集成电路设计自动化十篇

发布时间:2024-04-26 00:47:07

集成电路设计自动化篇1

一、充分认识加快发展集成电路产业的重要性

集成电路产业对于现代经济和社会发展具有高倍增性和关联度。集成电路技术及其产业的发展,可以推动消费类电子工业、计算机工业、通信工业以及相关产业的发展,集成电路芯片作为传统产业智能化改造的核心,对于提升整体工业水平和推动国民经济与社会信息化发展意义重大。此外,微电子技术及其相关的微细加工技术与机械学、光学、生物学相结合,还能衍生出新的技术和产业。集成电路技术及其产业的发展已成为一个国家和地区调整产业结构、促进产业升级、转变增长方式、改善资源环境、增强竞争优势,带动相关产业和领域跨越式发展的战略性产业。

*省资源环境良好,集成电路设计和原材料生产具有比较优势,具有一批专业从事集成电路设计和原材料生产的企业及水平较高的专业人才队伍。*省消费类电子工业、计算机工业、通信工业以及利用信息技术改造传统产业和国民经济与社会信息化的发展为集成电路产业的发展提供了现实需求的空间。各级、各部门要高度重视集成电路产业的发展,有基础有条件的地区要充分发挥地域优势、资源优势,加强规划,因势利导,积极组织和推动集成电路产业发展,加快招商引资步伐。省政府有关部门要切实落实国家和省扶持集成电路产业发展的各项政策,积极推动和支持*省集成电路产业的发展。

二、发展思路和原则

(一)发展思路。根据*省集成电路产业发展的基础,当前以发展集成电路设计和原材料生产为重点,建成国内重要的集成电路设计和原材料生产基地。以内引外,促进外部资金、技术、人才和芯片加工、封装、测试项目的进入,建立集成电路生产基地。

1.大力发展集成电路设计。充分发挥*省高校、科研单位、企业集成电路设计的基础优势,加快集成电路设计企业法人资格建立和集成电路设计企业资格认证的步伐,与信息产业和其他工业领域及国民经济与社会信息化发展相结合,促进科研、生产、应用联动,建立科研、生产、应用、服务联合体,形成有利于集成电路设计企业成长和为企业生产发展服务的体制和机制,促进一批已具备一定基础的集成电路设计企业尽快成长起来。进一步建立和完善有利于集成电路产业发展的政策环境,构筑有利于集成电路产业发展的支撑体系和服务体系,加强与海内外的合作与交流,加快人才培养和引进,加大对集成电路设计中心、公共技术平台、服务平台、人才交流培训平台建设的投入,重点培植3—5家集成电路设计中心,使之成为国内乃至国际有影响力的企业。加强人才、技术、资金、企业的引进,形成一大批集成电路设计企业和人才队伍。密切跟踪国际集成电路发展的新趋势,大力发展和应用SoC技术、ip核技术,不断提高自主创新能力,在消费类电子、通信、计算机、工业控制、汽车电子和其他应用电子产品领域形成发展优势。

2.加快发展集成电路材料等支撑产业。以当前*省集成电路材料生产企业为基础,通过基础设施建设、技术改造、引进技术消化吸收再创新、合资合作和引导传统产业向集成电路材料生产转移,进一步壮大产业规模,扩大产品系列,增添新的产品品种,提高产品档次。通过加快企业技术中心建设,不断提高自主创新能力;通过拉长和完善产业链,积极发展高纯水气制备、封装材料等上下游产品,提高配套能力;鼓励半导体和集成电路专用设备仪器产业的发展。培养多个在国内市场占有率第一的自主品牌,扩大出口能力,把*省建设成为围绕以集成电路用金丝、硅铝丝、电路板用铜箔和覆铜板、柔性镀铜板、金属膜基板、电子陶瓷基板、集成电路框架和插座、硅晶体材料的研发和生产为主的集成电路支撑产业基地。

3.鼓励发展集成电路加工产业。大力招商引资,通过集成电路设计和原材料生产的发展,促进省外、海外集成电路芯片制造、封装和测试业向*省的转移,推动*省集成电路芯片制造、封装和测试产业的发展。

(二)发展原则。

1.政府推动原则。充分发挥各级政府在统筹规划、宏观调控、资源组织、政策扶持、市场环境建设等方面的作用,充分发挥社会各方面的力量,推动集成电路产业发展。

2.科研、生产、应用、服务联动原则。建立科研、生产、应用、服务一体化体系,促进集成电路设计和最终产品相结合,集成电路设计和设计服务相结合,公共平台建设和企业发展相结合,设计公司之间相结合,人才培训和设计企业需求相结合。重点支持共性技术平台、服务平台、人才培训平台建设和科研、生产、应用一体化项目研发。

3.企业主体化原则。深化体制改革,加快集成电路设计中心认证,推动集成电路设计公司(中心)建设,建立符合国家扶持集成电路发展政策和要求的以企业为主体、自主经营、自负盈亏、自主创新、自*发展完善的集成电路产业发展体制和机制。

4.引进消化吸收与自主创新相结合原则。加强与海内外集成电路行业企业、人才的交流合作,创造适合集成电路产业发展的政策环境,大力引进资金、技术、人才,加快消化吸收,形成产业的自主创新能力,尽快缩短与发达国家和先进省市的差距。

5.有所为,有所不为原则。发挥*省优势,重点发展集成电路设计、电路板设计制造和原材料生产,与生产应用相结合,聚集有限力量,聚焦可行领域,发挥基础特长,形成专业优势。

三、发展重点和目标

(一)发展重点。整合资源,集中政府和社会力量,建立公共和开放的集成电路设计技术服务平台、行业协作服务平台和人才交流培训平台。重点扶持建设以海尔、海信、浪潮、*大学、哈工大威海国际微电子中心、滨州芯科等在集成电路设计领域具有基础和优势的集成电路设计中心,建设青岛、济南集成电路设计基地,加快有关促进集成电路产业发展的配套政策、措施的制定,重点在以下领域实现突破。

1.集成电路设计业。以消费类电子、通信、计算机、工业控制、汽车电子、信息安全和其他应用电子产品领域为重点,以整机和系统应用带动*省集成电路、电路板设计业的发展,培育一批具有自主创新能力的集成电路设计企业,开发一批具有自主知识产权的高水平的集成电路产品。

(1)重点开展SoC设计方法学理论和设计技术的研究,发挥其先进的整机设计和产业化能力,大力发展税控收款机等嵌入式终端产品的SoC芯片,努力达到SoC芯片规模化生产能力。开发采用先进技术的SoC芯片,应用于各类行业终端产品。

(2)强化ip核开发标准、评测等技术的研究,积极发挥ip核复用技术的优势,以市场为导向,重点研发mCU类、总线类、接口类和低功耗嵌入式存储器(SRam)类等市场急需的ip核技术,加速技术向产品的转化。

(3)顺应数字音视频系统的变革,以数字音视频解码芯片和视频处理芯片为基础,突破一批音视频处理技术,提高*国电视整机等消费类电子企业的技术水平和核心竞争力。

(4)集中力量开展大规模通信、网络、信息安全等专用集成电路的研究与设计,力争取得突破性成果。

(5)重点发展广泛应用于白色家电、小家电、黑色家电、水电气三表、汽车电子等领域的芯片设计,在应用电子产品芯片设计领域形成优势。

(6)发挥*省在工业控制领域的综合技术、人才力量及芯片研发软硬件资源等方面的优势,重点发展部分工业控制领域的RiSC、CiSC两种架构的芯片设计,并根据市场需求及时研发多种控制类芯片产品,形成一定优势。

2.集成电路材料等支撑产业。充分利用*省现有集成电路材料生产企业的基础条件,加快发展集成电路材料产业。重点发展集成电路用金丝、硅铝丝、引线框架、插座等产品,同时注重铜箔、覆铜板、电子陶瓷基片、硅晶体材料及其深加工等产品的发展,形成国内重要的集成电路材料研发和生产加工出口基地。支持发展集成电路相关支撑产业,形成上下游配套完善的集成电路产业链。

(1)集成电路用金丝、硅铝丝。扩大大规模集成电路用金丝、硅铝丝的生产规模,力争到2010年占国内市场份额80%以上。

(2)硅单晶、硅多晶材料。到2010年,3-6英寸硅单晶片由现在的年产600万片发展到1000万片;单晶棒由目前的年产100吨发展到200吨。支持发展高品质集成电路用多晶硅材料,填补省内空白,至2010年发展到年产3000吨。

(3)集成电路引线框架。到2010年,集成电路引线框架生产能力由目前的年产20亿只提高到年产100亿只。

(4)电子陶瓷基板。通过技改和吸引外资等措施,力争到2010年达到陶瓷覆铜板年产160万块、陶瓷基片年产30万平米的能力。

(5)铜箔、覆铜板。到2010年,覆铜板由目前的年产570万张发展到800万张,铜箔由目前的年产8500吨发展到10000吨。

(6)相关支撑产业。通过引进技术和产学研结合等多种形式,积极发展集成电路专用设备、环氧树脂等塑封材料、柔性镀铜板和金属膜等基材、高纯水气制备等相关产业。

3.加快大规模、大尺寸集成电路芯片加工和有关集成电路封装、测试企业的引进。

(二)发展目标。经过“*”期间的发展,基本建立和完善有利于*省集成电路产业发展的政策环境、支撑体系和服务体系,建成20-30家集成电路设计中心、2个集成电路设计基地,形成一大批集成电路设计企业、配套企业、咨询服务企业,争取引进3—5家集成电路芯片制造企业。政府支持集成电路产业发展的能力进一步增强,社会融资能力进一步提高,对外吸引和接纳人才、技术、资金的能力进一步提高,集成电路设计、制造对促进*省信息产业发展、传统产业改造和提升国民经济与社会信息化水平发挥更大作用,并成为*省信息产业发展和综合竞争力提升的重要支撑。促进*省集成电路材料产业做大做强,使其成为国内重要的产业基地。

四、主要措施和政策

(一)加强政府的组织和引导。制定*省集成电路产业发展中长期发展规划,实施集成电路产业发展年度计划,《*省支持和鼓励集成电路产业发展产品指导目录》,引导产品研发和资金投向。各地要加强本地集成电路产业发展环境建设,结合本地实际制定有利于集成电路产业发展和人才、资金、技术进入的政策措施。各有关部门要加强配合,制定相关配套措施,形成促进集成电路产业发展的合力。参照财政部、信息产业部、国家发改委《集成电路产业研究与开发专项资金管理暂行办法》,结合*省信息产业发展专项资金的使用,对集成电路产业发展予以支持。具体办法由省信息产业厅会同省财政厅等有关部门制定。

(二)加强集成电路设计公司(中心)认证工作。推动体制改革和产权改革,鼓励科技人员在企业兼职和创办企业,通过政策导向促进集成电路设计公司(中心)独立法人资格的建立。按照国家《集成电路设计企业及产品认定暂行管理办法》的有关规定,加强对*省集成电路产品及集成电路企业认定工作。

(三)加强人才引进与培养。加强对集成电路人才的培养和引进工作,鼓励留学回国人员和外地优秀人才到*投资发展和从事技术创新工作,重点引进在国内外集成电路大企业有工作经历、既掌握整机系统设计又懂集成电路设计技术的高层次专业人才。对具有普通高校大学本科以上学历的外省籍集成电路专业毕业生来*省就业的,可实行先落户后就业政策,对具有中级以上职称的集成电路专业人才来*省工作的,有关部门要优先为其办理相关人事和落户手续。要加强集成电路产业人才培养,建立多层次的人才培养渠道,加强对企业现有工程技术人员的再培训。在政策和待遇上加大对专业人才的倾斜,鼓励国内外集成电路专业人才到*发展,建立起培养并留住人才的新机制。

(四)落实各项优惠政策。各级、各部门要切实落实《关于印发鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》及各项优惠政策,将集成电路设计、生产制造和原材料生产纳入各自的科研、新产品开发、重点技术攻关计划及技术中心、重点实验室建设计划,并给予优先支持和安排。集成电路设计企业适用软件企业的有关政策,集成电路设计产品适用软件产品的有关优惠政策,其知识产权受法律保护。对于批准建设的集成电路项目在建设期间所发生的贷款,省政府给予贷款利息补贴。按照建设期间实际发生的贷款利率补贴1.5个百分点,贴息时间不超过3年;在政府引导区域内建设的,贷款利息补贴可提高至2个百分点。

集成电路设计自动化篇2

[关键词]eDa技术电子系统仿真

二十世纪后半期,随着集成电路和计算机的不断发展,电子技术面临着严峻的挑战。由于电子技术发展周期不断缩短,专用集成电路(aSiC)的设计面临着难度不断提高与设计周期不断缩短的矛盾。为了解决这个问题,要求我们必须采用新的设计方法和使用高层次的设计工具。在此情况下,eDa(electronicDesignautomation即电子设计自动化)技术应运而生。随着电子技术的发展及缩短电子系统设计周期的要求,eDa技术得到了迅猛发展。

一、eDa技术的定义及构成

所谓eDa技术是在电子CaD技术基础上发展起来的计算机软件系统。它是以计算机为工作平台,以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式,以eDa工具软件为开发环境,以大规模可编程逻辑器件pLD(programmableLogicDevice)为设计载体,以专用集成电路aSiC(applicationSpecificintegratedCircuit)、单片电子系统SoC(SystemonaChip)芯片为目标器件,以电子系统设计为应用方向的电子产品自动化设计过程[J]。在此过程中,设计者只需利用硬件描述语言HDL(HardwareDescriptionlanguage),在eDa工具软件中完成对系统硬件功能的描述,eDa工具便会自动完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真,直至特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作,最终形成集成电子系统或专用集成芯片。尽管目标系统是硬件,但整个设计和修改过程如同完成软件设计一样方便和高效。

现代eDa技术的基本特征是采用高级语言描述,具有系统级仿真和综合能力。eDa技术研究的对象是电子设计的全过程,有系统级、电路级和物理级各个层次的设计。eDa技术研究的范畴相当广泛,从aSiC开发与应用角度看,包含以下子模块:设计输入子模块、设计数据库子模块、分析验证子模块、综合仿真子模块和布局布线子模块等。eDa主要采用并行工程和“自顶向下”的设计方法,然后从系统设计入手,在顶层进行功能方框图的划分和结构设计,在方框图一级进行仿真、纠错,并用VHDL等硬件描述语言对高层次的系统行为进行描述,在系统一级进行验证,最后再用逻辑综合优化工具生成具体的门级逻辑电路的网表,其对应的物理实现级可以是印刷电路板或专用集成电路。

二、eDa技术的发展

eDa技术的发展至今经历了三个阶段:电子线路的CaD是eDa发展的初级阶段,是高级eDa系统的重要组成部分。它利用计算机的图形编辑、分析和存储等能力,协助工程师设计电子系统的电路图、印制电路板和集成电路板图。它可以减少设计人员的繁琐重复劳动,但自动化程度低,需要人工干预整个设计过程。

eDa技术中级阶段已具备了设计自动化的功能。其主要特征是具备了自动布局布线和电路的计算机仿真、分析和验证功能。其作用已不仅仅是辅助设计,而且可以代替人进行某种思维。

高级eDa阶段,又称为eSDa(电子系统设计自动化)系统。过去传统的电子系统电子产品的设计方法是采用自底而上(Bottom-Up)的程式,设计者先对系统结构分块,直接进行电路级的设计。eDa技术高级阶段采用一种新的设计概念:自顶而下(top-Down)的设计程式和并行工程(Concurrentengineering)的设计方法,设计者的精力主要集中在所设计电子产品的准确定义上,eDa系统去完成电子产品的系统级至物理级的设计。此阶段eDa技术的主要特征是支持高级语言对系统进行描述。可进行系统级的仿真和综合。

三、基于eDa技术的电子系统设计方法

1.电子系统电路级设计

首先确定设计方案,同时要选择能实现该方案的合适元器件,然后根据具体的元器件设计电路原理图。接着进行第一次仿真,包括数字电路的逻辑模拟、故障分析、模拟电路的交直流分析和瞬态分析。系统在进行仿真时,必须要有元件模型库的支持,计算机上模拟的输入输出波形代替了实际电路调试中的信号源和示波器。这一次仿真主要是检验设计方案在功能方面的正确性。仿真通过后,根据原理图产生的电气连接网络表进行pCB板的自动布局布线。在制作pCB板之前还可以进行后分析,包括热分析、噪声及窜扰分析、电磁兼容分析和可靠性分析等,并且可以将分析后的结果参数反标回电路图,进行第二次仿真,也称为后仿真,这一次仿真主要是检验pCB板在实际工作环境中的可行性。

可见,电路级的eDa技术使电子工程师在实际的电子系统产生之前,就可以全面了解系统的功能特性和物理特性,从而将开发过程中出现的缺陷消灭在设计阶段,不仅缩短了开发时间,也降低了开发成本。

2.系统级设计

系统级设计是一种“概念驱动式”设计,设计人员无须通过门级原理图描述电路,而是针对设计目标进行功能描述。由于摆脱了电路细节的束缚,设计人员可以把精力集中于创造性概念构思与方案上,一旦这些概念构思以高层次描述的形式输入计算机后,eDa系统就能以规则驱动的方式自动完成整个设计。

系统级设计的步骤如下:

第一步:按照“自顶向下”的设计方法进行系统划分。

第二步:输入VHDL代码,这是系统级设计中最为普遍的输入方式。此外,还可以采用图形输入方式(框图、状态图等),这种输入方式具有直观、容易理解的优点。

第三步:将以上的设计输入编译成标准的VHDL文件。对于大型设计,还要进行代码级的功能仿真,主要是检验系统功能设计的正确性,因为对于大型设计,综合、适配要花费数小时,在综合前对源代码仿真,就可以大大减少设计重复的次数和时间,一般情况下,可略去这一仿真步骤。

第四步:利用综合器对VHDL源代码进行综合优化处理,生成门级描述的网表文件,这是将高层次描述转化为硬件电路的关键步骤。综合优化是针对aSiC芯片供应商的某一产品系列进行的,所以综合的过程要在相应的厂家综合库支持下才能完成。综合后,可利用产生的网表文件进行适配前的时序仿真,仿真过程不涉及具体器件的硬件特性,较为粗略。一般设计,这一仿真步骤也可略去。

第五步:利用适配器将综合后的网表文件针对某一具体的目标器件进行逻辑映射操作,包括底层器件配置、逻辑分割、逻辑优化和布局布线。

第六步:将适配器产生的器件编程文件通过编程器或下载电缆载入到目标芯片FpGa或CpLD中。如果是大批量产品开发,通过更换相应的厂家综合库,可以很容易转由aSiC形式实现。

四、前景展望

21世纪将是eDa技术的高速发展时期,eDa技术是现代电子设计技术的发展方向,并着眼于数字逻辑向模拟电路和数模混合电路的方向发展。eDa将会超越电子设计的范畴进入其他领域随着集成电路技术的高速发展,数字系统正朝着更高集成度、超小型化、高性能、高可靠性和低功耗的系统级芯片(SoC,SystemonChip)方向发展,借助于硬件描述语言的国际标准VHDL和强大的eDa工具,可减少设计风险并缩短周期,随着VHDL语言使用范围的日益扩大,必将给硬件设计领域带来巨大的变革。

参考文献:

[1]谭会生,张昌凡.eDa技术及应用[m].西安:西安电子科技大学出版社,2001.

[2]李经智.eDa技术及其应用[J].齐齐哈尔大学学报,2006.

集成电路设计自动化篇3

本届年会以“创新与做精做强”为主题,突出集成电路设计及其产业化,强调产品自主创新和精品意识,倡导行业上下游合作和国内外合作。会议得到了国家、省市政府相关部门的大力支持,出席高峰论坛的主要嘉宾有工业和信息化部电子信息司丁文武副司长、规划司规划处霍振武处长,国家发改委高技术产业司新兴产业一处伍浩处长,科技部高新技术发展及产业化司信息与空间处王春恒处长,美国工程院院士、中国科学院外籍院士支唐教授,台湾工研院指导委员会主席虞华年教授,台湾工研院董事长、台湾清华大学科技管理学院院长史钦泰先生,全球半导体产业联盟、GSa亚太区领袖议会委员谢叔亮博士,中国半导体行业协会理事长江上舟先生以及厦门市人民政府叶重耕副市长、政协副主席江曙霞女士。“核高基”科技重大专项总体专家组及高端通用芯片实施专家组成员、国内外有关专家、国家集成电路设计产业化基地代表、集成电路设计企业及ip服务厂商、eDa厂商、晶圆代工厂商、封装测试厂商、系统厂商、风险投资公司和有关媒体代表共700余人参加了会议。

高峰论坛―主题鲜明、高瞻远瞩

12月2日上午,大会开幕式在热烈的氛围中隆重召开,由厦门市科技局徐平东副局长主持,中国半导体行业协会江上舟理事长为大会开幕式致词,他指出,2008年受国际金融危机的影响,全球半导体产业出现了大幅下滑,中国的集成电路产业也首次出现了0.4%的负增长,在此情况下,我国的iC设计业却保持了较好的增长。根据中国半导体行业协会的跟踪统计,设计业在2009年前三季度的销售收入同比增长10.2%,这表明国内半导体产业正在逐步走出低谷。

本届年会以“创新与做精做强”为主题,工业和信信息化部电子信息司丁文武副司长认为这是当今形势下很好的一个会议主题,他对大会的胜利召开表示祝贺,并对iC设计年会历年来的成功举办给予了充分肯定。他表示,“十五”期间,在国家有关政策的扶持以及业界同仁的共同努力下,我国的设计业取得了快速发展,但与发达国家相比还存在很大的差距,具体表现为产业规模小、创新能力弱、高端人才缺乏。在金融危机的影响下,全球的集成电路产业格局正在进行较大调整,这将为我国的iC设计企业提供一个新的发展契机,我们应该充分利用两化融合这个平台,把握3G移动通信、数字电视、计算机和网络以及信息安全市场的不断繁荣给我们带来的巨大市场空间和产品空间。

为重点支持我国集成电路设计业的快速发展,工信部将努力做好以下四项工作:一是要优先发展iC设计业,重点支持量大、面广的产品开发和产业化推进,形成一批具有核心技术的企业和具有自主知识产权的产品;二是进一步支持企业做大做强,继续推动国内企业通过技术改造、企业间的联合和合作的方式来培育具有国际竞争力的企业,来提高企业的集成度;三是要强化自主创新能力的建设,抓好“核高基”重大专项的组织实施,通过国家重大专项来提升我国集成电路产业,尤其是设计业的市场竞争力与自主创新能力。鼓励产学研结合,在技术创新的同时,探索机制和体制的创新,同时做好电子信息产业发展基金和集成电路研发专项的组织实施;四是要努力为iC设计企业的发展提供良好的政策环境和法制环境,在原18号文的基础上,目前正在加紧制定进一步鼓励软件和集成电路产业发展的延续政策,同时还要努力加强集成电路公共平台的建设。

中国半导体行业协会集成电路设计分会王芹生理事长为大会做了题为“沉着应对挑战,积极主动调整,努力再创辉煌”的主旨报告。她指出,21世纪是信息产业大有可为的时代,是集成电路技术面临新的革命的时代。中国的集成电路设计业是一个植根于本土的产业,是一个拥有庞大市场需求的产业,是一个有所作为、也应该有更大作为的产业。针对产业现状以及新兴市场应用,王芹生理事长为集成电路设计企业在以后的发展提出了几点建议:一、要勇于创新,这不仅仅是技术的创新,更要注重技术加产品加品牌加商路的综合创新;二、应用是创新的重要推动力;三、要特别重视“应用专利”;四、企业做强优于做大;五、要努力打造产业经济链;六、要充分利用国家的政策和专项资金加速设计企业做强做大的步伐。王理事长富有激情的报告感染了会场的每一位与会代表,给予了行业同仁极大的鼓舞,并为我国iC设计业今后的发展指明了方向。

全球最大的晶圆代工企业台积电,全球三大eDa软件供应商SYnopSYS、CaDenCe和mentor,国内著名设计服务企业芯原微电子,国内知名芯片设计企业同方微电子以及知名的整机企业万利达等企业的高管围绕产业现状、机遇与挑战、调整与创新、合作与共赢等相关议题,和与会代表分享了各自的观点。

专题论坛―内容丰富、形式多样

专题论坛是集成电路行业信息沟通与技术交流的重要平台。第二天的会议以四个分会场同步的形式举办了八场专题论坛,包括iC设计与eDa软件、集成电路前沿技术、FoUnDRY与工艺技术、绿色iC与汽车电子、ip与iC设计服务、全球金融危机下的两岸集成电路产业发展机遇、iC设计与封测服务、芯片与整机联动,精彩内容使得会场座无虚席,让参会代表受益匪浅。

“全球金融危机下的两岸集成电路产业发展机遇”是本次年会的特色专题之一。会议采取特邀嘉宾讨论和观众提问相结合的方式,探讨在全球金融危机下的两岸集成电路产业发展机遇。通过嘉宾和观众的互动形成自由、轻松的交流氛围,对金融危机下的我国集成电路设计产业发展环境及两岸进一步合作与发展等问题进行深入的讨论和交流。

“芯片与整机联动”专题也吸引不少iC设计企业和整机企业的参与。论坛以对话的形式探讨如何推动国产iC的应用,并对iC产品的热点应用、发展方向及系统整机应用国产iC等问题进行深入的讨论和交流。

企业展览―精彩纷呈、交流热烈

此次年会的专业展览吸引了台积电、SYnopSYS、CaDenCe、mentoR、华润上华、芯原、联创、日月光公司等超过50家国内外知名企业参展,向业界展示了他们的最新技术与产品。

会议在由厦门市政府举行的招待晚宴中拉下了帷幕,代表们一边举杯同祝,一边欢声畅谈,在现场热烈的交流氛围中,集成电路设计分会常务副理事长魏少军教授宣布了下一届年会将在无锡举办,并由厦门市政府和无锡市政府举行了会旗交接仪式。

集成电路设计自动化篇4

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。

集成电路设计自动化篇5

关键词:计算机联锁;全电子联锁;执行单元;兰州石化

引言

1978年瑞aBB公司研制的世界上第一套计算机联锁系统eBiLoCK首先在歌德堡站成功投入使用,掀开了车站联锁控制系统研究与应用的新篇章。中国的计算机联锁系统的研制工作是从80年代开始的。1984年,通信信号总公司研究设计院研制生产出了国内第一个车站计算机联锁系统,并成功的应用于地方铁路,填补了我国计算机联锁控制系统的空白。进入21世纪以后,我国的计算机联锁发展非常迅速,现已有上千个车站采用计算机联锁。有的区段已发展了成段计算机联锁。也有提出用电子单元代替继电器,构成全电子计算机联锁系统。因为电子单元具有体积小、功能强大等特点,便于组网、远程管理和远程诊断。国产车站全电子计算机联锁系统研制始于1996年,该系统从2001年开始,先后在信阳电厂、襄樊北机务段整备场投产使用。

1全电子联锁的特点

全电子联锁分为计算机联锁和全电子执行单元模块两部分。计算机联锁设备是以计算机为主要技术手段实现车站联锁的信号设备。计算机联锁应能满足各种车站(场)规模和运输作业的需要,应保证行车安全,提高运输效率,改善劳动条件,并具备大信息量和联网能力。全电子执行单元模块(以下简称执行单元模块)采用电子电路设计,按照转辙机、信号机、轨道电路等用于铁路信号不同类型的控制与采集对象,具有完全独立结构、功能研究设计的智能化单元。轨道交通计算机联锁全电子执行单元是由多种电子执行模块组成的机柜的总称。

全电子执行单元采用计算机技术、电子信息技术、电力电子开关技术、自动控制技术,替代了6502电气集中以安全型继电器作为控制单元的电路形式,与联锁计算机相结合,完成了计算机联锁系统的末级控制和采集功能;执行单元采用控制监测一体化的方式,将道岔动作电流、轨道受电端电压等模拟量采集功能也纳入其中,实现了微机监测系统对现场信号的采集、调理与处理功能,执行单元提供标准通信接口,将信息可传至微机监测系统;执行单元具有过流保护、故障诊断、智能处理多项综合功能。执行单元可以实现各种道岔、信号、轨道电路、闭塞、电码化、道口和场间联系的监测和控制,可以用于电气化和非电气化区段的车站。

2全电子联锁在兰州石化站的应用

兰州石化站信号既有设备概况是,本站行车指挥采用tDCS系统;区间闭塞采用Zpw-2000a自动闭塞设备,反向行车采用自动站间闭塞办理;联锁系统采用的DS6-11型计算机联锁设备;设有信号微机监测系统和信号综合防雷系统。兰州石化站改建后新设tDCS站机设备;区间闭塞维持既有Zpw-2000a自动闭塞,反向行车采用自动站间闭塞办理;站内联锁采用2x2取2计算机联锁系统;新设信号微机监测系统;加强信号综合防雷系统;新设信号微机监测系统和信号综合防雷系统。

计算机联锁系统由控制显示部分,联锁计算机,维护终端,接口设备(包括接口设备与联锁计算机间的专用插接件及专用电缆)和电源设备组成。联锁计算机系统设备集中设于信号楼内。计算机联锁的硬件系统站内联锁采用2x2取2计算机联锁系统和双机热备型计算机联锁设备。2x2取2计算机联锁系统的平均故障间隔时间(mtBF)大于或等于107h;双机热备结构计算机联锁系统的平均故障间隔时间(mtBF)大于或等于106h。计算机联锁硬件体系结构应为层次结构,如分为人机对话层、联锁运算层和执行表示层。计算机联锁具有通过通信前置处理机和通信网与其他系统实现通信的能力。当故障会危及行车安全时应采取措施切断系统的危险侧输出。

兰州石化站计算机联锁的各种接口与通道通过各种先进技术,保证长期使用的高稳定性和高可靠性。计算机联锁的接口指计算机联锁内部各组成部分之间的开关量采集或驱动的接口,以及计算机联锁与外部各组成部分之间的开关量采集或驱动的接口。计算机联锁的通道指计算机联锁内部各组成部分之间信息交换的通讯线路以及计算机联锁与外部设备之间的通讯线路。

本站全电子执行单元机柜最多可安装4个模块组合(机笼),全电子执行单元模块组合(机笼)分为道岔组合、信号组合、轨道组合和零散组合四种,每种组合(机笼)最多可安装8个执行单元模块。道岔组合安装道岔模块,包括直流道岔模块和交流道岔模块;信号组合安装各种类型的信号模块;轨道组合安装各种类型的轨道模块;零散组合安装其他类型的模块。全电子执行单元机柜出线方式采用下出线方式。机柜下部安装有信号端子、信号电源端子和断路器。能够实现全电子执行单元与联锁机之间Can或以太网通信接口。

全电子执行单元机柜的直流道岔模块适用于四线制或六线制直流电动转辙机。具有过载和负载短路自动保护功能,超时或故障情况下,内部开关自动切断道岔启动电源,具有监测道岔的动作时间、电流曲线的功能。交流道岔模块适用于三相交流五线制电动(液)转辙机,具有过载和负载短路自动保护功能。调车信号模块适用于驱动站内调车信号机或表示器,一个模块可以驱动四架信号机。具有负荷过载和外部电路短路自动保护功能。25Hz相敏轨道电路模块每个轨道模块有四个25Hz相敏轨道电路接受端,用于接受25周相敏轨道电路。电码化接口模块适用于四信息、八信息、Zpw2000系列电码化接口,用于完成对电码化的编码、发码功能。

3总结

本文对全电子联锁技术在兰州石化站的应用情况进行了详细说明,对系统的软件、硬件、系统接口等的功能和技术条件进行了详细的研究和说明,为全电子联锁的工程应用提供了有力的参考。

参考文献

[1]杨成建.全电子联锁系统中全电子主机软件设计与实现[D].西南交通大学,2011.

[2]王文波.全电子计算机联锁系统道岔模块的研究与设计[D].兰州交通大学,2013.

[3]赵旭东.全电子计算机联锁系统中信号模块的研究[D].北京交通大学,2007.

[4]马.铁路信号电子联锁系统研究[D].北京交通大学,2008.

[5]何.全电子计算机联锁发展的思考[J].铁路通信信号工程技术,2011,04:21-23.

[6]何涛,范多旺,魏宗寿,方亚非.铁路车站信号计算机联锁全电子执行单元研究[J].铁道学报,2007,02:118-121.

集成电路设计自动化篇6

关键词:煤矿;电气自动化;控制系统;应用;策略

Doi:10.16640/ki.37-1222/t.2016.14.058

1煤矿电气自动化控制系统的应用结构概述

在实际的煤矿工程运行过程中,要实现整体结构的完整建立,就要针对相应的结构进行集中的控制。整体自动化控制结构是对采煤系统中的相应项目进行集中的监控和操作,从而进行相应数据和信息的收集汇总。主要利用的就是电气系统自身的特质,对整体采煤作业进行实时的控制,并且在实际项目运行中,利用必要的手段保证整体采煤操作的规范化发展,以确保整体采煤工艺流程的准确性以及可靠性。另外,相关人员要对基础煤矿的通风和排水系统进行集中的管控,利用相应的技术手段实现安全指标的达成。对于电气自动化控制系统来说,只有保证在供电系统中进行集中的监测监控,才能规避相应的供电风险,保证整体煤矿供电结构的完整,以及供电系统项目的优化运行。相关管理人员要在经济运行的基础上,实现整体结构的优化配置,利用相应的分配机制,进行资源的科学化分割,从实际落实节约用电的煤矿工程运行理念[1]。

除此之外,相关管理人员也要针对相应的工程机械进行集中的项目管理,保证基础机械在安全使用范围内,有效的规避由于器械造成的工程事故,要根据实际的项目运行情况,选择适宜的煤矿工作器械,以实现整体煤矿作业的安全运行。

2煤矿电气自动化控制系统的优化策略分析

在实际煤矿系统升级的过程中,要对相应项目进行集中化的升级,其中包括基础的工程软件以及硬件。

2.1优化基础煤矿作业的硬件

在实际的煤矿电气自动化控制系统中,硬件设施的运行能保证整体作业的稳定。只有实现基础硬件设计的优化,才能实现实际的安全控制结构。其中包括防干扰设计、输入电路设计以及输出电路设计。

第一,针对防干扰设计。在煤矿基础作业过程中,要针对电气自动化控制系统的硬件进行集中的防干扰设计,才能实现整体运行环境的优化,保证外界环境不会影响基础作业进度。主要的措施在于利用优化设计的硬件布线,集中区分干扰线路,适当的添加外部屏蔽电缆,从而从根本上消除临近线路的不良干扰,并且提升整体线路运行的稳定性以及可靠性。另外,集中落实优化的隔离设计,集中关注变压器的隔离设计,减少干扰风险的同时,提高整体运行环境。也要对硬件的电磁屏蔽进行集中的优化设计,利用外壳接地、防静电处理等措施实现整体抗干扰能力的优化升级[2]。

第二,针对输入电路设计。相关管理人员要针对相应的操作项目,进行应用项目的升级,优化基础输入电路的设计,保证严格控制整体电气回路的输入模式,强化基础操作行为的优化。不仅要对基础电路的负荷能力进行集中的监控,也要做好防短路、防脉冲干扰等问题的处理,有效的避免输入电路的外力破坏。

第三,针对输出电路设计。对于煤矿电气自动化控制系统来说,基础的输出电路设计具有非常关键的作用,因此,在基础设计过程中,要符合基础项目的实际情况,并且按照相应的技术指标进行集中化的管理,保证输出电路的优化设计,能进行集中的项目控制。另外,要保证输出电路在高效率运行节奏中,能实现最佳的抗干扰能力以及电荷负载。

2.2优化基础煤矿作业的软件

在我国,煤矿作业技术的升级正在逐渐强化的过程中,并且开始使用pLC软件技术,能对整体结构和程序进行优化的升级。一方面是基础软件结构的优化设计,主要是针对自动化控制系统的框架设计,保证了整体设计符合基础作业的要求,并且能利用有效的模块设计促进整体软件功能的拓展,也能依据实际的煤矿工程特点,进行及时的项目调整,只有保证基础技术的升级,才能真正实现整体运行目标的达成。相关管理人员要依据煤矿作业的实际状态进行电气自动化系统的模块划分,针对相应的模块制定相应的规范化运行目标,保证标准化的运行,并且利用基础子任务系统,促进整体软件结构的优化运行。另外,相关人员也要对控制程序进行集中的设计,并且主动调试基础运行结构,利用软件的维护手段,促进整体系统的完整运行,并且规避不良的结构漏洞,有目的的调整整体系统结构,实现软件和煤矿作业的同步。另一方面,要对基础软件的程序进行集中的优化设计。在设计基础程序的过程中,主要的核心机制就是i/o分配,只有实现了基础分配方式的优化,才能保证软件运行水平的提升。相关设计人员要在升级的过程中,充分考虑pLC技术的项目融合,以实现整体软件控制的优化[3]。

3结束语

总而言之,对于煤矿运营项目来说,基础的电气自动化控制系统具有非常重要的价值,能真正促进整体项目的优化发展,只有运行集中的管控机制,才能保证系统和项目的双向发展。相关管理人员要集中力度提升基础技术水平,促进煤矿运营工作的顺利推进。

参考文献:

[1]廉忠平.关于电气工程自动化控制系统应用的研究[J].黑龙江科技信息,2014,17(15):92-92.

集成电路设计自动化篇7

2、欧比特(300053)。SoC芯片及系统集成供应商:公司是具有自主知识产权的嵌入式SoC芯片及系统集成供应商,主要从事:高可靠嵌入式SoC芯片类产品的研发、生产和销售;系统集成类产品的研发、生产和销售。公司技术产品主要应用于航空航天、工业控制等领域。公司是我国航空航天领域高可靠嵌入式SoC芯片及系统集成的骨干企业之一,是我国核高基”重大科研项目的研制企业之一。公司为基于SpaRC架构SoC芯片的行业技术引导者和标准倡导者,是我国首家成功研制出基于SpaRCV8架构的SoC芯片的企业,并于2003年推出了SpaRCV8架构的基础芯片S698,其技术达到国际先进水平。公司所设计的429总线控制器,填补国内空白;正在研制的高速1553B总线控制器,所设计的ip核的传输速率可高达10mbps,达到国际先进水平,解决我国航空航天领域数据高速通讯的总线传输瓶颈。

3、国民技术(300077)。32位高速USBKeY安全主控芯片及解决方案技术改造项目”(截至2012年9月底投资进度64.94%),开发一款具有自主知识产权,支持身份认证、高速数据加解密及生物识别技术的SoC芯片及解决方案,主要应用于电子金融、电子商务和电子政务领域;投入10170万元于32位高速安全存储芯片及解决方案技术改造目”(79.55%),研发分别面向电脑和手机等移动终端的两款安全存储芯;投入15346万元于基于射频技术的安全移动支付芯片及解决方案的研发和产业化项目”(已完成),开发具有自主知识产权,适用于移动支付的高安全、大容量和低功耗SoC芯片及其配套射频芯片产品,主要应用于移动支付领域。

4、福星晓程(300139)。主营集成电路芯片:公司致力于电力线载波芯片等系列集成电路产品的设计、开发和市场应用,并面向电力公司、电能表供应商等行业用户提供相关技术服务和完整的解决方案。公司自主研发了pL系列、XC系列芯片和pLm集中器模块等系列集成电路产品。并拥有超大规模数/模混合集成电路核心技术,在数字信号处理和智能仪表SoC等方面技术优势明显。主导产品电力线载波芯片占有较大的市场份额,并呈现逐年上升的趋势。

5、安科瑞(300286)。主营电力智能仪表,在技术研发方面处于同行业前列,研发了基于SoC单芯片技术的低成本仪表设计平台、基于电能aSiC+mCU微处理器的电力仪表设计平台以及基于高精度aDC+高速DSp+32位mCU的高档电力仪表设计平台等三个技术平台,具有技术成熟、层次分明、拓展性强等优势。

6、中颖电子(300327)。主营集成电路设计:公司是国内领先的集成电路(简称iC”)设计企业,自设立以来一直从事iC产品的设计和销售,并提供相关的售后服务及技术服务。高精度模拟电路模块:包括高精度aDC/DaC高精度仪表放大、高效率电源模块、pLC通信、锂电池容量计量模拟电路前端模块等,在数模混合技术的基础上,推出诸多整合mCU+高精度模拟电路模块的SoC产品,性能达到与分立方案相同。在家电、仪器仪表、健康医疗、pLC通信、锂电池容量管理等领域,公司都在国内首批推出高整合SoC产品。另外,该类产品还结合了公司低功耗和低电压等技术优势使产品更具竞争力,为客户提供高集成、高效能、低功耗的SoC设计技术,提供高性能、高可靠性、易生产的解决方案。

7、北斗星通(002151)。主要做导航通讯,高性能Soc芯片及应用解决方案研发与产业化项目。

8、同方股份(600100)。公司致力于成为一流的智能卡与射频技术产品供应商和系统集成商,专注于身份识别、电信、金融支付、信息安全等集成电路芯片设计与供应业务,已成为中国智能卡领域芯片平台最完整的iC设计企业。目前正在执行的国家重大科技专项核高基”项目有3项:大容量Sim卡芯片、数字电视SoC芯片、面向互动信息的龙芯安全适用计算机研制及推广。

集成电路设计自动化篇8

关键词:微电子设计自动化技术应用研究

中图分类号:tm77文献标识码:a文章编号:1007-9416(2012)03-0000-00

1、引言

随着科学技术的不断发展,电子技术已经逐渐的渗入人们的实际生产和生活之中。尤其是基于微电子的自动化技术,其很大程度上改变了我们的生产和生活方式。而且,基于现代人的生活观念的转变,对于电子技术有着更高的要求。微电子自动化的实现,需要合理的生成各个功能模块,尤其是在电子电路的功能模块上,其需要进行有效的功能模块的构建。

2、电子设计自动化的特性

基于计算机技术的发展,微电子设计系统逐渐的采用程序编程的方式进行电子的性能设计。因此,当今的电子技术正朝着高性能、环保、自动化等方向发展。尤其是基于自动化技术的微电子的系统设计,更加加快了电子设计的革新。

(1)基于计算机软件技术,进行电子系统的板块设计。通过有效的程序编程,进而设计出电子系统的各功能板块。这样可以很好的避免传统手工作图设计带来的弊端。同时,基于计算机的软件开发功能,极大地优化了电子系统的革新。

(2)拥有开放式的集成芯片。电子系统的设计可以实现程序的良好转换,并且开放式的集成电路,其电路的功能板块集中于电路板之中,而且具有消耗低、性能高、便于安装的特点。同时,这也是电子产品环保型发展的关键。

(3)具有便捷的升级软件。现代的电子系统设计都是基于计算机软件,进行有效的开发。进而,现代的电子系统具有良好的升级平台,而且依托良好的计算机程序编程,可以做到在线或即时升级。这一特性便于电子系统的性能升级以及修补系统的漏洞。

(4)具有良好的系统仿真功能。这一特性可以很好的解决系统中的电子数值问题,同时可以对系统起到试验或定量分析的目的,进而进一步的开放化系统。

微电子设计自动化的过程,需要基于数学、物理等多学科的技术。尤其是计算机的程序编程,极大地丰富了微电子的系统设计,同时使得微电子系统很好的集成于芯片之中。

3、微电子设计自动化系统的功能板块生成

微电子设计自动化很大程度上是基于计算机编程技术,尤其是系统的仿真、升级、集成等功能,为系统的功能板块生成提供了良好的平台。因此,现在的微电子功能通过电子芯片就可以很好的实现。

(1)系统的子板块设计。这一板块的设计主要是对于子版块的输入功能设计,这样可以便于体统开发者对于系统的程序语言进行合理的定义。同时基于子系统的输入功能,便于系统程序的编程的优化处理。子系统的输入板块可以起到程序语言的检查或修正的作用,而且在进行系统程序编程的过程中,还需要基于输入子板块,进行合理的程序语言的数据转化,从而便于系统的内容统一化。对于输入的数据,输入板块可以实现很好的数据储存,进而便于系统的调用。

(2)数据板块的生成。系统的程序编程是一项复杂的工程,其编程的数据比较的庞大。尤其是对于系统的功能编程,会产生大量的结果和调用数据。这样就需要对数据建立一个数据板块,这样便于系统的调用,以及系统的在线升级。同时数据板块可以扩容系统的功能,尤其是自动化的程序革新。

(3)系统的仿真板块。这一板块的生成主要是针对系统的数据进行自动化的试验和数据分析。这样就可以比较真实反应出系统的演变情况及运行发展的全过程。同时,基于“人造”电子环境,对系统的模型进行功能测试,可以对系统进行优化处理,这也是系统现代化的主要特性之一。

(4)功能诊断板块。基于程序系统的微电子技术,其在进行编程的过程中,需要对系统进行自动化的验证和检测。也即是说,这一板块的设计,可以对各个子版块的系统进行故障的排查和诊断。这样,可以保障各个子版块做到无缝连接,避免其系统在运行的过程中,出现系统的规划不合理的问题。

(5)电路板块的有效规划。基于微电子系统的开放式的特性,其在功能的实现过程中,各个板块要实现无缝连接,电路板块的规划非常的重要。而且合理的板块规划可以实现芯片的低消耗、高性能的目的。

4、微电子设计自动化的应用

基于微电子设计自动化的优越性,其已经逐渐的渗入到我们的实际生产和生活之中,尤其是仿真技术的生成,极大地优化了高校的教学改革,以及开放的集成技术,便于各种应用程序的开发。

(1)基于微电子自动化技术的仿真特性,其广泛的应用于高校的教学领域之中。尤其是对于电气工程类的实践性教学,其具有良好的优越性。基于该项技术可以对于专业术语和操作,进行形象的展示和描述,这样便于抽象性问题的解答和知识的传授。同时,基于其仿真性能可以优化电子实现的开展,让学生可以自主的实践性学习,进而拓展了学生的学习空间。

(2)加速了电气设备的革新。基于微电子自动化技术的开放式程序软件,其在后期的改革过程中,为电气设备预备了足够升级的空间。尤其是功能系统的扩容性,极大地优化了电气设备的升级模式。同时,由于微电子技术的集成特性,使得现代的电气设备逐渐的朝着小型化、高性能的方向发展。

(3)应用于各种应用软件的开发,尤其是开放式的电路模式,更加实现了电气设备的通用化的进程。一些关键的电气设备制造,已经很好的实现了aSiC的编程。同时,基于这种编程模式,便于专一化的电路集成,进而使得电气设备的规格逐渐的统一化,这样可以极大的方便电气设备的使用,同时降低了电器的生产成本。

5、结语

在电子信息科技时代,基于计算机技术的不断发展,微电子设计自动化逐渐的通过程序化的模式实现其系统化。同时,基于其优越的特性,其已广泛的渗入到实际的生活和生产之中,尤其是应用于高校的教学和应用软件的开发之中。

参考文献

[1]王艳,张宝坤.机械设计制造及其自动化发展方向[J].化工装备技术,2011(04).

[2]王飞.校园办公自动化系统开发设计[J].软件导刊,2010(06).

[3]袁斌.集成电路设计人才培养课程体系改革[J].电气电子教学学报,2010(05).

集成电路设计自动化篇9

关键词:配电系统自动化实践

1城区配电网结构概况

目前济宁城区共有7座变电所,即市中所、东郊所、西郊所、南郊所、北郊所、后铺所和高新所,城区10kV主干线路46条。结合城网建设改造和标准化工作,以市中变为中心,城区全部实现了多电源点供电和"手拉手"供电,供电符合"n-1"准则,满足配电自动化对手拉手线路供电电源的要求。整个配电网络结构合理,各种电力设施标准,为配电自动化的实施打下了坚实的基础。

2配电自动化系统实施范围

"上规模才能出效益",本着高起点、高标准、高度代表性的原则,我公司的配电自动化系统覆盖整个济宁城区,包括主站系统一套,子站系统7套,户外配电设备计118台柱上开关,10座开闭所,实现42条架空线路、4条地缆线路的馈线自动化。

3配电自动化系统简介

实践证明,建设Da与基于GiS的DmS一体化系统,实现在线系统与离线系统、电网结构与地理图形、电网信息与用户信息的有机结合,给我们构建了完整的、时间与空间一体的现代化数字配电网概念,在配电调度、运行、规划、设计、施工、业扩、抢修、营销、客户服务等多方面将发挥重要的作用,应是我国配电自动化及配电管理的基本模式,它也是当今世界配电管理现代化的发展方向,是数字化供电公司的最重要的组成部分。我公司的配电自动化系统即是上述Da与基于GiS的DmS一体化系统。

传统意义上的Da系统有两种模式,即电压型和电流型。两种模式在理论上均能实现,主要应考虑本地区的实际情况。电流型开关由于需要直流电源做为操作电源,运行维护工作量大,故障处理和网络重构高度依赖通信系统和后台系统支持,具有较大的风险性,配电线路供电半径和缩短和分段数量的增加以及线路上负荷情况的变化,给各级开关的动作时间的配合带来了整定难题,且开关需切断故障电流,造价高昂推广受限,基于上述原因,根据我市配电网现状,我公司选用电压型Da系统。

3.1概况

配电自动化设备采用日本东芝公司开发、设计、生产的电压型自动化设备,包括:柱上自动真空开关、电源变压器、一体型遥控终端单元和站内故障指示设备。

配电自动化系统由配电主站系统、配电子站系统和系列户外测控终端及通信系统组成,能够对配电网络进行全面的计算机监视、控制和管理。位于配电调度中心的配电主站系统具有配电SCaDa、配电GiS、配电仿真、在线维护、大屏幕显示和高级应用分析等功能。配电子站系统分布于市区变电所,负责各变电所管辖的户外测控终端RtU(FtU、ttU、DtU等)的信息转发和监控,并可转发站内RtU和保护信息。户外测控终端分布于广阔的配电网络各个节点,负责采集配电线路的信息及转发,并执行配电线故障的就地保护和配电线路的遥测、遥控、遥信功能。

3.2配电主站系统

配电主站是整个配电自动化系统的核心,主站系统采用日本东芝技术的toSCan-D3000C系统,其硬件和软件遵循国际标准设计。配电主站的设备包括分布于两层开放型Lan网上的服务器、工作站、tCm和外设等。服务器和工作站选用的是UniXewS生产厂家SunmicrosSystem制造的SunUltra60。

系统主要功能:

(1)配电SCaDa功能:配电SCaDa不仅包括数据采集(遥信、遥测)、报警、事件顺序记录、事故追忆、远方控制(遥控)、计算、趋势曲线、历史数据存储和制表打印、事件记录等常规SCaDa功能,还包括线路的动态着色、地理接线与GiS集成等功能。它主要包括数据采集、处理、显示和控制功能。

(2)故障处理功能:

自动查找配电网、变电所发生的故障并自动恢复故障区间以外停电区间的正常供电。当配电网、变电所发生故障时,根据发生故障引起的配电线开关、保护、柱上开关的状态变化判断故障的发生区间及原因,并通过画面显示、警报鸣响、打印等来通知操作人员。

(3)DmS功能:

配电网地理信息系统(GiS)是建设DmS的基础,它与am/Fm结合,形成am/Fm/GiS系统,把配电网图形资料和非图形参数建立于地理图形的基础上,真实反映配网线路的实际走向、电力设备地理位置和属性、所属电力用户的属性等各种信息。为监视配电网的运行和电力系统运行管理提供具有地理信息的网络模型,支撑系统应用软件的开发,实现图形处理、线路工程辅助设计、查询统计、设备运行台帐管理、用户报修、用户业扩辅助设计等功能。

(4)与其他系统的接口:配电自动化系统具有开放分布的特点,网络通信采用tCp/ip国际标准协议,因此系统可直接通过Lan、或经网桥与其他自动化系统进行集成。其中包括与公司miS系统、用电miS系统、调度自动化系统和大屏幕显示等系统的接口。

(5)高级应用软件:

包括网络拓扑、状态估计、在线仿真、负荷管理、潮流计算、短路电流计算、可靠性分析、运行管理、工程管理等软件

(6)三大指标计算:

包括配网可靠性分析、网损计算、电压合格率统计。

3.3配电子站系统(tCR)配电子站主要采集变电所内RtU和户外各种RtU(FtU、DtU、ttU等)的信息,并进行数据汇集和转发。由于配电子站管理的RtU数量众多(是变电所监控系统的3~5倍),因此配电子站的高可靠性和灵活配置的设计是必不可少的。

配电子站的主要功能包括:

(1)变电所内RtU数据的汇集和转发。

(2)户外RtU(包括FtU、DtU、ttU等)数据的汇集和转发。

(3)数据预处理。

(4)规约转换。

(5)当地维护功能。

(6)自我诊断功能。

3.4配电终端设备遥控终端单元RtU分布于复杂的配电网上且数目众多,运行环境恶劣,因此要求产品具有高度的可靠性和免维护的特点。遥控终端单元toSDaC-D21p11具有智能化故障查寻、就地隔离功能,并带有远方通信功能。toSDaC-D21p11产品设计严谨,工业化程度高,结构具有全免维护特点,采用全密封镀金航空接插头,性能优越。

3.5系统通信

系统通信采用以光纤通信为主,双绞线通信和载波通信为辅的模式。配电子站及主站之间的信息传送量大,对通信速率要求较高,光纤通信具有容量大、传输速率高、可靠性强的特点,同时光纤双环网还具有"自愈"功能,因此配电系统自动化的主干通信通道全部设计为光纤通信;子站与终端通讯数据量相对较少,根据现场架设场地和设备实际,设计为光纤与双绞线混合模式,部分处于城区边缘、需架设线路较长且下步无商业化运营的需要,则采用配电载波的形式。

4配电自动化系统实现目标

(1)完成适用于开闭所DtU、柱上开关FtU及部分配变ttU的功能,监视配电设备运行工况,准确及时发现缺陷,减少人员的现场操作,提高配网安全运行水平。

(2)优化网络运行方式,提高设备利用程度,减少备用容量,降低电网建设投资和运行维护费用,实施分区线损考核,减少电能损失,提高运行经济性和企业经济效益。

(3)提供业扩工程辅助设计,实现各类统计报表的自动生成,提高工作效率。

(4)提高供电可靠性,改善电能质量,加快业扩报装速度,缩短故障抢修时间,为用电管理提供科学依据,提高优质服务水平,树立良好的社会形象。

集成电路设计自动化篇10

集成电路技术和计算机技术的蓬勃发展,让电子产品设计有了更好的应用市场,实现方法也有了更多的选择。传统电子产品设计方案是一种基于电路板的设计方法,该方法需要选用大量的固定功能器件,然后通过这些器件的配合设计从而模拟电子产品的功能,其工作集中在器件的选用及电路板的设计上。

随着计算机性价比的提高及可编程逻辑器件的出现,对传统的数字电子系统设计方法进行了解放性的革命,现代电子系统设计方法是设计师自己设计芯片来实现电子系统的功能,将传统的固件选用及电路板设计工作放在芯片设计中进行。从20世纪90年代初开始,电子产品设计系统日趋数字化、复杂化和大规模集成化,各种电子系统的设计软件应运而生。

在这些专业化软件中,eDa(electronicDesignautomation)具有一定的代表性,eDa技术是一种基于芯片的现代电子系统设计方法。它的优势主要集中在能用HDL语言进行输入、进行pLD(可编程器件)的设计与仿真等系统设计自动化上;20世纪90年末,可编程器件又出现了模拟可编程器件,由于受技术、可操作性及性价比的影响,今后eDa技术会向模拟可编程器件的设计与仿真方向发展,并占据市场的一定份额。

eDa技术主要包括大规模可编程逻辑器件、硬件描述语言、开发软件工具及实验开发系统4个方面。其中,大规模可编程逻辑器件是利用eDa技术进行电子系统设计的载体硬件,描述语言是利用eDa技术进行电子系统设计的主要表达手段,开发软件工具是利用eDa技术进行电子系统设计的智能化与自动化设计工具,实验开发系统则是提供芯片下载电路及eDa实验、开发的资源。

FpGa结构概述

现场可编程门阵列FpGa作为集成度和复杂程度最高的可编程aSiC。是aSiC的一种新型门类,它建立在创新的发明构思和先进的eDa技术之上。运算器、乘法器、数字滤波器、二维卷积器等具有复杂算法的逻辑单元和信号处理单元的逻辑设计都可选用FpGa实现。以Xilinx的FpGa器件为例,它的结构可以分为3个部分:可编程逻辑块CLB(ConfigurableLogicBlocks)、可编程i/o模块ioB(input/outputBlock)和可编程内部连接pi(programmableinterconnect)。CLB在器件中排列为阵列,周围环形内部连线,ioB分布在四周的管脚上。Xilinx的CLB功能很强,不仅能够实现逻辑函数,还可以配置成Ram等复杂的形式。

现场可编程门阵列FpGa是含有大规模数字电路的通用性器件。这些数字电路之间的互联网络是由用户使用更高级的软件来定义的。FpGa可以进行无限次的重复编程,从一个电路到另一个电路的变化是通过简单的卸载互联文件来实现的,极大地推动了复杂数字电路的设计,缩短了故障检查的时间。

传统的数字逻辑设计使用ttL电平和小规模的数字集成电路来完成逻辑电路图。使用这些标准的逻辑器件已经被证实是最便宜的手段,但是要求做一些布线和复杂的电路集成板(焊接调试)等工作,如果出现错误,改动起来特别麻烦。因此,采用传统电子设计方案人员的很大一部分工作主要集中在设备器件之间物理连接、调试以及故障解决方面。正是因为FpGa的eDa技术使用了更高级的计算机语言,电路的生成基本上是由计算机来完成,将使用户能较快地完成更复杂的数字电路设计,由于没有器件之间的物理连接,因此调试及故障排除更迅速、有效。

可编程特点有助复杂电路设计

FpGa能进行无限次的重复编程。因此能够在相同的器件上进行修改和卸载已经完成好的设计。在一个FpGa芯片上的基本部件数量增加了很多,这使得在FpGa上实现非常复杂的电子电路设计变成比较现实。由于采用FpGa的eDa技术所产生的性价比更高一些,从而使得最近有多家公司开始采用这项技术,并且这种增长趋势仍旧在继续。

FpGa中的逻辑块是CLB,逻辑块是指pLD(programmableLogicDevice)芯片中按结构划分的功能模块,它有相对独立的组合逻辑单元,块间靠互连系统联系。FpGa的逻辑块粒度小,输入变量为4~8,输出变量为1~2,每块芯片中有几十到上千个这样的单元,使用时非常灵活。FpGa内部互连结构是靠可编程互联pi实现逻辑块之间的联接。它的互联是分布式的,它的延时与系统布局有关,不同的布局,互联延时不同。根据FpGa的不同类型,可采用开关矩阵或反熔线丝技术将金属线断的端点连接起来,从而使信号可以交换于任意两逻辑单元之间。

采用FpGa技术集成设计数字电路产品最大的特点就是可以使设计和实现相统一,无须前期风险投资,而且设计实现均在实验室的eDa开发系统上进行,周期很短,大大有利于现代产品的市场竞争需求,所以,FpGa的应用设计,特别适应于电子新产品的小批量开发,科研项目的样机试制以及aSiC产品设计的验证,能够进行现场设计实现、现场仿真及现场修改。由此,受到电子产品设计工程师的广泛推崇和欢迎。

FpGa的应用领域

FpGa所具有的无限次可重复编程能力,灵活的体系结构,丰富的触发器及布线资源等一系列的特点使得它可以满足电子产品设计的多种需求。FpGa的应用领域主要集中在替换通用逻辑和复杂逻辑、重复编程使用、板极设计集成、高速计数器、加减法器、累加器和比较器的实现、总线接口逻辑等方面。

应用和开发FpGa必须对器件的性能有一个全面了解,例如对器件的容量、速度、功耗,接口要求和引脚数目等进行综合考虑,同时还要注意以下几个细节问题:

时序电路应用“上电”复位电路,保证开机加电后,置时序电路于初始状态;

器件的电源与地引脚必须并接一只0.1μF的无感电容,起滤波和去耦作用;

不能采用数目是偶数的反向器串联的方法构成“延时电路”,一则延时的时间不准确,二则自动编译时会作为冗余电路被简化掉;

主要的全局缓冲器必须由半专用的焊盘驱动,次要的全局缓冲器可以来源于半专用的焊盘或内部网线;

引脚之间严禁短路,忌用万用表直接测量器件引脚;

器件的i/o口如被定义为输出端,忌对该端加信号,否则将损坏芯片;

低功耗的器件如接负载过大时,不仅会使所用器件的工作效率显著降低,甚至会损伤芯片。