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集成电路设计流程范文1
关键词 整流电路；桥式整流；电工电子；教学设计
中图分类号：G642.4 文献标识码：B
文章编号：1671-489X（2016）22-0092-02
Teaching Design of Single Phase Bridge Type Rectifier Circuit in Electric and Electronic Course//CHEN Yuanyuan
Abstract The single phase bridge type rectifier circuit is a kind of commonly used practical circuit in DC stabilized power supply. The
teaching process is designed to guide student to comprehend and
master circuit structure principle and work characteristics in the elec-
tric and electronic course. Many teaching way， such as multimedia courseware， software simulation and visual demonstration， are used to help student to consolidate knowledge. And the analysis and eli-mination of circuit possible faults are learned.
Key words rectifying circuit； bridge rectifier； electric and electro-nics； teaching design
1 前言
整流电路是直流稳压电源中不可缺少的组成电路。而单相桥式整流电路是单相整流电路中最常见的一类电路，在日常生活中得到广泛的应用。电工电子学课程中，在电子技术部分介绍了二极管之后就可以进入单相桥式整流电路的学习。单相桥式整流电路是指应用于单相电路中由4个二极管连接而成的一种桥式整流电路，它可以实现将交流电变为脉动的直流电的整流功能。对单相桥式整流电路的学习是电子技术部分非常重要的一个知识点。为了将抽象难懂的电路原理讲清楚明白，课堂教学就需要进行合理有效的教学设计。
首先应明确教学的目的是要帮助学生掌握单相桥式整流电路的组成和特点，会分析单相桥式整流电路的工作原理，并能画出相应的输出电压、电流的波形，会分析计算单相桥式整流电路中输出电压、电流并了解晶体二极管的选择要求。教学的重点是桥式整流电路的结构和工作原理，难点则在于桥式整流电路的连接方式和工作波形分析。
2整体设计
教学安排上这部分内容通常用1课时即45分钟来完成。在目前高校的教学模式中，采用的教学方法主要是利用现有的多媒体教学设备，通过PPT课件的讲解来组织课堂教学。教师可以通过课件讲解、黑板板书、引导提问、软件演示和实物展示等多种教学手段来帮助学生理解掌握知识点。具体教学环节设置：通过稳压电源的组成结构引入整流电路的需求，引导学生思考整流电路的实现方法，进而介绍单相半波整流电路工作原理、电路参数计算；提出半波整流电路的不足，通过疑问如何改进电路，引入单相桥式整
流；用多媒体课件展现桥式整流工作原理、电路电流电压分析；小结单相桥式整流电路的工作过程，通过练习分析桥式整流电路二极管断路故障；例题讲解单相全波整流电路；板书比较3种整流电路的优劣；最后给出学生搭的直流电源实物照片，激发学生兴趣。
在整个教学过程中，在教师的讲解下，引导学生去思考，启发学生的思路，从而达到帮助学生掌握相关知识要点的教学目的[1]。
在引入环节，以日常常见的稳压电源的组成结构入手，吸引学生兴趣，启发学生思考直流电源的组成部件。一个直流电压源通常由交流变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路四部分组成，其中整流电路的作用是将方向变化的交流电压变成方向单一的脉动直流电压。电路的关键在于方向的变化，而影响方向的电路元件，学生通过思考，很容易想到二极管。
接下来很自然地介绍由二极管所构成的单相半波整流电路。单相半波整流电路工作原理很好理解，就是利用二极管的单向导电性。二极管正向导通使得正半周的电压能够传递过去，负载上得到正向电压。而二极管反向截止使得负半周电压时电路开路，负载电压为零。分析完电路原理后，再对电路中各元件的电压电流参数进行计算，了解所需二极管的基本要求。之后通过对电路输出波形的分析，根据单相半波整流电路的不足，提出进行单相全波整流的必要性。
随后介绍单相桥式整流电路的结构。对4个二极管的桥式连接基本结构，学生很容易记住，但是接头的连接方式比较容易混淆。可以引导学生观察二极管和电源及负载连接的二极管的个数和极性，教给学生“两两相连，源反阻同”这样的口诀来记忆电路连接方式[2]。搞清楚电路结构之后，运用PPT动画演示向学生展示桥式整流电路的工作原理，理解桥臂上二极管两个一组、两两分别导通变全波输出的原理，如图1所示。计算电路中各元件的电压电流参数，对单相桥式整流电路做个小结回顾。给出练习题，让学生分析桥式整流电路中二极管出现短路或者断路故障带来的问题。
作为补充，通过例题讲解图2所示单相全波整流电路，计算电路中各元件参数。最后通过板书比较3种整流电路的优劣，如表1所示。综合来看，单相桥式整流电路兼具性能好和对元器件要求低的特点，因此获得最为广泛的应用。
最后布置课外作业，让学生使用Multisim仿真软件搭建桥式整流电路，进而进一步设计实现多路直流电源输出。通过软件自带示波器观测桥式整流电路输出波形变化。系统仿真电路模型如图3所示，鼓励有能力的学生去实验室实际搭建实现直流电源电路。给出往届学生作品实物（图4），吸引学生兴趣，也坚定学生制作成功的信心。同时也是为后面滤波稳压电路的学习做好教学铺垫。
3 结语
课堂教学是高校教学活动中的核心和主要环节。单相桥式整流电路作为电工电子学课程中电子技术部分的一个重要知识点，教师多开动脑筋，通过多媒体、软件和实物多种教学手段来帮助学生理解教学内容，对完成教学目标是十分有益的。通过这样的教学设计和教学创新探索，教师对整个电子技术课堂教学进行反思，相信对教学水平的提高有所帮助。参考文献
[1]严萍.单相桥式整流电路的教学设计[J].时代教育，
2012（6）：18.
集成电路设计流程范文2
【关键词】集成电路；EDA；项目化
0 前言
21世纪是信息时代，信息社会的快速发展对集成电路设计人才的需求激增。我国高校开设集成电路设计课程的相关专业，每年毕业的人数远远满足不了市场的需求，因此加大相关专业人才的培养力度是各大高校的当务之急。针对这种市场需求，我校电子信息工程专业电子方向致力于培养基础知识扎实，工程实践动手能力强的集成电路设计人才[1]。
针对集成电路设计课程体系，进行课程教学改革。教学改革的核心是教学课程体系的改革，包括理论教学内容改革和实践教学环节改革，旨在改进教学方法，提高教学质量，现已做了大量的实际工作，取得了一定的教学成效。改革以集成电路设计流程为主线，通过对主流集成电路开发工具Tanner Pro EDA设计工具的学习和使用，让学生掌握现代设计思想和方法，理论与实践并重，熟悉从系统建模到芯片版图设计的全过程，培养学生具备从简单的电路设计到复杂电子系统设计的能力，具备进行集成电路设计的基本专业知识和技能。
1 理论教学内容的改革
集成电路设计课程的主要内容包括半导体材料、半导体制造工艺、半导体器件原理、模拟电路设计、数字电路设计、版图设计及Tanner EDA工具等内容，涉及到集成电路从选材到制造的不同阶段。传统的理论课程教学方式，以教师讲解为主，板书教学，但由于课程所具有的独特性，在介绍半导体材料和半导体工艺时，主要靠教师的描述，不直观形象，因此引进计算机辅助教学。计算机辅助教学是对传统教学的补充和完善，以多媒体教学为主，结合板书教学，以图片形式展现各种形态的半导体材料，以动画的形式播放集成电路的制造工艺流程，每一种基本电路结构都给出其典型的版图照片，使学生对集成电路建立直观的感性认识，充分激发教师和学生在教学活动中的主动性和互动性，提高教学效率和教学质量。
2 实践教学内容的改革
实践教学的目的是依托主流的集成电路设计实验平台，让学生初步掌握集成电路设计流程和基本的集成电路设计能力，为今后走上工作岗位打下坚实的基础。传统的教学方式是老师提前编好实验指导书，学生按照实验指导书的要求，一步步来完成实验。传统的实验方式不能很好调动学生的积极性，再加上考核方式比较单一，学生对集成电路设计的概念和流程比较模糊，为了打破这种局面，实践环节采用与企业密切相关的工程项目来完成。项目化实践环节可以充分发挥学生的主动性，使学生能够积极参与到教学当中，从而更好的完成教学目标，同时也能够增强学生的工程意识和合作意识。
实践环节选取CMOS带隙基准电压源作为本次实践教学的项目。该项目来源于企业，是数模转换器和模数转换器的一个重要的组成模块。本项目从电路设计、电路仿真、版图设计、版图验证等流程对学生做全面的训练，使学生对集成电路设计流程有深刻的认识。学生要理解CMOS带隙基准电压源的原理，参与到整个设计过程中，对整个电路进行仿真测试，验证其功能的正确性，然后进行各个元件的设计及布局布线，最后对版图进行了规则检查和一致性检查，完成整个电路的版图设计和版图原理图比对，生成GDS II文件用于后续流片[2]。
CMOS带隙基准电压源设计项目可分为四个部分启动电路、提供偏置电路、运算放大器和带隙基准的核心电路部分。电路设计可由以下步骤来完成：
1）子功能块电路设计及仿真；
2）整体电路参数调整及优化；
3）基本元器件NMOS/PMOS的版图；
4）基本单元与电路的版图；
5）子功能块版图设计和整体版图设计；
6）电路设计与版图设计比对。
在整个项目化教学过程，参照企业项目合作模式将学生分为4个项目小组，每个小组完成一部分电路设计及版图设计，每个小组推选一名专业能力较强且具有一定组织能力的同学担任组长对小组进行管理。这样做可以在培养学生设计能力的同时，加强学生的团队合作意识。在整个项目设计过程中，以学生探索和讨论为主，教师起引导作用，给学生合理的建议，引导学生找出解决问题的方法。项目完成后，根据项目实施情况对学生进行考核，实现应用型人才培养的目标。
3 教学改革效果与创新
理论教学改革采用计算机辅助教学，以多媒体教学为主，结合板书教学，对集成电路材料和工艺有直观感性的认识，学生的课堂效率明显提高，课堂气氛活跃，师生互动融洽。实践环节改革通过项目化教学方式，学生对该课程的学习兴趣明显提高，设计目标明确，在设计过程中学会了查找文献资料，学会与人交流，沟通的能力也得到提高。同时项目化教学方式使学生对集成电路的设计特点及设计流程有了整体的认识和把握，对元件的版图设计流程有了一定的认识。学生已经初步掌握了集成电路的设计方法，但要达到较高的设计水平，设计出性能良好的器件，还需要在以后的工作中不断总结经验[3]。
4 存在问题及今后改进方向
集成电路设计课程改革虽然取得了一定的成果，但仍存在一些问题：由于微电子技术发展速度很快，最新的行业技术在课堂教学中体现较少；学生实践能力不高，动手能力不强。
针对上述问题，我们提出如下解决方法：
1）在课堂教学中及时引进行业最新发展趋势和（下转第220页）（上接第235页）技术，使学生能够及时接触到行业前沿知识，增加与企业的合作；
2）加大实验室开放力度，建立一个开放的实验室供学生在课余时间自由使用，为学生提供实践机会，并且鼓励能力较强的学生参与到教师研项目当中。
【参考文献】
[1]段吉海.“半导体集成电路”课程建设与教学实践[J].电气电子教学学报，2007，05（29）.
集成电路设计流程范文3
关键词：集成电路设计；本科教学；改革探索
作者简介：殷树娟（1981-），女，江苏宿迁人，北京信息科技大学物理与电子科学系，讲师；齐臣杰（1958-），男，河南扶沟人，北京信息科技大学物理与电子科学系，教授。（北京 100192）
基金项目：本文系北京市教委科技发展计划面上项目（项目编号：KM201110772018）、北京信息科技大学教改项目（项目编号：2010JG40）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2012）04-0064-02
1958年，美国德州仪器公司展示了全球第一块集成电路板，这标志着世界从此进入到了集成电路的时代。在近50年的时间里，集成电路已经广泛应用于工业、军事、通讯和遥控等各个领域。集成电路具有体积小、重量轻、寿命长和可靠性高等优点，同时成本也相对低廉，便于进行大规模生产。自改革开放以来，我国集成电路发展迅猛，21世纪第1个10年，我国集成电路产量的年均增长率超过25%，集成电路销售额的年均增长率则达到23%。我国集成电路产业规模已经由2001年不足世界集成电路产业总规模的2%提高到2010年的近9%。我国成为过去10年世界集成电路产业发展最快的地区之一。伴随着国内集成电路的发展，对集成电路设计相关人员的需求也日益增加，正是在这种压力驱动下，政府从“十五”计划开始大力发展我国的集成电路设计产业。
在20世纪末21世纪初，国内集成电路设计相关课程都是在研究生阶段开设，本科阶段很少涉及。不仅是因为其难度相对本科生较难接受，而且集成电路设计人员的需求在我国还未进入爆发期。我国的集成电路发展总体滞后国外先进国家的发展水平。进入21世纪后，我国的集成电路发展迅速，集成电路设计需求剧增。[1]为了适应社会发展的需要，同时也为更好地推进我国集成电路设计的发展，国家开始加大力度推广集成电路设计相关课程的本科教学工作。经过十年多的发展，集成电路设计的本科教学取得了较大的成果，较好地推进了集成电路设计行业的发展，但凸显出的问题也日益明显。本文将以已有的集成电路设计本科教学经验为基础，结合对相关院校集成电路设计本科教学的调研，详细分析集成电路设计的本科教学现状，并以此为基础探索集成电路设计本科教学的改革。
一、集成电路设计本科教学存在的主要问题
在政府的大力扶持下，自“十五”计划开始，国内的集成电路设计本科教学开始走向正轨。从最初的少数几个重点高校到后来众多相关院校纷纷设置了集成电路设计本科专业并开设了相关的教学内容。近几年本科学历的集成电路设计人员数量逐渐增加，经历本科教学后的本科生无论是选择就业还是选择继续深造，都对国内集成电路设计人员紧缺的现状起到了一定的缓解作用。但从企业和相关院校的反馈来看，目前国内集成电路设计方向的本科教学仍然存在很多问题，教学质量有待进一步提高，教学手段需做相应调整，教学内容应更多地适应现阶段产业界发展需求。其主要存在以下几方面问题。
首先，课程设置及课程内容不合理，导致学生学习热情降低。现阶段，对于集成电路设计，国内的多数院校在本科阶段主要开设有如下课程：“固体物理”、“晶体管理”、“模拟集成电路设计”和“数字集成电路设计”（各校命名方式可能有所不同）等。固体物理和晶体管原理是方向基础课程，理论性较强，公式推导较多，同时对学生的数学基础要求比较高。一方面，复杂的理论分析和繁琐的公式推导严重降低了本科生的学习兴趣，尤其是对于很多总体水平相对较差的学生。而另外一方面，较强的数学基础要求又进一步打击学生的学习积极性。另外，还有一些高等院校在设置课程教学时间上也存在很多问题。例如：有些高等院校将“固体物理”课程和“半导体器件物理”课程放在同一个学期进行教学，对于学生来说，没有固体物理的基础就直接进入“晶体管原理”课程的学习会让学生很长一段时间都难以进入状态，将极大打击学生的学习兴趣，从而直接导致学生厌学甚至放弃相关方向的学习。而这两门课是集成电路设计的专业基础课，集成电路设计的重点课程“模拟集成电路设计”和“数字集成电路设计”课程的学习需要这两门课的相关知识作为基础，如果前面的基础没有打好，很难想象学生如何进行后续相关专业知识的的学习，从而直接导致学业的荒废。
其次，学生实验教学量较少，学生动手能力差。随着IC产业的发展，集成电路设计技术中电子设计自动化（Electronic design automatic，EDA）无论是在工业界还是学术界都已经成为必备的基础手段，一系列的设计方法学的研究成果在其中得以体现并在产品设计过程中发挥作用。因此，作为集成电路设计方向的本科生，无论是选择就业还是选择继续深造，熟悉并掌握一些常用的集成电路设计EDA工具是必备的本领，也是促进工作和学习的重要方式。为了推进EDA工具的使用，很多EDA公司有专门的大学计划，高校购买相关软件的价格相对便宜得多。国家在推进IC产业发展方面也投入了大量的资金，现在也有很多高等院校已经具备购买相关集成电路设计软件的条件，但学生的实际使用情况却喜忧参半。有些高校在培养学生动手能力方面确实下足功夫，学生有公用机房可以自由上机，只要有兴趣学生可以利用课余时间摸索各种EDA软件的使用，这对他们以后的工作和学习奠定了很好的基础。但仍然还有很多高校难以实现软件使用的最大化，购买的软件主要供学生实验课上使用，平时学生很少使用，实验课上学到的一点知识大都是教师填鸭式灌输进去的，学生没有经过自己的摸索，毕业后实验课上学到的知识已经忘得差不多了，在后续的工作或学习中再用到相关工具时还得从头再来学习。动手能力差在学生择业时成为一个很大的不足。[2]
再者，理工分科紊乱，属性不一致。集成电路设计方向从专业内容及专业性质上分应该属于工科性质，但很多高校在专业划分时却将该专业划归理科专业。这就使得很多学生在就业时遇到问题。很多招聘单位一看是理科就片面认为是偏理论的内容，从而让很多学生错失了进一步就业的好机会。而这样的结果直接导致后面报考该专业的学生越来越少，最后只能靠调剂维持正常教学。其实，很多高校即使是理科性质的集成电路设计方向学习的课程和内容，与工科性质的集成电路设计方向是基本一致的，只是定位属性不一致，结果却大相径庭。
二、改革措施
鉴于目前国内集成电路设计方向的本科教学现状，可以从以下几个方面改进，从而更好地推进集成电路设计的本科教学。
1.增加实验教学量
现阶段的集成电路本科教学中实验教学量太少，以“模拟集成电路设计”课程为例，多媒体教学量40个学时但实验教学仅8个学时。相对于40个学时的理论学习内容，8个学时的实验教学远远不能满足学生学以致用或将理论融入实践的需求。40个学时的理论课囊括了单级预算放大器、全差分运算放大器、多级级联运算放大器、基准电压源电流源电路、开关电路等多种电路结构，而8个学时的实验课除去1至2学时的工具学习，留给学生电路设计的课时量太少。
在本科阶段就教会学生使用各种常用EDA软件，对于增加学生的就业及继续深造机会是非常必要的。一方面，现在社会的竞争是非常激烈的，很少有单位愿意招收入职后还要花比较长的时间专门充电的新员工，能够一入职就工作那是最好不过的。另一方面，实验对于学生来说比纯理论的学习更容易接受，而且实验过程除了可以增加学生的动手操作能力，同样会深化学生对已有理论知识的理解。因此，在实践教学工作中，增加本科教学的实验教学量可以有效促进教学和增进学生学习兴趣。
2.降低理论课难度尤其是复杂的公式推导
“教师的任务是授之以渔，而不是授之以鱼”，这句话对于集成电路设计专业老师来说恰如其分。对于相同的电路结构，任何一个电路参数的变化都可能会导致电路性能发生翻天覆地的变化。在国际国内，每年都会有数百个新电路结构专利产生，而这些电路的设计人员多是研究生或以上学历人员，几乎没有一个新的电路结构是由本科生提出的。
对于本科生来说，他们只是刚刚涉足集成电路设计产业，学习的内容是最基础的集成电路相关理论知识、电路结构及特点。在创新方面对他们没有过多的要求，因此他们不需要非常深刻地理解电路的各种公式尤其是复杂的公式及公式推导，其学习重点应该是掌握基础的电路结构、电路分析基本方法等，而不是纠结于电路各性能参数的推导。例如，对于集成电路设计专业的本科必修课程――“固体物理”和“晶体管原理”，冗长的公式及繁琐的推导极大地削弱了学生的学习兴趣，同时对于专业知识的理解也没有太多的益处。[3]另外，从专业需要方面出发，对于集成电路设计者来说更多的是需要学生掌握各种半导体器件的基本工作原理及特性，而并非是具体的公式。因此，减少理论教学中繁琐的公式推导，转而侧重于基本原理及特性的物理意义的介绍，对于学生来说更加容易接受，也有益于之后“模拟集成电路”、“数字集成电路”的教学。
3.增加就业相关基础知识含量
从集成电路设计专业进入本科教学后的近十年间本科生就业情况看，集成电路设计专业的本科生毕业后直接从事集成电路设计方向相关工作的非常少，多数选择继续深造或改行另谋生路。这方面的原因除了因为本科生在基本知识储备方面还不能达到集成电路设计人员的要求外，更主要的原因是随着国家对集成电路的大力扶持，现在开设集成电路设计相关专业的高等院校越来越多，很多都是具有研究生办学能力的高校，也就是说有更多的更高层次的集成电路设计人才在竞争相对原本就不是很多的集成电路设计岗位。
另外一方面，集成电路的版图、集成电路的工艺以及集成电路的测试等方面也都是与集成电路设计相关的工作，而且这些岗位相对于集成电路设计岗位来说对电路设计知识的要求要低很多。而从事集成电路版图、集成电路工艺或集成电路测试相关工作若干年的知识积累将极大地有利于其由相关岗位跳槽至集成电路设计的相关岗位。因此，从长期的发展目标考虑，集成电路设计专业本科毕业生从事版图、工艺、测试相关方向的工作可能更有竞争力，也更为符合本科生知识储备及长期发展的需求。这就对集成电路设计的本科教学内容提出了更多的要求。为了能更好地贴近学生就业，在集成电路设计的本科教学内容方面，教师应该更多地侧重于基本的电路版图知识、硅片工艺流程、芯片测试等相关内容的教学。
三、结论
集成电路产业是我国的新兴战略性产业，是国民经济和社会信息化的重要基础。大力推进集成电路产业的发展，必须强化集成电路设计在国内的本科教学质量和水平，而国内的集成电路设计本科教学还处在孕育发展的崭新阶段，它是适应现代IC产业发展及本科就业形势的，但目前还存在很多问题亟待解决。本文从已有的教学经验及调研情况做了一些分析，但这远没有涉及集成电路设计专业本科教学的方方面面。不过，可以预测，在国家大力扶持下，在相关教师及学生的共同努力下，我国的集成电路设计本科教学定会逐步走向成熟，更加完善。
参考文献：
[1]王为庆.高职高专《Protel电路设计》教学改革思路探索[J].考试周刊,2011,(23).
集成电路设计流程范文4
关键词：工程需求；集成电路设计；实践；验证
中图分类号：G647 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）44-0089-02
集成电路设计是学科交叉特性显著的一个学科，且其发展日新月异，技术更新非常快，而其主要的更新点体现在工艺水平、设计思想和设计手段上。例如，在设计SOC等大规模集成电路时，设计者首先要全方位地把握系统的主体框架，另外还要注重各个环节中的细节，有效利用EDA软件来精确地实现设计并验证其正确性。目前大多数高校开设的集成电路设计课程融入了多媒体教学，但多媒体教学多局限于PPT课件教学，虽然在教学内容上与过去的板书教学相比得到了很大的扩充，但从教学体系上说对于工程化设计流程的介绍缺乏连贯性、完整性，各个知识点的介绍相对来说较为孤立，学生对所学知识的理解无法融会贯通，对工程化设计的理解停留在概念的层面上。目前课程安排中普遍采用理论教学为主，存在实践环节过少、实践环节不成完备体系等问题。学生工程实践能力不能得到有效提升，用人单位需要花大量的时间和人力对应届学生进行培训；学生容易产生挫折情绪，不能快速适应岗位需求。本教改通过对目前国内急需集成电路设计人才的现状的思考，对集成电路设计课程的教学进行改革，实施以工程需求为导向，以工程界典型数字集成电路设计和验证流程为主线的闭环式教学。在国家急需系统级集成电路设计实用型工程人才的指导思想下，在工科院校要培养能为社会所用工程人才的办学宗旨下，以开发学生潜力、提高学生自主学习积极性为目的，结合用人单位的用人需求，我院集成电路设计课程尝试闭环教育，即课程的章节设置参照工程界数字集成电路系统的典型设计流程，知识内容涵盖从设计到流片生产甚至测试的每一个环节，而每一个重要环节都有工程实验与之相对应，形成完备的闭环知识体系。本教改项目闭环教育可分为理论教育环节和实验教育环节。
一、理论教育环节
闭环教育中的理论教育以工程界大型数字集成电路设计的典型流程为教学切入点，然后以该流程为主线介绍各个阶段涉及的理论知识和可供使用的EDA软件，每次进入下一设计阶段的讲解前，都会重新链接至流程图，见图1所示。反复出现的设计流程图，一方面可以加深学生对设计流程的印象；另一方面针对当前内容在流程中出现的位置，突出当前设计阶段与系统设计的整体关联，加强学生对各个设计阶段的设计目的、设计方法、EDA软件中参数设定偏重点的理解。这种教育方法区别于传统的单纯的由点及面的教育方法，避免出现只见树木不见森林的情况，能够在注重细节的同时加强整体观念。
二、实践教育环节
实践教育环节主要是指与理论教育相配套结合的系列实验。针对每个设计阶段都安排相应的较为全面的实验，与该阶段的理论知识形成闭环。而且，所有的实验基本可按照从系统设计开始到流片、测试的完整设计流程串接起来。
图1 大型数字集成电路设计的典型流程
实验指导书撰写了前端设计内容，在数字集成电路系统初期的系统分析、功能模块划分、具体硬件语言描述编译阶段，加入以硬件语言描述、编译、仿真为偏重的上机实验，目的是学习良好的系统全局观，掌握过硬的代码编写能力，并将设计下载至FPGA中作为初步的硬件设计验证手段；撰写了后端设计内容，采用Cadence公司的自动布局布线器SE进行布局布线，介绍面向数字化集成电路的标准化单元概念及其相关工艺库文件的作用，着重讲授从网表到版图的转化过程以及需要注意的问题，如电源网络的合理布局、时钟网络的时序匹配及平衡扇出等方面的考虑。利用版图编辑器Virtuoso Layout进行版图验证，介绍标准单元版图与定制版图的区别、版图设计与工艺制程的关系，重点在于使学生在对版图建立感性认识的同时对IP保护有更深层次的理解。Verilog仿真器进行版图后仿真实验，强调版图寄生参数对系统功能、时序的影响，后仿真时序文件反标的含义；明确后仿真对于保证设计正确性的意义；培养认真负责的验证思想。
实践教育环节大致分为前端设计阶段、后端设计阶段、测试阶段。
1.前端设计阶段。在数字集成电路系统初期的系统分析、功能模块划分、具体硬件语言描述编译阶段，加入以硬件语言描述、编译、仿真为偏重的上机实验，目的是学习良好的系统全局观，掌握过硬的代码编写能力，并将设计下载至FPGA中作为初步的硬件设计验证手段。
2.后端设计阶段。针对数字集成电路的特点，安排面向MPW流片的实验，介绍将电路转化为高可靠性版图的主要步骤。该实验分三个阶段：①采用Cadence公司的自动布局布线器SE进行布局布线，介绍面向数字化集成电路的标准化单元概念及其相关工艺库文件的作用，着重讲授从网表到版图的转化过程以及需要注意的问题，如电源网络的合理布局、时钟网络的时序匹配及平衡扇出等方面的考虑；②版图编辑器Virtuoso Layout进行版图验证，介绍标准单元版图与定制版图的区别、版图设计与工艺制程的关系，重点在于使学生在对版图建立感性认识的同时对IP保护有更深层次的理解；③Verilog仿真器进行版图后仿真实验，强调版图寄生参数对系统功能和时序的影响、后仿真时序文件反标的含义，明确后仿真对于保证设计正确性的意义，培养认真负责的验证思想。
集成电路设计流程范文5
【关键词】集成电路设计大赛；实践；创新
To Training Students’Innovative Ability in the Integrated Circuit Design Competition
HU Xiao-ling，YUAN Ying，LIU Qi
（College of Electronics Information and Control Engineering，Beijing University of Technology，Beijing，100124，China）
Abstract：Scientific and technical competition is an important way to promote scientific and technological innovation activities of college students.It is also an important means to cultivate innovative ability of college students.Based on the analysis of the current situation of Chinese information technology，moreover，the training problems in current high education，it describes the active function of the integrated circuits competition in the development of practical and innovative ability of college students.
Keywords：Integrated Circuit Design Competition；Practice；Innovation
1.引言
集成电路作为信息产业的基础和核心，是国民经济和社会发展的战略性产业，是衡量一个国家或地区现代化程度以及综合国力的重要标志[1]。自2000年以来，在国家政策的大力支持下，我国集成电路产业得到了长足的发展。但技术落后仍然制约着我国集成电路产业的发展，因此，如何培养出具有创新精神与实践能力的高素质设计人才已经成为当前高校的一个迫切任务[2-4]。我校作为“国家集成电路人才培养基地”之一，在集成电路人才培养方面更是肩负着重要使命。
为了促进北京市集成电路产业发展需要，进一步加强北京市各高校微电子专业师资队伍、教学实验室和实习实训基地的建设，为北京集成电路事业培养出更多的创新性人才，2011年9月18日在北方工业大学举办了“2011年北京大学生集成电路设计大赛”，大赛的主题是“全定制集成电路版图设计大赛”。此次大赛由北京电子学会主办、北方工业大学承办，大赛的成功举办不仅推动了北京市各高校微电子专业的交流和发展，同时也为北京市各高校微电子专业的课程体系改革起到了强有力的推动作用。作为“国家集成电路人才培养基地”，我校一直致力于寻找各种可以为学生提供工程实践的机会，集成电路设计大赛无疑为我们提供了一个良好的实践平台，在三个月的准备过程中，作为参赛学校的一名指导教师更是深刻感受到此次大赛在学生实践能力和创新能力培养方面所具有的深远意义。
2.高校人才创新能力培养现状
受传统的教育思想和教育观念的影响，目前大学教育基本还是以知识学习为主，课堂讲授多，实验少，综合应用实验更少，教学内容也与社会生产及工程应用存在一定脱节。这种教育模式使学生虽然有较系统的理论基础和专业知识，但综合应用所学知识去分析问题和解决问题的能力仍然不足，“高分低能”的学生占到了相当大的比重。大连民族学院对本校工科专业学生进行的问卷调查显示，72.4%的学生能认识到创新能力对今后个人发展的重要性；42%的学生认为把一整天的时间都用于实验室而非自习室有点“浪费学习时间”，其中女生占到65.6%；80.4%的学生在学习时不会推导教材中的公式、定理，而只是单纯的把它们当作解题的工具；获得过国家奖学金、综合奖学金的同学中仅有25%的同学取得过创新竞赛类的奖项[5]。问卷结果表明，大多数学生已经意识到创新在今后个人发展中具有的重要意义，并且表现出对创新感兴趣，但由于目前大多数高校对创新能力培养缺乏正确的引导，大部分同学仍是将主要精力放在学习理论知识上，不能对创新活动投入较多的时间和精力，以至于参与创新活动的同学不够多，部分参与进去的同学也不能长期坚持。
3.大赛对学生创新能力的培养
科技大赛是推动大学生从事科技创新活动的重要途径，也是培养学生科技创新能力的重要手段。同时，在国家重大教改项目“质量工程”的建设内容“实践教学与人才培养模式改革创新”中积也极倡导“开展大学生竞赛活动”[6]。
（1）培养了学生的创新能力
集成电路设计大赛激发了学生对工程实践的积极性，增强了理论知识与实际相结合的内容，为学生创新能力培养提供了条件。学生从拿到竞赛题目开始，就要独立完成电路设计，单元版图设计，电路版图设计，仿真直至最终的设计报告撰写，在这一系列过程中学生会不断遇到新情况，新问题，学生需要调动所学知识，寻找发现问题并探究解决问题的思路、方法，这实际就是自主学习、不断探索、不断创新的过程。生寻找发现问题并加以探究解决问题的思路、方法上来
（2）提高了学生的实践能力
集成电路设计大赛要求学生把集成电路分析与设计，集成电路CAD，集成电路EDA，半导体器件原理等相关课程中学到的全面综合地加以运用，使理论知识与实践密切地结合起来，从而使这些知识得到进一步巩固、深化和发展。集成电路设计大赛使学生在运用技术资料和使用设计工具方面的基本技能得到一次综合训练。通过竞赛学生不仅熟练掌握了华大九天EDA设计工具的使用，并对集成电路设计流程有了更深刻的认识，使学生设计能力和解决实际问题的能力有了长足的进步；通过竞赛学生知道从事这一行业应该具有怎样的知识结构，具有怎样的工程意识，为学生将来就业或进一步深造奠定了坚实的基础。
（3）培养学生的团队合作意识
集成电路设计大赛要求3名同学组成一个参赛团队，在竞赛过程中，学生之间需要良好的沟通，积极配合，以获取最佳成绩。在这个过程中学生会有意识的改进为人处事的方式，以平和的心态和队友讨论问题，耐心听取并采纳别人建议，并默契的分工合作。竞赛对学生自身的沟通能力和团队协作精神具有良好的促进作用。
4.结束语
集成电路设计大赛不仅为微电子专业的学生提供了一个提高自己实践能力、培养创新精神的平台，同时通过参赛学生的知识面也得到了拓展，为今后从事复杂的工程设计和科研打下了坚实的基础。此外，本届大赛无疑也为高校教师提供了一个良好的交流学习平台。
参考文献
[1]集成电路产业“十一五”专项规划．
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[4]黄兆信.大类招生:现代大学人才培养趋势[J].中国高教研究,2004,2:41-43．
[5]霍苗,马国艳,李忠楠.以科技竞赛为载体,提高工科大学生的创新能力[J].价值工程,
2011,18:9.
集成电路设计流程范文6
“中国芯”指的是在中国注册、以华人为企业管理和研发主体的集成电路设计企业所研发的、具有自主知识产权并占据一定市场份额的集成电路芯片或IP核。而“中国芯”工程是工业和信息化部组织的集成电路技术创新和产品创新工程，包括两部分内容，一是组织集成电路的技术创新和产品创新。主要通过电子发展基金、集成电路研究开发专项资金、移动通信手机研发专项及国家科技重大专项等科技开发项目，支持企业产品开发；二是推进中国芯成果的应用与产业化。作为“中国芯”工程的重要组成部分，中国芯推广应用工作由工业和信息化部电子信息司指导，具体实施由工业和信息化部软件与集成电路促进中心（以下简称CSIP）承担。
自2000年国务院18号文以来，我国集成电路产业进入快速发展期，企业数量稳步增加，产业规模日益扩大。随着企业规模的扩大，企业对政府支持的诉求也悄然发生变化：由单纯的资金支持诉求转变为资金支持诉求、品牌支持诉求、战略规划指导诉求并存。在这种背景下，2006年，在工信部电子信息司的指导下，从品牌支持的角度出发，CSIP开展了“中国芯”评选活动，给企业以极大的品牌支持，获得了企业的高度认可，取得了较好的成效。
工信部电子信息司副司长安筱鹏在2012中国集成电路产业促进大会暨第七届“中国芯”颁奖典礼上表示：“‘中国芯’工程对促进国产芯片与整机联动，提高市场占有率、知名度和影响力，起到了积极作用。此后，工业和信息化部也将一如既往地予以支持。”
