前言：中文期刊网精心挑选了集成电路后端设计流程范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
集成电路后端设计流程范文1
关键词:STIL; EDA; IEEE
1STIL简介
STIL是Standard Test Interface Languagefor Digital Test Vector Data.的简称,它是一种联系EDA(集成电路设计端)和ATE(集成电路测试端)的通用接口语言。
近十年来,各集成电路制造商在考虑前端设计、后端仿真,直到产生测试数据的时候都有各自的一套流程以及相对固定的数据格式(如图1所示),举例来说,对于一个新的产品,要产生ATE可以识别的测试数据(程序),必须取决于使用何种EDA工具,集成电路厂商使用何种格式的数据来仿真测试,以及在最终选择那个厂家/型号的ATE来进行实测。我们可以看到,在这一过程中并没有一个统一的标准,使得各个集成电路厂商的仿真数据和ATE的测数据之间需要互相转换,而STIL的出现使这一过程变得简单而迅速(如图2所示)。
无论使用哪种EDA工具,都可以通过STIL转换到各大厂家的ATE设备上使用,这种标准化的流程有利于:
(1)缩短整个从设计到测试的周期;
(2)减少中间环节,减少因为标准不一而发生错误或不兼容的可能性;
(3)便于调试和维护;
(4)扩大可测性设计(Design for Test,DFT)的使用范围。
2STIL的构架
2.1 STIL的使用模型
图3 是一个STIL的基本使用模型和流程。从逻辑仿真或ATPG产生STIL格式的数据,通过Manipulation工具产生后一步ATE需要的转换规则和指令,通过ATE的翻译工具/编译结合这些规则和指令就可以产生两方面的测试文件/代码:Diagnostic(用于调试),测试向量文件。另外,从ATE得到的测试结果也可以以一定的格式送回到EDA段来帮助分析和调试。
2.2 STIL的基本构架
2.2.1 IEEE Std. 1450-1999
IEEE1450-1999主要包括以下3部分内容:
(1) EDA环境到ATE环境的大容量的数字信号测试的向量文件的变换。
(2) 定义数字信号测试的向量所对应的被测元器件(Device under Test,简称DUT),pattern,format和timing。
(3) 产生像SCAN,BIST这样的结构测试的向量文件。
图4是一个500ns周期的输入信号波形在STIL中的描述。值得注意的是“0”“1”并不是通常我们理解的“低”或是“高”。在STIL里它们被称为波形变量(waveform char),在实际使用的时候可以是0-9,或是a-z的任意符号。只要是在ATE能力允许的范围内,波形的种类也没有限制。
图5是一个500ns周期的输出信号波形,即需要ATE进行采用的信号在STIL中的描述。CompareHigh/CompareLow,CompareHigh Window/ C- ompareLowWindow分别对应高/低的时间点采样和时间段采样。
2.2.2 IEEE Std. 1450.2
IEEE1450.2是STIL中对于DC参数的设定,主要包括以下3部分内容:
(1)集成电路电源参数设定
(2)各I/O引脚( pin)的电压/电流参数
(3)集成电路的上下电顺序。
2.2.3 其它IEEE标准
上面两类基本的参数构成了STIL基本的框架,此外,以下标准是最新制定完成或正在制订的标准:
(1)1450.1(Design Environment)
增加了Variable clock,pattern的burst功能,pattern中互相调用的实现。
(2)1450.6(CTL)
嵌入式内核的测试标准。
(3)1450.4, 5
标准测试流程
(4) 1450.7
标准混合信号测试规范
3STIL的现状和总结
3.1 现状
目前,STIL在欧美和日本等集成电路产业发达国家已经普遍使用。在美国,Intel,IBM,TI,Freesacale,NS等巨头已经纷纷采用STIL来作为集成电路设计到测试的标准数据格式。在日本,以Toshiba为首的集成电路制造大厂也在积极推动STIL成为业界标准。
另外,有关STIL的一些产品也开始使用。例如,目前Synopsys的TetraMAX,Mentor的FastScan和Cadence EncounterTest已经同时支持WGL和STIL。
3.2总结
1)STIL成为EDA-ATE间的标准接口是大势所趋。
2)集成电路产业链各部分都在为STIL开发新的工具和产品。
参考文献
[1]IEEE Std 1450-1999(Basic STIL).
[2]IEEE Std 1450.2 (DC Level).
[3]IEEE Std 1450.1-2005 (Design).
[4] IEEE Std. 1450.6-2005 (CTL).
集成电路后端设计流程范文2
【关键词】数字集成电路；设计方法；同步数字系统
【中图分类号】TN402【文献标识码】A【文章编号】1006-4222（2016）04-0197-02
数字电路设计是一个正在不断发展着的学科，针对其设计方法一般包括了两种：①同步设计；②异步设计。从目前市场上的产品来看，大多数的数字电路都是采用同步设计的设计方法，究其原因，同步设计主要元器件是触发器，该技术较为成熟。但是随着人们需求的不断变化，异步设计也已经开始慢慢走近人们的视野之中。本文将首先对数字电路的设计流程进行简单的论述。
1数字电路流程设计
伴随着熟悉电路的发展，慢慢的，它已经有了较为完整的体系，主要包括了系统架构、RTL设计、综合优化、布局布线、版图设计等几个方面。下面依次对这几个方面进行介绍。系统架构是整个设计最基础的环节，同时也是十分重要的环节，因为只要有了一个好的系统构架那么设计起来就会十分的方便。在这个环节中需要对模块进行划分，同时也需要对接口进行定义等。下一个环节便是RTL设计。这一环节是核心环节因为在这一阶段需要用相应的语言来将电路描述出来。综合优化就是将RTL转化为相应的硬件电路。这个环节中往往是和工艺厂商进行合作，从而搭建出合适的电路。数字电路的布局布线与模拟电路相比要简单许多，因为很对芯片制造后，生产者就会给出基准单元库。然后利用EDA软件，根据这些相应的限制自动布局布线。最后一个环节也就是版图设计环节。就是在布局布线设计完成之后，结合基准单元生成具体版图，然后通过验证后，教给工厂代加工制造芯片。
2同步数字系统设计
在文章开始，笔者就提到同步设计法受到众多设计人员的青睐。下面本文就将严格按照上文中提到过的几种设计阶段对同步设计法进行详细的介绍：
2.1同步电路的优越性
之所以被称之为同步系统就是因为触发器的状态是有统一始终控制的。各个存储状态的改变都是在时钟的控制之下完成的。所以同步系统具有着多种好处。①同步电路保证各个存储单元都有着相同的初始态，并且只有在时钟沿到来之时，存储单元的状态才会发生转变，这样很大程度上就使得电路较为稳定，能够避免温度等对电路的影响。②能够很容易实现流水线，对于提高芯片的效率等方面具有较大的好处。
2.2触发器
触发器是同步电路的基本单元，尤其指的是D触发器。对于触发器而言，最重要的特点就是只有当时钟沿到来的时候，触发器才会将存储状态转变，也就是将数据端的数据保存起来。当时钟沿不到达时，触发器不会采取动作，这样就是同步电路较为稳定的原因之一。触发器在组成时，可以采用MOS管进行搭建，也可以采用简单的逻辑器件进行构建。
2.3RTL级描述
由于数字电路需要具备的功能越来越多同时规模也变的越来越大，那么系统这一理念也变得越来越强大。使用Ver-ilogHDL可以对系统进行行为级以及RTL级描述。行为级描述就是为了确认系统是否可行、可靠，同时也会检查算法是否正确。在进行RTL级设计的时候需要注意到描述的可综合性以及测试验证功能的完备性。描述的可综合性详细来说就是设计人员大多使用mod-elsim进行编译仿真。这款软件虽然简单实用，但同时也具备着不容忽视的弱点，就是VerilogHDL的容错性较强，不能区分出行为级描述以及RTL级描述。这就意味着设计人员的设计最终可能无法被综合成硬件电路。为了解决这一问题。设计人员就需要多多关注指令都能够被综合成什么样的电路，同时关注哪些指令不可被综合。RTL级描述中，功能需要是完备的。这就比可综合性困难的多。因为到目前为止并没有能保证功能完备性的验证体系。为了避免这个问题的出现。设计人员需要从以下的方面入手：①对于系统级规划中模块尽量按照其功能进行划分，这样就能够在进行RTL级描述时严格按照规划设计。②保持良好的编程习惯。③成立专人的测试部门，这样既有测试人员又有着设计人员。在测试人员的把关之下，很多的问题以及漏洞就会被发现。
2.4利用DesignCompiler综合优化
DC综合这一过程是数字电子线路设计的前端。在这个综合设计的过程中那个，DC需要进最大的努力进行优化，但是这之后可能依然有一些违例路径的存在。这时候就需要人工返回RTL级，进行修改然后再综合，不断的循环。
2.5利用SOCEncounter布局布线
同步数字设计的后端就涵盖了布局布线、时序验证、后仿等多个环节。对比模拟电路，数字电路布局布线较为简单尤其再利用一些软件之后能够大大的减轻人们的压力、提高工作效率，节省时间。
3小结
本文对于数字电路设计方法之中的同步设计法进行了详细的介绍，同时对于在设计过程中可能出现的问题以及解决方案都进行了论述，希望对于今后设计人员对数字电路的设计有所帮助。
参考文献
[1]孔德立.数字集成电路设计方法的研究[D].西安电子科技大学，2012.
[2]陈明亮.数字集成电路自动测试硬件技术研究[D].电子科技大学，2010.
集成电路后端设计流程范文3
关键词：本科教育；微电子；课程体系；结构优化
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）04-0033-03
一、引言
微电子技术是随着集成电路，尤其是超大型规模集成电路而发展起来的一门新的技术。微电子技术包括系统电路设计、器件物理、工艺技术、材料制备、自动测试以及封装、组装等一系列专门的技术，是高科技和信息产业的核心技术。微电子产业是基础性产业，对国民经济有着巨大贡献，并渗透到其他很多学科，是发展现代高新技术和国民经济现代化的重要基础。作为电子通信类高校，南京邮电大学建校近50年来，正朝着信息科技类大学进军。随着电子、通信和信息等产业的飞速发展，国内外都需要大量的微电子学人才，我校成立微电子学专业，旨在为我国的ASIC设计方面，培养急需的人才[1-6]。我国“十五”计划纲要明确提出大力发展半导体集成电路产业，为了满足社会的发展和需求，我校微电子专业成立于2001年，并于2007年招收第一批本科生。在学校各级领导的重视和关心下，专业建设取得了飞速发展。本科人才培养方案是各专业人才培养目标、培养规格以及培养过程和方式的总体设计，是学校组织本科教学、规范教学环节、实现人才培养目标的纲领性文件，对人才培养质量具有决定性的影响。当今的高校教育不仅需要培养大量理论基础较扎实、具有开拓创新精神的专业型人才，也更需要培养大量工程应用型人才。所谓“应用型人才”主要是指德、智、体、美等方面全面发展的，能够将专业知识和技能应用于所从事的专业社会实践的高级专门人才。“应用型人才培养模式是以能力为中心，以培养技术应用型专门人才为目标的”。它更加注重的是实践性、应用性和技术性。即基础知识比高职高专学生深厚、实践能力比传统本科生强，是本科应用型人才最本质的特征。本科应用型人才培养模式是根据社会、经济和科技发展的需要，在一定的教育思想指导下，人才培养目标、制度、过程等要素特定的多样化组合方式。
二、深化完善本科教学体系改革的措施探讨
人才培养方案制（修）订工作对于学校实现人才培养目标、进一步深化完善本科教学体系改革具有重要意义，人才培养方案制（修）订需要全面贯彻国家中长期教育改革和发展规划纲要，认真落实教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见等文件要求，不断适应国家和社会发展需要，进一步深化教育教学改革，优化人才培养过程，提高人才培养质量，促进学生全面发展。具体的改革措施探讨如下。
1.进一步明确本专业的特点和优势。培养方案是高等学校实现人才培养目标、开展人才培养工作的总体设计和实施方案，为全面贯彻教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见，以执行最新颁布的普通高等学校本科专业设置管理规定为契机，推动我校新一轮专业建设和教学改革，以不断适应知识经济、科技、社会发展对各类高素质创新人才的需要，根据我校教育教学改革的实际，及时总结人才培养经验，以“本科教学工程”建设工作为抓手，积极参与教育部“卓越工程师教育培养计划”及“工程教育专业认证”，进一步更新教育观念，深化教育教学改革，提高本科教育质量，构建和完善适合我校办学指导思想、具有我校办学特色的本科创新人才培养体系，根据新《目录》规定的各专业培养目标、培养要求、主干学科、核心课程、主要实践性教学环节、主要专业实验，紧密结合近年“本科教学工程”改革实践，开展本科专业培养方案的修订。本专业培养适应社会发展需要，道德文化素养高，社会责任感强，身心健康，掌握扎实的自然科学基础知识和必备的专业知识，具有良好的学习能力、实践能力、专业能力和创新意识，能在微电子器件、工艺和集成电路设计及相关的电子信息科学领域从事科学研究、产品研发、工程设计、技术管理等工作的专门技术人才。主要专业方向为微电子器件、工艺和集成电路设计。注重集成电路设计、集成电路版图设计、微电子器件设计和MEMS设计。
2.课程设置进一步优化。课程的设置是否合理对人才的培养起到了至关重要的作用，尤其是现今提出的对专业人才的更高要求，需要进一步优化课程体系，合理安排课程内容。首先，在课程设置方面，当前，南邮本科微电子专业经过几年的发展，取得了不少成绩。但世界范围内微电子产业飞速发展的特点决定了高校微电子学科的教学必须紧紧跟随产业发展的步伐。我们在看到以前所取得的成绩的同时也必须看到其中所存在的一些问题，并积极进行改革创新。我校的微电子专业在设立初期，经过各方专家的反复讨论和论证，建立了一套统一的专业课程和教学大纲。这套课程满足该专业最基本的专业要求。但由于微电子专业设立时间不长，仍属于起步阶段，由于硬件条件和师资力量的缺乏和不到位，无法设立多样的课程体系和科目，所以目前的教学仍然是基本上按统一的教学大纲和教学要求组织。随着学校办学规模的扩大，通达微电子学院的设立，选修微电子专业课程的学生人数不断增加，原有的教学课程体系和科目还需要进一步细化、深化、推广。为此，在课程设置上，我们必须对已经投入使用的培养方案进行分析和总结、不断地进行修订和完善，将整个学科的课程结构体系、到具体到每一门课程的知识体系，都进行优化设计，以期在最短的学时内使学生掌握牢固的知识。最终使学生获得以下几方面的能力：掌握扎实的数学、物理等方面的基本理论和基本知识；系统掌握量子与固体物理、半导体物理与器件物理、半导体集成电路设计和制造的基本知识，具有独立进行微电子器件、工艺和集成电路设计的基本能力；了解电子信息类专业的一般原理和知识，受到科学实验与科学思维的训练，具有本学科与跨学科的科学研究与技术开发的基本能力；在综合类实践、实验中具有较强的独立设计、分析和调试系统的能力，能够完成综合性和探索性工作的能力；养成良好的学习习惯，对终身学习有正确认识，具有不断学习和适应发展的能力；其次，对于理论课程的内容，针对南京邮电大学的学科特点和电子科学与工程学院的实际情况，以及本专业的特色建设，主要专业方向为微电子器件、工艺和集成电路设计。注重集成电路设计、集成电路版图设计、微电子器件设计和MEMS设计。以能力培养为基础来设计，并考虑学生毕业后从事的职业，根据工作的要求对教学中的课程进行专项的能力和综合能力培养。在通识教育类课程中设置了高等数学、大学物理、物理实验、程序设计等。专业教育类课程中设置了信号与系统、数字电路与逻辑设计、模拟电子技术及电工电子实验等。这些是所有涉及到电类专业的学生都必须学习的课程。在微电子专业的专业课中安排了固体物理、半导体物理、半导体集成电路工艺、半导体器件物理、通信原理，这些课程都是基础理论课程，是为微电子专业的学生打下基本的专业基础。考虑到工程认证的需要，在集成电路与CAD的课程设置上，专门增加了16小时的实验，加强学生的实验和操作技能。在集成电路分析与设计的课程设置中，专门将模拟和数字分开，设置了各48小时的模拟集成电路分析与设计、数字集成电路分析与设计，这不同于其他院校的课程设置，应该也算是我专业的一个特色和优势。使学生掌握初步的集成电路设计知识，加强了学生的集成电路分析和设计的能力。除了已经设置的32小时的VLSI设计实验课和32小时的微电子专业实验，还增加了32小时的工艺实验，这也大大加强了实验和上机比例。具体来讲，已经在建设的ASIC设计实验室的基础上开展了ASIC设计实验课程的教学，并筹备建立了微电子专业实验室，拥有了一批工作站、计算机等硬件资源和ISE、MAXPlus II、Synopsys Cadence等软件资源、学会一到两种EDA工具的使用方法。建设微电子器件和半导体物理专业实验课程，在广泛调研的基础上购置了必要的仪器设备、编写了实验教程、开展了半导体材料实验和晶体管测试实验；基于以上措施，建立一整套完备的、覆盖微电子产业前端和后端工序的微电子实验课程体系。开展了器件和工艺设计实验。掌握一定微电子实验能力是微电子专业本科生应当具备的基本素质。在微电子专业的专业选修课中设置了VLSI版图设计基础、片上系统设计、微电子器件设计、MEMS与微系统设计、新型微电子器件、通信集成电路等多门课程，涵盖了微电子方向的器件设计、电路设计、工艺设计等各个方面。更好地体现了应用型人才的培养方向和目标。再者，实践课程的内容上，由于微电子专业是一个实践性较强、实践内容多的专业，从集成电路的生成流程来看，其实践内容包括系统和电路设计、器件设计、工艺设计、版图设计、实际流片和测试。实践课程的设置对培养学生解决问题能力、判断能力和创新能力极为关键；需要工程认证的专业的实验实践课程必须要达到30%以上。因此，还拟通过建立微电子专业实验室，开设微电子和半导体测试实验课，在培养学生理论知识的同时，加强实践能力的培养，培养既有较深理论基础，又有一定动手能力的全面发展的学生。在实践型环节的课程设置中，通识基础课和学科基础课中安排了电类学科所必须的程序设计、电装实习、电子电路课程设计等。在专业基础课和专业课中，设置了软件设计、微电子课程设计等，尤其是微电子课程设计，将进行较大的改革，要求改革后设计内容都是与本专业紧密相关，全面运用到所学的专业知识。
3.师资队伍的建设。本专业现在拥有专业教师14名，完全满足本科的专业教学需要，但从事集成电路设计方向的老师比较缺乏。还有，学生的个性不同，使学生在学习的兴趣、主动性等方面差异很大；随着社会竞争的日益激烈和社会需求的不断变化，又使学生的未来发展面临很大挑战，学生的需求随之呈现多样化。因此，多元化的培养规格应当成为共识。将学生的具体情况和社会需求相结合，这就要求我们必须打破现有的统一模式，根据学生的实际和社会需求建立多样化的课程体系，实施分类教学，在保证打好扎实的专业基础的前提下，设立尽可能多的适应当今社会发展的方向性课程。建立既具有深厚扎实的理论知识功底，又具有精通实践、有很强的动手操作能力和解决生产实际问题能力的教师队伍迫在眉睫。近几年，我学院在引进高水平的师资力量方面进行了不懈的努力，微电子专业教师的队伍在不断扩大，教师的专业方向也在不断丰富，能够胜任并有选择性地担任各主要方向的专业课教学。但仍然缺乏学科带头人，缺乏一个凝聚人心的事业平台，学术梯队。这就要加速建设学科带头人、重点骨干教师和优秀青年教师4个层次的学术梯队。通过培养和引进，形成一批整体素质高、学术实力强、结构合理、具有团结协作精神的学术梯队，使其在学科建设中发挥突出作用。鼓励教师积极申报各类项目，积累一定的设计、实验和操作经验。鼓励教师与公司、研究所合作，鼓励教师到国内外高校去做访问学者，积极参加国内外举办的国际会议，从而了解专业的最新发展、前沿问题，开阔眼界。
三、小结
总的来说，微电子学是发展现代高新技术和国民经济现代化的重要基础。培养方案是高等学校实现人才培养目标、根据我校教育教学改革的实际，及时总结人才培养经验，以“本科教学工程”建设工作为抓手，积极参与教育部“卓越工程师教育培养计划”及“工程教育专业认证”，进一步更新教育观念，深化教育教学改革，提高本科教育质量，迫在眉睫。其中需明确我校的特点和优势，以通信集成电路设计为主要方向，同时兼顾工艺设计与器件设计。相信通过培养方案、课程设置、师资等各方面的建设，一定会培养出高质量的微电子学领域人才，为我国的微电子工业做出贡献。
参考文献：
[1]杨宏，王鹤.微电子机械技术的发展与现状[J].微电子学，2001，31（6）：392-394.
[2]李文石，钱敏，黄秋萍.施敏院士论微电子学教育[J].教育家，2003，（3）：11-16.
[3]刘瑞，伍登学，邬齐荣等.创建培养微电子人才教学实验基地的探索与实践[J].实验室研究与探索，2004，23（5）：6-8，23.
[4]李斌，黄明文.微电子技术专业创新教育探索[J].中山大学学报论丛，2002，22（1）：108-109.
[5]严兆辉.微电子的过去、现在和未来[J].武汉工程职业技术学院学报，2003，15（2）：30-34.
[6]蒋元平.学科建设的内涵诠释和实现策略[J].中国西部科技，2007，（1）.
集成电路后端设计流程范文4
“中国芯”评选背景介绍
集成电路产业是信息产业的核心和基础，是一个国家或地区综合实力的重要标志。2000年，国务院《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》，即18号文件。18号文件的与实施如浩荡东风，吹大地皆春。在营造良好的产业政策及发展环境的同时，原信息产业部电子信息产品司组织了旨在推进集成电路技术与产品创新及产业化应用的“中国芯”工程。通过电子发展基金、国家科技重大专项等科技开发项目的支持，“中国芯”工程已经在多个领域获得突破，一批自主创新的集成电路产品相继开发成功，一批优秀的集成电路设计企业迅速成长。
推进“中国芯”成果的应用与产业化是“中国芯”工程的重要组成部分，由电子信息产品司组织，具体实施由CSIP承担。2006年，在电子信息产品司的指导下，CSIP成功举办了首届“中国芯”评选及推广活动。活动开展以来，共有来自全国各地185家集成电路设计企业的289款芯片产品参与到评选活动中来，其中有36家集成电路设计企业的55款芯片获奖，据统计，“中国芯”品牌不但为企业带来了良好的社会效益，还为企业带来增值几十亿的经济效益。
2010年是国务院18号文十周年，也是我国“十二五”规划承上启下的一年，为了总结中国集成电路产业十年的技术进步和发展成就，促进“中国芯”成果的产业化，CSIP在全国范围内组织开展了“十年‘中国芯’评选活动”，表彰十年来始终致力于促进和发展我国集成电路产业的先进个人、企业和园区。
目前，“中国芯”评选已成为中国集成电路产品创新和应用创新的风向标和大检阅，“中国芯”也成为行业内最具影响力的公共品牌。回首“中国芯’’活动的历程，我们相信，在鼓励集成电路自主创新、以成果应用和产业化为最终目的的平台上，CSIP将与产业界同仁一道，为中国集成电路产业的发展作出更大贡献!
一、国民技术股份有限公司――USBKEY系列安全芯片
企业简介
国民技术股份有限公司诞生于2000年3月，由深圳市中兴集成电路设计有限责任公司于2009年6月整体转制设立而成，是承担国家“909”超大规模集成电路工程的集成电路设计企业之一。公司总部设立在深圳，并于北京和上海设立有研发和支持中心。2010年4月30日，国民技术股份有限公司在深圳市证券交易所创业板上市。
国民技术秉承自主创新理念，以打造创新的技术、创新的产品、创新的市场，向社会和民众提供高价值、高品质的IC产品与方案为目标，积极推动行业和产业链的合作，创造多赢的商业模式。
公司以信息安全、SOC、射频为核心技术发展方向，涵盖从前端到后端全过程的IC设计技术，拥有逾百项自主知识产权，并在多个技术领域具有创新性突破。自成立以来，承担过多项国家“863计划”专项重大课题和发改委高技术产业化项目，荣获十几项省部级技术奖励。
国民技术深耕于安全、通讯、消费电子三个主流市场，为促进互联网时代的现代化社会发展而贡献知识财富。
全力打造的网络身份认证芯片，是中国首颗量产的具有全自主知识产权的32位CPU核产品，广泛应用于我国金融、税控、海关、电子政务、数字版权保护等领域，处于行业优势领导地位。
国民技术是中国可信计算产业联盟的发起者之一，推出的可信密码模块(TCM)产品和方案是我国信息安全产业重要的自主创新成果，被誉为“中国Pc信息安全的DNA”。
公司推出的安全存储、移动支付等创新产品和方案，实现了业内独树一帜的技术突破；在CMMB手机电视芯片、TD-LTE射频芯片等方面也取得了市场领先的成果。
国民技术以“创新服务全民”为企业愿景，立足于以自主创新为社会提供高品质的IC产品和整体解决方案，积极推动构建新型的商业模式，更立志于为人们安全、便捷的数字化生活作出贡献。
1、型号：Z8D64U
芯片概述
Z8D64U是面向低端USBKEY市场应用，基于Zi8051-SC 8位安全处理器的平台上开发出来的，具备低功耗、低成本，性能高等特点。
该系列芯片可用于低端USBKEY应用，如银行、政府身份认证等等，可以实现的功能包括：
1)片上密钥管理(密钥生成、密钥存储、密钥更新等)；
2)片上签名及身份认证(可以支持RSA、ECC(p或2n域)等公钥算法)。
芯片封装形式：SSOP20
生产工艺：HHNEC 0.25um
主要功能和技术指标
处理器：单周期增强型8051核，最高时钟频率20MHz；
存储器：FLASH 64Byte，RAM 2+1kBvte；
算法模块：
公钥算法引擎，1024RSA密钥生成速度2.4s／次，签名速度26次／s；
DES算法引擎，流加密速度2.4Mbps；
接口：
USB：复合USB1.1 Full Speed规范，1个控制端点，2个BULK端点，1个中断端点；
7816接口：符合7816规范，最高速率300Kbps；
最多支持4个GPIO。
2、型号：Z32H／L256D32U(UF)
芯片概述
Z32U系列安全控制器芯片是ZTEIC面向安全控制器市场应用，在基于国产32位RISC处理器的多功能安全处理平台基础上开发出的，具备高处理能力、高安全性、多种接口、低功耗、低成本等特点。
该系列芯片可用于安全加密u盘、指纹识别USB KEY、大容量USB KEY、桌面加密机、桌面型VPN、高性能读卡器、手持POS机、加密板卡等设备上，可以实现的功能包括：
1)片上密钥管理(密钥生成、密钥存储、密钥更新等)；
2)片上签名及身份认证(可以支持RSA、ECC(p域)等公钥算法)；
3)专用算法下载执行及高速率数据加解密(支持DES／3DES算法和各种专用密码算法)；
4)通过丰富的GPIO接口、SPI／UART接口、Flash主从接口、SRAM主从接口、7816读卡器接口等可以实现多种附加应用。
芯片封装形式：LQFP44／QFN64
生产工艺：TSMC 0.25um
主要功能和技术指标
处理器：专门定制的国产高安全核Arca2sc，32bitCPU，5级流水线，2Kbyte高速缓存，最高频率96MHz；
存储器：FLASH 256kByte，EEPROM 32kByte，RAM 8+1kByte；
算法模块：
公钥算法引擎，1024RSA密钥生成速度0，6s／次，签名速度75次／s；
DES算法引擎，流加密速度3.5Mbps；
接口：
USB：复合USB1.1 Full Speed规范，1个控制端点，2个BULK端点，1个中断端点。
7816接口：符合7816规范，最高速率
300Kbps；
UART接口、SPI接口；
FLASH／SRAM主从接口；
最多支持27个GPIO。
3、型号：Z8D1 68U
芯片概述
Z8D168系列是仙人球(Cacti)Z8系列中一组带有USB1.1全速、IS07816主从接口和SPI接口的8位安全芯片，它与工业标准的8051单片机指令集完全兼容。Z8D168片上集成了单周期高性能8位安全微控制器，拥有256Bile核内RAM、3K核外RAM和1K核外PAE RAM，168K Byte Flash程序，数据存储器。
Z8D168内置DES／3DES、AES、和公钥算法引擎，内置了硬件真随机数发生器和安全防护单元，适用于PKI等安全应用。Z8D168系列芯片具有功耗低、稳定性高和兼容性强等特点。
芯片封装形式：SSOP28／QFN40
生产工艺：HHNEC 0.25um
主要功能和技术指标
处理器：单周期增强型8051核，最高时钟频率20MHz；
存储器：FLASH 168kByte，RAM 2+1kByte；
算法模块：
公钥算法引擎，1024RSA密钥生成速度2.4s／次，签名速度26次，s；
DES／3DES算法引擎，流加密速度3.0Mbps；
AES算法引擎，流加密速度2.4Mbps；
接口：
USB：复合USB1.1 Full Speed规范，1个控制端点，2个BULK端点，1个中断端点。
7816接口：符合7816规范，最高速率300Kbps；
硬件SPI主接口，可外扩FLASH、显示等器件；
最多支持13个GPIO。
二、上海华虹集成电路有限责任公司――世博门票芯片lnIay
企业简介
上海华虹集成电路有限责任公司(以下简称“华虹设计”)是中国智能卡与信息安全芯片解决方案供应商，是中央直接管理的国有独资特大型集团公司、中国最大的国有IT企业中国电子信息产业集团有限公司的二级子公司，是中国“909工程”的重要IC设计公司。其产品包括非接触式IC卡芯片、接触式CPU卡芯片、双界面卡芯片、USBKEY芯片等，并能提供RFID、公交一卡通、社会保障、金融安全、电信、手机移动支付、高端证照等解决方案。公司芯片年出货量已超过4亿颗，累计出货量超10亿颗，是国内产品线最全、年出货量最大的智能卡芯片供应商，连续9年蝉联中国集成电路设计公司十强企业。
型号：SHG1111
芯片概述
世博门票芯片采用国际标准的ISO14443 TypeA标准，遵循ISO 14443-2(射频功率及信号接口)，ISO 14443-3(初始化及防冲突)两部分规范。采用符合国家要求的安全算法以及存储区控制管理，该方案采用上海公交算法进行数据加密，具有较好的安全性。适用于各种证件、电子钱包、自动收费系统和公共交通自动售检票系统等应用中。
该产品采用自主产权的加解密算法，针对Mifarel卡芯片被破解的现状，该产品可以完全替代升级现有的Mifarel卡应用系统，提高了非接触式卡应用的安全性能。
该产品采用先进的芯片制造工艺制作。内有高速的CMOS EEPROM。卡片上除了IC微晶片及一副高效率天线外，无任何其他元件。卡片上无源(无任何电池)。卡放在读写设备的有效天线场内，高速RF通讯接口能达到的数据传输速率高达106kbit／s。
该产品具有防冲突功能：能在同一时间处理在卡片读写器天线的有效工作距离内的多张卡片。该防冲突算法确保只选中一张卡，并保证在与选中的卡进行数据交换过程中，不受其他卡进入或离开射频区域的影响。
产品设计时考虑了卡使用者使用的方便性。卡提供的高速数据传输速率使一次典型的交易处理时间短于250ms，因此卡使用者通过读卡设备时不必停下。因此适用于各种证件、电子钱包、自动收费系统和公共交通自动售检票系统等应用中。
特别重要的是防欺骗的安全问题上，该产品采用了三重相互认证机制(ISO／IEC DIS 9798-2)，并在通讯过程中所有数据均通过流密码加密以防信号截取，并且每张卡4字节的UID码是在芯片出厂测试时写入的，出厂后不可改确保了其唯一性，这其实是一种有效的防治克隆技术。可以用于存储于卡片上的安全数据的加密，也可以用于发散一卡一密加密系统的密钥。
该产品支持一卡多用功能。每个应用区有不同的权限控制，不同的密钥提供了不同层次的功能。
芯片封装形式：Inlay
生产工艺：0.2Sum EEPROM工艺
主要功能和技术指标
lS0／IEC 14448 A RF接口
非接触数据和能量传输(不需要电池，无源)
工作距离：在距读卡器天线0-60 mm区域内能正确进行数据交换和完成各项操作(具体的读写距离由天线的形状、大小和场强而定)
最小工作场强Hmin：0.3A／m(标准ID-1尺寸天线)
最大可耐受工作场强Hmax：8A／m(标准ID-1尺寸天线)
工作频率：13.56MHz
数据传输速率：106kbit／s
高数据完整性：
――每块有16位CRC检验
――每字节有奇偶校验位
――比特计数
――用编码方式来区分1、0或无信息
抗冲突
4字节序列号(根据ISO／IEC 14443-3级联级别I,Cascade level 1)
典型售票交易流程：
EEPROM存储器
EEPROM存储容量为1k字节，分为16个扇区，每个扇区4块，每块16字节。
每个数据块可单独设定访问权限，访问权限由用户定义。
数据保持时间：最少10年。
擦写次数：最少10万个周期。
安全性
采用了自主产权的上海公交算法。
三重相互认证体制(ISO／IEC DIS9798-2)。
通讯过程所有数据加密以防信号截取。
由16个相互独立的密码，支持一卡多用。
每张卡的4字节序列号唯一。
传输密码保护
本产品所获得的专利
获得国内专利4项(其中发明3项，实用新型1项)
申请国内发明专利6项
本产品获奖情况
2008年中国RFID行业十大最有影响力事件
2008年中国最佳RFID解决方案企业奖
2009年中国RFID行业十大最有影响力成功应用奖
2009年中国RFID优秀应用成果奖
三、北京兆易创新科技有限公司――SPI Flash存储器GD25Q80scP
企业简介
北京兆易创新科技有限公司(原芯技佳易)成立于2005年4月，是国内第一家专业从事存储器及相关芯片研发设计的集成电路设计公司，公司致力
于各种高速和低功耗存储器的研究及开发，已通过SGS认证的IS09001：2008质量管理体系认证和IS04001环境管理体系认证。兆易创新拥有多项专利技术，保证了公司产品凭借“高技术、低功耗、低成本”的特性领先世界同类产品。
公司办公地点设在北京清华科技园区。兆易创新的核心团队曾在硅谷著名的存储器公司工作多年，有着丰富的存储器设计及研发经验。公司目前研发成功了多款产品，主要有SPI FLASH、NOR MCP以及OTP等，部分产品已经大规模量产。兆易创新开发的产品广泛地应用于手持移动终端、消费类电子产品、个人电脑及周边、网络、电信设备、医疗设备、办公设备、汽车电子及工业控制设备等领域。
型号：GD25080SCP
芯片概述
兆易创新提供的具有通用SPI接口的512Kb到32Mb的Flash存储器，如果配合四输入／输出口(Quad I／O)功能则可以提供480Mbps的传输速率。兆易创新可提供陕捷专业的原厂本地化服务。
芯片封装形式：SOP／DIP／UDFN／TSSOP
生产工艺：0.13μm，90nm
主要功能和技术指标
兆易创新提供世界最高速的SPI FLASH芯片，如果配合四输入／输出口(QuadI／O)功能则可以提供480Mbps的传输速率，静态电流最低可至5uA，产品具有良好的可靠性和适应性，数据保持时间20年，擦写次数可达10万次，擦写和编程速度处于业界先进水平。工作温度范围-40℃＋85℃。支持Erase／Program suspend功能，可以支持小Cache的XIP功能。
四、深圳比亚迪微电子有限公司――1／10英寸30万像素的CMOS图像传感器
企业简介
比亚迪微电子，前身为比亚迪股份有限公司IC设计部。为了更好的支持集团垂直整合的战略发展规划，于2004年10月成立了深圳比亚迪微电子有限公司。在这5年中比亚迪微电子致力于集成电路及功率器件的开发，立足于自主技术研发，紧跟世界先进水平。目前产品主要覆盖功率半导体器件、IGBT芯片及模块、电源管理IC、CMOS图像传感器、传感及控制IC、音视频处理IC等。产品应用领域覆盖了对光、电、磁及声等信号的感应、处理及控制，提供IC产品及完整的解决方案。相关产品可广泛应用于汽车、能源、工业、通讯和消费类电子领域，具有广阔的市场前景。比亚迪微电子充分利用半导体产业链上下游资源，根据客户需求，提供包含市场调研、产品定义、芯片设计和验证到芯片应用方案在内的一条龙服务。其多款IC及功率器件产品已获得包括诺基亚、三星在内的多家国际知名公司的认证和批量使用。
型号：BF3603
芯片概述
CMOS图像传感器产品日趋成熟，从07年起，美国和韩国的主要厂家面对成本压力纷纷开始将原来主流的1／6英寸传感器缩小到1／10英寸甚至1／13英寸，使芯片及模组的成本更低。但由于感光像素的缩小也带来成像质量的下降，因此推出的1／10英寸以下的图像传感器市场表现不佳，以至他们到08、09年又退回去开发1／7、1／9英寸的图像传感器。
而比亚迪的BF3603 CMOS图像传感器正是在这样的背景下，依靠过去几年积累的自主核心技术经验，勇敢挑战国外大厂家，在国内第一次成功开发出的1／10英寸图像传感器产品，于2009年8月正式量产。
芯片封装形式：CSP
生产工艺：0.13um CMOS process
主要功能和技术指标
实现量产的BF3603成功地实现了设计目标。由于采用了比亚迪的最新CMOS成像技术成果，利用国际先进的0.13um CIS工艺制造，实现了成像清晰，色彩鲜艳逼真，灵敏度高，反应快，噪声小，功耗低等特点。加上推出时是世界上最小的VGA成像芯片，最具有成本优势，被认为是全球最具竞争力的30万像素图像传感器产品。因此BF3603一经上市便得到市场广泛认可，并得到广大镜头厂和模组厂的积极响应和支持，把1／10英寸的镜头和模组做成了市场的主流。
本产品所获得的专利
已受理专利40项，获得专利5项。
本产品应用案例
五、深圳国微技术有限公司――CAM卡专用芯片
企业简介
深圳国微技术有限公司创立于2003年，是一家专注于数字电视领域，并拥有自主知识产权和核心技术的高科技企业，具备从超大规模集成电路芯片设计到整机系统开发及互联网应用开发的能力。
公司目前约有300名员工，为中国籍，本科及以上人员占公司总人数的70％，研发人员占公司总人数的61％。
公司积极开展数字电视机卡分离标准的产品研发和产业化工作，率先开发成功数字电视机卡分离专用芯片，并进而开发基于该芯片的数字电视应用模块，即完全国产化的数字电视条件接收CAM卡(Conditional Access Module)，也称视密卡。该模块将数字电视节目的解密部分从主机中独立出来，实现了数字电视领域的机卡分离，为数字电视终端(机顶盒和一体化电视机)开拓了巨大的水平市场空间。
型号：SMl 660
芯片概述
CAM卡专用芯片是一个内嵌32位CPU的SOC芯片，内置RAM和ROM；支持国际标准DVB-CI标准和中国数字电视机卡分离标准；支持数字电视传输流Ts流双向传输接口；内嵌数字电视解复用器Demux；支持数字电视通用解扰器Descrambler；集成IS07816智能卡接口；内嵌支持多家CA系统的安全模块。
芯片封装形式：TQFPl44
生产工艺：0.18
主要功能和技术指标
1.内嵌32位微处理器
32位ARM7TDMI微处理器
最高支持70MHz工作频率
2.内部2Mbit SRAM
最高支持70MHz工作频率
零等待周期
3.PID过滤：
100％软件可编程
可以同时对64个PID进行处理，通过MASK功能，一个PID过滤器可以处理多个PID Ts包，因此可以处理的PID数量具有进一步扩充的能力
可以处理16对最大长度为64 bits的CW控制字(每对分为奇控制字和偶控制字)
4.MPEG－2分段(section)过滤：
100％软件可编程
16个并行过滤器，每个过滤器最多可以实现16个字节的过滤。
通过软件扩充可支持32个以上的分段过滤能力
5.传送流处理速度：
在60M的系统时钟下，可以处理100Mb／s的传送数据流
6.通用解扰模块
硬件解扰模块，完全兼容DVB通用解扰算法(CSA)，兼容通用解扰算法V1.2，V2.0版本。
支持对最大160Mb~的TS流进行解扰。
7.带有属性存储器空间和10接口界面的
PCMCIA接口，符合PCMCIA标准2.1版本规范
8.IS07816智能卡接口。支持TO和T1异步协议和lOETUframe协议
9.32路可编程中断控制器
10.内部锁相环电路
11.可编程外部MEMORY接口支持3个最大4MB的FLASH或ASRAM
12.三个可编程自动装载的32位通用计数器
13.带有8Byte的FIFO的标准UART
14.WatchDog，UART，GPIO模块
15.支持两个以上CA的处理能力
本产品所获得的专利
已受理专利8项，已获取专利3项。第五届“中国芯”最僮市场表现奖
编者按：本刊将从本期开始，详细报道“中国芯”评选活动中获奖与参选企业的产品情况，以飨读者。
“中国芯”评选背景介绍
集成电路产业是信息产业的核心和基础，是一个国家或地区综合实力的重要标志。2000年，国务院《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》，即18号文件。18号文件的与实施如浩荡东风，吹大地皆春。在营造良好的产业政策及发展环境的同时，原信息产业部电子信息产品司组织了旨在推进集成电路技术与产品创新及产业化应用的“中国芯”工程。通过电子发展基金、国家科技重大专项等科技开发项目的支持，“中国芯”工程已经在多个领域获得突破，一批自主创新的集成电路产品相继开发成功，一批优秀的集成电路设计企业迅速成长。
推进“中国芯”成果的应用与产业化是“中国芯”工程的重要组成部分，由电子信息产品司组织，具体实施由CSIP承担。2006年，在电子信息产品司的指导下，CSIP成功举办了首届“中国芯”评选及推广活动。活动开展以来，共有来自全国各地185家集成电路设计企业的289款芯片产品参与到评选活动中来，其中有36家集成电路设计企业的55款芯片获奖，据统计，“中国芯”品牌不但为企业带来了良好的社会效益，还为企业带来增值几十亿的经济效益。
2010年是国务院18号文十周年，也是我国“十二五”规划承上启下的一年，为了总结中国集成电路产业十年的技术进步和发展成就，促进“中国芯”成果的产业化，CSIP在全国范围内组织开展了“十年‘中国芯’评选活动”，表彰十年来始终致力于促进和发展我国集成电路产业的先进个人、企业和园区。
目前，“中国芯”评选已成为中国集成电路产品创新和应用创新的风向标和大检阅，“中国芯”也成为行业内最具影响力的公共品牌。回首“中国芯’’活动的历程，我们相信，在鼓励集成电路自主创新、以成果应用和产业化为最终目的的平台上，CSIP将与产业界同仁一道，为中国集成电路产业的发展作出更大贡献!
一、国民技术股份有限公司――USBKEY系列安全芯片
企业简介
国民技术股份有限公司诞生于2000年3月，由深圳市中兴集成电路设计有限责任公司于2009年6月整体转制设立而成，是承担国家“909”超大规模集成电路工程的集成电路设计企业之一。公司总部设立在深圳，并于北京和上海设立有研发和支持中心。2010年4月30日，国民技术股份有限公司在深圳市证券交易所创业板上市。
国民技术秉承自主创新理念，以打造创新的技术、创新的产品、创新的市场，向社会和民众提供高价值、高品质的IC产品与方案为目标，积极推动行业和产业链的合作，创造多赢的商业模式。
公司以信息安全、SOC、射频为核心技术发展方向，涵盖从前端到后端全过程的IC设计技术，拥有逾百项自主知识产权，并在多个技术领域具有创新性突破。自成立以来，承担过多项国家“863计划”专项重大课题和发改委高技术产业化项目，荣获十几项省部级技术奖励。
国民技术深耕于安全、通讯、消费电子三个主流市场，为促进互联网时代的现代化社会发展而贡献知识财富。
全力打造的网络身份认证芯片，是中国首颗量产的具有全自主知识产权的32位CPU核产品，广泛应用于我国金融、税控、海关、电子政务、数字版权保护等领域，处于行业优势领导地位。
国民技术是中国可信计算产业联盟的发起者之一，推出的可信密码模块(TCM)产品和方案是我国信息安全产业重要的自主创新成果，被誉为“中国Pc信息安全的DNA”。
公司推出的安全存储、移动支付等创新产品和方案，实现了业内独树一帜的技术突破；在CMMB手机电视芯片、TD-LTE射频芯片等方面也取得了市场领先的成果。
国民技术以“创新服务全民”为企业愿景，立足于以自主创新为社会提供高品质的IC产品和整体解决方案，积极推动构建新型的商业模式，更立志于为人们安全、便捷的数字化生活作出贡献。
1、型号：Z8D64U
芯片概述
Z8D64U是面向低端USBKEY市场应用，基于Zi8051-SC 8位安全处理器的平台上开发出来的，具备低功耗、低成本，性能高等特点。
该系列芯片可用于低端USBKEY应用，如银行、政府身份认证等等，可以实现的功能包括：
1)片上密钥管理(密钥生成、密钥存储、密钥更新等)；
2)片上签名及身份认证(可以支持RSA、ECC(p或2n域)等公钥算法)。
芯片封装形式：SSOP20
生产工艺：HHNEC 0.25um
主要功能和技术指标
处理器：单周期增强型8051核，最高时钟频率20MHz；
存储器：FLASH 64Byte，RAM 2+1kBvte；
算法模块：
公钥算法引擎，1024RSA密钥生成速度2.4s／次，签名速度26次／s；
DES算法引擎，流加密速度2.4Mbps；
接口：
USB：复合USB1.1 Full Speed规范，1个控制端点，2个BULK端点，1个中断端点；
7816接口：符合7816规范，最高速率300Kbps；
最多支持4个GPIO。
2、型号：Z32H／L256D32U(UF)
芯片概述
Z32U系列安全控制器芯片是ZTEIC面向安全控制器市场应用，在基于国产32位RISC处理器的多功能安全处理平台基础上开发出的，具备高处理能力、高安全性、多种接口、低功耗、低成本等特点。
该系列芯片可用于安全加密u盘、指纹识别USB KEY、大容量USB KEY、桌面加密机、桌面型VPN、高性能读卡器、手持POS机、加密板卡等设备上，可以实现的功能包括：
1)片上密钥管理(密钥生成、密钥存储、密钥更新等)；
2)片上签名及身份认证(可以支持RSA、ECC(p域)等公钥算法)；
3)专用算法下载执行及高速率数据加解密(支持DES／3DES算法和各种专用密码算法)；
4)通过丰富的GPIO接口、SPI／UART接口、Flash主从接口、SRAM主从接口、7816读卡器接口等可以实现多种附加应用。
芯片封装形式：LQFP44／QFN64
生产工艺：TSMC 0.25um
主要功能和技术指标
处理器：专门定制的国产高安全核Arca2sc，32bitCPU，5级流水线，2Kbyte高速缓存，最高频率96MHz；
存储器：FLASH 256kByte，EEPROM 32kByte，RAM 8+1kByte；
算法模块：
公钥算法引擎，1024RSA密钥生成速度0，6s／次，签名速度75次／s；
DES算法引擎，流加密速度3.5Mbps；
接口：
USB：复合USB1.1 Full Speed规范，1个控制端点，2个BULK端点，1个中断端点。
7816接口：符合7816规范，最高速率300Kbps；
UART接口、SPI接口；
FLASH／SRAM主从接口；
最多支持27个GPIO。
3、型号：Z8D1 68U
芯片概述
Z8D168系列是仙人球(Cacti)Z8系列中一组带有USB1.1全速、IS07816主从接口和SPI接口的8位安全芯片，它与工业标准的8051单片机指令集完全兼容。Z8D168片上集成了单周期高性能8位安全微控制器，拥有256Bile核内RAM、3K核外RAM和1K核外PAE RAM，168K Byte Flash程序，数据存储器。
Z8D168内置DES／3DES、AES、和公钥算法引擎，内置了硬件真随机数发生器和安全防护单元，适用于PKI等安全应用。Z8D168系列芯片具有功耗低、稳定性高和兼容性强等特点。
芯片封装形式：SSOP28／QFN40
生产工艺：HHNEC 0.25um
主要功能和技术指标
处理器：单周期增强型8051核，最高时钟频率20MHz；
存储器：FLASH 168kByte，RAM 2+1kByte；
算法模块：
公钥算法引擎，1024RSA密钥生成速度2.4s／次，签名速度26次，s；
DES／3DES算法引擎，流加密速度3.0Mbps；
AES算法引擎，流加密速度2.4Mbps；
接口：
USB：复合USB1.1 Full Speed规范，1个控制端点，2个BULK端点，1个中断端点。
7816接口：符合7816规范，最高速率300Kbps；
硬件SPI主接口，可外扩FLASH、显示等器件；
最多支持13个GPIO。
二、上海华虹集成电路有限责任公司――世博门票芯片lnIay
企业简介
上海华虹集成电路有限责任公司(以下简称“华虹设计”)是中国智能卡与信息安全芯片解决方案供应商，是中央直接管理的国有独资特大型集团公司、中国最大的国有IT企业中国电子信息产业集团有限公司的二级子公司，是中国“909工程”的重要IC设计公司。其产品包括非接触式IC卡芯片、接触式CPU卡芯片、双界面卡芯片、USBKEY芯片等，并能提供RFID、公交一卡通、社会保障、金融安全、电信、手机移动支付、高端证照等解决方案。公司芯片年出货量已超过4亿颗，累计出货量超10亿颗，是国内产品线最全、年出货量最大的智能卡芯片供应商，连续9年蝉联中国集成电路设计公司十强企业。
型号：SHG1111
芯片概述
世博门票芯片采用国际标准的ISO14443 TypeA标准，遵循ISO 14443-2(射频功率及信号接口)，ISO 14443-3(初始化及防冲突)两部分规范。采用符合国家要求的安全算法以及存储区控制管理，该方案采用上海公交算法进行数据加密，具有较好的安全性。适用于各种证件、电子钱包、自动收费系统和公共交通自动售检票系统等应用中。
该产品采用自主产权的加解密算法，针对Mifarel卡芯片被破解的现状，该产品可以完全替代升级现有的Mifarel卡应用系统，提高了非接触式卡应用的安全性能。
该产品采用先进的芯片制造工艺制作。内有高速的CMOS EEPROM。卡片上除了IC微晶片及一副高效率天线外，无任何其他元件。卡片上无源(无任何电池)。卡放在读写设备的有效天线场内，高速RF通讯接口能达到的数据传输速率高达106kbit／s。
该产品具有防冲突功能：能在同一时间处理在卡片读写器天线的有效工作距离内的多张卡片。该防冲突算法确保只选中一张卡，并保证在与选中的卡进行数据交换过程中，不受其他卡进入或离开射频区域的影响。
产品设计时考虑了卡使用者使用的方便性。卡提供的高速数据传输速率使一次典型的交易处理时间短于250ms，因此卡使用者通过读卡设备时不必停下。因此适用于各种证件、电子钱包、自动收费系统和公共交通自动售检票系统等应用中。
特别重要的是防欺骗的安全问题上，该产品采用了三重相互认证机制(ISO／IEC DIS 9798-2)，并在通讯过程中所有数据均通过流密码加密以防信号截取，并且每张卡4字节的UID码是在芯片出厂测试时写入的，出厂后不可改确保了其唯一性，这其实是一种有效的防治克隆技术。可以用于存储于卡片上的安全数据的加密，也可以用于发散一卡一密加密系统的密钥。
该产品支持一卡多用功能。每个应用区有不同的权限控制，不同的密钥提供了不同层次的功能。
芯片封装形式：Inlay
生产工艺：0.2Sum EEPROM工艺
主要功能和技术指标
lS0／IEC 14448 A RF接口
非接触数据和能量传输(不需要电池，无源)
工作距离：在距读卡器天线0-60 mm区域内能正确进行数据交换和完成各项操作(具体的读写距离由天线的形状、大小和场强而定)
最小工作场强Hmin：0.3A／m(标准ID-1尺寸天线)
最大可耐受工作场强Hmax：8A／m(标准ID-1尺寸天线)
工作频率：13.56MHz
数据传输速率：106kbit／s
高数据完整性：
――每块有16位CRC检验
――每字节有奇偶校验位
――比特计数
――用编码方式来区分1、0或无信息
抗冲突
4字节序列号(根据ISO／IEC 14443-3级联级别I,Cascade level 1)
典型售票交易流程：
EEPROM存储器
EEPROM存储容量为1k字节，分为16个扇区，每个扇区4块，每块16字节。
每个数据块可单独设定访问权限，访问权限由用户定义。
数据保持时间：最少10年。
擦写次数：最少10万个周期。
安全性
采用了自主产权的上海公交算法。
三重相互认证体制(ISO／IEC DIS9798-2)。
通讯过程所有数据加密以防信号截取。
由16个相互独立的密码，支持一卡多用。
每张卡的4字节序列号唯一。
传输密码保护
本产品所获得的专利
获得国内专利4项(其中发明3项，实用新型1项)
申请国内发明专利6项
本产品获奖情况
2008年中国RFID行业十大最有影响力事件
2008年中国最佳RFID解决方案企业奖
2009年中国RFID行业十大最有影响力成功应用奖
2009年中国RFID优秀应用成果奖
三、北京兆易创新科技有限公司――SPI Flash存储器GD25Q80scP
企业简介
北京兆易创新科技有限公司(原芯技佳易)成立于2005年4月，是国内第一家专业从事存储器及相关芯片研发设计的集成电路设计公司，公司致力于各种高速和低功耗存储器的研究及开发，已通过SGS认证的IS09001：2008质量管理体系认证和IS04001环境管理体系认证。兆易创新拥有多项专利技术，保证了公司产品凭借“高技术、低功耗、低成本”的特性领先世界同类产品。
公司办公地点设在北京清华科技园区。兆易创新的核心团队曾在硅谷著名的存储器公司工作多年，有着丰富的存储器设计及研发经验。公司目前研发成功了多款产品，主要有SPI FLASH、NOR MCP以及OTP等，部分产品已经大规模量产。兆易创新开发的产品广泛地应用于手持移动终端、消费类电子产品、个人电脑及周边、网络、电信设备、医疗设备、办公设备、汽车电子及工业控制设备等领域。
型号：GD25080SCP
芯片概述
兆易创新提供的具有通用SPI接口的512Kb到32Mb的Flash存储器，如果配合四输入／输出口(Quad I／O)功能则可以提供480Mbps的传输速率。兆易创新可提供陕捷专业的原厂本地化服务。
芯片封装形式：SOP／DIP／UDFN／TSSOP
生产工艺：0.13μm，90nm
主要功能和技术指标
兆易创新提供世界最高速的SPI FLASH芯片，如果配合四输入／输出口(QuadI／O)功能则可以提供480Mbps的传输速率，静态电流最低可至5uA，产品具有良好的可靠性和适应性，数据保持时间20年，擦写次数可达10万次，擦写和编程速度处于业界先进水平。工作温度范围-40℃＋85℃。支持Erase／Program suspend功能，可以支持小Cache的XIP功能。
四、深圳比亚迪微电子有限公司――1／10英寸30万像素的CMOS图像传感器
企业简介
比亚迪微电子，前身为比亚迪股份有限公司IC设计部。为了更好的支持集团垂直整合的战略发展规划，于2004年10月成立了深圳比亚迪微电子有限公司。在这5年中比亚迪微电子致力于集成电路及功率器件的开发，立足于自主技术研发，紧跟世界先进水平。目前产品主要覆盖功率半导体器件、IGBT芯片及模块、电源管理IC、CMOS图像传感器、传感及控制IC、音视频处理IC等。产品应用领域覆盖了对光、电、磁及声等信号的感应、处理及控制，提供IC产品及完整的解决方案。相关产品可广泛应用于汽车、能源、工业、通讯和消费类电子领域，具有广阔的市场前景。比亚迪微电子充分利用半导体产业链上下游资源，根据客户需求，提供包含市场调研、产品定义、芯片设计和验证到芯片应用方案在内的一条龙服务。其多款IC及功率器件产品已获得包括诺基亚、三星在内的多家国际知名公司的认证和批量使用。
型号：BF3603
芯片概述
CMOS图像传感器产品日趋成熟，从07年起，美国和韩国的主要厂家面对成本压力纷纷开始将原来主流的1／6英寸传感器缩小到1／10英寸甚至1／13英寸，使芯片及模组的成本更低。但由于感光像素的缩小也带来成像质量的下降，因此推出的1／10英寸以下的图像传感器市场表现不佳，以至他们到08、09年又退回去开发1／7、1／9英寸的图像传感器。
而比亚迪的BF3603 CMOS图像传感器正是在这样的背景下，依靠过去几年积累的自主核心技术经验，勇敢挑战国外大厂家，在国内第一次成功开发出的1／10英寸图像传感器产品，于2009年8月正式量产。
芯片封装形式：CSP
生产工艺：0.13um CMOS process
主要功能和技术指标
实现量产的BF3603成功地实现了设计目标。由于采用了比亚迪的最新CMOS成像技术成果，利用国际先进的0.13um CIS工艺制造，实现了成像清晰，色彩鲜艳逼真，灵敏度高，反应快，噪声小，功耗低等特点。加上推出时是世界上最小的VGA成像芯片，最具有成本优势，被认为是全球最具竞争力的30万像素图像传感器产品。因此BF3603一经上市便得到市场广泛认可，并得到广大镜头厂和模组厂的积极响应和支持，把1／10英寸的镜头和模组做成了市场的主流。
本产品所获得的专利
已受理专利40项，获得专利5项。
本产品应用案例
五、深圳国微技术有限公司――CAM卡专用芯片
企业简介
深圳国微技术有限公司创立于2003年，是一家专注于数字电视领域，并拥有自主知识产权和核心技术的高科技企业，具备从超大规模集成电路芯片设计到整机系统开发及互联网应用开发的能力。
公司目前约有300名员工，为中国籍，本科及以上人员占公司总人数的70％，研发人员占公司总人数的61％。
公司积极开展数字电视机卡分离标准的产品研发和产业化工作，率先开发成功数字电视机卡分离专用芯片，并进而开发基于该芯片的数字电视应用模块，即完全国产化的数字电视条件接收CAM卡(Conditional Access Module)，也称视密卡。该模块将数字电视节目的解密部分从主机中独立出来，实现了数字电视领域的机卡分离，为数字电视终端(机顶盒和一体化电视机)开拓了巨大的水平市场空间。
型号：SMl 660
芯片概述
CAM卡专用芯片是一个内嵌32位CPU的SOC芯片，内置RAM和ROM；支持国际标准DVB-CI标准和中国数字电视机卡分离标准；支持数字电视传输流Ts流双向传输接口；内嵌数字电视解复用器Demux；支持数字电视通用解扰器Descrambler；集成IS07816智能卡接口；内嵌支持多家CA系统的安全模块。
芯片封装形式：TQFPl44
生产工艺：0.18
主要功能和技术指标
1.内嵌32位微处理器
32位ARM7TDMI微处理器
最高支持70MHz工作频率
2.内部2Mbit SRAM
最高支持70MHz工作频率
零等待周期
3.PID过滤：
100％软件可编程
可以同时对64个PID进行处理，通过MASK功能，一个PID过滤器可以处理多个PID Ts包，因此可以处理的PID数量具有进一步扩充的能力
可以处理16对最大长度为64 bits的CW控制字(每对分为奇控制字和偶控制字)
4.MPEG－2分段(section)过滤：
100％软件可编程
16个并行过滤器，每个过滤器最多可以实现16个字节的过滤。
通过软件扩充可支持32个以上的分段过滤能力
5.传送流处理速度：
在60M的系统时钟下，可以处理100Mb／s的传送数据流
6.通用解扰模块
硬件解扰模块，完全兼容DVB通用解扰算法(CSA)，兼容通用解扰算法V1.2，V2.0版本。
支持对最大160Mb~的TS流进行解扰。
7.带有属性存储器空间和10接口界面的PCMCIA接口，符合PCMCIA标准2.1版本规范
8.IS07816智能卡接口。支持TO和T1异步协议和lOETUframe协议
9.32路可编程中断控制器
10.内部锁相环电路
11.可编程外部MEMORY接口支持3个最大4MB的FLASH或ASRAM
12.三个可编程自动装载的32位通用计数器
13.带有8Byte的FIFO的标准UART
14.WatchDog，UART，GPIO模块
15.支持两个以上CA的处理能力
集成电路后端设计流程范文5
2009年4月24日。美国标准局(NIST)专家给出了云计算定义：云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池(资源包括网络，服务器，存储，应用软件，服务)，这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。
自1997年Chellappa提出云计箕的第一个学术定义至今，云计算在各行业的应用如火如荼，在中国却是新兴事物，其发展仍处于起步阶段。按照IT(信息产业)产业发展的一般规律，在IT产品或者解决方案的生命周期中，处于萌芽阶段的中国云计算应用仍然以偏硬件为主，应用于EDA(电子设计自动化)工作看起来仍然是遥不可及。实际上，IC(集成电路)设计先前是采用大型主机来计算设计参数和设计出相应的芯片，如今是使用大量的服务器，对硬件的应用只是规模的增加而已，IC设计使用的云计算也是laaS和Saas相结合的服务模式。
国家集成电路设计深圳产业化基地(SZICC)孵化的公司规模较小，最优先考虑的是基础设施的成本和效率以及开始产品设计的时间，以孵化器为平台的云计算服务模式最适合其需求；而且，小公司的起步阶段设计规模一般不大，Internet的带宽相对而言比较容易满足孵化器提供的云计算服务。同时，随着跨国公司研发中心向中国的转移，大的商业公司在向中国探索研发市场时，基地的云计算服务可以为这些公司提供更为便捷的选择。最后，以IC基地为主导的产学研合作及IC基地众多分园要求频繁便利的IC设计相关培训，云计算是解决培训的最好选择。
如何将云计算应用到IC设计I域?本文以IC基地与国家超级计算深堋中心(简称超算中心)合作建立EDA云为例，探讨利用云计算完成IC设计工作。
将云计算服务应用于IC设计，最大的应用I域是那些需要大量计算资源的项目，这些项目对CPu数量，内存大小和存储空间都有着巨大的需求，这是云计算的强项。纵观IC设计流程，从最开始的想法实现(也就是我们常说的前端)，到最终的物理实现(也就是我们常说的后端)，在纷繁复杂的设计流程中，对运算能力和存储空间最为依赖的是仿真验证和设计规则一致性检查两个步骤、将超算中心强大的计算能力应用到这两个环节。即采用云计算来完善IC基地既有的IC设计流程，能提升整个IC设计的效率。
因此，云计算的主要应用对象是大型的设计项目，越大的设计项目将会耗费越大的计算资源，云计算提升的设计效率也就会越明显。有统计数据显示，在整个设计过程中，仿真验证和设计规则一致性检查大约占整个设计周期的40％-50％左右的时间，不同的设计类型和电路规模，应用云计算能将效率提升2-10倍，整个设计周期则有20％-45％左右的压缩，明显能减短产品面市时间，达到提升产品经济效益的目的。
IC基地主要承担中小型企业产品大规模上市之前的孵化和成长，而中小企业的企业规模普遍不大，为了减小风险，其芯片的规模通常也不是太大、在IC基地所有孵化的企业中、绝大部分芯片的规模在1000万门以下，超过1000万门的项目不到20％、当前IC基地的计算资源能够满足企业绝大部分的需求。但是云计算作为一门新兴的应用技术，我们坚信它将会成为未来的发展方向。Gartner的统计表明在未来的5―10年中，25％的IC设计将会基于云计算应用平台开发设诗。
IC设计的整个流程错综复杂，任何质量和进程管理过程中的疏忽都会造成最终的流片失败。因此，作为IC企业的服务单位，如何将超算中心的优良计算资源引入到目前的设计流程中，IC基地已经完成了内部的可行性论证。在目前IC基地成熟的设计基础上，以IC基地为中心，配合当前的管理体系，在仿真验证和设计规则一致性检查环节，对可以支持并行计算的设计步骤，引入超算中心的云计算服务，提过设计效率，加大产品竞争力。
在提高设计效率的同时，设计的私密性和安全性也是IC设计企业最为关心和关注的内容，因为IC产品设计的最大成果就是数据。数据是由若干二进制代码组成的文件，与编译完成的软件产品类似，也是IC设计公司的最大财富。要实现云计算在IC设计方面的应用，首先要解决的是云计算的数据安全(包括数据传输安全、数据隔离和数据残留)问题。根据目前云计算安全技术特点，采取相应的防范措施：在数据传输安全方面，用建立专线的方式避免数据频繁加密给用户带来的麻烦并能保证数据的完整性；针对数据隔离和数据残留，则可在超算中心专门划出部分专用区域供IC设计用户使用，避免与其他公共通用数据混杂，同时建议用户只将需要大运算量的任务在云中运算，进一步保护了用户数据安全。
综合以上因素，并结合IC基地和超算中心的特点，云计算在IC设计中的应用可分为IC产品设计和IC培训两种使用方式。图2是使用IC基地软件资源的设计公司利用云计算完成IC产品设计，即云计算在IC设计中的应用。
图2中左边部分的区域代表SZICC的IC设计客户端和lICense(许可)服务器，他们同时连接到VPN(VirtualPrivate Network，虚拟专用网络)，通过专线与超算中心的VPN连接、并接入到广大服务器。当然，这一过程需要云用户管理软件配合来完成。
SZICC的用户使用本地资源将IC设计任务按计算量大小分解，计算量小的例如代码编辑、物理版图编辑等工作使用本地资源，同时也能满足这类工作需要人机交互频繁的特点。当仿真、物理验证等运算量大的工作需要使用大量计算资源时，用户利用云用户管理软件发出资源使用请求，云端根据用户请求自动分配计算资源，并从SZICC服务器上取得所需软件lICense(许可)，开始后台处理，工作完成时，返回仿真或验证结果到SZICC本地机供用户使用。
另一个应用是IC设计培训。相对于IC产品设计而言，IC培训过程的数据安全问题就不值一提，当然也无需将实验过程分解，因此，培训的所有上机实验都可以利用云计算完成。
图3清晰地描述了培训实验利用云计算的情况。SZICC提供学员使用终端和软件(许可)，软件及其使用环境和实验数据都放在超算中心的云端，学员利用云用户管理交互界面(图4“云计算用户界面”所示)在云端完成的实验过程。
集成电路后端设计流程范文6
关键词： HLSAD； 放大电路； AD构件； 分辨率
中图分类号：TP211 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2012）12-31-03
Design of HLSAD
Cao Zhenhua
（Suzhou Institute of Trade & Commerce， Suzhou， Jiangsu 215009， China）
Abstract： AD modules are widely used in medical devices， industrial control， and consumer electronic products. With the improvement of device control accuracy， the resolution requirements of AD module are getting higher and higher. Nowadays， the cost of the high resolution AD module is high and one AD module cannot have a different resolution in segments. In this paper， based on the research of the low-cost， low-performance AD module and amplifier circuit， a kind of high-performance， low-cost AD module （HLSAD） that can be segmented is designed. The module had been used in the Jiangsu provincial level and Suzhou municipal projects， which achieved good results.
Key words： HLSAD； amplifier circuit； AD module； resolution
0 引言
AD构件一般包括AD前端放大电路和AD采集两部分，对于微弱信号，需要用放大电路进行信号放大，然后通过AD采集电路将模拟信号转换成数字信号，从而方便后端信号处理。
1 AD构件的现状及发展趋势
1.1 AD前端放大电路现状
AD前端放大电路负责将传感器中微弱的信号转换成适合AD采集部分采集到的信号，一般由放大器、滤波电路及其配套电路组成，其中放大器是核心部分，决定了整个AD前端放大电路的性能和质量。放大器只对信号进行放大，并不进行模拟/数字转换，目前有模拟信号放大器和数字信号放大器之分，市面上主流的是模拟信号放大器。现阶段几乎每个完整的电子产品中都离不开放大器，而放大器性能的提高对电子产品的功能起着重要的决定作用[1]。
放大器历经数十年的发展，从早期的真空管演变为现在的集成电路，根据不同的应用需求主要分化为通用型、低电压/低功耗型、高速型、高精度型四大类运放产品。一般而言，高速运放主要用于通信设备、视频系统以及测试与测量仪表等产品；低电压/低功耗运放主要面向手机、PDA等以电池供电的便携式电子产品；高精度运放主要针对测试测量仪表、汽车电子以及工业控制系统等。这三种放大器是针对某些领域的特定需求设计的，针对性强，功能强大，但价格偏高[2，3]。通用放大器应用最广，几乎任何需要添加简单信号增益或信号调理功能的电子系统都可采用通用运放，其价格相对比较便宜，但是性能方面略低。
1.2 AD前端放大电路发展趋势
AD前端放大电路的两个部分是相互配合使用的，无论哪个部分工作出现问题，都会导致整个AD前端放大电路部分不能正常工作，所以要求设计人员对电路设计既有过硬的技术又有丰富的经验，因为一些初级电子工程师往往无法做出稳定可靠的电子产品。
目前较有实力的公司（如AD、TI等公司）开始将AD前端放大电路集成在一起，设计生产出了单片集成AD前端放大电路，内部集成了放大器功能及放大器配套电路功能，大大简化了电子产品设计流程，用户只需要进行简单滤波，就可以把传感器信号直接接入到集成芯片上，完成信号变换功能，这已经成为AD前端放大电路的主流发展趋势[4]，但此类产品价格一般比较高，比如普通LM358放大器成本在几毛钱，而集成了附加电路的前端放大产品价格在20元左右，价格相差悬殊，不适合用于普通民用产品。
1.3 AD采集部分现状及发展趋势
在独立性方面，目前AD采集部分可以分为两类，一类是独立的AD构件，如常见的TLC2543等，另一类是将独立AD构件集成到微处理器MCU或者数字处理芯片中，如freescale公司的MCU大部分都集成了AD构件。前者不能独立使用，必须配合处理单元才能完成信号采集处理工作，而后者在MCU的协助下，完成后期信号处理，总体价格比较便宜。在民用领域，与MCU集成在一起的AD构件成为发展的主流，使用量越来越大，独立的AD模块主要向高端使用领域发展[5]。
在分辨率方面，目前AD采集部分有4位、8位、10位和12位之分，最高的达到24位甚至32位，但是高分辨率的AD构件价格太高，不适合普通场合使用。目前常用的且价格适中的分辨率为12位精度，独立模块的价格在十元左右，集成到MCU中适合普通场所使用的一般总体价格在3～20元不等。
2 HLSAD模块的设计实现
本文使用集成在MCU内部的廉价AD模块，配合简单电路，设计了一款成本低廉、性能可靠并且可分段调节AD采样精度的HLSAD模块，适合民用领域使用要求。
2.1 HLSAD可分段局部高精度设计
在一些具体应用场所中，要求不同AD范围设备做出不同的反应，所以，根据具体应用场所，需要对AD采集电路做适当设计，使之可分段处理。
2.1.1 HLSAD可分段局部高精度设计缘由
在全自动鸡苗孵化控制设备中，对鸡苗孵化场的温度和湿度要求非常高，温度高了或者低了就会导致鸡苗孵出率降低；湿度过高会导致孵出的鸡苗大肚子，湿度过低会导致蛋壳过硬，鸡苗啄不开蛋壳而闷死，所以温度和湿度要严格控制在预定范围内。拿温度来讲，比如温度在22℃～25℃范围以外，采用精度要求比较低，那么系统就可以进行简单采样，低于22度时加足马力加热，而高于25度时加足马力降温，使环境温度迅速到达合适温度范围；如果环境温度在22℃～25℃之间，如果过快加热或者制冷，就会导致温度波动幅度过大，因此在控制中对采用精度要求较高，按照采用数据对压缩机进行准确的功率控制，将温度控制在某个温度点上，从而快速准确地将温度控制在预定温度点上。
2.1.2 HLSAD可分段局部高精度设计思想
对于固定的AD采样模块，它的采样精度是固定的，所以按照使用环境的不同调整某一路AD通道的采样精度是不现实的，本文采用调整前端AD放大电路的方法，巧妙地实现了HLSAD可分段设计，如图1所示。
图1中，同一个传感器输出的信号，通过两路AD前端放大电路的放大处理后，输入到单片机的两个AD采集通道中，虽然两路AD采用精度相同，但是两路AD前端放大电路的放大倍数不同，基准电压也不同，所以输入到单片机里面的信号分辨率精度也就不同，从而实现了HLSAD可分段设计。
2.1.3 HLSAD可分段设计
在实际项目中，温度传感器输出0-50mv电压信号，对应温度范围为0℃～50℃，单片机内集成8通道8位AD构件，实际温度控制在22.5℃温度点上。
按照HLSAD可分段设计设计思想，AD前端放大电路1的基准电压为0，实际信号与0V差分放大，放大倍数为100，输入到AD通道1中，那么AD前端放大电路1有效输入信号范围为0～50mv，有效输出信号范围为0～5v，对应温度范围为0℃～50℃，AD构件为8位，所以最高采样精度为（50℃-0℃）/28=0.2℃。
AD前端放大电路2的基准电压为20mv，实际信号与20mv差分放大，放大倍数为500，输入到AD通道2中，那么AD前端放大电路2有效输入信号最小值为20mv，有效输出信号最小值为（IN-20mv）*500=（20mv-20mv）*500=0v，有效输入信号最大值为50mv，有效输出信号最大值为（IN-20mv）*500=（50 mv-20mv）*500=15v，由于供电电压为5v，所以真实输出有效值为5v，反推出有效输入值为30mv，因此AD前端放大电路2有效输入信号范围为20mv～30mv，对应温度范围为20℃～30℃， AD构件为8位，所以最高采样精度为（30℃-20℃）/28=0.04℃。
通过上面的计算，系统可以在环境温度为0℃-20℃或者30℃-50℃时采样AD通道1的数据，采样精度仅有0.2℃，但是当环境温度在20℃-30℃时采样AD通道2的数据，可以使采样精度提高到0.04℃，提高了50倍，0.04℃的温度波动都能被系统捕获，因此系统不但能实现全温度范围控制覆盖，而且能保证在23℃温度点上得到精准控制。
2.2 HLSAD全范围不分段高精度设计
在某些应用领域，需要对全温度范围进行精准控制，无需分段，但是成本控制非常严格，也可以采用如图1所示的设计思想进行设计，有效降低设计成本，并全范围成倍提高采样精度。
本文HLSAD全范围不分段高精度设计的思想与图1一致，只是电路参数需要稍微调整，比如在实际项目中需要16位或者更高位数精度要求，单片机内只有8位精度AD构件，一种解决方法是购买独立高精度AD模块，但是成本会增加很多，本文采用的方式是利用单片机内部多余的AD模块，提高系统采用精度，不增加任何成本。
按照图1的设计，同一个温度传感器的输出信号输出到两路AD前端放大电路中，AD前端放大电路1中，通过调整分压可调电阻，使基准电压为0V；通过调整放大倍数可调电阻，使放大倍数调整为200，因此，按照2.1.3节的计算方法可以计算出，AD前端放大电路1的有效输入为0mv-25mv，有效输出温度范围为0℃-25℃。同样的道理，AD前端放大电路2中，通过调整分压可调电阻，使基准电压为25mv；通过调整放大倍数可调电阻，使放大倍数调整为200。因此，按照2.1.3节的计算方法可以计算出AD前端放大电路2的有效输入为25mv-50mv，有效输出温度范围为25℃-50℃。那么整体采样精度=（25℃-0℃）/28=（50℃-25℃）/28=0.1℃，因此，采样精度提高了一倍。
3 应用实例与小结
本文以2012年江苏省高校科研成果产业化推进项目《基于3G的物联网平安家居系统的研发及产业化（项目编号为JHZD2012-51）》为实例说明HLSAD模块的使用。本项目要求温度范围为15℃-45℃，稳定温度点位28℃，按照HLSAD模块设计思想，系统将温度分为26℃以下、30℃以上和28℃-30℃三段，在第一段和最后一段中分辨率要求稍低，为0.2℃，在28℃-30℃这一段中分辨率要求较高，为0.05℃，利用2.1 HLSAD可分段局部高精度设计思想，可以轻松实现温度控制的要求。另外，系统中只有一路温度和一路湿度值需要采集，所以有6路AD采集通道空闲，利用2.2 HLSAD全范围不分段高精度设计可以进一步提高系统中温湿度的分辨率。本项目采用的电路如图2所示。
本设计中，放大器采用LM324，成本只有0.5元左右，控制芯片MCU采用美国ATMEL公司生产的普通八位单片机EM78P259NSO14，成本在1.0元左右，所以系统在保证了高分辨率的同时，大大降低了硬件成本。
4 结束语
本文设计的HLSAD模块分别在2012年江苏省高校科研成果产业化推进项目《基于3G的物联网平安家居系统的研发及产业化（项目编号为JHZD2012-51）》和2012年苏州市科技支撑计划项目《基于TD-LTE的物联网平安家居系统的研发应用（项目编号为SG201256）》中表现出了良好的特性。
参考文献：
[1] 安然.基于AD9273的医用全数字B超成像系统前端电路设计与研
究[D].华中科技大学硕士学位论文，2012
[2] 幸坤涛，刘晓文.基于8通道高压开关HV20220的B超探头电路设
计[J].电子世界，2009.7：48-50
[3] Art Kay.运算放大器电路固有噪声的分析与测量[J].世界电子元器
件，2010.6：41-44
[4] 王三强，何为，石坚.新型脑电信号前置级放大电路设计[J].重庆大学
学报（自然科学版），2006.6：51-53
