（5）計算機多媒體手段已經(jīng)被廣泛接受。
（6）網(wǎng)絡(luò)課程登場（2001～2003）。
（7）“在堂”學習和“離堂”學習。
（8）課程網(wǎng)站突破了學習空間和時間限制。
（9）網(wǎng)絡(luò)交互功能必不可少。
（10）學生參與還很不夠，需要解決“我要學”和“要我學”的根本問題。
2．國外重點大學的教學方法
國外重點大學在教學方法上其實和國內(nèi)的教學方法基本上差不多，只不過在電工學的授課學時上有很大的區(qū)別，下面就莫斯科和彼得堡的重點大學（莫斯科動力學院）的“電工理論基礎(chǔ)”為例說明國外的教學方法，在莫斯科動力學院的電工學課程，共學3個學期（第三、四、五學期）（在莫斯科和彼得堡的重點大學，共學4個學期）。
莫斯科動力學院的電工學授課：［7］共36＋36＋36＝108個課時（在莫斯科和彼得堡的重點大學，共51＋51＋51＝153個課時）實踐課學時：共36＋36＋36＝108個課時，實驗課學時：共36＋36＋36＝108個課時（莫斯科動力學院的學生還將完計算機典型計算0＋0＋0＋36＝36個課時），另外，莫斯科動力學院“電工理論基礎(chǔ)”教研室還開設(shè)有“電工學的信息技術(shù)”課程：授課18個課時；實驗課程36個課時。
四、結(jié) 論
隨著教育國際化的不斷發(fā)展，教育信息化的進程在不斷深化中，電工電子基礎(chǔ)課程的信息化建設(shè)也將不斷地被推進。面對諸多挑戰(zhàn)，國內(nèi)高校基礎(chǔ)課教師應(yīng)積極應(yīng)對，樹立新的教育觀念，提高自身的信息素養(yǎng)，改變教學方法，提升科研能力，努力提高自身的綜合素質(zhì)。隨著教育全球化進程的深化，我國的基礎(chǔ)課教學在教學內(nèi)容和教學方法上將會不斷的完善和提高，全球的教育網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)會越來越完善，條塊分割、各自為政的局面將會得到徹底地改變，學科、院校間的交流將會不斷發(fā)展。
參考文獻
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【關(guān)鍵詞】超高頻 射頻標簽 數(shù)字電路 協(xié)議內(nèi)容
射頻識別（RFID）技術(shù)在我國興起時間較晚，對應(yīng)產(chǎn)品長期涉足于中低頻領(lǐng)域之中，包括二代身份證、票證管理等，相比之下，對于超高頻段產(chǎn)品，自主性開發(fā)實力嚴重不足，最終勢必與激烈的國際市場競爭環(huán)境，產(chǎn)生嚴重沖突。相關(guān)技術(shù)人員在進行讀寫器和射頻標簽通信流程研究前提下，仍需深度結(jié)合EPCC1G2和ISO/IEC1800.6協(xié)議，以及VHDL語言等予以交互式探究解析，以確保可以針對既有電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與模塊的細致化實現(xiàn)方式加以描述。
1 關(guān)于超高頻射頻識別技術(shù)標簽內(nèi)涵機理的客觀論述
射頻識別系統(tǒng)大多數(shù)情況下借助讀寫器、射頻標簽修繕而成。其中后者主要附著在預(yù)識別物體上，并保留特定格式的電子數(shù)據(jù)，保證和特定物品標識性信息產(chǎn)生積極回應(yīng)；至于讀寫器，則能夠在無接觸情況下，精準地讀出標簽內(nèi)部存儲的數(shù)據(jù)信息，最終完成不同類型物品的智能化識別和管制目標。歸結(jié)來講，上述兩類媒介，始終依照標準樣式的通信協(xié)議內(nèi)容，以及足夠優(yōu)質(zhì)的射頻技術(shù)，進行相互溝通交流。具體行為流程表現(xiàn)為：
（1）讀寫器發(fā)揮功用范圍內(nèi)的標簽，主要負責接收其不定時傳輸?shù)妮d波能量，上電復(fù)位，并且依照指示完成相關(guān)的操作任務(wù)。
（2）讀寫器進行標簽識別前期，會自動發(fā)出選擇和盤存命令，在與單個標簽通訊情況下，其余標簽則基本上維持休眠狀態(tài)。隨后，成功被識別的標簽，會依照次序執(zhí)行讀寫器發(fā)送的訪問命令，并借助反向散射調(diào)制途徑，將關(guān)鍵性數(shù)據(jù)信息依照原路輸送，成功后快速介入休眠狀態(tài)，隨后不會針對讀寫器作出應(yīng)答。
（3）讀寫器隨后會針對其余標簽加以搜索，并重復(fù)演練上述識別工序流程。
（4）進行單位標簽分別喚醒和精準化讀取，持續(xù)到所有標簽被完整識別方可停止。
2 涉及超高頻射頻識別技術(shù)標簽的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)規(guī)格細致性研究
在RFID技術(shù)中，相比于較成熟的低頻和高頻頻段的RFID技術(shù)，超高頻RFID因為具有識別速度快、讀寫距離遠、存儲容量大等優(yōu)勢，成為國內(nèi)外研究熱點。超高頻射頻技術(shù)標簽，主要利用模擬和數(shù)字兩類結(jié)構(gòu)單元搭建。涉及此類協(xié)議限定的標簽系統(tǒng)規(guī)格具體如表1所示。
其中模擬電路主要集合了喚醒、時鐘產(chǎn)生、包絡(luò)檢波、解調(diào)、反射調(diào)制等電路，而數(shù)字結(jié)構(gòu)則集中于EPC通信協(xié)議實現(xiàn)領(lǐng)域之中，針對讀寫器第一時間發(fā)出的命令予以識別執(zhí)行，就像是讀寫器和標簽通訊過程以及輸出數(shù)據(jù)編碼的實現(xiàn)等。
3 后期標簽數(shù)字電路設(shè)計方案的科學化驗證解析
標簽芯片作為超高頻RFID系統(tǒng)的核心之一，要求具有低功耗、低成本的特性。由此，筆者經(jīng)過對協(xié)議內(nèi)容的細致性驗證評估，決定應(yīng)用TOP.down設(shè)計手段。
（1）就是進行電路基礎(chǔ)性功用清晰化描述，同時依照各類功能特性進行此類系統(tǒng)架構(gòu)內(nèi)的模塊有機劃分。
（2）結(jié)合VHDL硬件描述語言，實現(xiàn)RTL代碼設(shè)計指標，之后予以特定功能仿真演練，持續(xù)到驗證工作處理完畢過后，配和EDA媒介，選定工藝庫并實施邏輯綜合式優(yōu)化改造。
（3）采取自動化布局線處理版圖設(shè)計事務(wù)，最終形成所需的芯片。
經(jīng)由上述工序確認的系統(tǒng)架構(gòu)正如圖1所示。
結(jié)構(gòu)整體包括譯碼、循環(huán)冗余校驗、狀態(tài)機、CRC產(chǎn)生、編碼、時鐘分頻模塊，以及存儲器。其中譯碼模塊主要負責接收模擬單元解調(diào)出的命令信息，并且聯(lián)合協(xié)議內(nèi)部格式，將這部分信息快速轉(zhuǎn)化成標簽數(shù)字單元下能夠識別的二進制數(shù)據(jù)，最終傳輸?shù)紺RC校驗和狀態(tài)機模塊之中。而CRC校驗?zāi)K會對當下接收到的命令加以完整化對比校驗，確認其有效價值過后，便會觸發(fā)狀態(tài)機模塊，引領(lǐng)起控制標簽和執(zhí)行相關(guān)操作指令，包括存儲器流暢性讀寫、現(xiàn)場放沖突控制等。上述流程交接完畢過后，則可以將數(shù)據(jù)傳送到CRC產(chǎn)生模塊，形成可靠的校驗碼，一并交由編碼模塊處理，隨后編碼模塊會利用特殊刑形式的脈沖方式，實現(xiàn)模擬單元和射頻技術(shù)下的改造目標；至于讀寫器則負責收尾工作。當然，為了順利規(guī)避不必要的功耗問題，時鐘分頻模塊會事先進行全局時鐘分頻處理，最終產(chǎn)生的頻率信息，會借由數(shù)字單元或是其余模塊交接沿用。存儲器的關(guān)鍵性存在意義，就是進行標簽標識性信息收集存儲。
4 結(jié)語
綜上所述，筆者主要聯(lián)合EPCC1G2和ISO/IEC18000-6協(xié)議內(nèi)容，VHDL硬件描述語言，以及EDA工具等，進行超高頻段射頻識別標簽數(shù)字電路改良設(shè)計，希望就此迎合不同類型射頻識別標簽的數(shù)字化工作需求。相信依照上述內(nèi)容進行長久化調(diào)整，有關(guān)既有電路的性能和后端設(shè)計等目標，都將順利達成。至于進一步研究的課題內(nèi)容，則基本限定在電路結(jié)構(gòu)適當簡化和功耗合理降低層面之上。
參考文獻
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[2]王強.基于EPC Class-1 Generation-2標準的UHF RFID標簽芯片數(shù)字電路設(shè)計[D].天津大學，2009.
隨著通過電池供電的便攜式電子系統(tǒng)的應(yīng)用范圍持續(xù)增長，推動了對某類數(shù)字集成電路(ICs)的需求，這類電路的特點是功耗消耗保持在盡可能低的水平。與此同時，設(shè)計師們必須在最小的封裝體積中，將更多的高頻功能封裝到芯片內(nèi)。毫無疑問，越來越多的性能和單元數(shù)量將導(dǎo)致功耗的增加，使得功耗管理成為影響硅片成功的重要因素。
創(chuàng)建最理想的低功耗設(shè)計，無論是動態(tài)功耗還是靜態(tài)功耗，都涉及到了在設(shè)計流程不同階段時序、功耗和面積間復(fù)雜的折衷權(quán)衡問題。這些問題相互間聯(lián)系密切，所以低功耗分析和優(yōu)化引擎必須可與整個RTL-to-GDSII流程相集成并可貫穿應(yīng)用于這一流程中。
動態(tài)功耗(DynamicPower)
動態(tài)功耗的降低雖然可通過調(diào)整電容、電壓和頻率來實現(xiàn)，但其中仍有些細微部分需多加考慮。
例如：同一門極電路中兩個晶體管同時被導(dǎo)通的總時長是晶體管輸入開關(guān)閾值和門極驅(qū)動輸入信號斜率的一個函數(shù)。這些晶體管尺寸必須要足夠大，這樣信號才能足夠迅速地進行轉(zhuǎn)換以便激活門極電路。
如果晶體管尺寸過大，通過最大程度縮短兩個晶體管同時打開的時間來實現(xiàn)功率節(jié)省的目標就無法達成，因為晶體管過大會導(dǎo)致電容的增加，門極電路為增加的電容充電會消耗額外的功率，這最終會導(dǎo)致噪聲、過沖、下沖以及串擾等信號完整性問題。
同樣地，如果這些晶體管尺寸過小，那么它們同時打開時間會更長、功耗更大，而且驅(qū)動不足的信號也容易受到噪聲和串擾耦和效應(yīng)的影響，因此晶體管尺寸和開關(guān)時間必須加以優(yōu)化，這樣才能將功耗降至最低。
降低動態(tài)功耗的另一種方法是降低系統(tǒng)時鐘的頻率，但這樣會導(dǎo)致器件性能的降低；或者還可以使用門控時鐘，使得僅僅那些這一時刻需要執(zhí)行有效任務(wù)的器件被時鐘驅(qū)動。當然，我們也可以通過應(yīng)用適當?shù)臅r延平衡來將局部數(shù)據(jù)活動(毛刺和冒險現(xiàn)象)減至最少。
此外，我們還可以通過架構(gòu)的折衷權(quán)衡來降低功耗，即在設(shè)計流程的算法和架構(gòu)階段進行功能并行與頻率和/或電壓之間的折衷權(quán)衡。例如：您可用兩個模塊副本來替換原來的一個邏輯模塊，兩個模塊各執(zhí)行一半的任務(wù)，這樣兩個模塊都將擁有更低的運行頻率和電壓。如此一來就可在保持性能不變的同時降低實現(xiàn)該功能的總功耗，不過同時也會占用更多的硅片空間。
靜態(tài)功耗(Sretie Power)
靜態(tài)功耗源自干晶體管未激活時漏電流，與溫度和開關(guān)閾值成指數(shù)關(guān)系。為了解決這個問題，IC代工廠提供了具備多閾值電壓(Vt)器件的庫，其中開關(guān)較快的低閾值晶體管漏電流較高、功耗較大；而開關(guān)較慢的高閾值晶體管漏電流較低、功耗較小。
這其中需要進行復(fù)雜的平衡工作，因為降低供電電壓是可以減少發(fā)熱量，降低靜態(tài)功耗，但同時也會增加門時延，而降低晶體管的開關(guān)閾值則可以加快晶體管開關(guān)速度，但同時會導(dǎo)致漏電流和靜態(tài)功耗呈指數(shù)極增加。
電壓降效應(yīng)(Voltage Drop Effects)
深亞微米(DSM)器件也屬于易受電壓降效應(yīng)影響的器件，電壓降效應(yīng)主要由外部引腳到內(nèi)部電路的電源和地線網(wǎng)絡(luò)的電阻所引起。
由于每段電源和接地軌都有一小段電阻，因此反相器鏈中距離主電源和地線引腳最近的邏輯門，其供電電壓就最好(圖2中G1)；相鄰的第2個門極(本例中G2)的供電電壓則相應(yīng)稍差一些，依此類推，距離主電源和地線引腳越遠的門極其供電電壓就越差。
當存在瞬態(tài)或AC(交流電)電壓降效應(yīng)時，這一問題還將進一步惡化，當有大量寄存器元件同時開關(guān)，可能會在供電網(wǎng)產(chǎn)生嚴重的“毛刺”現(xiàn)象。要想分析并解決這些電壓降效應(yīng)，電阻、電感、電容效應(yīng)都是必須要考慮到的問題。
電壓降效應(yīng)之所以如此重要，原因在于整個邏輯門的輸入到輸出時延會隨著供電電壓的降低而增加，最終可能導(dǎo)致該邏輯門不符合其時序規(guī)格。同時門極驅(qū)動不足時也會引起互連線時延的增加，供應(yīng)電壓下降時門極的輸入開關(guān)閾值將會改變，由此會導(dǎo)致門極電路變得更容易受到噪聲的影響。
隨著軌道寬度的降低，電壓降效應(yīng)將隨著電源和地軌電阻系數(shù)的增加而變得更為嚴重。雖然可以通過增加電源和接地軌寬度來將電壓降效應(yīng)降至最低，但是這同時也會占用到寶貴的硅片空間，最終導(dǎo)致布線擁塞問題。而要解決這些問題就必須盡可能大地拉開所有邏輯單元間的間距，但這樣卻又會由于信號連線長度的增加而導(dǎo)致時延(和功耗)的增加。
在芯片總功耗中，時鐘樹網(wǎng)絡(luò)的功耗占據(jù)了很大一部分。將功耗作為一個成本函數(shù)來考慮，控制時鐘樹功耗越來越重要，特別是在較小型幾何拓撲環(huán)境中更是如此。目前已有各種不同技術(shù)可被廣泛應(yīng)用于RTL綜合和物理綜合中，如：廣泛的時鐘門控覆蓋、時鐘門控電路的克隆/反克隆、有功率意識的緩沖器插入、尺寸調(diào)整和時鐘門控電路布局。此外，如CTS期間多閾值電壓(Vt)、層次化時鐘門控、基于邏輯行為的時鐘門控等其他技術(shù)也可以提供額外的功率節(jié)省。
其中，有一項已得到日漸普遍使用的技術(shù)是將設(shè)計分為多個“電壓島”，如圖3所示。雖然供電電壓更低的電壓島性能也隨之降低，但其動態(tài)功耗也將大幅降低。
在將設(shè)計分成多個電壓島時，網(wǎng)表中必須要插入適當?shù)碾妷恨D(zhuǎn)換元件來從一個電壓域到另一個電壓域連接信號。一個真正有功率意識的設(shè)計環(huán)境應(yīng)該能夠自動插入這些單元。
功率門控(power gating)
功率門控通過有選擇地切斷設(shè)計中未在使用部分的電源來解決泄漏問題，如圖4所示。它是利用高閡值電壓(high-Vt)開關(guān)來連接全局恒定電源線軌與局域開關(guān)電源線軌，這就使得局域線軌的供電能根據(jù)需要開啟或者關(guān)閉。提供了細粒度、中粒度和粗粒度控制能力。
其他技術(shù)則均得益于具有“功率意識”，例如：映射、利用非關(guān)鍵時序路徑的多閥值晶體管、平面規(guī)劃和布局、解耦電容布局、時鐘樹綜合和時鐘門控，以及時序優(yōu)化。
總之，功率分布網(wǎng)絡(luò)應(yīng)基于早期功率網(wǎng)格還沒有完成時執(zhí)行的線軌分析結(jié)果進行設(shè)計。芯片上正確的消耗元件分布應(yīng)避免熱點和局部電壓降問題，線寬算法能夠有效解決電壓降和電遷移問題。
集成的工具套件
目前，第三方單點工具要么需要使用到多個數(shù)據(jù)庫，要么需要將完全不同的數(shù)據(jù)模型組合進一個數(shù)據(jù)庫中，不僅需要執(zhí)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和文件傳輸，同時也使得數(shù)據(jù)管理工作變得相當煩瑣、耗時且容易出錯。
然而，最嚴重的問題還在于，其布局后再修正缺陷的做法代價極為昂貴，特別在修正工作必須手工進行時就更是如此。如果在手工修正之后必須返回重新進行分析工作(而不是與修正工作同時進行)，那么情況將會進一步惡化，因為分析后可能顯示出修正工作要么未起到應(yīng)有的作用，要么可能給設(shè)計工作帶來了新的、不一樣的缺陷。
例如：要想完全計算出電壓降效應(yīng)的影響，首先重要的是要擁有一個能基于實際電壓降以單元為基礎(chǔ)地進行時序衰減計算的環(huán)境；接著，時序分析引擎應(yīng)利用這種衰減后時序數(shù)據(jù)來識別關(guān)鍵路徑上的潛在變化；最后，優(yōu)化引擎應(yīng)進行適當?shù)男拚齺斫鉀Q由于時序變化而導(dǎo)致的潛在的建立或保持問題。
而這就需要有一個能夠確保功率分析、電壓降分析、衰減計算、時序分析和優(yōu)化引擎可無縫協(xié)作的設(shè)計環(huán)境。
功率分析單點工具與環(huán)境的其他部分之間集成性的缺乏意味著當功率分析結(jié)果用于定位和隔離時序和/或信號完整性問題時，修正問題的同時也將給功率網(wǎng)絡(luò)引入新的問題，最終可能導(dǎo)致大量、耗時的設(shè)計迭代。
一個真正的低功耗設(shè)計環(huán)境應(yīng)具備讓所有的功率分析工具與綜合、布局布線、時鐘樹綜合、提取、時序和信號完整性分析等實施工具同時運行的特性，要能夠使用統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型來為這些工具提供對分析數(shù)據(jù)的同步訪問并實現(xiàn)對設(shè)計的“實時”變更。
結(jié)束語
