集成电路的应用篇1
摘要：在集成电路的设计中，电阻器不是主要的器件，却是必不可少的。如果设计不当，会对整个电路有很大的影响，并且会使芯片的面积很大，从而增加成本。电阻在集成电路中有极其重要的作用。他直接关系到芯片的性能与面积及其成本。讨论了集成电路设计中多晶硅条电阻、mos管电阻和电容电阻等3种电阻器的实现方法。
关键词：集成电路电阻开关电容cmos
目前，在设计中使用的主要有3种电阻器：多晶硅、mos管以及电容电阻。在设计中，要根据需要灵活运用这3种电阻，使芯片的设计达到最优。
1cmos集成电路的性能及特点
1.1功耗低cmos集成电路采用场效应管，且都是互补结构，工作时两个串联的场效应管总是处于一个管导通，另一个管截止的状态，电路静态功耗理论上为零。实际上，由于存在漏电流，cmos电路尚有微量静态功耗。单个门电路的功耗典型值仅为20mw，动态功耗（在1mhz工作频率时）也仅为几mw。
1.2工作电压范围宽cmos集成电路供电简单，供电电源体积小，基本上不需稳压。国产cc4000系列的集成电路，可在3~18v电压下正常工作。
1.3逻辑摆幅大cmos集成电路的逻辑高电平“1”、逻辑低电平“0”分别接近于电源高电位vdd及电影低电位vss。当vdd=15v，vss=0v时，输出逻辑摆幅近似15v。因此，cmos集成电路的电压电压利用系数在各类集成电路中指标是较高的。
1.4抗干扰能力强cmos集成电路的电压噪声容限的典型值为电源电压的45%，保证值为电源电压的30%。随着电源电压的增加，噪声容限电压的绝对值将成比例增加。对于vdd=15v的供电电压（当vss=0v时），电路将有7v左右的噪声容限。
1.5输入阻抗高cmos集成电路的输入端一般都是由保护二极管和串联电阻构成的保护网络，故比一般场效应管的输入电阻稍小，但在正常工作电压范围内，这些保护二极管均处于反向偏置状态，直流输入阻抗取决于这些二极管的泄露电流，通常情况下，等效输入阻抗高达103~1011ω，因此cmos集成电路几乎不消耗驱动电路的功率。
1.6温度稳定性能好由于cmos集成电路的功耗很低，内部发热量少，而且，cmos电路线路结构和电气参数都具有对称性，在温度环境发生变化时，某些参数能起到自动补偿作用，因而cmos集成电路的温度特性非常好。一般陶瓷金属封装的电路，工作温度为-55~+125℃；塑料封装的电路工作温度范围为-45~+85℃。
1.7扇出能力强扇出能力是用电路输出端所能带动的输入端数来表示的。由于cmos集成电路的输入阻抗极高，因此电路的输出能力受输入电容的限制，但是，当cmos集成电路用来驱动同类型，如不考虑速度，一般可以驱动50个以上的输入端。
2cmos集成电路电阻的应用
2.1多晶硅电阻
集成电路中的单片电阻器距离理想电阻都比较远，在标准的mos工艺中，最理想的无源电阻器是多晶硅条。
式中：ρ为电阻率；t为薄板厚度；r=(ρ/t)为薄层电阻率，单位为ω/；l/w为长宽比。由于常用的薄层电阻很小，通常多晶硅最大的电阻率为100ω/，而设计规则又确定了多晶硅条宽度的最小值，因此高值的电阻需要很大的尺寸，由于芯片面积的限制，实际上是很难实现的。当然也可以用扩散条来做薄层电阻，但是由于工艺的不稳定性，通常很容易受温度和电压的影响，很难精确控制其绝对数值。寄生效果也十分明显。无论多晶硅还是扩散层，他们的电阻的变化范围都很大，与注入材料中的杂质浓度有关。不容易计算准确值。由于上述原因，在集成电路中经常使用有源电阻器。
2mos管电阻
mos管为三端器件，适当连接这三个端，mos管就变成两端的有源电阻。这种电阻器主要原理是利用晶体管在一定偏置下的等效电阻。可以代替多晶硅或扩散电阻，以提供直流电压降，或在小范围内呈线性的小信号交流电阻。在大多数的情况下，获得小信号电阻所需要的面积比直线性重要得多。一个mos器件就是一个模拟电阻，与等价的多晶硅或跨三电阻相比，其尺寸要小得多。简单地把n沟道或p沟道增强性mos管的栅极接到漏极上就得到了类似mos晶体管的有源电阻。对于n沟道器件，应该尽可能地把源极接到最负的电源电压上，这样可以消除衬底的影响。同样p沟道器件源极应该接到最正的电源电压上。此时，vgs=vds，如图1（a)，(b)所示。图1（a)的mos晶体管偏置在线性区工作，图2所示为有源电阻跨导曲线id-vgs的大信号特性。这一曲线对n沟道、p沟道增强型器件都适用。可以看出，电阻为非线性的。但是在实际中，由于信号摆动的幅度很小，所以实际上这种电阻可以很好地工作。其中：k′=μ0c0x。可以看出，如果vds<(vgs-vt)，则id与vds之间关系为直线性（假定vgs与vds无关，由此产生一个等效电阻r=kl/w，k=1/［μ0c0x（vgs-vt）］，μ0为载流子的表面迁移率，c0x为栅沟电容密度；k值通常在1000～3000ω/。实验证明，在vds<0.5（vgs-vt）时，近似情况是十分良好的。图1（c)，(d)虽然可以改进电阻率的线性，但是牺牲了面积增加了复杂度。
在设计中有时要用到交流电阻，这时其直流电流应为零。图1所示的有源电阻不能满足此条件，因为这时要求其阻值为无穷大。显然这是不可能的。这时可以利用mos管的开关特性来实现。
3电容电阻
交流电阻还可以采用开关和电容器来实现。经验表明，如果时钟频率足够高，开关和电容的组合就可以当作电阻来使用。其阻值取决于时钟频率和电容值。
在特定的条件下，按照采样系统理论，在周期内的变化可忽略不计。
其中，fc=1/t是信号φ1和φ2的频率。
集成电路的应用篇2
「关键词SLe4520Spwm变频电路应用
一、SLe4520的引脚排列及功能
SLe4520为双列直插式28脚大规模集成电路，如图1所示。它有13个输入端、5个控制端、8个输出端、2个电源端。
1．输入端
(1)XtaL1（引脚2）、XtaL2（引脚3）：外接晶振输入端。可外接12mHz晶振，为SLe4520内部各单元电路提供一个外接参考时钟。
(2)p7～p0（引脚4～11）：8位数据输入端，其功能是将单片机输出的指令或数据送入SLe4520，实际接线与单片机CpU的8位数据总线相连。
(3)SYnC（引脚27）：来自微机的触发脉冲信号输入端。该引脚控制着SLe4520内部的3个可预置8位计数器是否开始进行递减运算，应用中接单片机的输出。
(4)（引脚24）：来自微机的脉冲信号输入端，与单片机的线相连。当该端为低电平时，将单片机输出的地址数据信号写入SLe4520内部的锁存器中。
(5)aLe（引脚25）：地址锁存允许输出端，与单片机的aLe线相连。其功能是与来自单片机的wR信号一起决定SLe4520内部的三个8位数据寄存器与两个4位控制寄存器根据程序中设定的地址信号进行选择，当aLe为高电平时，端写入的是地址信号，否则写入的为数据信号。
2．控制端
(1)CLeaRStatUS（引脚21）、Set、StatUS（引脚22）：通断状态触发器的两个输入端，即清零端与置位端，可接保护电路的输出或接微机的输出。清零端有效则开通SLe4520的Spwm信号输出端；置位端有效则关断Spwm信号输出端。
(2)ReS（引脚23）：SLe4520的复位端，可与微机复位电路的输出相连。该引脚为高电平时，使SLe4520内部各状态锁存器、计数器等复位，保证开机时从相同的状态开始工作。
(3)CS（引脚26）：SLe4520的片选信号输入端，可与微机系统的译码电路输出端相连。该端为高电平时，SLe4520芯片被选通工作；为低电平时，该芯片不工作。
(4)inHiBit（引脚19）：脉冲封锁端，接保护电路的输出。该端为高电平时，SLe4520的输出全被封锁，可用作变频器各种故障保护的封锁脉冲端。
3．输出端
(1)pHl/1（引脚18）、pHl/2（引脚17）、pH2/1（引脚16）、pH2/2（引脚14），pH3/1（引脚13）、pH3/2（引脚12）：分别为变频器a、B、C三相上、下桥臂开关器件的控制信号输入端，接三相变频器驱动电路的输入端，提供驱动三相变频器的Spwm信号。
(2)StatUS（引脚20）：通断状态触发器的输出端，可接一个指示器，用以指示SLFa520的状态是在输出驱动变频器状态还是在封锁输出状态。
(3)CLKoUt、（引脚28）：晶振频率输出端，接微机的时钟信号输入端，使微机系统的时钟与SLe4520的时钟保持同步。
4．电源端
(1)（引脚1）：电源正端，接+5V电源。
(2)（脚15）：电源负端，接地。
二、SLe4520电路结构及工作原理
1．电路结构
SLe4520的内部结构如图2所示。它的内部有一个死区时间形成及封锁单元，一个四位死区（互锁）时间寄存器，三个过零检测器，三个可预置计数器，三个8位数据寄存器，一个4分频锁存器和一个1n预置分频器，一个14地址译码锁存器及一个通断控制触发器等共17个单元线路。这些单元线路分别与SLe4520的内部数据或控制总线相连。
2．工作原理
当StatUS和inHiBit信号无效时，在信号为有效低电平时，单片机输出的地址数据经数据总线p0～p7写入SLe4520内部的地址译码寄存器，接着单片机分别输出对应Spwm脉冲宽度的数据给a、B、C相的8位数据寄存器。当aLe和单片机的有效时，再令a、B、C相中的某个8位寄存器将Spwm脉宽数据装入对应的可预置计数器。进而由死区时间生成及输出寄存器根据死区寄存器设置的互锁时间输出该相主开关元件的Spwm脉冲控制信号。在实际应用的初始化设置中，inHiBit端应置高电平，使六路输出脉冲全被封锁（置1），SLe4520的Spwm信号有效电平为低电平，最大可提供20ma的输出电流。下面列出SLe4520部分应用数据，SLe4520各内部寄存器的地址见表1；死区寄存器取值及产生的死区时间见表2；外接晶振为12mHz时，分频控制寄存器的取值见表3。
表1SLe4520内部寄存器地址表
表2SLe4520死区寄存器取值及产生的死区时间
表3分频控制寄存器的取值表
三、SLe4520应用举例
如上所述，SLe4520是一个可编程三相pwm集成电路，与微机配合使用能把三路8位数字量转换成三路脉宽调制信号，形成三相Spwm波，驱动三相功率开关器件。下面介绍SLe4520与8031微机系统配合使用形成Spwm波，驱动iGB'i、变频器的例子。系统框图如图3所示，电路结构分析如下。
(1)将SLe4520的引脚1接+5V，引脚15接地，引脚2与引脚3间接12mHz晶振。将SLe4520的引脚23与8031的供电复位电路的输出相连，保证开机时以相同的状态开始工作。
(2)8031的p08个i/o口与SLe4520的p0～p7相连，为数据总线。SLe4520的六路输出口（引脚18、17，引脚16、14，引脚13、12）接到驱动模块的输入端（接光耦合器发光二极管的阴极），以输出Spwm脉冲。
(3)SLe4520的SYnC端接至8031的p1．0口，由9031的CpU控制SLe4520内部的三个可预置的计数器同时启动。
(4)SLe4520的Set、StatUS接至外部故障电路的输出端，一旦故障出现时，该端口将对SLe4520的六路输出进行封锁。
(5)将SLe4520的StatUS（20脚）与8031的相连，当保护电路中有任一故障出现，SLe4520被封锁时，将进行8031的中断服务程序，进行软件封锁和故障显示及报警。
(6)给定频率由电位器Rp设定，经积分电路和aDC0809模数转换器读入8031中。
集成电路的应用篇3
关键词:eDa仿真;负载能力;扩流设计;仿真对比验证
中图分类号:tn702文献标识码:a
文章编号:1004-373X(2009)19-199-02
ResearchandapplicationofiCtestinstrumentpowerCircuitSimulationDesign
SUnChengting,ZHUChunjiang
(LianyungangtechnicalCollege,Lianyungang,222006,China)
abstract:accordingtotheproblemsofcertainlabiCtestinstrumentnotbeingperfectonpowercircuitdesignandthesystemhaltedorrestorationnotbeingunusualonlowerloadcapacity,thepowercircuitdesignandcurrent-amplificationcircuitarebeingimprovedbasedontheoriginalcircuit,thecontrastiveverificafionisusedforimprovingcircuitwitheDasimulationtechnique,andtheprobleminpracticalapplicationisalsosolved.
Keywords:eDasimulation;loadcapacity;current-amplificationdesign;simulationcontrastverification
0引言
集成电路测试仪可用来测量集成电路的好坏,在电子实验室中应用广泛。在实际使用中,发现部分厂家生产的测试仪存在一些问题,如电网电压波动或负载加重后容易出现死机或复位不正常现象,这对实验进程和实验室管理有很大影响,也是困扰实验指导老师的常见问题,必须予以解决。本文通过某一种测试仪电源电路的改进的试验,会给实验室管理者以借鉴。
在电路设计中用到eDa(electronicsDesignautomation,电子设计自动化)技术。在进行电路改进前,从电路参数设计,电路功能仿真验证等都在计算机上先用eDa软件完成,不但缩短了电路设计时间,而且大大地节约了成本。
eDa技术是随着集成电路和计算机技术的飞速发展应运而生的一种高级、快速、有效的电子设计自动化工具。它经历了计算机辅助设计(ComputerassistDesign,CaD)、计算机辅助工程设计(ComputerassistengineeringDesign,Cae)和电子设计自动化(electronicDesignautomation,eDa)三个发展阶段[1]。利用eDa技术进行电子系统的设计,具有以下几个特点[2]:用软件的方式设计硬件;用软件方式设计的系统到硬件系统的转换是由有关的开发软件自动完成的;对设计电路功能是否正确可进行仿真分析。
目前流行的eDa软件有protel99Se,ewB,multisim,pSpice等几种[3]。本文运用protell99Se中的advancedSim99仿真功能对所改进的电路进行仿真和应用。
1eDa仿真在测试仪电源电路设计中的应用
学校电工电子实验室有多台Lm-800C数字集成电路测试仪,在使用中有时会出现死机,复位不正常现象。通过研究,发现电源电路存在问题:电源扩展能力差,带负载能力弱。笔者根据其pCB(printedCircuitBoard,印制电路板)绘制出其电源电路原理图,如图1所示。
图1Lm-800C数字集成电路测试仪电源电路图
图1中,78m05为5V三端稳压器[4],RL为测试仪负载,实际上是待测集成电路。
限于篇幅,只绘制主要部分,电源线路滤波器在图中未画出。通过研究,发现电源电路存在问题:电源扩展能力差,带负载能力不强,有时会出现死机、无法复位现象。通过对其电源电路的改进,增加了扩流电路,从而解决了实际使用中存在的问题。
1.1测试仪电源电路的扩流设计
为了节约成本,不能对原来电路进行全新设计,只能在原来电源电路基础上,通过增加部分电路来增强其带负载能力。
改进中需要考虑的问题[5]:
(1)选择合适的滤波电容。电源输出直流电压要稳定,纹波小。
(2)增加了扩流电路,当电源电压不稳定或测试系统负载增大时,电源带负载能力强,输出电压稳定。
图2为经过改进的带扩流功能的电路,带负载能力较强,能扩大电路的输出电流。Q1为外接扩流功率三极管,R1为Q1的偏置电阻。该电路带负载能力与Q1的参数有关。C1,C4为滤波电容,C2为0.33μF,可抵消输入接线的电感效应,C3可防止高频自激,消除高频噪声,改善负载的瞬态响应[6,7]。
图2带扩流功能的电路
电源电路扩展输出电流的工作原理:
二极管D1用于消除三极管Q1的发射结Ube对输出电压的影响(相当于发射结的导通电压0.7V),并提供电容C4的放电回路。设三端稳压器78m05的最大输出电流为imax,则晶体管的最大基极电流ib=imax-iRL,因而负载RL上电流的最大值i可表示为:
i=(1+β)(imax-iRL)
一般三极管的基极电流ib很小,与imax相比可忽略不计,i比imax大许多,可见输出电流提高了,从而可提高电源的带负载能力。
1.2两种电路带负载能力的仿真对比验证
可用protell99advancedSim99[6,7]对原电路(图1)和改进后的电路(图2)进行仿真分析,以验证二者的带负载能力。
(1)仿真参数设置
首先进行仿真参数设置,进行瞬态分析与傅里叶分析[8,9],仿真参数设置对话框如图3所示。
图3仿真参数设置对话框
为了突出显示,显示器上只显示两个波形,其中in为输入端,out为输出端。
(2)仿真波形对比分析
用protell99advancedSim99对图1所示电路进行仿真,发现当负载变重,超过78m05最大输出电流(0.7a)时[10],将使输出电压的纹波增大,输出电压(out)下降且不稳定,out波形有明显的波动,5V下降为4V左右,且输出(out)波形不平滑,纹波大。负载变重后的仿真波形如图4所示。
图4负载变重后的波形
为了增大电源的带负载能力,在原电路的基础上加扩展电流三极管Q1后,带同样的负载,输出电压很稳定(5V),仿真波形如图5所示。
图5加扩流三极管后仿真波形
从输出波形(out)可以看出,电压很稳定,没有纹波。
1.3设计电路的应用效果
经改进后的电源电路,在实验室的实际使用中,再未发现死机或不能正常复位现象,证明通过eDa仿真所设计的电路在使用中获得成功。
2结语
用eDa仿真技术能方便电路设计,并可验证电路
设计的正确性。通过对两种电路的仿真对比,说明改进后电源电路带负载能力强,这在实际使用中得到验证。
参考文献
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集成电路的应用篇4
关键词：动态功耗时钟树clockgating技术
中图分类号：tp752文献标识码：a文章编号：1007-9416（2015）09-0000-00
随着半导体工业的发展和工艺的深入，VLSi（超大规模集成电路）设计正迅速地向着规模越来越大，工作频率越来越高方向发展。显而易见，规模的增大和频率的提高势必将产生更大芯片的功耗，这对芯片封装，冷却以及可靠性都将提出更高要求和挑战，增加更多的成本来维护这些由功耗所引起的问题。而在便携式设备领域，如智能手机、手提电脑等现在智能生活的必需品对芯片功耗的要求更为严格和迫切。
由于时钟树工作在高频状态，随着芯片规模增大，时钟树规模也迅速增大，通过集成clockgating电路降低时钟树功耗是目前时序数字电路系统设计时节省功耗最有效的处理方法。
Clockgating的集成可以在RtL设计阶段实现，也可以在综合阶段用工具进行自动插入。由于利用综合工具在RtL转换成门级网表时自动插入clockgating的方法简单高效，对RtL无需进行改动，是目前广为采用的clockgating集成方法。
本文将详细介绍clockgating的基本原理以及适用的各种clockgating策略，在实际设计中，应根据设计的特点来选择合适的clockgating，从而实现面积和功耗的优化。
综合工具在对design自动插入clockgating是需要满足一定条件的：寄存器组（registerbank）使用相同的clock信号以及相同的同步使能信号，这里所说的同步使能信号包括同步set/reset或者同步loadenable等。图1即为没有应用clockgating技术的一组registerbank门级电路，这组registerbank有相同的CLK作为clock信号，en作为同步使能信号，当en为0时，register的输出通过选择器反馈给其输入端保持数据有效，只有当en为1时，register才会输入新的Datain。可以看出，即使在en为0时，registerbank的数据处于保持状态，但由于clk一直存在，clktree上的buffer以及register一直在耗电，同时选择电路也会产生功耗。
综合工具如果使用clockgating技术，那么对应的RtL综合所得的门级网表电路将如图2所示。图中增加了由LatCH和anD所组成的clockgatingcell，LatCH的LD输入端为registerbank的使能信号，LG端（即为LatCH的时钟电平端）为CLK的反，LatCH的输出enL和CLK信号相与（enCLK）作为registerbank的时钟信号。如果使能信号en为高电平，当CLK为低时，LatCH将输出en的高电平，并在CLK为高时，锁定高电平输出，得到enCLK，显然enCLK的togglerate要低于CLK，registerbank只在enCLK的上升沿进行新的数据输出，在其他时候保持原先的DataoUt。
从电路结构进行对比，对于一组registerbank（n个registercell）而言只需增加一个clockgatingcell，可以减少n个二路选择器，节省了面积和功耗。从时序分析而言，插入clockgatingcell之后的registerbankenCLK的togglerate明显减少，同时LatCHcell的引入抑制了en信号对registerbank的干扰，防止误触发。所以从面积/功耗/噪声干扰方面而言，clockgating技术都具有明显优势。
对于日益复杂的时序集成电路，可以根据design的结构特点，以前面所述的基本clockgating技术为基础实现多种复杂有效的clockgating技术，包括模块级别（modulelevel）clockgating，增强型（enhanced）clockgating以及多级型和层次型clockgating技术。模块级别的clockgating技术是在design中搜寻具备clockgating条件的各个模块，当模块有同步控制使能信号和共同CLK时，将这些模块分别进行clockgating，而模块内部的registerbank仍可以再进行独立的clockgating，也就是说模块级别clockgating技术是可以和基本的registerbankclockgating同时使用。如果registerbank只有2bit的register，常规基本的clockgating技术是不适用的，增强型和多级型clockgating都是通过提取各组registerbank的共同使能信号，而每组registerbank有各自的使能信号来实现降低togglerate。而层次型clockgating技术是在不同模块间搜寻具备可以clockgating的register，也即提取不同模块之间的共同使能信号和相关的CLK。
图1没有clockgating的registerbank实现电路图2基于latch的clockgating电路
综上所述，clockgating技术在超大规模集成电路的运用可以明显改善寄存器时钟的togglerate和减少芯片面积，从而实现芯片功耗和成本的降低。实际设计过程中，需要根据芯片电路的结构特点来选择，针对不同的电路结果选择合适的clockgating技术会实现不同效果。
参考文献
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集成电路的应用篇5
关键词：tC9012；红外遥控；mCS-51
中图分类号：tp872文献标识码：a文章编号：1674-7712（2013）16-0000-01
tC9012是东芝公司产的一款用于红外遥控专用发射集成电路，CmoS工艺织造，对21个按键进行编码，具有3个双重按键功能，提供了8种用户编码。tC9012的管脚设置和应用线路都进行了高度优化，在现在市面上使用的遥控器中大量使用，对pCB的布局和硬件电路的要求都比较低。被广泛应用于电视剧、组合音响设备、DVD影碟机等等。
tC9012的主要特点：低压CmoS工艺制造；低功耗的超小静态电流；低工作电压（VDD=20.5.0V）；32+3条指令码；8种用户编码；tSop-20、Sop20、CoB封装；用户晶振频率：38KHz。
外部引脚为20个，按键编码部分由Ki0、Ki1、Ki2、Ki3组成，按键扫描由Ki0-K07组成，振荡器由oSCi、oSCo组成。
二、编码格式
现有的红外遥控包括两种方式：pwm（脉冲宽度调制）和ppm（脉冲位置调制）。tC9012采用的是pwm（脉冲宽度调制）：以发射红外载波的占空比代表“0”和“1”。为了节省能量，一般情况下，发射红外载波的时间固定，通过改变不发射载波的时间来改变占空比。tC9012总共的编码长度为108ms，分为引导码、客户码、数据码。tC9012的引导码为载波发射4.5ms，不发射4.5ms其“0”为载波发射0.56ms，不发射0.565ms，其“1”为载波发射0.56ms，不发射1.69ms，。发射端输出载波频率为38KHz，占空比为1/3。
三、mCS-51单片机应用程序设计
按键经tC9012编码后，通过红外发射管，把电信号转变成光信号，在有mCS-51单片机的电路中，用红外接收管接收光信号并转换成电信号，我们通常用几个子程序进行解码：中断服务子程序，红外码值处理子程序，我们通过码值就可以判断出遥控的按键，完成相应的操作。
中断服务子程序：利用外部中断完成对波形高低电平的判断，用定时器中断完成码的识别。
外部中断0、定时器0初始化。单片机采用的晶振频率为12mHz。
voidtim0init（void）//定时器0初始化
{
tmoD=0x02；//定时器0工作方式2，tH0是重装值，tL0是初值
tH0=0x00；//重载值
tL0=0x00；//初始化值
et0=1；//开中断
tR0=1；}
voideX0init（void）
{it0=1；//指定外部中断0下降沿触发，int0（p3.2）
eX0=1；//使能外部中断
ea=1；//开总中断}
红外码值处理：
voidircordpro（void）//红外码值处理函数
{unsignedchari，j，k；
unsignedcharcord，value；
k=1；
for（i=0；i
{for（j=1；j
{cord=irdata[k]；
if（cord>7）//大于某值为1，这个和晶振有绝对关系，这里使用12m计算，此值可以有一定误差
value|=0x80；
if（j
{value>>=1；}
k++；}
iRcord[i]=value；
value=0；}
irpro_ok=1；//处理完毕标志位置1
}
参考文献：
集成电路的应用篇6
【关键词】微电子学集成电路半导体
微电子学与集成电路是现代信息技术的基础，各类高新行业在具体发展中，均会对微电子学和集成电路进行应用。其中，集成电路选择半导体镜片作为基片，并结合相关工艺，将电阻、电容等元件与基片连接，最终形成一个具备完整电路功能的系统或是电路。较比集成电路微电子学是在集成电路的基础上，研究半导体和集成电路的相关物理现象，并有效的对其进行应用，满足各类电子器件需求的效果。基于此，本文对当前微电子学与集成电路展开分析，具体内容如下。
1微电子学与集成电路解读
微电子学是电子学的分支学科，主要致力于电子产品的微型化，达到提升电子产品应用便利和应用空间的目的。微电子学还属于一门综合性较强学科类型，具体的微电子研究中，会用到相关物理学、量子力学和材料工艺等知识。微电子学研究中，切实将集成电路纳入到研究体系中。此外，微电子学还对集成电子器件和集成超导器件等展开研究和解读。微电子学的发展目标是低能耗、高性能和高集成度等特点。
集成电路是通过相关电子元件的组合，形成一个具备相关功能的电路或系，并可以将集成电路视为微电子学之一。集成电路在实际的应用中具有体积小、成本低、能耗小等特点，满足诸多高新技术的基本需求。而且，随着集成电路的相关技术完善，集成电路逐渐成为人们生产生活中不可缺少的重要部分。
2微电子发展状态与趋势分析
2.1发展与现状
从晶体管的研发到微电子技术逐渐成熟经历漫长的演变史，由晶体管的研发以组件为基础的混合元件（锗集成电路）半导体场效应晶体管moS电路微电子。这一发展过程中，电路涉及的内容逐渐增多，电路的设计和过程也更加复杂，电路制造成本也逐渐增高，单纯的人工设计逐渐不能满足电路的发展需求，并朝向信息化、高集成和高性能的发展方向。
现阶段，国内对微电子的发展创造了良好的发展空间，目前国内微电电子发展特点如下：
（1）微电子技术创新取得了具有突破性的进展，且逐渐形成具有较大规模的集成电路设计产业规模。对于集成电路的技术水平在0.8～1.5μm，部分尖端企业的技术水平可以达到0.13μm。
（2）微电子产业结构不断优化，随着技术的革新产业结构逐渐生成完整的产业链，上下游关系处理完善。
（3）产业规模不断扩大，更多企业参与到微电子学的研究和电路中，有效推动了微电子产业的发展，促使微电子技术得到了进一步的完善和发展。
2.2发展趋势
微电子技术的发展中，将微电子技术与其他技术联合应用，可以衍生出更多新型电子器件，为推动学科完善提供帮助。另外微电子技术与其他产业结合，可以极大的拉动产业的发展，推动国内生产总值的增加。微电子芯片的发展遵循摩尔定律，其CaGR累计平均增长可以达到每年58%。
在未来一段时间内，微电子技术将按照提升集团系统的性能和性价比，如下为当前微电子的发展方向。
2.2.1硅基互补金属氧化物半导体（CmoS）
CmoS电路将成为微电子的主流工艺，主要是借助moS技术，完成对沟道程度的缩小，达到提升电路的集成度和速度的效果。运用CmoS电路，改善芯片的信号延迟、提升电路的稳定性，再改善电路生产成本，从而使得整个系统得到提升，具有极高研究和应用价值。可以将CmoS电路将成为未来一段时间的主要研究对象，且不断对CmoS电路进行缩小和优化，满足更多设备的需求。
2.2.2集成电路是当前微电子技术的发展重点
微电子芯片是建立在的集成电路的基础上，所以微电子学的研究中，要重视对集成电路研究和分析。为了迎合信息系统的发展趋势，对于集成电路暴露出的延时、可靠性等因素，需要及时的进行处理。在未来一段时间内对于集成电路的研究和转变势在必行。
2.2.3微电子技术与其他技术结合
借助微电子技术与其他技术结合，可以衍生出诸多新型技术类型。当前与微电子技术结合的技术实例较多，积极为社会经济发展奠定基础。例如：微光机电系统和Dna生物芯片，微光机电系统是将微电子技术与光学理论、机械技术等结合，可以发挥三者的综合性能，可以实现光开关、扫描和成像等功能。Dna生物芯片是将微电子技术与生物技术相结合，能有效完成对Dna、Rna和蛋白质等的高通量快速分析。借助微电子技术与其他技术结合衍生的新技术，能够更为有效推动相关产业的发展，为经济发展奠定基础。
3微电子技术的应用解读
微电子学与集成电路的研究不断深入，微电子技术逐渐的应用到人们的日常生活中，对于改变人们的生活品质具有积极的作用。且微电子技术逐渐成为一个国家科学技术水平和综合国力的指标。
在实际的微电子技术应用中，借助微电子技术和微加工技术可以完成对微机电系统的构建，在完成信息采集、处理、传递等功能的基础上，还可以自主或是被动的执行相关操作，具有极高的应用价值。对于Dna生物芯片可以用于生物学研究和相关医疗中，效果显著，对改善人类生活具有积极的作用和意义。
4结束语
微电子学与集成电路均为信息技术的基础，其中微电子学中囊括集成电路。在对微电子学和集成电路的解析中，需要对集成电路和微电子技术展开综合解读，分析微电子技术的现状和发展趋势，再结合具体情况对微电子技术的当前应用展开解读，为微电子学与集成电路的创新和完善提供参考，进而推动微电子技术的发展，创造更大的产值，实现国家的持续健康发展。
参考文献
[1]张明文.当前微电子学与集成电路分析[J].无线互联科技，2016（17）：15-16.
[2]方圆，徐小田.集成电路技术和产业发展现状与趋势[J].微电子学，2014（01）：81-84.
[3]柏正香.集成电路测试数据的处理[J].微电子学，2010，40（01）：149-152.
[4]可卿.微电子学和集成电路打交道[J].大学指南，2010（07）：42-45.
作者简介
胥亦实（1994-），男，陕西省榆林市人。大学本科学历。现供职于吉林大学。主要研究方向为集成电路工程。
集成电路的应用篇7
【关键词】集成电路现状发展趋势
目前，随着信息技术水平的逐渐提高，集成电路产业得到了迅猛的发展，集成电路是信息产业发展的基本保证，在市场经济愈加激烈的环境中，集成电路对国家、社会、企业都有着巨大的影响。文中将分析集成电路的现状及其发展趋势，旨在促进集成电路的进一步发展。
1集成电路的现状
集成电路发展起步较早，发展时间较长，通过不断的研发、引进与创新，其发展速度不仅逐步加快，其生产规模也在不断扩大。通过对集成电路的持续研究，实现了对其的全面了解与掌握，随着信息技术的提高，集成电路各种工艺技术在整机中得到了广泛的运用，而这主要得益于其具备批量大、成本低、可靠性强等特点。集成电路保证着信息产业的发展，其中对电子信息产业发展起到的积极影响最为突出。同时，集成电路受到市场与技术的影响，其产业结构在逐渐调整，但是其调整需要根据整机和系统应用的现状及发展需求来进行，只有这样，才能获得广阔的市场，进而实现其价值。
集成电路中单片系统集成芯片的特征尺寸在不断缩小、芯片的集成度在逐渐提升，工作电压在逐渐降低，集成电路的优势更加显著，主要表现在高集成度、低耗、高频等方面；同时，集成电路的工艺技术也在发展，其中超微细图形曝光技术得到了广泛的应用，促使iC制造设备及其加工系统实现了自动化与智能化。集成电路在设计过程中，最为重视的便是其系统设计、软硬件协同设计、先进的设计语言、设计流程，设计的低耗、可靠性等。为了促使集成电路形成完整的系统，实现了对各种技术的兼容，包括对数字电路与存储器的兼容、高低压的兼容以及高低频的兼容等。
集成电路的发展有着深远的影响，能够促进经济的持续发展。而电子产品的快速发展，使人们对电子产品的需求得到了满足；并且集成电路促进了通信的发展，进而给人们的生活带来了巨大的改变，人们的工作与学习都因此发生了较为明显的变化，具体表现在工作效率得以提高、学习方式得以丰富上；在信息技术的带动下，集成电路得以发展，满足了企业的需求，促进了企业综合竞争力的提高，使企业能够在激烈的市场竞争环境中有所发展，并在全球化、一体化的世界经济环境中，不断进步。集成电路的发展与应用影响着全球的经济，促进了区域经济的发展，推动了中国经济的快速增长。
2集成电路的发展趋势
在信息技术高速发展的时代，集成电路也在不断发展，不仅其各种技术逐渐发展成熟，其各个领域的应用也在不断扩展，集成电路发展的目标是为了实现高频、高速、高集成和多功能、低消耗，其发展趋势呈现出愈加小型化、兼容化的特征。下文将阐述集成电路的发展趋势，主要表现在以下几方面：
2.1器件的特征尺寸继续缩小
集成电路的特征尺寸一直按照摩尔定律在发展，集成电路的更新时间普遍为两年左右，随着集成电路的发展，依照此定律，集成电路的器件将逐渐进入纳米时代。相信，随着科学技术水平的逐渐提高，集成电路在新技术的带动下，其芯片的集成度将逐渐提升，其特征尺寸也将持续缩小。
在激烈的市场竞争环境中，要不断提高集成电路产品的性价比，才能获得综合的竞争优势，集成电路的高度集成与缩小的特征尺寸，提高了其性价比，促进了集成电路的持续发展。集成电路的特征尺寸已经接近其物理极限，但随着加工技术不断提升，市场竞争压力不断增加，集成电路的技术将有所发展，在其微细化方向有着巨大的发展潜力。同时，随着iC技术及其设计水平的提升，集成电路的发展规模也在不断扩大，并且集成技术愈加复杂，而这则使得集成电路的存储量不断增加，并且其反应与传输速率都在提升。
2.2结合其他学科，促进新技术、新产业的形成
集成电路积极与其它学科进行结合，进而形成新的技术、产业、专业，改变着传统的格局，使其逐渐融合，促使集成电路的片上系统愈加复杂。片上系统在不断发展，并得到了广泛的关注，对其研究也在逐渐深入，从而促进了其快速的发展与运用。片上系统技术的应用，对移动通信、电视及网络有着深远的影响，其发展前景十分广阔。
2.3集成电路的材料、结构与器件等快速更新
集成电路在发展过程中，其材料、结构与器件等在不断更新，其中新材料绝缘体上硅具有众多的优点，如：高度、低耗以及抗辐射等，在不同的领域均可以应用，发展空间十分广阔；其中Si异质结构器件也具有高速的优点，同时由于其具有较高的性价比，其应用较为广泛。集成电路的其他新材料、新结构与新器件等都普遍具有高速、低耗、抗辐射、耐温等特点，我们可以预见，集成电路的应用前景将越来越好。
2.4集成电路的系统集成芯片
集成电路的技术在不断发展，其可以通过将电子系统集成在一个微小芯片上，进而实现对信息的加工和处理。片上系统属于系统集成电路，而将集成电路的数字电路、存储器等集成在一个芯片上，将形成更加完整的系统。
3总结
综上所述，随着信息技术的持续发展，集成电路因其自身的优势得到了广泛的研究与运用，其发展速度是惊人的，目前，集成电路受到诸多因素的影响，其发展受到制约，但随着其整体尺寸的逐渐缩小及其材料、结构与器件等的快速更新，集成电路将得到进一步的发展，并进一步促进各个领域的自动化与智能化。
参考文献
[1]闵昊.中国集成电路的现状和发展趋势初析[J].电子技术，2011，12（01）：5-6.
[2]王永刚.集成电路的发展趋势和关键技术[J].电子元器件应用，2009，1（01）：70-72.
[3]张巍，徐武明.国内集成电路产业特点、问题、趋势及建议[n].江承德民族师专学报，2011，5（02）：9-10.
作者简介
钟文瀚（1986-），男，湖南省冷水江市人。2012年毕业于广西大学控制理论与控制工程专业，硕士学位。现为国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心实习研究员。研究方向为自动控制。
集成电路的应用篇8
关键词：微电子科学技术；集成电路；小型化电路模式；方案设计
从目前微电子科学技术和集成电路产业发展基础条件来说，我国成为世界上经济发展和进步最快的国家之一，加上现阶段我国集成电路产业的核心发展水平得到了不断提升和优化，能够进一步为我国微电子科学技术和集成电路产业的发展提供了良好环境。
一、微电子与集成电路技术特点
（一）集成电路特点
集成电路技术又被稱为微电路系统、微芯片系统以及芯片系统等，并且在电子技术应用过程中，主要将电路结构，比如：半导体装置等小型设备化装置，所以该电子元件一般应用和制造在半导体元件的表面结构上。电路集成板在生产和制造过程中，其半导体芯片表面结构上的电路模式又被称为薄膜集成电路。而另外结构板的厚膜将混合成为集成电路结构，进而由相对独立的半导体结构设备以及被动生产元件共同构成，最终集合成小型化电路模式。其中集成电路设备和系统自身具备体积小，重量轻，引出线和焊接点少，寿命长，可靠性高，性能好等相关优势，除此之外，由于集成电路自身经济支出成本相对较低，有利于大面积生产，所以其设备不仅在工业生产、民用电子设备等，比如：收录机、电视机、计算机等相关设备的到了广泛的应用和技术操作。
（二）微电子技术特点
与传统电子生产技术相比较，微电子技术自身具有显著特点，其主要特点表现为以下几个方面。
第一，现代化微电子技术主要利用自身设备固态结构体内部的微电子设备运作，进而实现信息处理和系统加工。其中信号在实际传输过程中，能够在绩效尺寸内开展一系列设备生产[1]。第二，微电子技术在实际应用过程中，能够将子系统以及电子零部件集成为统一芯片内部结构中，所以其设备普遍具备较高的集成性和功能性特点。
二、微电子与集成电路发展现状
现阶段我国微电子科学技术和集成电路产业发展起步相对较晚，并且经过长时间的技术研究和发展，我国电子科学技术行业已经从初级自主创业环节转变为系统化、规模化的环境建设。同时随着科学技术的不断发展和优化，我国在集成电路生产行业中始终保持优质的的发展趋势和方向，同时从销售经济角度来看，自动进入90年代后，集成化电路生产产业的始终保证在经济前端，其中集成电路生产产业的基础集中程度同样的到了有效提升，但是由于我国经济得到了不断提升，企业在集成电路生产过程中，同样无法有效满足市场的基础要求，逐渐出现了产业与经济无法平衡现状。
根据现阶段我国经营实际情况进行综合分析，无论是国家发展还是社会进步，始终重视集成电路以及微电子经营发展，因此在国家的大力发展和支持条件下，我国在集成电路研究和探索领域中开始培养和引进高精尖技术人才，许多高校同样开设相关的课程内容和技术培训，进而为我国微电子以及集成电力培养大量人才。然而与发达国家相比较，我国微电子和集成电路产业上仍然存在着较大的技术和经济差距。
第一，我国微电子以及集成电路行业起步相对较晚，最终导致市场技术拓展能力较差，致使整体行业出现了记性问题[2]。除此之外，我国在集成电路产业以及微电子科学技术方面上，极少能够进入世界范围内的平台中，因此大多数电子产品属于自产自销，严重缺少国际方面的竞争能力，第二，现阶段我国大多数集成电路在研究过程中普遍属于初级阶段，但是由于集成电路以及微电子产品生产过程中明显缺少基础技术，最终造成集成电路产业明显缺少核心竞争能力，致使研究技术人员以及技术水平明显落后，一定程度上限制和约束了我国集成电路产业的创新和进步，最终无法构成一定良性循环。
三、微电子与集成电路优化途径
（一）优化产品方案设计
在微电子科学技术和集成电路产业发展过程中，应该不断优化和完善产品方案设计，进而将高经济收益、高生产效率作为产品发展和生产的主要方向目标。而在产品方案设计过程中，需要以芯片设计方案作为重点内容，进而有效符合经济生产的核心需求。加上现阶段集成化产品芯片在方案设计上，还需要具备较大得技术创新空间，并且在其他产品的投入上，由于产品芯片自身属于高收入、低投入的产品，所以从产品生产市场的总体需求量方面来看，集成芯片在行业应用过程中的基础需求不断增加，进而成为我国集成电路发展的主要优势和机遇。所以在产品方案设计上，还需要不断进行产业优化，进而成为微电子与集成电路的核心技术优势。近几年，我国产品在方案设计方面上，其发展力度和趋势已经远远超出了产品生产方案的预期水平，甚至部分公司已经具有较高的发展实力。但是及时我国集成电路技术发展不断提升，我国在行业内部工作核心效率以及质量水平仍然达到标准要求，致使我国的集成电路产业面临的巨大的压力。
（二）完善集成产业发展重点
在微电子科学技术和集成电路产业在实际发展和运转过程中，其外部环境因素同样成为重要环境因素之一，因此只有构建出优质的发展环境和条件，才能有利于我国集成电力产业的核心发展和技术进步[3]。
1.优惠政策
在我国集成产业以及微电子科学技术应用过程中，为了进一步推动集成电路行业的全面进步，我国相继出台了集成电路行业以及微电流技术发展文件，进而保证集成电路生产行业水平，其中政府在行业政策的优惠和支持对于整体产业发展来说，起到了激励作用和现实意义，从根本上强化了集成生产和制造企业技术水平，尤其是在生产以及应用方向，能够得到最大限度的优惠。比如：政府在行业发展政策中，对于税收方向的规定中，企业实际产生的税收一旦超过百分之六，就可以有效实现了即征即退发展目标，但是在实际操作过程中，对于芯片生产和制造厂家来说，企业实际产生的增值税最高已经达到60%左右，远远高于国际上其他国家的增值税收，因此实际操作过程中，其效果无法达到标准要求。
2.审批流程
近几年，由于我国大型集成电力再生产过程中，审批和操作手续相对比较复杂，致使无论是外部独资，还是中外合资的企业，在审批和操作过程中过于繁琐和复杂，难以快速通过正常的系统审批。为了进一步有效解决政府审批问题，政府应该在审批流程上，最大限度减少流程限制，从根本上推动我国集成电路产业的全面发展。
集成电路的应用篇9
关键词：集成电路设计；创新型人才；培养模式
作者简介：谢海情（1982-），男，湖南耒阳人，长沙理工大学物理与电子科学学院，讲师。（湖南长沙410004）
基金项目：本文系长沙理工大学教学改革研究项目（项目编号：JG1348）的研究成果。
中图分类号：G642文献标识码：a文章编号：1007-0079（2013）28-0029-02
集成电路的产业规模和技术水平已成为一个国家综合国力的重要标志之一。近年来，我国集成电路产业发展迅速。2004年，我国集成电路产量为211亿块，销售额为545.3亿元。2011年一季度，我国集成电路总产量达到191亿块，销售额达348.4亿元，中国已经成为全球集成电路产业发展最快的地区之一。
我国集成电路产业经过多年的发展，已基本形成了四业（设计业、制造业、封装业和测试业）并举协同发展、四个相对集中的产业集群（长江三角洲、珠江三角洲、环渤海地区和京津地区）和多个国家集成电路产业化基地。[1，2]一直以来，国家对集成电路产业的发展高度重视，《中共中央国务院关于加强技术创新发展高科技实现产业化的决定》中将iC产业放在了电子信息产业的第一位。[3]随着我国集成电路设计产业突飞猛进地发展、繁荣，对集成电路设计相关人员的需求也日益增加，仅靠国内少数高校的研究生已很难满足产业发展的需要。为满足快速发展的集成电路产业对人才的需求，2001年教育部开始批准设置“集成电路设计与集成系统”本科专业。[4]集成电路设计在国内众多高等院校都由原来纯粹的研究生教学逐渐转为由本科教学开始。
本文从课程体系设置、实验实践教学等多方面详细分析了目前集成电路设计本科教学存在的问题。在此基础上，从三个方面提出了集成电路设计本科人才培养的改革措施，探索集成电路设计本科创新型人才培养模式。
一、集成电路设计本科人才培养存在的主要问题
1.课程设置及课程内容不合理，从而降低了学生的学习热情
目前，国内多数院校的集成电路设计专业在本科阶段主要开设有“固体物理”、“半导体物理”、“晶体管原理”、“数字集成电路设计”和“模拟集成电路设计”等专业课程。对于这些课程的开设主要存在下列问题：
（1）不重视专业基础课程的教学。“固体物理”、“半导体物理”和“晶体管原理”是集成电路方面的基础课，为后续更好地学习集成电路专业课提供理论基础。如果这些基础课程没学好，学生在学习后续相关专业知识时就会比较困难，进而直接导致学业的荒废。但有些高等院校将这些课程设置为选修课，设置较少的课程教学课时量，甚至少数院校不开设这些课程。
（2）课程开设顺序上存在很多问题。在部分高等院校的培养计划中，“固体物理”课程和“晶体管原理”课程同一个学期开设，造成了学生在学习“晶体管原理”课程时没有“固体物理”课程的基础，从而很难快速地进入状态，学习兴趣受到严重影响。
（3）基础课程的理论性太强，学生学习的兴趣不高。“固体物理”、“半导体物理”和“晶体管原理”是专业基础课程，理论性较强，公式推导较多，并且要求学生具有较好的数学基础。然而，一般来说，本科学生都比较厌烦复杂的理论分析和繁琐的公式推导，特别是基础相对较差的学生，再加上较强的数学基础要求，学生学习的积极性受到极大打击。此外，部分高校设置的专业基础课程教学课时量较少，学生不能全面、深入地学习，进一步削弱了学生的学习热情。[5]
2.实践教学量不足，学生动手能力差
电子设计自动化（electronicdesignautomatic，eDa）是集成电路设计技术的必备基础手段。集成电路设计专业的本科毕业生必须掌握一些常用的eDa工具，对将来工作和继续深造学习都具有很大的促进作用。为了推广eDa工具的使用，许多eDa公司实施了专门的大学计划。我校购买了CaDenCe软件以及高性能服务器，搭建数/模混合集成电路设计eDa平台，并与aLteRa公司共建了eDa/SopC联合实验室。但学生的实际使用情况却喜忧参半，难以实现软件使用量的最大化。一方面，购买的软件等资源主要供学生实验课上使用，其余时间学生很少使用。另一方面，教师在上实验课时一般都采用填鸭式灌输方式，而不是学生自己摸索，从而难以理解、使知识融会贯通。因此，学生很容易忘记实验课上学到的知识点，在后续的工作或学习中要用到相关软件工具时需重新学习。动手能力差成为了集成电路设计方向本科生择业时的一大障碍。[6]
3.门类分科不合理，属性不一致
无论是从专业内容还是专业性质上分，集成电路设计方向都应该属于工科性质。然而，我校将该专业划归理科专业。这将导致虽然学习的课程与内容和其他高校工科性质的集成电路设计方向基本一致，毕业时学生却是获得理学学士，造成很多学生在就业时遇到问题。许多单位招聘时首先看的是毕业证和学位证，使得很多学生错失了就业的好机会。最终直接导致下一学年选择该专业的学生越来越少，只能靠调剂维持正常教学。另一方面，学生对集成电路产业现状和发展趋势了解甚少，对集成电路设计专业的优势了解不够，对集成电路设计人才市场需求和该专业的良好就业形势认识不清，从而不能充分激发学生的学习兴趣。
二、创新型人才培养的具体措施
1.改革课程教学，增强学生的创新能力
建立由公共基础、专业基础、专业方向和工程实践四大模块组成的集成电路设计专业课程体系。压缩公共基础课，取消与集成电路设计方向关系不大的基础课程（比如计算机文化基础课程）。合理安排专业基础课程和专业方向课程的开课顺序、课时量。在教学内容和教学方法上，集成电路设计的教师应该做到“授之以渔，而不是授之以鱼”。对于集成电路设计方向的本科生而言，其学习的内容是集成电路相关的最基础理论知识、电路结构及特点。其学习重点应该是掌握基础的电路结构以及分析电路的基本方法等，而不是电路各性能参数的具体推导。因此，教师在讲授“固体物理”和“晶体管原理”等集成电路设计专业基础课时，应该尽量避免冗长的公式及繁琐的推导，以免影响学生的学习兴趣。另外，适当减少理论教学中复杂的公式推导，而着重半导体器件工作原理和特性的物理意义的学习，既可使学生容易接受又有利于后续专业方向课程的学习。
2.完善实验实践环节，培养学生的创新能力
实验实践教学是培养学生的知识应用能力、实际动手能力、创新能力和社会适应能力的重要环节。对于集成电路设计专业而言，完善实验实践教学环节需要从以下三个方面着手：
（1）增加实验教学的课时量。目前，集成电路专业本科教学中的实验教学量过少。以“模拟集成电路设计”课程为例。总课时量为48学时，其中理论课38学时，实验教学仅10个学时。38学时的理论课包含了单级运算放大器、差分运算放大器、无源/有源电流镜、基准电压源电路、开关电路等多种电路结构。仅10个学时的实验教学还包括2～4学时的eDa工具学习，留给学生独自进行电路设计的就只有6～8个学时。学生不可能很好地理解理论课所学知识，更谈不上融会贯通，极大地削弱了学习兴趣。因此，增加本科教学的实验教学课时量可以有效地促进教学效果，激发学生的学习兴趣。
（2）完善和优化由课程设计、课程实训、生产实习、毕业实习和毕业设计构成的专业实习实践教学体系。该实习实践教学体系具备分级教学和多层次教学的特点，对集成电路专业创新型人才的培养具有重要作用，尤其是其中的课程设计和毕业设计。课程设计和毕业设计是理论基础和工程实践的有机结合，可以很好地培养学生的工程素质和创新能力。在这两个环节中，选题是关键，也是难点。选题既要具有一定的工程背景又要让学生感兴趣，从而不但培养学生的工程能力，而且激发学生学习的主动性、积极性和实践创新能力。
（3）应该将以CaDenCe软件为主体建立的数/模混合集成电路设计eDa平台，以及与aLteRa公司共建的eDa/SopC联合实验室作为开放式电子设计训练和综合创新性实验基地的重要组成部分，成为学生进行课程设计和毕业设计以及课外实践活动的平台，从而实现软件资源使用的最大化。
3.增加就业相关知识，增强学生的竞争能力
据相关部门统计，极少数集成电路设计专业的本科毕业生会从事集成电路设计方向相关工作，多数选择改行或继续学习深造。这是因为一方面本科生基本知识储备不够，更主要的原因是设置集成电路设计专业研究生课程的高等院校越来越多。然而，集成电路版图、集成电路工艺以及集成电路测试等与集成电路设计相关的工作岗位对集成电路设计知识的要求较低。从事上述几个工作岗位若干年将有助于从事集成电路设计工作。因此，就个人的长远发展而言，集成电路版图、集成电路工艺以及集成电路测试等工作岗位对于本科生而言更具有竞争力。因而，教师在讲授集成电路设计方面知识的基础上应有重点地讲授基本的集成电路版图、集成电路工艺流程、芯片测试等相关内容。
再者，定期举办学术报告会，让学生了解集成电路产业的最新发展现状和发展趋势，了解集成电路产业的市场需求，了解集成电路设计及相关人才市场需求，了解集成电路设计专业就业前景，从而激发学生的学习兴趣，充分调动学生的学习积极性。
三、结论
集成电路产业是我国的新兴战略性产业，是国民经济发展与社会信息化的重要基础。创新型人才是发展集成电路产业的关键。因而，大力推进集成电路产业的发展必须提高集成电路设计人才的培养质量。目前，我国内集成电路设计本科教育尚处于孕育发展阶段，虽适应iC产业发展的需求，但仍存在很多问题需要解决。本文根据调研结果分析目前集成电路设计本科人才培养存在的问题，结合我校实际情况提出了几项改革措施，但远没有涉及集成电路设计本科创新型人才培养模式的诸多方面。但是，可以预测，有政府的大力扶持和相关教师及学生的共同努力，我国的集成电路设计本科人才培养定会逐步走向成熟，最终建立完善的集成电路设计本科创新型人才培养模式。
参考文献：
[1]杨媛，余宁梅，高勇.半导体集成电路课程改革的探索与思考[J].中国科教创新导刊，2008，（3）.
[2]刘胜辉，崔林海，黄海.集成电路设计与集成系统专业课程体系研究与实践[J].教育与教学研究，2008，（22）.
[3]孙玲.关于培养集成电路专业应用型人才的思考[J].中国集成电路，2007，（4）.
[4]方卓红，曲英杰.关于集成电路设计与集成系统本科专业课程体系的研究[J].科技信息，2007，（27）.
集成电路的应用篇10
我国集成电路产业经过多年的发展，已基本形成了四业（设计业、制造业、封装业和测试业）并举协同发展、四个相对集中的产业集群（长江三角洲、珠江三角洲、环渤海地区和京津地区）和多个国家集成电路产业化基地。[1，2]一直以来，国家对集成电路产业的发展高度重视，《中共中央国务院关于加强技术创新发展高科技实现产业化的决定》中将iC产业放在了电子信息产业的第一位。[3]随着我国集成电路设计产业突飞猛进地发展、繁荣，对集成电路设计相关人员的需求也日益增加，仅靠国内少数高校的研究生已很难满足产业发展的需要。为满足快速发展的集成电路产业对人才的需求，2001年教育部开始批准设置“集成电路设计与集成系统”本科专业。[4]集成电路设计在国内众多高等院校都由原来纯粹的研究生教学逐渐转为由本科教学开始。
本文从课程体系设置、实验实践教学等多方面详细分析了目前集成电路设计本科教学存在的问题。在此基础上，从三个方面提出了集成电路设计本科人才培养的改革措施，探索集成电路设计本科创新型人才培养模式。
一、集成电路设计本科人才培养存在的主要问题
1.课程设置及课程内容不合理，从而降低了学生的学习热情
目前，国内多数院校的集成电路设计专业在本科阶段主要开设有“固体物理”、“半导体物理”、“晶体管原理”、“数字集成电路设计”和“模拟集成电路设计”等专业课程。对于这些课程的开设主要存在下列问题：
（1）不重视专业基础课程的教学。“固体物理”、“半导体物理”和“晶体管原理”是集成电路方面的基础课，为后续更好地学习集成电路专业课提供理论基础。如果这些基础课程没学好，学生在学习后续相关专业知识时就会比较困难，进而直接导致学业的荒废。但有些高等院校将这些课程设置为选修课，设置较少的课程教学课时量，甚至少数院校不开设这些课程。
（2）课程开设顺序上存在很多问题。在部分高等院校的培养计划中，“固体物理”课程和“晶体管原理”课程同一个学期开设，造成了学生在学习“晶体管原理”课程时没有“固体物理”课程的基础，从而很难快速地进入状态，学习兴趣受到严重影响。
（3）基础课程的理论性太强，学生学习的兴趣不高。“固体物理”、“半导体物理”和“晶体管原理”是专业基础课程，理论性较强，公式推导较多，并且要求学生具有较好的数学基础。然而，一般来说，本科学生都比较厌烦复杂的理论分析和繁琐的公式推导，特别是基础相对较差的学生，再加上较强的数学基础要求，学生学习的积极性受到极大打击。此外，部分高校设置的专业基础课程教学课时量较少，学生不能全面、深入地学习，进一步削弱了学生的学习热情。[5]
2.实践教学量不足，学生动手能力差
电子设计自动化（electronicdesignautomatic，eDa）是集成电路设计技术的必备基础手段。集成电路设计专业的本科毕业生必须掌握一些常用的eDa工具，对将来工作和继续深造学习都具有很大的促进作用。为了推广eDa工具的使用，许多eDa公司实施了专门的大学计划。我校购买了CaDenCe软件以及高性能服务器，搭建数/模混合集成电路设计eDa平台，并与aLteRa公司共建了eDa/SopC联合实验室。但学生的实际使用情况却喜忧参半，难以实现软件使用量的最大化。一方面，购买的软件等资源主要供学生实验课上使用，其余时间学生很少使用。另一方面，教师在上实验课时一般都采用填鸭式灌输方式，而不是学生自己摸索，从而难以理解、使知识融会贯通。因此，学生很容易忘记实验课上学到的知识点，在后续的工作或学习中要用到相关软件工具时需重新学习。动手能力差成为了集成电路设计方向本科生择业时的一大障碍。[6]
3.门类分科不合理，属性不一致
无论是从专业内容还是专业性质上分，集成电路设计方向都应该属于工科性质。然而，我校将该专业划归理科专业。这将导致虽然学习的课程与内容和其他高校工科性质的集成电路设计方向基本一致，毕业时学生却是获得理学学士，造成很多学生在就业时遇到问题。许多单位招聘时首先看的是毕业证和学位证，使得很多学生错失了就业的好机会。最终直接导致下一学年选择该专业的学生越来越少，只能靠调剂维持正常教学。另一方面，学生对集成电路产业现状和发展趋势了解甚少，对集成电路设计专业的优势了解不够，对集成电路设计人才市场需求和该专业的良好就业形势认识不清，从而不能充分激发学生的学习兴趣。
二、创新型人才培养的具体措施
1.改革课程教学，增强学生的创新能力
建立由公共基础、专业基础、专业方向和工程实践四大模块组成的集成电路设计专业课程体系。压缩公共基础课，取消与集成电路设计方向关系不大的基础课程（比如计算机文化基础课程）。合理安排专业基础课程和专业方向课程的开课顺序、课时量。在教学内容和教学方法上，集成电路设计的教师应该做到“授之以渔，而不是授之以鱼”。对于集成电路设计方向的本科生而言，其学习的内容是集成电路相关的最基础理论知识、电路结构及特点。其学习重点应该是掌握基础的电路结构以及分析电路的基本方法等，而不是电路各性能参数的具体推导。因此，教师在讲授“固体物理”和“晶体管原理”等集成电路设计专业基础课时，应该尽量避免冗长的公式及繁琐的推导，以免影响学生的学习兴趣。另外，适当减少理论教学中复杂的公式推导，而着重半导体器件工作原理和特性的物理意义的学习，既可使学生容易接受又有利于后续专业方向课程的学习。
2.完善实验实践环节，培养学生的创新能力
实验实践教学是培养学生的知识应用能力、实际动手能力、创新能力和社会适应能力的重要环节。对于集成电路设计专业而言，完善实验实践教学环节需要从以下三个方面着手：
（1）增加实验教学的课时量。目前，集成电路专业本科教学中的实验教学量过少。以“模拟集成电路设计”课程为例。总课时量为48学时，其中理论课38学时，实验教学仅10个学时。38学时的理论课包含了单级运算放大器、差分运算放大器、无源/有源电流镜、基准电压源电路、开关电路等多种电路结构。仅10个学时的实验教学还包括2～4学时的eDa工具学习，留给学生独自进行电路设计的就只有6～8个学时。学生不可能很好地理解理论课所学知识，更谈不上融会贯通，极大地削弱了学习兴趣。因此，增加本科教学的实验教学课时量可以有效地促进教学效果，激发学生的学习兴趣。
（2）完善和优化由课程设计、课程实训、生产实习、毕业实习和毕业设计构成的专业实习实践教学体系。该实习实践教学体系具备分级教学和多层次教学的特点，对集成电路专业创新型人才的培养具有重要作用，尤其是其中的课程设计和毕业设计。课程设计和毕业设计是理论基础和工程实践的有机结合，可以很好地培养学生的工程素质和创新能力。在这两个环节中，选题是关键，也是难点。选题既要具有一定的工程背景又要让学生感兴趣，从而不但培养学生的工程能力，而且激发学生学习的主动性、积极性和实践创新能力。
（3）应该将以CaDenCe软件为主体建立的数/模混合集成电路设计eDa平台，以及与aLteRa公司共建的eDa/SopC联合实验室作为开放式电子设计训练和综合创新性实验基地的重要组成部分，成为学生进行课程设计和毕业设计以及课外实践活动的平台，从而实现软件资源使用的最大化。
3.增加就业相关知识，增强学生的竞争能力
据相关部门统计，极少数集成电路设计专业的本科毕业生会从事集成电路设计方向相关工作，多数选择改行或继续学习深造。这是因为一方面本科生基本知识储备不够，更主要的原因是设置集成电路设计专业研究生课程的高等院校越来越多。然而，集成电路版图、集成电路工艺以及集成电路测试等与集成电路设计相关的工作岗位对集成电路设计知识的要求较低。从事上述几个工作岗位若干年将有助于从事集成电路设计工作。因此，就个人的长远发展而言，集成电路版图、集成电路工艺以及集成电路测试等工作岗位对于本科生而言更具有竞争力。因而，教师在讲授集成电路设计方面知识的基础上应有重点地讲授基本的集成电路版图、集成电路工艺流程、芯片测试等相关内容。
再者，定期举办学术报告会，让学生了解集成电路产业的最新发展现状和发展趋势，了解集成电路产业的市场需求，了解集成电路设计及相关人才市场需求，了解集成电路设计专业就业前景，从而激发学生的学习兴趣，充分调动学生的学习积极性。
三、结论
集成电路产业是我国的新兴战略性产业，是国民经济发展与社会信息化的重要基础。创新型人才是发展集成电路产业的关键。因而，大力推进集成电路产业的发展必须提高集成电路设计人才的培养质量。目前，我国内集成电路设计本科教育尚处于孕育发展阶段，虽适应iC产业发展的需求，但仍存在很多问题需要解决。本文根据调研结果分析目前集成电路设计本科人才培养存在的问题，结合我校实际情况提出了几项改革措施，但远没有涉及集成电路设计本科创新型人才培养模式的诸多方面。但是，可以预测，有政府的大力扶持和相关教师及学生的共同努力，我国的集成电路设计本科人才培养定会逐步走向成熟，最终建立完善的集成电路设计本科创新型人才培养模式。
参考文献：
[1]杨媛，余宁梅，高勇.半导体集成电路课程改革的探索与思考[J].中国科教创新导刊，2008，（3）.
[2]刘胜辉，崔林海，黄海.集成电路设计与集成系统专业课程体系研究与实践[J].教育与教学研究，2008，（22）.
[3]孙玲.关于培养集成电路专业应用型人才的思考[J].中国集成电路，2007，（4）.
[4]方卓红，曲英杰.关于集成电路设计与集成系统本科专业课程体系的研究[J].科技信息，2007，（27）.