电路设计开发流程范例6篇

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电路设计开发流程

电路设计开发流程范文1

 

集成电路(IntegratedCircuit)产业是典型的知识密集型、技术密集型、资本密集和人才密集型的高科技产业,是关系国民经济和社会发展全局的基础性、先导性和战略性产业,是新一代信息技术产业发展的核心和关键,对其他产业的发展具有巨大的支撑作用。经过30多年的发展,我国集成电路产业已初步形成了设计、芯片制造和封测三业并举的发展格局,产业链基本形成。但与国际先进水平相比,我国集成电路产业还存在发展基础较为薄弱、企业科技创新和自我发展能力不强、应用开发水平急待提高、产业链有待完善等问题。在集成电路产业中,集成电路设计是整个产业的龙头和灵魂。而我国集成电路设计产业的发展远滞后于计算机与通信产业,集成电路设计人才严重匮乏,已成为制约行业发展的瓶颈。因此,培养大量高水平的集成电路设计人才,是当前集成电路产业发展中一个亟待解决的问题,也是高校微电子等相关专业改革和发展的机遇和挑战。[1_4]

 

一、集成电路版图设计软件平台

 

为了满足新形势下集成电路人才培养和科学研究的需要,合肥工业大学(以下简称"我校”从2005年起借助于大学计划。我校相继开设了与集成电路设计密切相关的本科课程,如集成电路设计基础、模拟集成电路设计、集成电路版图设计与验证、超大规模集成电路设计 、 ASIC设计方法、硬件描述语言等。同时对课程体系进行了修订,注意相关课程之间相互衔接,关键内容不遗漏,突出集成电路设计能力的培养,通过对课程内容的精选、重组和充实,结合实验教学环节的开展,构成了系统的集成电路设计教学过程。56]

 

集成电路设计从实现方法上可以分为三种:全定制(fullcustom)、半定制(Semi-custom)和基于FPGA/CPLD可编程器件设计。全定制集成电路设计,特别是其后端的版图设计,涵盖了微电子学、电路理论、计算机图形学等诸多学科的基础理论,这是微电子学专业的办学重要特色和人才培养重点方向,目的是给本科专业学生打下坚实的设计理论基础。

 

在集成电路版图设计的教学中,采用的是中电华大电子设计公司设计开发的九天EDA软件系统(ZeniEDASystem),这是中国唯1的具有自主知识产权的EDA工具软件。该软件与国际上流行的EDA系统兼容,支持百万门级的集成电路设计规模,可进行国际通用的标准数据格式转换,它的某些功能如版图编辑、验证等已经与国际产品相当甚至更优,已经在商业化的集成电路设计公司以及东南大学等国内二十多所高校中得到了应用,特别是在模拟和高速集成电路的设计中发挥了强大的功能,并成功开发出了许多实用的集成电路芯片。

 

九天EDA软件系统包括设计管理器,原理图编辑器,版图编辑工具,版图验证工具,层次版图设计规则检查工具,寄生参数提取工具,信号完整性分析工具等几个主要模块,实现了从集成电路电路原理图到版图的整个设计流程

 

二、集成电路版图设计的教学目标

 

根据培养目标结合九天EDA软件的功能特点,在本科生三年级下半学期开设了为期一周的以九天EDA软件为工具的集成电路版图设计课程。

 

在集成电路版图设计的教学中,首先对集成电路设计的_些相关知识进行回顾,介绍版图设计的基础知识,如集成电路设计流程,CMOS基本工艺过程,版图的基本概念,版图的相关物理知识及物理结构,版图设计的基本流程,版图的总体设计,布局规划以及标准单元的版图设计等。然后结合上机实验,讲解Unix和Linux操作系统的常用命令,详细阐述基于标准单元库的版图设计流程,指导学生使用ZeniSE绘制电路原理图,使用ZeniPDT进行NMOS/PMOS以及反相器的简单版图设计。在此基础上,让学生自主选择_些较为复杂的单元电路进行设计,如数据选择器、MOS差分放大器电路、二四译码器、基本RS触发器、六管MOS静态存储单元等,使学生能深入理解集成电路版图设计的概念原理和设计方法。最后介绍版图验证的基本思想及实现,包括设计规则的检查(DRC),电路参数的检查(ERC),网表一致性检查(LVS),指导学生使用ZeniVERI等工具进行版图验证、查错和修改。7]

 

集成电路版图设计的教学目标是:

 

第熟练掌握华大EDA软件的原理图编辑器ZeniSE、版图编辑模块ZeniPDT以及版图验证模块ZeniVER丨等工具的使用;了解工艺库的概念以及工艺库文件technology的设置,能识别基本单元的版图,根据版图信息初步提取出相应的逻辑图并修改,利用EDA工具ZSE画出电路图并说明其功能,能够根据版图提取单元电路的原理图。

 

第二,能够编写设计版图验证命令文件(commandfile)。版图验证需要四个文件(DRC文件、ERC文件、NE文件和LVS文件)来支持,要求学生能够利用ZeniVER丨进行设计规则检查DRC验证并修改版图、电学规则检查(ERC)、版图网表提取(NE)、利用LDC工具进行LVS验证,利用LDX工具进行LVS的查错及修改等。

 

第三,能够基本读懂和理解版图设计规则文件的含义。版图设计规则规定了集成电路生产中可以接受的几何尺寸要求和可以达到的电学性能,这些规则是电路设计师和工艺工程师之间的_种互相制约的联系手段,版图设计规则的目的是使集成电路设计规范化,并在取得最佳成品率和确保电路可靠性的前提下利用这些规则使版图面积尽可能做到最小。

 

第四,了解版图库的概念。采用半定制标准单元方式设计版图,需要有统一高度的基本电路单元版图的版图库来支持,这些基本单元可以是不同类型的各种门电路,也可以是触发器、全加器、寄存器等功能电路,因此,理解并学会版图库的建立也是版图设计教学的一个重要内容。

 

三、CMOS反相器的版图设计的教学实例介绍

 

下面以一个标准CMOS反相器来简单介绍一下集成电路版图设计的一般流程。

 

1.内容和要求

 

根据CMOS反相器的原理图和剖面图,初步确定其版图;使用EDA工具PDT打开版图编辑器;在版图编辑器上依次画出P管和N管的有源区、多晶硅及接触孔等;完成必要的连线并标注输入输出端。

 

2.设计步骤

 

根据CMOS反相器的原理图和剖面图,在草稿纸上初步确定其版图结构及构成;打开终端,进入pdt文件夹,键入pdt,进入ZeniPDT版图编辑器;读懂版图的层次定义的文件,确定不同层次颜色的对应,熟悉版图编辑器各个命令及其快捷键的使用;在版图编辑器上初步画出反相器的P管和N管;检查画出的P管和N管的正确性,并作必要的修改,然后按照原理图上的连接关系作相应的连线,最后检查修改整个版图。

 

3.版图验证

 

打开终端,进入zse文件夹,键入zse,进入ZeniSE原理图编辑器,正确画出CMOS反相器的原理图并导出其网表文件;调出版图设计的设计规则文件,阅读和理解其基本语句的含义,对其作相应的路径和文件名的修改以满足物理验证的要求;打开终端,进入pdt文件夹,键入pdt,进入ZeniPDT版图编辑器,调出CMOS反相器的版图,在线进行DRC验证并修改版图;对网表一致性检查文件进行路径和文件名的修改,利用LDC工具进行LVS验证;如果LVS验证有错,贝懦要调用LDX工具,对版图上的错误进行修改。

 

4.设计提示

 

要很好的理解版图设计的过程和意义,应对MOS结构有一个深刻的认识;需要对器件做衬底接触,版图实现上衬底接触直接做在电源线上;接触孔的大小应该是一致的,在不违反设计规则的前提下,接触孔应尽可能的多,金属的宽度应尽可能宽;绘制图形时可以多使用〃复制"操作,这样可以大大缩小工作量,且设计的图形满足要求并且精确;注意P管和N管有源区的大小,一般在版图设计上,P管和N管大小之比是2:1;注意整个版图的整体尺寸的合理分配,不要太大也不要太小;注意不同的层次之间应该保持一定的距离,层次本身的宽度的大小要适当,以满足设计规则的要求。四、基本MOS差分放大器版图设计的设计实例介绍在基本MOS差分放大器的版图设计中,要求学生理解构成差分式输入结构的原理和组成结构,画出相应的电路原理图,进行ERC检查,然后根据电路原理图用PDT工具上绘制与之对应的版图。当将基本的版图绘制好之后,对版图里的输入、输出端口以及电源线和地线进行标注,然后利用几何设计规则文件进行在线DRC验证,利用版图与电路图的网表文件进行LVS检查,修改其中的错误并优化版图,最后全部通过检查,设计完成。

 

五、结束语

 

集成电路版图设计的教学环节使学生巩固了集成电路设计方面的理论知识,提高了学生在集成电路设计过程中分析问题和解决问题的能力,为今后的职业生涯和研究工作打下坚实的基础。因此,在今后的教学改革工作中,除了要继续提高教师的理论教学水平外,还必须高度重视以EDA工具和设计流程为核心的实践教学环节,努力把课堂教学和实际设计应用紧密结合在一起,培养学生的实际设计能力,开阔学生的视野,在实验项目和实验内容上进行新的探索和实践。

 

参考文献:

 

[1]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):19-22.

 

[2]段智勇,弓巧侠,罗荣辉,等.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,(5):25-26.

 

[3]唐俊龙,唐立军,文勇军,等.完善集成电路设计应用型人才培养实践教学的探讨J].中国电力教育,2011,(34):35-36.

 

[4]肖功利,杨宏艳.微电子学专业丨C设计人才培养主干课程设置[J].桂林电子科技大学学报,2009,(4):338-340.

 

[5]窦建华,毛剑波,易茂祥九天”EDA软件在"中国芯片工程〃中的作用[J].合肥工业大学学报(社会科学版),2008,(6):154-156.

 

[6]易茂祥,毛剑波,杨明武,等.基于华大EDA软件的实验教学研究[J].实验科学与技术,2006,(5):71-73.

电路设计开发流程范文2

关键词:单片机;高级技工学生;项目开发能力;交通灯控制系统

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2013)05-0122-02

随着科学技术的发展和社会的进步,单片机的应用已渗透到各个领域,从航天装置、智能机器人、工业自动化过程的实时控制和数据采集及处理,到我们日常生活中的各种家用电器,安全保障监控系统、智能IC卡等,单片机在人们的生活中正发挥着越来越重要的作用。为了增强高级技工学生的就业竞争力及参加工作后的发展潜力,必须全面培养学生的项目开发能力,以适应时代的发展要求。在高级技工技能学习中,学生不仅应该掌握一定的理论与技术知识,而且应该建立及培养相关项目开发的思维观念与能力。

通过对单片机课程的改革设计,不仅使学生在理解单片机课程理论的基础上,实际动手开发一个项目,而且培养学生应有的团队协作、主动学习、创新思维、综合运用、动手实践等能力,使单片机课程教学成为开发学生潜力、培养实践能力的“阵地”,成为体验项目开发过程的“运动场”。

精心设计单片机课程教学

内容,培养学生的项目开发能力

课程采用模块教学 培养学生掌握单片机技术在日常生活中的应用,锻炼学生动手实践能力、创新能力和新产品设计开发能力,为将来从事单片机新产品设计开发、检测和维护等工作奠定坚实的基础。教学实施设想依据单片机系统的开发研制过程,将单片机课程内容分成七个模块(见图1),每一个模块又包含一些子课题。技能训练按照递进式模式开展如图2所示。模块一单片机结构及开发设计流程包含五个课题:单片机结构、单片机工作条件、单片机输入/输出端口结构、单片机开发设计常用软件、单片机开发设计流程;模块二单片机指令系统及汇编语言程序设计包含六个课题:程序设计基础、延时程序、输入输出程序、代码转换程序、数据排序程序、算术运算程序;模块三单片机简单应用电路设计包含九个课题:彩灯控制器设计、加法运算器设计、数显抢答器设计、篮球比赛计分器设计、密码电路设计、曝光定时器设计、送料小车控制器设计、LED点阵显示器设计、交通灯控制器设计;模块四单片机内部三大功能包含三个课题:中断系统及其应用、定时/计数器及其应用、串行通信及其应用;模块五单片机接口电路及其应用包含四个课题:键盘接口电路及其应用、显示器接口电路及其应用、模数转换接口电路及其应用、数模转换接口电路及其应用;模块六单片机C语言程序设计包含两个课题:C51程序设计基础、C51简单程序设计;模块七单片机系统扩展包含五个课题:并行扩展、串行扩展、LCD液晶显示应用电路设计、基于I2C总线的E2PROM电路设计、基于SPI接口的D/A转换电路设计。

教学内容组织特色 将Wave、Keil、Proteus、Protel软件、仿真器和编程器应用贯穿整个教学活动中;将指令融入程序设计中讲解;设置多个系统化的单项及综合应用训练项目;有完整的电路原理图、仿真电路图、源程序清单、参考印制电路板。

通过模块学习、技能递进训练,学生可掌握单片机硬件设计和程序设计的相关知识,熟悉单片机应用系统的组成和开发方法,懂得单片机系统调试与维护技术,并在实际制作的基础上,了解单片机控制的电子产品生产工艺和生产管理方法。在“教学做”一体的教学过程中,通过分组实施,提高学生的沟通能力、团队合作及协调能力,培养严谨的逻辑思维能力、缜密的工作方式和强烈的责任意识。

采用适用单片机课程的教学

方法,达到更理想的教学效果

依据教学内容的组织,在单片机课程教学中,主要采用三种教学方法:任务驱动教学法、项目教学法、工作过程导向教学法。根据不同内容选择相应合适的教学方法,不能机械地采用某种单一教学方法。

任务驱动教学法 适合非项目的知识和技能点教学。任务目标:提出本次课要解决的一个具体的工作任务;任务分析:分析解决本任务的方法及步骤;相关知识:讲解实现本任务所必需的知识。任务实施:本任务实现的过程及结果。

项目教学法 适合单项项目教学。项目引入:提出一个具体要实现的工程应用项目;相关知识:讲解项目设计所必需的知识;项目实施:讲解项目实施的步骤及结果;知识拓展:讲解项目拓展应用知识。

工作过程导向教学法 适合综合项目教学。明确任务:明确本次设计的任务目标;制定计划:通过自主学习制定本次设计的不同设计方案;做出决定:选择一个最适合自己的设计方案;实施计划:完成本次设计的步骤及结果;检查控制:检查是否符合本设计提出的各项设计任务要求;评定反馈:对完成的设计进行综合评价,并给出评定意见。

设置项目开发课题,锻炼学生项目开发设计应用能力

通过单片机系统项目开发,检验学生单片机应用技术的应用能力,以及团队协作能力、沟通及计划组织能力,突出学生创新能力和实践能力培养,从而提升学生职业能力和就业质量。

项目开发课题 城市交道通灯控制系统,交道口模型如图3所示。

任务 设计并制作一个城市交道通灯控制系统。

项目开发时间与方式 采取团队方式进行,每组由3名学生组成,其中组长1名,并可配1名指导教师。项目开发时间一个月,以完成的质量与速度作为评定标准。

要求 第一,基本要求。(1)在1m2左右木板上制作交道口模型,安装交通灯。交道口模型如图3所示。(2)交通灯控制规则。每个街口有左拐、右拐、直行及行人四种指示灯。每个灯有红、绿两种颜色。自行车与汽车共用左拐、右拐和直行灯。共有四种通行方式:一是车辆南北直行、各路右拐,南北向行人通行。南北向通行时间为1分钟,各路右拐比直行滞后10秒钟开放。二是南北向左拐、各路右拐,行人禁行。通行时间为1分钟。三是东西向直行、各路右拐,东西向行人通行。东西向通行时间为1分钟,各路右拐比直行滞后10秒钟开放。四是东西向左拐、各路右拐。行人禁行。通行时间为1分钟。在通行结束前10秒钟,绿灯闪烁直至结束。第二,发挥部分。(1)有倒计时时间显示。(2)若交道口出现紧急情况,交警可将系统设置成手动:全路口车辆禁行、行人通行。紧急情况结束后再转成自动状态。(3)当有119、120等特种车辆通过时,系统自动转为特种车放行、其他车辆禁止状态。特种车辆通过15秒钟后,系统自动恢复,用模型车演示。

评分标准 基本要求:60分;发挥部分:20分;设计报告:20分。

改变课程考核评价体制,突出自主项目开发的重要性

按以往,这门课程结束后,参加学校组织的期末笔试,只要考试及格,该门课程就算考核通过。这样做有诸多不利,学生为了应付考试,只顾背指令、背程序,而忽视了单片机是一门实践性的课程,不注重实际操作,结果导致许多卷面成绩非常优秀的学生,连一个流水灯实验都不能完成。为此,学校应打破传统的笔试考核模式,学生仍然要参加期末考试,但是期末卷面成绩在期末总评成绩中所占的比重要大幅下降:期末卷面成绩占30%,平时作业占30%,自主项目开发设计占40%。这样,可利用考核评价体制,激发学生单片机的项目开发热情,加强自身实践动手能力培养。这也更为符合高级技工学校的学情,为日后学生应用单片机知识解决工作实际问题打下良好的基础。

参考文献:

[1]孙立仁.教学设计[M].北京:电子工业出版社,2004.

[2]张士勇.浅析项目教学在汽车维修专业的应用[J].科技创新导报,2008(34).

[3]陈杰.高职院校单片机课程教学改革探讨[J].中国校外教育,2008(11):143.

[4]李淑萍.高职单片机课程实验教学改革初探[J].职业教育研究,2011(6):131-132.

[5]陈杰.基于Proteus软件的彩灯控制器仿真设计[J].职业教育研究,2008(7):148.

[6]沈鸿星.LED交通信号灯控制系统的硬件设计[J].电子工程师,2004(3).

[7]查振亚,叶向阳.智能交通灯控制系统[J].华中理工大学学报,1997,25(2):63-65.

电路设计开发流程范文3

关键词:实验系统;单片机;过程控制;系统设计

“过程控制”“计算机控制”“微机原理”和“检测技术”是我院自动化专业的必修课程,是理论性、设计性、实践性很强的专业方向课,与实际控制工程联系紧密。学生在这些课程的学习过程中,实验都是针对本门课程的内容进行,还有很多是演示实验和仿真实验。在实际工作中,控制系统一般都是这几方面内容的综合应用,而学生在学习的过程中缺乏对整个系统的设计训练,因此在教学过程中应将控制器系统设计方法和实际计算机控制系统相结合,通过理论知识与实践活动的有机结合,培养学生解决实际工业应用中控制问题的能力。为了达到这一教学目标,自动化实验室开设了自动化综合实验课程设计,从控制器设计开始,每一步都由学生独立完成,实现水箱液位控制。学生要完成设计单片机控制器电路,绘制原理图与印制板图,编写调试控制程序,设计上位机监控画面等内容。从学生实验效果看,学生完成整个实验后,提高了学习兴趣与实践技能,对控制系统有了更清楚的了解。

1系统功能及组成

系统总体结构,系统为单回路控制系统,水箱内水位为被控对象,水泵抽水到水箱,水箱底部放水,当抽水与放水达到平衡,水箱水位保持平衡。投入式水位传感器测量水箱水位值,将当前水位反馈到单片机控制器,在控制器内与设定值比较,控制器根据二者的差值,采用某种控制算法,输出控制量改变变频器输出频率,即改变水泵的抽水量,最终让水箱水位保持在设定值。上位机运行组态软件,与单片机控制器通信,可以动态显示画面与控制曲线,还可以修改水位设定值与控制参数。控制器系统结构,以单片机为核心,外接数码显示电路、按键电路、通信电路及输入输出电路等。单片机采用宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机STCl2C5A60S2/AD,该单片机优点是指令代码完全兼容传统8051,并内置10位A/D转换电路[1],可直接在用户系统上用ISP在线下载方式,将用户程序下载进STC单片机运行,这样可省去编程器和仿真器、降低实验成本.2.2水位信号输入电路与控制信号输出电路水位测量采用的是二线制投入式液位变送器,输出4~20mA电流信号,工作电压为24V。采用5V转24V的1W电源模块为变送器提供24V.

2控制器硬件电路设计

对于硬件部分,要求学生会用电路图设计软件AltiumDesigner绘制电路原理图和印制板图[2],因为时间限制,学生只要基本会使用软件即可,最终电路板使用的是统一的电路版。因为实验要求单片机控制器由学生动手焊接调试,每届学生使用的都是自己焊接调试的电路板,因此单片机控制器硬件设计以简单、低成本为目标。2.1程序下载与通信电路因为现在PC机主板一般没有集成串口,因此采用了串口-USB接口转换器PL2303。PL2303芯片可提供一个全双工异步串行通信装置与USB功能接口便利连接的解决方案[3]。这样设计使控制器与上位机之间只需要一条USB线就可以完成单片机程序下载与通信的功能,还能利用USB口的5V电源为控制板提供电源而不再需要外部提供电源,变送器输出的电流信号流过一个200Ω的电阻变换为电压信号接到单片机的A/D转换引脚。水泵抽水量由变频器输出频率控制,变频器输出频率可以由控制板输出电压信号进行调节。为了精简电路,没有采用片外D/A转换器,而是用单片机输出脉冲宽度调制(PWM)信号[4],片外采用跟随器将PWM信号变为直流信号。控制器根据控制算法计算的输出量改变PWM波的占空比,跟随器输出值随占空比的变化而改变。跟随器采用单5V电源,输出给变频器电压信号可在0~3.5V变化,虽然没有达到5V,但变频器输出频率改变范围已满足实验需要,2.3LED显示电路控制板用4位LED数码管,显示当前水位值、设定水位值和控制参数等。为了节省I/O口,LED显示采用8位串入并出移位寄存器74LS164,4片级联,只需2位I/O口,按时序要求输出4位显示码,就可实现4位8段LED显示的静态显示[5]2.4按键及指示灯控制板还设计有6位按键与4位LED指示灯,用以完成设定值修改、参数设置、显示切换和状态指示等功能。

3系统软件设计

3.1单片机控制器程序

单片机控制板软件使用C语言编程[6],采用模块化设计,包括通信模块、A/D测量模块、PWM输出模块、显示模块、按键处理模块和控制算法模块等。主程序流程图如图5所示。实验并不要求学生编写完整的程序,但控制算法和水位采样值的标度变换程序要求学生完成,控制算法基本要求是采用PID算法[7]。程序的模板和其他各部分模块程序提供给学生,由学生最终完成整个程序的整合与调试,有能力的同学还可以编写其他控制算法的程序和增加手自动切换等功能。

3.2上位机组态

为了清楚显示控制过程以了解控制效果,要求学生在上位PC机上用组态软件“组态王”实现系统的监控画面[8-9]。画面要求较为简单:1)能用动画及数字实时显示水位值;2)能显示水位的给定值及数字显示控制器的P、I、D参数值,这些参数均能在操作界面中进行修改;3)给定值和测量值的实时记录曲线,用来记录和显示控制过程中被控变量的水位设定值和实时水位值的变化过程。上位机与单片机控制板采用Modbus通信协议进行通信[10-11],在控制板通信程序中实现了Mod-bus通信协议中读多寄存器(功能码3)和写多寄存器(功能码16)的功能。在组态王软件中,定义设备时选择[PLC]-[莫迪康]-[ModbusRTU]-[COM]即可实现上位机与控制板的通信。

4结束语

该实验让学生从底层起设计反馈控制系统,从电路设计,电路板焊接,单片机程序编程调试到上位机组态软件的使用,让学生对反馈控制系统有较全面清楚的了解。实践表明,该综合实验对加强实践教学环节,增强学生的动手能力、知识和技术的应用能力、尽快适应现场能力大有帮助。

参考文献

[1]陈桂友.增强型8051单片机实用开发技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2010.

[2]袁鹏平,何志刚,罗开玉.快速精通AltiumDesigner6电路图和PCB设计[M].北京:化学工业出版社,2009.

[3]文治洪,胡文东,李晓京.基于PL2303的USB接口设计[J].电子设计工程,2010,18(1):32-34.

[4]庹朝永.基于单片机的直流电机PWM调速系统设计与开发[J].煤炭技术,2011,30(6):62-63.

电路设计开发流程范文4

【关键词】电子元器件数据库 PDM 集成应用

电子元器件是PCB板级设计的基础,它的管理和使用贯穿了研发、供应、生产、成本等多个环节。由于相关人员信息沟通不畅、信息共享不够,造成了器件选型、质量、采购等方面问题。主要表现在:

研发人员未能严格按照优选手册选用元器件,尤其是对是否选用优选元器件没有控制和考核手段,随意性较大,从设计源头不能有效控制元器件的质量和种类。研发人员在自行绘制符号和封装时未能遵循相关的标准和规范,绘制的符号和封装的规格尺寸、标注方法等不统一、正确性不能保证,影响了产品研发的进度和产品本身的质量,给后续的工艺工序、生产制造等带来很大困难。供应部门、生产部门、财务部门不知道某个产品由多少元器件、零部件构成,生产准备、成本核算无法做到精细化管理。

为了突破元器件对产品开发、生产、质量等方面的影响,结合PDM平台建立电子元器件管理信息系统。主要思路是:将ECAD设计工具、PDM系统、电子元器件数据库有机集成,实现设计开发的流程控制和数据共用。

1 利用PDM平台实现图文档和设计过程管理

PDM系统是企业进行项目管理、流程管理和产品数据管理的核心系统,主要有:电子图文档管理、工作流管理(电子审签)、设计变更管理、产品结构管理(BOM管理)、项目管理、ECAD和MCAD设计工具集成等功能。电路设计的原理图、PCB等设计数据、元器件汇总表、装配图、电路图等图文档,需按照要求进行PDM系统中进行流程签署和归档。

2 构建电子元器件数据库

电子元器件数据库建设包括两部分内容:

(1)电子元器件数据库平台建设,主要包括物料编码、生产厂家、技术参数、器件手册等元器件信息。

(2)EDA图库建设,包括与相关ECAD工具密切相关的部分,比如原理图符号库、PCB封装库等。

建立电子元器件数据库信息平台,具有电子元器件信息查询、检索、使用、维护等功能。按照优选目录建立电子元器件数据库,主要包括:物料编码、生产厂家、技术参数、器件手册和EDA图库(原理图符号库、PCB封装库)等。元器件信息库建设的基础是结合企业实际制订各类标准和规范,以及管理流程实现建库规范化,减小出错率,保证电路符号与封装图的绘制过程有序可控,保证建库使用的元器件信息准确无误且为最新资料,确保电路符号与封装符号库的正确对应关系。

EDA图库建设是电子元器件数据库建设的重点,首先是制定立足于设计要求、符合国标、行业标准和企业标准的建库规范,第二步是依照规范制作原理图符号库、PCB封装库等信息。原理图符号库符合规范性、统一性、属性的可继承性等特点。PCB封装库要符合统一分类、规范焊盘设计等要求。元器件信息库建设,要考虑ECAD工具的要求、平台管理继承的要求进行整合,通过电子元器件数据库与ECAD设计工具的集成,设计人员可直接查询、使用元器件信息和EDA图库。

3 实现PDM和电子元器件数据库的集成应用

集成应用的思路是:设计师运用ECAD设计工具进行电子线路设计,直接从电子元器件数据库中获取元器件的基本信息、原理图符号、PCB封装进行电路设计和PCB布线设计,设计完成后将设计结果输出到PDM数据库,PDM根据电子元器件数据库元器件种类的信息进行规格化检查。主要流程是:

(1)元器件新增和更改流程在PDM系统内发起和执行审批。在PDM系统中提供元器件数据库操作的入口管理,可设置、定义元器件数据增加、变更的业务流程。

(2)申请批准后,PDM系统向元器件库新增元器件信息;选择元器件的符号、封装文件由元器件管理员在EDA电子元器件库创建和维护。EDA电子元器件库管理元器件完整属性信息、符号、封装。

(3)线路设计时,ECAD设计工具Altium Designer(或Mentor等)直接调用EDA库内的电子元器件进行设计。线路图纸设计完成后,通过集成检入图纸到PDM系统时,解析原理图并调用PDM系统的电子元器件部件,创建出原理图的元器件BOM。设计师通过Altium选用电子元器件必须经过规格化审查,如果选用了电子元器件库中不存在的元器件,PDM系统将阻止设计输出。

4 结束语

建立ECAD开发工具、PDM和电子元器件数据库集成应用的模式对于提升科研能力、知识重用水平具有积极和深远的意义。设计人员可从元器件数据库中获取元器件的基本信息、符号封装和原理图等,实现快速应用。同时可有效控制元器件种类的增加或变更,为采购、生产准备、成本管理等提供准确的基础信息支持。

参考文献

[1]奥肯思科技有限公司.企业级电子系统设计技术专辑[Z].2011.

[2]广州电子5所.企业元器件信息平台的建立[Z].2015.

电路设计开发流程范文5

【P键词】职业标准 教学资源 智能考核

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2016)12C-0081-02

电梯扶梯原理与维修课程是机电一体化、电气自动化等专业的核心课程,面向的就业岗位主要有电梯零部件设计员、电梯安装与维修工、电梯质量检验员、电梯生产与安装维保现场项目经理等。根据近几年对毕业生的调研和用人单位反馈的信息,随着电梯技术的日新月异,传统的课堂理论讲授已不能达到电梯行业对技能型人才的基本要求,教学与实际严重脱节,学生理论分数高动手技能差。由此可见电梯课程的实践教学资源开发与建设对电梯人才培养的重要性。一方面既要让学生掌握相关的机电一体化理论基础知识,根据实际情况选择适合学生水平和职业需要的教学内容,另一方面也要求任课教师积极投身电梯课程教学资源开发,及时把先进的科研成果融入课堂实践教学,使学生能学以致用,具备参与市场竞争的优势。建立“以职业标准为导向,以岗位技能为核心”的教学体系,突出机电检修技能特色,满足岗位技能需求的电梯课程内容及教学模式改革已势在必行。

一、解读职业标准和岗位技能需求,分解课程相关知识体系

《国家职业标准(电梯安装工、电梯维修工)》把电梯安装工和维修工分为五级,取得相关等级的技工,只能从事相对应的技术工种。基本技能要求主要包括:熟悉高空作业、防火、电焊、气焊、现场触电急救等安全知识;掌握电工、钳工、起重工等理论知识和实际操作技术;熟悉电梯的机械构造、性能要求,以及电梯安装工艺要求;懂得电气原理图,并能排除机械和电气两方面的常见故障。经地市级质量技术监督局认定的考核部门考核合格,持有上岗资格证后,方能上岗。

要求掌握的基本知识包括电梯的机械结构(导向系统、曳引系统、控制与驱动系统、开关门系统、安全保护系统等)、电梯电气系统(电气原理图、自动控制系统、电气安全保护装置)、电梯的维修保养与故障诊断排除、国家的法律法规和地方行业标准。岗位工作职能包括:控制柜检查与修理、曳引机检查与修理、导轨检查与修理、曳引钢丝绳检查与修理、整机性能调试与判定、上行超速保护装置检验与评定、机械故障诊断与排除、电气故障诊断与排除、改造工程的实施与检验、电梯检修工技能培训与电梯维修工程管理。

对照课程体系的知识点进行剖解分析,对应的电气技能有:电梯的基本认知、电气控制原理图绘制、机构安装与检测装置调整、电气柜元器件的安装与接线、变频器的参数设置、控制程序设计与调试、电梯故障诊断与排除、电梯运行调试与保养。

二、利用现代信息化技术手段,建立实践课程教学资源库

实践课程的知识点讲授,要摆脱学生只看不练的常规授课模式。实践课程课件应有别于理论教学的课件,应专门针对实训特点而制作,内容上要简洁精练,知识重难点突出。笔者采用了Authorware7.0进行电梯实践课程教学课件的设计。Authorware功能强大,不像操作PowerPoint那么简单,除运用PowerPoint能完成的一般图、文、音频、视频的演示外,本课件制作中还利用Authorware的函数运算程序对相关教学章节设置了选择题、填空题等课堂练习题型,还设计了拼图、砸蛋等教学游戏,融娱乐性和学习性于一体,并建立了自测系统,可让学生体验期末考试的情景,及时把握自己的学习水平。对教师而言,可及时、全面了解学生知识掌握情况;对学生而言,做到了学练结合、自我测评,充分发挥了Authorware运用到教学上的优越性。课件打包后生成可执行exe文件,学生可复制到自己电脑上,无需安装相关应用软件(如PowerPoint、Authorware等)即可打开课件,极大地方便了学生的使用和学习。现在学生不但能看能练,而且能通过玩游戏来达到学习目的,新式课件的设计与开发,有助于在实训过程中开展“教学做一体”的教学模式,既突出重难点的讲解,又节约讲授的时间,让学生在有限的实训时间内掌握所需要的理论知识。

三、整合现有实验室资源,设立专项技能实训项目

实训项目1:电梯机械结构与基础理论认知的考查。利用实践教学课件完成该内容。

实训项目2:电梯电气控制原理图设计与绘制。在前期实物电梯、电梯模型的认知基础上,运用专业机房的AutoCAD软件,据所提供的相关设备和任务书中的电梯控制功能要求,按指定绘图格式绘制电路图,电路设计图纸中的电气符号,要求符合“JBT 2739-2008 工业机械电气图用图形符号”技术规范。图纸包含两部分:电梯主电路、变频器主电路及控制电路设计与绘制(含交流接触器、相序保护器、熔断器、变频器、曳引机、热继电器,不含PLC控制电路),电梯安全及门锁电气控制电路设计及绘制(实现厅门、轿门、急停、相序、过流等保护功能)。

实训项目3:电梯机构安装、调整与线路连接。建立小型不锈钢框架井道结构,开展操作箱与呼梯盒的安装与接线、井道信息系统安装与接线、平层检测机构的安装与调整、限速器钢丝绳的安装与调整、层门开合传动机构安装与调整等5个单项训练内容。

实训项目4:电梯电气控制柜的器件安装与线路连接。充分利用现有网孔板或空置电器柜完成电梯电气控制系统的布局安装,实验室提供独立器件包括变频器MM420、交流接触器、变压器、调速电阻、整流桥堆、热继电器、相序保护器、熔断器座、可编程序控制器S7-226、导轨、螺杆螺母等,器件的安装要求牢靠、合理、规范、接线正确并能实现相应的电气功能,接线符合工艺标准,端子排接线要求使用管型绝缘端子,继电器、接触器等接线要使用U型插片,各导线连接处按规范标准套号码管等。

实训项目5:电梯控制程序设计与调试。按照任务书给定的I/O端口分配图,结合PLC实验箱编写控制程序及调试设备,进行变频器参数设置、单座电梯运行基本功能设计、电梯安全保o功能与节能调试、群控电梯运行程序控制、高峰时段电梯优化调控模式等7个实训编程专项的训练。

实训项目6:触摸屏组态工程设计。利用触摸屏TPC7062K进行组态,开展包括电梯开门及关门动画模拟、轿厢的运行轨迹及当前轿厢的实时高度显示、关闭楼层开关与取消关闭开关、早间上班模式、区间工作模式、晚间下班模式选择开关与取消模式选择开关、轿厢当前楼层信息、电梯运行方向、所有外呼指示灯,所有内选指示灯,与电梯运行状态保持同步、超载显示报警信息等实训内容。

实训项目7:电梯故障诊断与排除。利用电梯智能考核系统完成该实训内容。

四、开发智能考核系统,提高实践教学效率

电梯电气线路故障智能考核系统由1套实训考核装置、1台计算机、实训考核软件组成。微机安装的实训考核软件分为学生端和教师端两种驱动程序,包含故障点题库、学生管理、成绩管理、在线理论考试、在线故障检修考核、离线故障检修练习等功能模块。

智能考核平台通过答题器控制电气控制线路产生故障。答题器与电气控制线路采用继电器集成板连接,以AT89C52单片机组成答题器运算与控制的核心,采用RS485作为串行通讯接口控制继电器对电气控制线路中某个点进行开路控制,从而达到设置电气控制线路故障点的目的。

教师端程序的功能是完成故障点设置与编辑、学生登录管理、考核卷的发送、考试计时、自动收集系统评分数据。学生端程序的功能包括用户登录、接收故障点考核卷、故障排除答题、交卷功能、自由组题训练、系统自评分显示。

电梯智能考核系统是在VB、OLE图像处理和SQLserver数据库管理系统下建立起软件系统,以微机处理器作为控制核心搭建继电器集成板平台为依托,专门设计开发的智能化实训考核系统。该系统不但对故障排查过程进行实时智能控制,让学生接受技能训练,增强对故障的判断处理能力,还极大缩短了排故训练周期,节约实验室耗材,减轻教师的工作强度,提高了教学效率。

五、针对不同电梯类型,建立故障处理演练流程

不同类型的电梯扶梯发生故障情况下,现场对人员的指引和要求有所不同,实践教学体系应建立故障正确处理流程,通过情景模拟和角色扮演,对学生故障应急处理程序进行评价。

电梯故障处理一般流程:报告人提出事故报告―记录重要信息―核实报告情况―传达信息给运行班组―通知维保单位―派出持证作业人员―检查机房钥匙、维修通信工具、安全防护工具―A、B故障处理人员就位―A人员切断升降机主电源―与被困者取得联系―B处理人员钥匙打开层门约30-40CM―观察轿厢位置―位置合适则直接打开层门,或位置不合适则安抚乘客情绪―拆除牵引电机尾端护罩―套专用盘车手轮―松闸手柄扣住制动机构―1人抓盘车手轮,1人慢压松闸手柄―转动升降机构―钥匙打开层门―放出乘客,关闭层门―全面检查电梯―恢复电源运行―填写故障处理记录。

扶梯故障处理一般流程:快速到达故障点―按压“紧急停止”按钮制停扶梯―引导乘客离开扶梯―扶梯上下端设围蔽―设置“正在维修”或“暂停使用”警示牌―查看有无乘客受伤―检查扶梯有无障碍物―报告故障情况―通知人员维修―做好安全防护―1人作业、1人监护―检修模式测试运行―正常模式测试运行―清理现场―盖好扶梯机房盖板―撤除护栏及警示牌―通知恢复设备运行―填写故障处理记录。

制作情景模拟道具资源,填写维修工作票,策划故障案例背景,分组进行任务角色扮演,建立完善的故障处理流程评分标准。通过故障一般处理流程的情景模拟教学,以岗位实际问题为中心,以职业行为规范为基础,引导学生强化安全操作规程和安全意识,提升学生应急反应处理能力。

发挥高职院校应用型人才培养特点,创新人才培养与教学模式,合理整合利用现有教学设施条件,开发符合电梯职业技能需求的各项实践教学资源,有利于增强高职院校的社会服务能力,有利于提高学生的操作技能水平和职业素养。

【参考文献】

[1]刘向勇,梁海珍.电梯安装课程理实一体化教学探索[J].中国职业技术教育,2013(26)

【基金项目】2015年度广西职业教育教学改革立项项目(桂教职成(2015)22号)

电路设计开发流程范文6

企业简介

福州瑞芯微电子有限公司系国家认定的高新技术企业和集成电路设计企业,专业从事数字音视频、移动多媒体SoC芯片设计。公司产品主要用于个人移动信息终端MID、平板电脑、手机、电子书、信息机和PMP等。2006年至2008年,连续三年获得由信息产业部颁发的中国半导体设计领域的最高荣誉“中国芯”评选的最佳市场表现奖。2009年获“中国芯”评选的最佳设计企业奖。

芯片概述

瑞芯RK2818方案采用了ARM(微处理器)+DSP(数字信号处理器)+GPU(图形处理器)的芯片架构,65纳米生产工艺,支持流行的Android 2.1R2(Eclair)版本操作系统,并将在后期提供更新的2.2版本升级支持;RK2818方案选用DDRII内存,可支持128MB-5 12MB容量,软件运行流畅度显著提升,并支持24bitECC MLC闪存(2G-32GB容量)。瑞芯RK2818支持800×480,800×600,1024×600分辨率触摸屏,支持YouTube与其它在线视频、兼容720P高清播放,并支持HTML5视频播放、高速网页浏览与下载功能,满足用户对于Web2.0网络应用的需求;在扩展方面,RK2818支持Wi-Fi/3G模块(TD-SCDMA,WCDMA,CDMA2000IXEV-DO),覆盖各类无线网络模式,同时兼容2.0OTG与1.1HOST,并支持拍照和摄像功能,适应市场的差异化需要。

芯片封装形式:BGA 324pin

生产工艺:65纳米生产工艺

主要功能和技术指标

架构:RK2818(ARM+DSP+GPU)660MHz:

操作系统:Android 2.1R2(Eclair);

GMAP:支持(google);

GOOGLE MARKET:支持(google);

IM(Gtalk):支持(google)

Gmail:支持(google)

浏览:支持高速浏览器上网和下载功能;

3G:支持内置和外置3G模块(TD,WCDMA,EVDO);

在线视频:支持土豆,优酷的视频在线播放,支持HTML5视频播放,如live.省略;

全系列音频格式:包括MP3/WMA/APE/FLAC/AAC/OGG/AC3/WAV;

视频格式支持:Max.1280*720 MKV(H.264HP)AVI RM/RMVB FLV WMV9 MP4;

图片格式支持:Max.8000x8000 JPEG BMPGIFPNG;

第三方软件支持:QQ,MSN,IREAD,OFFICE,GAME等大量第三方软件支持;

升级功能:支持工具及在线升级等;

支持wifi通话:可以借助第三方软件,也可以自行构建协议和服务器实现;

USB:兼容2.0 OTG与1.1HOST。

本产品所获得的专利

已受理专利3项

二、硅谷数模半导体(北京)有限公司――超低功耗HDM 11.3发送芯片 ANX7150

企业简介

硅谷数模半导体于2002年成立,公司研发中心位于北京中关村,目前拥有员工100余人,80%以上具有硕士以上学历,研发工程师大多来自清华大学、北京大学、中科院等高等院校。硅谷数模成立至今,得到了海内外诸多风险投资的支持,并以此为依托获得了迅猛、巨大的发展速度。

硅谷数模主要为通信、PC、消费电子类厂商,提供高速接口芯片,从而克服其原有系统在带宽和成本上的瓶颈,极大限度地提高系统性能。迄今为止,硅谷数模的产品线已经覆盖面向数字电视等的高清多媒体接口HDMI,面向PC等设备的下一代显示接口DisplayPort,面向背板及系统问的高速互联的6.25Gbps SerDes,面向以太网的长距离传输的长距离以太网PHY和IP解决方案。

芯片概述

硅谷数模半导体(Analogix Semiconductor)针对便携式媒体设备推出超低功耗HDM11.3传输器芯片――ANX7150。ANX7150基于Analogix的CircuitDesign专利技术,将功耗降到了同类型芯片的10%以下,该芯片输出480p的视频时只有1roW,而在输出720p/1080i的视频时功耗也同样仅为2mW。ANX7150将HDMI接口芯片的功耗大大降低,使HDMI接口得以运用于便携式电子产品中。

动辄几百毫瓦的功耗问题一直是便携式产品在引用HDMI接口的主要技术瓶颈,该技术回收HDMI链路中一般会浪费掉的电力,并重新利用,使得芯片无需从设备电池中吸取能量,不耗损电池寿命,延迟设备续航时间。

芯片封装形式:48 pin QFN,80 pin LQFP,81baliBGA

生产工艺:TSMC 0.18μm工艺

主要功能和技术指标

NX7150在拥有极低的功耗和极强的兼容性的同时,支持HDM11.3和HDCP1.2标准,性能优越足以支持便携类电子的要求,其主要特性如下:

1.支持1080p,支持像素时钟高达165Mpixel/s;

2.24位数字视频输入模式,支持24-bit RGB/YCbCr4:4:4,16/20/24-bit YCbCr 4:2:2,8/10/12-bitYC Mux(ITU.601and 656)等多种模式;

3.支持多种先进的数字音频,包括S/PDIF(PCM,Dolby Digital,DTS),8声道12S(DolbyDigital和DVD―Audio),6声道1-bit音频;

4.每链路7.5 Gbps带宽

5.向后兼容DV11.1标准;

6.支持HDCP1.2内容保护;

7.软件可调的电源管理;

8.内建的自测试功能;

9.可编程的信号输出幅度调节和预加重功能:

10.支持1.8V和3.3V电压;

11.封装规格为:48-pin QFN(6*6mm),80-pinTQFP(14*14mm),和81-pin BGA(4.2*4.2mm):

本产品获奖情况

曾荣获第四届(2009年度)中国半导体创新产品和技术奖集成电路产品和技术奖项。

三、北京君正集成电路有限公司――应用处理器JZ4760

企业简介

北京君正集成电路股份有限公司于2005年在北京市中关村科技园区成立,自成立以来始终致力于国产创新CPU技术和处理器芯片的研制和产业化,目前已发展成为国内外领先的32位嵌入式处理器芯片及其相关解决方案提供商。2009年,君正被中国半导体协会评为“中国最具成长性集成电路设计企业”;同年,JZ4740获得第四届“中国芯”最佳

市场表现奖。

北京君正拥有全球领先的32位CPU技术和低功耗技术。针对手持应用和移动多媒体应用,北京君正创造性地推出了其独特的32位XBurst CPU技术。XBurst的主频、面积和功耗均领先于工业界现有的32位RISC微处理器内核。在同样工艺下,XBurst主频是同类产品的1.5倍,面积是同类产品的1/2,功耗是同类产品的1/4。

芯片概述

JZ4760是大陆本土首颗面向智能手机、平板电脑等移动设备的双核CPU应用处理器芯片,采用君正自主创新的XBurst双核CPU微体系架构,是国产CPU首次进人智能手机和平板电脑领域。JZ4760芯片CPU主频达600MHz,支持720P高清解码和图形处理功能,与同类芯片相比具有最优的性价比和最低的运行功耗,支持Android、Linux、RTOS等操作系统,适用于智能手机、平板电脑、移动互联网电视等移动互联网终端产品。

JZ4760凭借优异的性价比和低功耗优势,自2010年4月样片测试OK后,在Android智能手机、平板电脑、电子书等领域均有国内顶级客户选用JZ4760芯片开案。其中,上海展英通采用JZ4760芯片设计的智能手机进入量产阶段,这是全球首款采用国内AP芯片量产的Android智能手机,领先于MTK、瑞芯微、海思等国内处理器厂商的进度。

在芯片推出仅2个多月的时间里,JZ4760智能手机方案和平板电脑方案相继量产,JZ4760芯片出货量超过6万颗,销售收入达到365.9万元。面对国内AP市场每年超过一百亿元的市场空间,JZ4760市场前景广阔。

对国产CPU来说,产业化瓶颈已经打破,但应用领域基本集中在PMP、教育电子、指纹识别等细分市场并获得市场领先地位。如果国产CPU能够成功进入智能手机、平板电脑等主流市场,将是国产CPU继产业化成功后的又一重大突破。JZ4760芯片在移动互联设备的成功将是实现这一突破的关键。

芯片封装形式:BGA345

生产工艺:0.13um

主要功能和技术指标

JZ4760是一款高性能、高集成度、超低功耗的应用处理器芯片,内置强大的多媒体处理器、图形处理器和GPS基带接收器,支持DDR2 SDRAM和24位ECC校验,超低功耗,适用于智能手机、平板电脑、GPS导航仪等移动设备。

JZ4760基于君正创新的XBurst双核CPU微体系架构,CPU主频达到600MHz,支持多媒体指令集XBurst SIMD2,内置高效灵活的视频引擎支持多格式高清解码,H.264、ReM、MPEG4解码能力可达720P分辨率。内置音频CODEC和TV Encoder,集成了丰富的通用外设接口,同时集成多个SPI、SDIO接口用于功能扩展。

本产品所获得的专利

已受理专利2项

四、盛科网络(苏州)有限公司――高端以太网交换芯片CTC6048-Humber

企业简介

盛科网络(苏州)有限公司是由有多年高端芯片研发经验的归国留学生,以及来自华为、中兴等国内外知名公司的市场、管理和工程人员共同创办一家高科技创新型企业。2005年1月成立,注册资本988.9万美元。主要从事“自主IP/以太网路由交换核心芯片组及定制化系统解决方案的研发和产业化”,总部位于苏州工业园区。

经过近五年的技术积累,盛科在数据通信领域的技术已经处于中国领先,世界先进水平,拥有自主世界级竞争力的核心技术。到目前为止,盛科已成功开发3款具有国际先进水平的核心芯片,和3个系列成熟的定制化解决方案。

芯片概述

CTC-6048(Humber)是盛科自主研发的,具备完全自主知识产权的以太网核心路由交换芯片。该芯片性能和功能达到了国际领先水平,也是国内唯一的高性能以太网核心芯片。

该芯片是一款绿色节能的高性能、支持多业务(语音、数据、视频)融合、功能强大的IP包处理芯片。采用65nm工艺,工作主频575MHz,CPU接口位宽32位,数据位宽达到256比特,内部交换容量达到100Gbps。芯片内部包含多个MAC接口、数据入口处理引擎(IPE)、数据出口处理引擎(EPE)、报文数据通路控制(BSR)及交换网接口,网络侧提供48个10/100/1000M以太网接口或8个万兆以太网接口,上联口提供16根高速SerDes,可以与交换矩阵互联,或提供4个万兆以太网接口。每条SerDes功耗小于100毫瓦,设计技术和制造工艺均达到国际一流水平。

芯片提供了二层,三层,MPLS,城域以太网等多种先进的协议和技术。可广泛应用于城域以太网,PTN,三网融合,无线回传,工业控制等多个领域。

芯片封装形式:FC-PBGA1520

生产工艺:65nm工艺

主要功能和技术指标

强大的处理能力

出色的交换能力

先进的工艺设计

硬件集成多种先进功能

完全支持IPv4和IPv6双栈处理

强大的QoS功能

领先的以太网OAM&APS

丰富的安全功能

方便的统计功能

标准规格

本产品所获得的专利

已受理专利24项;已获取专利1项。五、北京华大信安科技有限公司――基于ECC的客户端安全芯片IS32U256A

企业简介

北京华大信安科技有限公司(简称“华大信安”)成立于2005年3月,注册资本为1670万元,公司的前身海南信安数据系统有限公司(简称“海南信安”)创建于2000年5月,是以椭圆曲线密码(ECC)算法理论及应用技术研究为主的信息安全企业。

公司的主营业务如下:

信息安全芯片开发与销售、信息安全IP核设计与销售;

信息安全芯片设计服务、信息安全应用技术服务;

基于安全芯片的应用产品开发与市场推广。

华大信安已经成为信息安全领域中拥有自主知识产权密码和算法核心技术的集成电路设计企业,获得了《高新技术企业批准证书》和《集成电路设计企业认定证书》。公司自成立至今一直是商用密码生产定点企业和销售许可企业,具有设计开发、生产和销售商用密码产品的合法资格。

芯片概述

ECC是一种主流的公钥密码算法,可以广泛应用于需要信息加密和认证的各种领域中。由于ECC相对于目前主要应用的公钥密码算法一RSA具有全方面的技术优势(更强的安全性、更高的实现效率、更省的实现代价),已经被诸多国际和国家标准组织采纳为下一代的公钥密码算法标准(IEEE P1363、ANSI X9、FIPS、ISO/IEC和IETF等),逐步取代RSA的趋势日趋明显。

华大信安作为第一完成单位,参与了ECC国家标准算法(sM2)的制定,为SM2算法贡献了具有自主知识产权的核心技术成果。SM2将在我国电子

政务、电子商务、网络银行、数字电视条件接收系统(CAS)、数字版权保护(DRM)、可信计算、移动通讯安全等领域得到广泛应用。

芯片封装形式:LQFP48、LQFP44、SOP24、SSOP20、模块封装

生产工艺:HJTC 0.18um PFLASH

主要功能和技术指标

产品执行国家标准密码算法:SM1、SM2、SM3、SM4和SSF33。

产品执行国际标准密码算法:IEEE P1363、FIPS186-2、ANSI X9.62。

本产品所获得的专利

已受理专利5项;已获取专利4项。六、北京中电华大电子设计有限责任公司――802.11n全集成射频心芯片

HED09W06RN

企业简介

北京中电华大电子设计有限责任公司(以下简称华大电子)成立于2002年6月,其前身为中国大陆第一家集成电路设计机构一中国华大集成电路设计中心。2009年9月,华大电子成为香港上市公司中国电子集团控股有限公司(00085.HKSE)的全资子公司。

华大电子是专业从事集成电路设计开发销售以及提供解决方案的集成电路设计企业,产品主要应用在智能卡以及无线通信领域。我们经常使用的第二代居民身份证、社保卡、加油卡、电信卡、购电卡、交通卡、无线网络设备等,无不嵌入华大电子的芯片产品。

型号:HED09W06RN

芯片概述

HED09W05SNA是一款高集成度,高性价比,支持802.11n 1T1R的WLAN网络接口控制器,内部集成了USB 2.0接口、PCI接口、MAC、BB、ADC、DAC,符合GB15629.11-2006、IEEE802.11a/b/g/e/i/n draft4.0/wapi 2.0标准。本款芯片采用双总线结构,分别用于寄存器控制和数据传输,有效提高芯片的性能,降低芯片的设计难度。

这款芯片集成了USB 2.0和PCI两种主机接口,分别对应LQFP-80和LQFP-144两种封装形式,能够满足客户不同主机接口下的应用要求。包括USB 2.0,PCI,Mini-PCI,Cardbus等。

HED09W05SNA作为可以支持802.11b/g/n的芯片,它支持DSSS(直接序列扩频)以及OFDM(正交频分复用)调制方式,具备良好的数据解忧能力,支持多种不同的数据传输速率。支持normalguard interval和short guard intmval。最高的物理层速率为150Mbps。

HED09W05SNA在芯片安全方面,在b/g/n模式F,支持WEP64、WEP128、TKIP、CCMP、WAPI加密。对于11n物理层速率下的发送帧,采用WEP64、WEP128、TKIP方式的加密帧,不支持A-MPDU聚合。CCMP、WAPI两种加密方式下数据传输性能和开放模式下传输性能基本相当。

HED09W05SNA芯片具有机制,在USB接口下将PCI模块节能,在PCI接口下将USB接口节能。在两种主机接口下,都可以软件控制本芯片进行节能和控制片外RF进行节能。其次还可以自适应的根据工作模式进行时钟管理,以最大限度的节省站点系统的能耗。此外,它还支持国际标准限定的省电模式:BSS中的PS-POLL节能机制,802.11eU-APSD节能机制,WiFi WMM-PS节能机制,从而使整个系统实现低功耗。

HED09W05SNA芯片支持软AP功能,可以实现同时组建5个SSID网络,实现5个独立AP的功能。支持建立多组播网络功能。可以实现作为STA加入别的网络的同时,自己又作为AP建立BSS网络的功能。

HED09W05SNA支持PIN Code WPS方式,从而让用户采用“傻瓜式”式操作即可以实现加密的完全网络,保证信息的安全性。

HED09W05SNA在USB接口形式下,其固件可以来自片内ROM,也可以来自使用12C或者SPI访问的片外EEPROM,提供的方式灵活,方便用户做更为特殊的开发。来自12C或者SPI的固件加载支持CRC检测,CRC检测不通过将进行最多3次的重复加载,保证了固件加载的可靠性。

本产品是国内首款支持802.11n标准的芯片产品,占据了国内领先地位,在国际业界达到了中游产品水品,对Atheros、Marvell、Ralink等知名WLAN芯片提供上在国内市场构成巨大竞争。推进了WAPI国家标准的产业化进程,加快了我国自主设计开发的WLAN核心芯片组的产业化,推动自主的无线局域网产业顺利发展。

芯片封装形式:LQFP80

生产工艺:130nm

主要功能和技术指标

OFrequency range:2.4~2.5GHz(14通道)

PLL/VCO累积噪声:0.5degree integration PN-(40dBc)

OPLIJVCO调整步长:80Hz/step

OPLL/VCO switch时间:

Low Pass Filter:7~22MHz(支持40MHz模式)

RX/Tx EVM:RX < -33dB;TX < -28dB

@13dBm Balun output )

PA Power: > 13dBm @ 54Mbps

RX/TX gain control range:RX: 100dB

-10dB - 90dB ) ;TX: 25dB ( -15dB - 10dB )

RF input range: -65dBm ~-5dBm@28dB SNR

NF: - 5 dB

RX BB output: Rx BB output: Vrms> 300mV

Vpp: 848mV )

Tx BB input:Tx BB input: Vrms> 100mV

Vpp: 283mV )

Crvstal tolerance : About +/- 2ppm

LO frequency stability: +/- 1KHz

Rx gain switch time : < 200ns

RXIN ( ADC common volt. ) :0.6V, 0.9V, 1.25Vthree mode

TXIN ( DAC common volt. ) :Support all cases( =0.7V bypass Mode )

Tx switch time : About 600ns

Power Consumption: 1RX - 70mA ( 126row );1TX~500mW

七、美新半导体(无锡)有限公司――新型磁传感器MMC214 MMC3140

企业简介

美新半导体(无锡)有限公司是一家成立于1999年由海归高端人才赵阳博士创办的企业,是全球首家将微电子系统和混合信号处理电路集成于单一芯片的惯性传感器公司,其电子微机电、微加工集成技术目前居全球领先水平。美新公司2007年在美国纳斯达克上市。

美新共有员工205人,其中研发人员46人,公司有博士5人,硕士15人。集中研发各类MEMS传感器、应用方案及系统解决方案;随着物联网在国内的兴起,公司正在积极开发国际先进的无线传感网系统解决方案,为物联网在国内的顺利发展提供核心技术及器件。公司目前申请发明专利共59项,拥有发明专利22项、实用新型专利10项。

芯片概述

新型MEMS磁传感器广泛用于移动消费类电子产品(如手机)与汽车电子、工业应用等高端传感器件。目前市场容量超过10亿美元,普通磁传感器由于存在体积大、功耗高、检测分辨率低、第三轴磁性传感灵敏度差等缺点已不能满足高端市场需求。本项目采用MEMS技术和CMOS大规模标准集成电路工艺,制备出体积小、重量轻、低成本、可批量生产的新型磁传感器,可以和Ic实现系统集成,并能扩展集成其它MEMS传感器。公司开发的新型MEMS磁传感器技术性能指标达到国际先进水平,填补国内空白。项目的实施对于支持江苏省整个MEMS产业发展,以及相应汽车与消费电子配套产业发展都将起到积极作用。

随着CMOS技术和MEMS技术的发展,微电子机械系统(MEMS)制造技术为磁传感器的小型化、微型化奠定了可靠的基础。它实现了直接将磁传感器件与CMOS电路集成到同一封装体中,降低了器件成本,同时具有非接触测量、高可靠、坚固耐用、测量灵敏度高等特点,能够完成许多常规尺寸磁传感器不能完成任务,是磁传感器件发展必然趋势。

新型磁传感器将消费类电子和汽车电子作为目标市场,技术发展方向为:

1)采用标准CMOS大规模制造工艺制备磁数模混合信号处理电路,从而有效降低生产成本;

2)优化芯片设计,有效降低芯片功耗和芯片尺寸,使其适用于各类低功耗要求的手持式设备;

3)开发设计与MEMS磁传感器相匹配的嵌入软件,采用软件自动校准传感器,同时可以动态地补偿磁干扰引起的误差,能够更有效为用户提供精确与便捷的应用解决方案。

目前,仅有国外PNI、HoneyWell、Aichi等跨国大公司能够生产新型MEMS磁传感器,国内还没有一家厂家能生产出类似的磁传感器。国外公司在磁传感器方面已申请多项专利,形成对我国MEMS磁传感器发展的专利壁垒。

美新公司开发的新型MEMS磁性传感器,性能达到并部分超过国际先进水平,打破了国际跨国大公司的技术壁垒,填补国内空白。同时项目的实施将大大提高我国MEMS技术发展,增加电子信息产品国际竞争力。

芯片封装形式:采用柔性基板进行z轴折弯封装

生产工艺:塑封结构

主要功能和技术指标

实现芯片低功耗设计,使MEMS磁传感器的降低工作电流20%;

磁传感器尺寸进一步缩小为3mm×3mm×1.0mm;

开发出磁传感器的新型校准算法,实现自动校准传感器,动态补偿磁干扰引起的误差。

实现磁传感器和加速度计的在同一封装内系统集成;

设计出两种传感器集成系统的智能算法,提供系统模块应用软件。

本产品所获得的专利

已受理专利15项;已获取专利3项。

八、华芯半导体有限公司――2Gb大容量动态存储器芯片

企业简介

山东华芯半导体有限公司成立于2008年5月,注册资本3亿元,是山东省政府确定的集成电路龙头企业。公司总部位于济南,并设立西安华芯半导体有限公司(存储器研发中心),在硅谷、慕尼黑和香港设立合作研发中心。

2009年5月,华芯成功收购德国奇梦达科技中国研发中心,跨越式拥有了世界先进水平的存储器设计团队,获得了先进的软硬件设计平台和高水平的分析测试实验室,一举成为中国领先的半导体存储器集成电路设计研发企业。

公司拥有近百人的国际化研发团队,其中外籍员工7人,归国高层次人才8人,国内知名院校硕士学位以上毕业生占85%。

芯片概述

华芯DRAM芯片是中国自主品牌的高端DRAM产品,在功耗与性能上有明显优势。目前广泛应用于服务器、计算机、笔记本电脑、高清电视、机顶盒、上网本、平板电脑(PAD)、移动信息终端(MID)等产品。

华芯DRAM芯片采用业内领先的BWL(埋藏字线)技术进行设计,在相同工艺水平下,可以提供更优异的性能和更低的功耗。从晶圆到颗粒全面的品质管控,通过严格的测试流程进行筛选,确保产品的稳定性和可靠性。

芯片封装形式:TFBGA60和TFBGA84

生产工艺:12英寸65nm掩埋字线工艺

主要功能和技术指标

产品完全满足JEDEC DDR2标准

主要性能指标:

芯片尺寸:9.668mm×10.384mm

芯片容量:2Gbid片

数据率:800Mhz-1066Mhz

标称工作电压:1.8V,可选低电压1.5V工作模式

静态功耗均值5.0mA

最大动态功耗均值125mA

本产品所获得的专利

已受理专利5项;已获取专利1项。

本产品获奖情况

(Ic CHINA)最佳优秀展品奖九、天津市晶奇微电子有限公司――视频监控用大动态范围低照度CMOS图像

传感器BG10365

企业简介

天津市晶奇微电子有限公司由留学归国博士发起,致力于设计开发世界一流水准和完全自主知识产权的高端CMOS图像传感器芯片和相应相机产品,以安全监控、机器视觉、数字医疗照相等中高端市场为主要目标,打破日美公司对于国内中高端图像传感器芯片市场的完全垄断;依靠具有完全自主知识产权的设计技术和不断提升的生产工艺,开发出达到并超过CCD性能指标的高品质CMOS图像传感器,带动国内数字照相产业的发展。

自公司成立以来,已经研发成功5款具有国内一流水平的CMOS图像传感器芯片,其中两款属国内创新,国际先进。先后申请中国发明专利4项,已经获批一项;获得集成电路设计布图保护5项。先后承担国家级、省部级科研项目多项。

芯片概述

BG10365是晶奇完全自主开发的视频监控用大动态范围低照度CMOS图像传感器。在动态范围、暗光特性以及噪声控制方面采用了多项专利技术,使其达到了目前占据国内监控市场主流的Sony同类产品性能指标,成本和售价明显降低;同时通过开放功能接口,保证后端相机系统厂商具有独立开发的可能。这对于打破进口产品的技术垄断和开发依赖具有重要意义。

与市场同类产品相比,BG10365具有的主要特点包括:

(1)全并行组合滚筒曝光方式,保证在获得无

失真的运动图像同时具有优秀的暗光特性。通过采用世界首创的5T/4T像素兼容专利技术,对于运动物体的拍摄采用全并行曝光,而在黑暗环境下自动切换到滚筒式曝光模式;使得BG10350同时可以适应各类应用场合;

(2)BG10365内部采用了多项专利的噪声消除技术,暗光特性优异;

(3)高达120fps的拍摄帧频组合全并行曝光使其可以用于机器视觉、汽车电子等方面的使用。

(4)丰富的接口控制保证相机开发商针对应用特点进行图像处理软件软件开发。

芯片封装形式:CLCC/PLCC 48 Pin

生产工艺:0.18um CIS Process

主要功能和技术指标

1、D1分辨率720*576

2、高品质0.18um CIS工艺

3、5T像素结构,全并行曝光;

4、兼容4T工作模式,滚筒式曝光;

5、全分辨率最高帧频120fps,子窗口采样最高750fps;

6、彩色/黑白输出;

7、全分辨率功耗

8、片上lo-bit ADC;数字/PAL/NTSC输出;

9、宽动态范围控制;

10、兼容12C的SCCB控制接口。

本产品所获得的专利

已受理专利4项;已获取专利1项。

十、北京东方联星科技有限公司――多系统兼容卫星导航芯片OTragk-32

企业简介

北京东方联星科技有限公司(简称“东方联星”)是注册于北京市海淀区的高新技术企业,公司由具有多年美国硅谷公司工作经验的归国人员创办,专业从事自主知识产权的卫星导航核心技术产品的设计、开发、生产和销售。

东方联星植根我国自主卫星导航产业链的最上游,2008年即批量生产北斗多模卫星导航芯片,引领了中国卫星导航产业界的进步,我国自此拥有了卫星导航最核心的技术。目前公司已批量生产的主要产品包括:北斗多模卫星导航芯片、商性能北斗多模接收机、卫星导航与惯性导航组合导航系统、抗干扰卫星导航系统、卫星导航多星座模拟器、开发实验设备等6类40余款定型产品。各型产品已在我国航空、航天、航海、测量、通信、电力、气象、车载、手机等领域上广泛应用。

北京东方联星科技有限公司致力于高端北斗多模卫星导航应用系统的设计、生产和销售。我们以高新的技术,优秀的团队,完善的管理,努力为国内外用户提供更高性能的产品、更为优质的服务。

芯片概述

OTrack-32是国内首款成熟商用的多模兼容高性能卫星导航芯片,采用高速信号处理引擎技术,满足高性能应用各项指标要求,可同时接收北斗二号、GPS、GLONASS卫星信号,实现多系统联合导航精确定位、测速和授时。

OTrack-32芯片实现了当今世界上最快速的1秒热启动、35秒冷启动,稳定的1秒重捕获;高达每秒20次的真值定位;0.5米差分定位精度;5米单点定位精度;高性能架构双32通道;宽温工作能力;高定位更新率;单一芯片内集成了北斗二号、GPS、GLONASS三系统导航定位功能;高可靠、抗干扰;适应恶劣环境,在严格的地面测试和多种载体动态试验中表现出了优异的性能。

OTrack-32为东方联星公司基于自主技术研发,具有完全独立的知识产权,与国际同类型产品相比,用户的使用安全和服务支持得到更强有力的保证。该芯片已大批量生产,解决了GNSS芯片的大规模供货问题。在专业导航、测量、授时等专业导航领域受到用户欢迎。

芯片封装形式:QFNS8

生产工艺:0.18微米(μm)cMOS

主要功能和技术指标

接收频率:GPS L1/GLONASS L1/BD2 B1B2

通道数:并行32通道

重捕获时间:

热启动时间:1秒

温启动时间:30秒

冷启动时间:35秒

单点定位精度:5米(CEP95)

差分定位精度:0.5米

测速精度:0.1米/秒

1PPS:±100纳秒

定位更新率:1Hz、5Hz、10Hz、20Hz

供电:1.8VDC内核,1.8~3.3VDCI/O

功耗:90毫瓦(50mA@1.8VDC)

尺寸:10.0×10.0×0.8毫米

重量:0.25克

工作温度:-40℃-+85℃

行业技术标准

ICD-GPS-200C;BD-ICD-01-2.0

本产品所获得的专利

已受理专利3项;已获取专利2项。