集成电路技术分析篇1
[关键词]集成电路；失效分析；技术
中图分类号：tn43文献标识码：a文章编号：1009-914X（2014）24-0105-01
1.集成电路失效分析步骤
集成电路的失效分析分为四个步骤。在确认失效现象后，第一步是开封前检查。在开封前要进行的检查都是无损失效分析。开封前会进行外观检查、X光检查以及扫描声学显微镜检查。第二步是打开封装并进行镜检。第三步是电性分析。电性分析包括缺陷定位技术、电路分析以及微探针检测分析。第四步是物理分析。物理分析包括剥层、聚焦离子束（FiB）、扫描电子显微镜（Sem）、透射电子显微镜（tem）以及VC定位技术。通过上述分析得出分析结论，完成分析报告，将分析报告交给相关技术人员。相关技术人员根据相应的缺陷进行改进，以此来实现对集成电路失效分析的意义。
2.无损失效分析技术
所谓无损失效分析，就是在不损害分析样品，不去掉芯片封装的情况下，对该样品进行失效分析。无损失效分析技术包括外观检查、X射线检查和扫描声学显微镜检查。在外观检查中，主要是凭借肉眼检查是否有明显的缺陷，如塑脂封装是否开裂，芯片的管脚是否接触良好等等。X射线检查则是利用X射线的透视性能对被测样品进行X射线照射，样品的缺陷部分会吸收X射线，导致X射线照射成像出现异常情况。X射线检测主要是检测集成电路中引线损坏的问题，根据电子器件的大小及电子器件构造情况选择合适的波长，这样就会得到合适的分辨率。而扫描声学显微镜检测是利用超声波探测样品内部的缺陷，主要原理是发射超声波到样品内部，然后由样品内部返回。根据反射时间以及反射距离可以得到检测波形，然后对比正常样品的波形找出存在缺陷的位置。这种检测方法主要检测的是由于集成电路塑封时水气或者高温对器件的损坏，这种损坏常为裂缝或者是脱层。相对于有损失效分析方法的容易损坏样品、遗失样品信息的缺点，无损失效分析技术有其特有的优势，是集成电路失效分析的重要技术。
3.有损失效分析技术
3.1打开封装
有损失效分析首先是对集成电路进行开封处理，开封处理要做到不损坏芯片内部电路。根据对集成电路的封装方式或分析目的不同，采取相应的开封措施。方法一是全剥离法，此法是将集成电路完全损坏，只留下完整的芯片内部电路。缺陷是由于内部电路和引线全部被破坏，将无法进行通电动态分析。方法二是局部去除法，此法是利用研磨机研磨集成电路表面的树脂直到芯片。优点是开封过程中不损坏内部电路和引线，开封后可以进行通电动态分析。方法三是全自动法，此法是利用硫酸喷射来达到局部去除法的效果。
3.2电性分析
3.2.1缺陷定位
定位具体失效位置在集成电路失效分析中是一个重要而困难的项目，只有在对缺陷的位置有了明确定位后，才能继而发现失效机理以及缺陷的特性。缺陷定位技术的应用是缺陷定位的关键。emission显微镜技术、oBiRCH（opticalBeaminduceResistanceChange）技术以及液晶热点检测技术为集成电路失效分析提供了快捷准确的定位方法。emission显微镜具有非破坏性和快速精准定位的特性。它使用光子探测器来检测产生光电效应的区域。由于在硅片上发生损坏的部位，通常会发生不断增长的电子-空穴再结合而产生强烈的光子辐射。因而这些区域可以通过emission显微镜技术检测到。oBiRCH技术是利用激光束感应材料电阻率变化的测试技术。对不同材料经激光束扫描可测得不同的材料阻值的变化；对于同一种材料若材料由于某种因素导致变性后，同样也可测得这一种材质电阻率的变化。我们就是借助于这一方法来探测金属布线内部的那些可靠患。液晶热点检测是一种非常有效的分析手段，主要是利用液晶的特性来进行检测。但液晶热点检测技术的要求较高，尤其是对于液晶的选择，只有恰当的液晶才能使检测工作顺利进行。液晶热点检测设备一般由偏振显微镜、可以调节温度的样品台以及控制电路构成。在由晶体各向异性转变为晶体各向同性时所需要的临界温度的能量要很小，以此来提高灵敏度。同时相变温度应控制在30-90摄氏度的可操作范围内，偏振显微镜要在正交偏振光下使用，这样可以提高液晶相变反应的灵敏度。
3.2.2电路分析
电路分析就是根据芯片电路的版图和原理图，结合芯片失效现象，逐步缩小缺陷部位的电路范围，最后是利用微探针检测技术来定位缺陷器件，从而达到对于缺陷器件定位的要求。
3.2.3微探针检测技术
微探针的作用是测量内部器件上的电参数值，如工作点电压、电流、伏安特性曲线等。微探针检测技术一般是伴随电路分析配合使用的，两者的结合可以较快的搜寻失效器件。
3.3物理分析
3.3.1聚焦离子束（FiB）
聚焦离子束就是利用电透镜将离子束聚焦成为微小尺寸的显微切割器，聚焦离子束系统由离子源、离子束聚焦和样品台组成。聚焦离子束的主要应用是对集成电路进行剖面，传统的方法是手工研磨或者是采用硫酸喷剂，这两种方法虽然可以得到剖面，但是在日益精细的集成电路中，手工操作速度慢而且失误率高，所以这两种方法显然不适用。聚焦离子束的微细精准切割结合扫描电子显微镜高分辨率成像就可以很好的解决剖面问题。聚焦离子束对被剖面的集成电路没有限制，定位精度可以达到0.1um以下，同时剖面过程中集成电路受到的应力很小，完整地保存了集成电路，使得检测结果更加准确。
3.3.2扫描电子显微镜（Sem）
扫描电子显微镜作为一种高分辨率的微观仪器，在集成电路的失效分析中有着很好的运用。扫描电子显微镜是由扫描系统和信号检测放大系统组成，原理是利用聚焦的电子束轰击器件表面从而产生许多电子信号，将这些电子信号放大作为调制信号，连接荧光屏便可得到器件表面的图像。对于不同层次的信号采集可以选用不同的电子信号，那样所得到的图像也将不同。
3.3.3透射电子显微镜（tem）
透射电子显微镜的分辨率可以达到0.1nm，其大大优于扫描电子显微镜。集成电路的器件尺寸在时代的发展中变得越来越小，运用透射电子显微镜可以更好的研究产品性能，在集成电路失效分析中，透射电子显微镜可以清晰地分析器件缺陷。透射电子显微镜将更好地满足集成电路失效分析对检测工具的解析度要求。
3.3.4VC定位技术
前文讲述的利用emission/oBiRCH/液晶技术来定位集成电路中的失效器件，在实际应用过程中热点的位置往往面积偏大，甚至会偏离失效点几十个微米，这就需要一种更精确的定位技术，可以把失效范围进一步缩小。VC（VoltageContrast）定位技术基于Sem或FiB，可以把失效范围进一步缩小，很好地解决了这一难题。VC定位技术是利用Sem或者FiB的一次电子束或离子束在样品表面进行扫描。硅片表面不同部位具有不同电势，表现出来不同的明亮对比度。VC定位技术可以通过检测不同的明亮对比度，找出异常亮度的点，从而定位失效点的位置。
4.总结
我们认识了常用的集成电路失效分析技术和方法，而更深刻地了解各种技术的应用还需要在实际的分析工作当中积累经验，再认识再提高。
集成电路技术分析篇2
关键词：电子应用；电子电路；仿真技术
1电子电路仿真技术
1.1电子电路仿真技术的内涵
电子电路仿真技术就是在电子电路设计的过程中，设计人员利用计算机仿真技术对电子电路的工作状态，采用数字化的形式将其呈现出来，从而能够真实的、准确的模拟出电子电路的工作状态，能有效的帮助电路设计人员来分析电路的功能与基本特征。从工作原理上分析，电子电路仿真技术就是利用数字模拟的方法对电子电路中的各个元器件与模块进行组合测试，分析新设计的电路工作状态，并将其应用于电子电路的开发与设计中。电子电路仿真技术通过对设计的电子电路进行集成化的建模模拟，可以对电子电路的设计进行全局统筹管理，在电子电路的测试还是在研发上，都具有优势，由于电子电路的设计需要集自动化、电气、机电于一体的工作模式，为了控制产品设计的达标和质量的准确性，利用模拟仿真技术对其进行调整是十分有必要的。
1.2常见的电子电路仿真软件及功能
（1）orCaDpSpice软件。该软件是一种针对元件级别的电子电路仿真软件，主要是采用Spice通用语言进行编写，可以根据实际需要开发模块，具有较强的移植性，在电子电路设计中具有较好的性能。该软件主要由电路仿真、元器件编辑以及原理图编辑等模块构成，利用电路元件模型编程设计，可以对元器件的真实特性进行模拟，在模拟时，可以利用电路方程进行计算，分析电子电路的细节特性，orCaDpSpice软件的主要功能是用于复杂电路的特性分析，能对元件级别的电子电路进行模拟，还能对数模混合的电子电路进行仿真模拟，在电子电路设计时，该软件能够提高电路的集成效果。orCaDpSpice软件的缺点是不适合电路功率比较大的电子电路，对分析计算时间比较长的电路分析也缺乏灵敏性，对于仿真收敛性差的电子电路也不能有效的模拟。（2）Saber软件。该软件是功能比较强大，适应比较强的电子电路仿真软件，可以应用于电力电子、机械、光电等不同类型电路的模拟仿真，而且还具有兼容混合仿真的功能，能从不同的层面分析电子电路的测试与特性，它能对原理图的电路进行输入性的模拟仿真，对电路中的复杂数据进行可视化分析与建模，该软件的主要缺点是操作比较复杂，而且模拟仿真的原理图效率较低。
2电子电路仿真技术在电子电路设计开发中的应用
2.1促进集成电路的开发与设计
电子电路是集成电路的设计的关键，电子产品的不断更新与发展，对集成电路的性能也提出了新的要求，只有不断创新集成电路的设计，才能提高集成电路的性能，利用电子电路仿真技术可以有效地对电子电路进行设计，并可以对复杂的集成电路性能进行分析，从而能方便的将集成电路进行压缩，从而形成芯片级的集成电路，这样不仅有利于电子产品的开发，还能增强电子产品的可靠性、安全性、稳定性及美观性，还能提高电子产品的芯片性能与工作效率，利用仿真技术对集成电路的性能、参数等分析计算，利用仿真电路的虚拟化测试，优化电子电路的设计方案，以不断的优化集成电路的性能。因此，在集成电路的开发与设计，需要灵活的运用芯片系统思想进行常开发，不断利用仿真技术对电子电路的性能进行分析计算，来验证芯片性能，分析其是否满足电子产品的要求，同时可以利用仿真模拟技术对集成电路进行不断的完善与改进，从而保障电路设计的准确性，从而不断的促进电子电路的发展。
2.2优化电子电路的设计方案
在电子电路设计的过程中，需要综合考虑电子电路器件的性能，如温度敏感性等，一旦电子元器件外界的稳定发生变化，或者环境发生改变，外界的温度就会对电子元器件产生一定的影响，从而影响整个电路的稳定性，利用仿真软件对电子电路的长时间运行状态进行模拟，及时发现电子电路运行中存在的问题，及时调整电子电路的设计方案，才能总体提高电子电路的性能，从而能够提高电子产品的稳定性，将电子电路仿真技术应用于电子应用开发中，对电路运行的每一个细节进行模拟，达到总体优化电路的设计方案。采用电子电路仿真技术可以对不同温度状态下的电路特征情况进行分析，便于为设计人员提出电路的设计方案，进而整体改善电子电路元器件的温度敏感性，打的优化电路设计的目标。
2.3提供新的电子开发方式
电子电路新技术的发展，为人们提供了更为优质的电子系列服务，在开发新的电子产品时，需要注重电子电路的创新设计，才能提高电子系列产品的开发效率，采用仿真技术可以快速的多电子电路的相关功能、参数等进行设计分析，达到优化电子电路的目的。在传统的电子应用开发工程中，由于元器件比较复杂，电路受到多种因素的影响，导致电子电路设计与开发的时间过长，技术也比较漫长，在仿真技术发展的情况下，利用模拟仿真可以对电子电路的设计进行调整，也就提供了新的电子电路开发方式，利用模拟仿真技术还可以对电子电路的环境进行模拟、实验与调试，改善了电子产品的设计效果，极大地优化了电子产品调整效果，采用电子电路仿真技术，使得电子产品的开发呈现出多元化的发展趋势，也为电子产品的开发提供新的思路。
2.4有效验证电路设计的功能
对于电子电路的开发设计只是电子产品开发的第一步，如何有效的验证电子电路的功能是否满足要求，保证电子电路功能、参数的稳定，成为电子产品开发的关键，这就需要采用仿真技术对电子电路的功能进行模拟，对电路的功能进行多重验证，以保证电子电路应用的稳定性、合理性、科学性与安全性。电子电路的设计人员可以将仿真技术的模拟分析功能与电路设计的可行性结合在一起，全面对设计的电路进行检测分析，通过模拟仿真的参数来分析电路存的误差，以及电路在运行的过程中，与实际预期不符合的情况，从而能有效的降低电路功能的误差，或者存在着不能使用的情况，真正实现对电子产品的电路设计的功能进行验证，同时在一定程度上还能提高电子产品的功能能。
2.5在电子电路的虚拟测试中的应用
电子电路的设计要能合理根据各个电器元件的功能，详细地对各个参数进行设计，才能保证电子电路的高精密性的要求，如果电路的稳定性不强，精密性不高，就会影响着电子电路的稳定性，利用仿真软件的功能，可以对电子电路的运行情况进行虚拟性的测试，从而能够对电子电路的功能、参数进行有效的设计，提高电路的稳定性。因此，在进行电子产品开发与应用时，针对电子产品应用的环境，保证电子产品在恶劣的环境中能够发挥稳定的功能，就需要设计特色的环境，对电子电路的运用进行进行分析，采用仿真技能，可以展开特殊环境在电路运行状态的模拟分析，测试电路运行的极限值，保证电路在高温、高压情况下参数、特性保持稳定，通过仿真技术的虚拟测试，及时发现电路中的问题，可以提高电子产品应用的稳定性与安全性。
3结束语
电子电路仿真技术在电子电路开发中的应用，可以快速的、有效的对电子电路的性能进行模拟测试，便于设计者能快速、准确地发现电路设计中存在的问题，提高了电子电路的设计效率，也为电子电路的稳定性、安全性等提供了基础，从而也能够有效的促进电子产品向集成化的方向发展，使得电子产品的应用能够为人们提供更优质的服务。
参考文献
[1]苏青霄.电子电路仿真技术在电子应用开发中的作用[J].企业科技与发展,2020(02):142-143.
[2]蒋昌太.电子电路仿真技术在电子应用开发中的运用[J].电子世界,2019(24):173-174.
集成电路技术分析篇3
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。
［摘要］本文从eDa技术的定义及构成出发，系统介绍了eDa技术的发展概况，以及基于eDa技术的电子系统设计的方法和步骤，快速实现系统数字集成，具有深刻的理论意义和实际应用价值。
［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。
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.
集成电路技术分析篇4
关键词eDa技术电子工程
1eDa技术的基本概念
eDa是电子设计自动化（electronicDesignautomation）的缩写，是从CaD（计算机辅助设计）、Cam（计算机辅助制造）、Cat（计算机辅助测试）和Cae（计算机辅助工程）的概念发展而来的。eDa技术是以计算机为工具，集数据库、图形学、图论与拓扑逻辑、计算数学、优化理论等多学科最新理论于一体，是计算机信息技术、微电子技术、电路理论、信息分析与信号处理的结晶。
2eDa技术的发展过程
eDa技术的发展过程反映了近代电子产品设计技术的一段历史进程，大致分为3个时期。
（1）初级阶段：早期阶段即是CaD（ComputerassistDesign）阶段，大致在20世纪70年代，当时中小规模集成电路已经出现，传统的手工制图设计印刷电路板和集成电路的方法效率低、花费大、制造周期长。人们开始借助于计算机完成印制电路板一pCB设计，将产品设计过程中高重复性的繁杂劳动如布图布线工作用二维平面图形编辑与分析的CaD工具代替，主要功能是交互图形编辑，设计规则检查，解决晶体管级版图设计、pCB布局布线、门级电路模拟和测试。
（2）发展阶段：20世纪80年代是eDa技术的发展和完善阶段，即进入到Cae（ComputerassistengineeringDesign）阶段。由于集成电路规模的逐步扩大和电子系统的日趋复杂，人们进一步开发设计软件，将各个CaD工具集成为系统，从而加强了电路功能设计和结构设计，该时期的eDa技术已经延伸到半导体芯片的设计，生产出可编程半导体芯片。
（3）成熟阶段：20世纪90年代以后微电子技术突飞猛进，一个芯片上可以集成几百万、几千万乃至上亿个晶体管，这给eDa技术提出了更高的要求，也促进了eDa技术的大发展。各公司相继开发出了大规模的eDa软件系统，这时出现了以高级语言描述、系统级仿真和综合技术为特征的eDa技术。
3eDa技术的特点
eDa技术代表了当今电子设计技术的最新发展方向，它的基本特征是采用高级语言描述，即硬件描述语言HDL（HardwareDescriptionLanguage），就是可以描述硬件电路的功能。信号连接关系及定时关系的语言。它比电原理图更有效地表示硬件电路的特性，同时具有系统仿真和综合能力，具体归纳为以下几点。
（1）现代化eDa技术大多采用“自顶向下（top-Down）”的设计程序，从而确保设计方案整体的合理和优化，避免“自底向上（Bottom-up）”设计过程使局部优化，整体结构较差的缺陷。
（2）HDL给设计带来很多优点：①语言公开可利用；②语言描述范围宽广；③使设计与工艺无关；④可以系统编程和现场编程，使设计便于交流、保存、修改和重复使用，能够实现在线升级。
4eDa技术的作用
eDa技术在电子工程设计中发挥着不可替代的作用，主要表现在以下几个方面：
4.1验证电路设计方案的正确性
设计方案确定之后，首先采用系统仿真或结构模拟的方法验证设计方案的可行性，这只要确定系统各个环节的传递函数（数学模型）便可实现。这种系统仿真技术可推广应用于非电专业的系统设计，或某种新理论、新构思的设计方案。仿真之后对构成系统的各电路结构进行模拟分析，以判断电路结构设计的正确性及性能指标的可实现性。这种量化分析方法对于提高工程设计水平和产品质量，具有重要的指导意义。
4.2电路特性的优化设计
元器件的容差和工作环境温度将对电路的稳定性产生影响。传统的设计方法很难对这种影响进行全面的分析，也就很难实现整体的优化设计。eDa技术中的温度分析和统计分析功能可以分析各种温度条件下的电路特性，便于确定最佳元件参数、最佳电路结构以及适当的系统稳定裕度，真正做到优化设计。
5eDa技术的软件
目前eDa技术的软件很多，如ewB、pRoteLL等。
（1）ewB（electronicsworkbench）软件。ewB是基于pC平台的电子设计软件，由加拿大interactiveimagetechnologiesLtd.公司研制开发，该软件具有以下特点：①集成化工具：一体化设计环境可将原理图编辑、SpiCe仿真和波形分析、仿真电路的在线修改、选用虚拟仪器、借助14种分析工具输出结果等操作在一个集成系统中完成。②仿真器：交互式32位SpiCe强化支持自然方式的模拟、数字和数/模混合元件。自动插入信号转换界面，支持多级层次化元件的嵌套，对电路的大小和复杂没有限制。只有提供原理图网络表和输入信号，打开仿真开关就会在一定的时间内将仿真结果输出。③原理图输入：鼠标点击一拖动界面，点一点自动连线。分层的工作环境，手工调整元器件时自动重排线路，自动分配元器件的参考编号，对元器件尺寸大小没有限制。④分析：虚拟测试设备能提供快捷、简单的分析。主要包括直流工作点、瞬态、交流频率扫描、付立叶、噪声、失真度、参数扫描、零极点、传递函数、直流灵敏度、最差情况、蒙特卡洛法等14种分析工具，可以在线显示图形并具有很大的灵活性。⑤设计文件夹：同时储存所有的设计电路信息，包括电路结构、SHCe参数、所有使用模型的设置和拷贝。全部存放在一个设计文件中，便于设计数据共享以及丢失或损坏的数据恢复。⑥接口：标准的SpiCe网表，既可以输入其他CaD生成的SHCe网络连接表并行成原理图供ewB使用，也可以将原理图输出到其他pCS工具中直接制作线路板。
（2）pRoteL软件。广泛应用的protel99主要分为两大部分：用于电路原理图的设计原理图设计系统（advancedSchematic）和用于印刷电路板设计的印刷电路板设计系统（advancedpCB）。
集成电路技术分析篇5
【关键词】电子工程设计eDa技术研究分析
随着电子技术的发展革新，应用系统逐步朝向大容量、小型化、快速化的方向发展。数字化的设计系统也逐步由组合芯片向单片系统发展。eDa技术不仅带来了电子产品领域和系统开发的革命性变革，这也是科技发展与提高的必然产物。对于eDa技术的了解和对其在电子工程设计中的关键性分析都是十分有意义的。
1eDa技术概述
所谓eDa技术，就是电子设计自动化，由Cae、CaD、Cam等计算机概念发展出现。eDa技术以计算机为主要工具，集合了图形学、数据库、拓扑逻辑、优化理论、计算数学、图论等学科，形成最新的理论体系，是微电子技术、计算机信息技术、电路理论、信号处理和信号分析的结晶。现代化的eDa技术具备很多特点，普遍采用了“自顶向下”的程序进行设计，保证了设计方案的整体优化，eDa技术的自动化程度更高，在设计过程中能够进行各类级别的调试、纠错和仿真，设计者能够及时发现结构设计的错误，避免了设计上的工作浪费，设计人员也能抛开细枝末节的问题，将更多精力集中于系统开发，保证了设计的低成本、高效率、循环快、周期短。eDa技术还能实现并行操作，建立起并行工程框架的结构环境，支持更多人同时并行电子工程的技术开发和设计。
2eDa技术发展
电子工程设计的eDa技术自出现以来，大致可以分为三个历史时期：
2.1初级阶段
大约在二十世纪的七十年代，早期的eDa技术处于CaD阶段，出现了小规模的集成电路，由于传统手工在制图设计中的集成电路和集成电路板的花费大、效率低、周期长，借助于计算机技术的设计印刷，采取了CaD工具实现布图布线的二维平面编辑和分析，取代了高重复性的传统工艺。
2.2发展阶段
到了二十世纪八十年代，eDa技术进入了发展完善的阶段。集成电路的规模逐渐扩大，电子系统日益复杂化，人们深入研究软件开发，将CaD集成为系统，加强了电路的机构设计和功能设计，这一时期的eDa技术已经开始延伸到半导体芯片设计的领域。
2.3成熟阶段
经过了长期的发展，直至二十世纪九十年代，微电子技术的发展突飞猛进，单个芯片的集成就能够达到几百万或是几千万甚至上亿的晶体管，这种科技现状对eDa技术提出更高的要求，推动了eDa技术的发展。各类技术公司陆续开发出大规模eDa软件系统，出现了系统级仿真、高级语言描述和综合技术的eDa技术。
3eDa技术软件
3.1ewB软件
所谓ewB是一种基于pC的电子设计软件，具备了集成化工具、仿真器、原理图输入、分析、设计文件夹、接口等六大特点。
3.2pRoteL软件
该技术软件广泛应用了prote199，主要由电路原理图的设计系统和印刷电路板的设计系统两大部分组成。高层次的设计技术在近年的国际eDa技术领域开发、研究、应用中成为热门课题，并且迅速发展，成果显著。该领域主要包括了硬件语言描述、高层次模拟、高层次的综合技术等，伴随着科技水平的提升，eDa技术也必然会朝向更高层次的自动化设计技术不断发展。
4eDa在电子工程设计中的应用技术流程
近年来的eDa技术深入到了各个领域，包括了通信、医药、化工、生物、航空航天等等，但是在电子工程设计的领域中应用的最为突出，主要利用了eDa技术为虚拟仪器的测试产品提供了技术支持。eDa技术在电子工程设计的领域中，主要应用于了电路设计仿真分析、电路特性优化设计等方面。主要的技术流程如下：
4.1源程序
通常情况下，电子工程设计首要的步骤就是通过eDa技术领域中的器件软件，利用了文本或者是图形编辑器的方式来进行展示。不管是图形编辑器或者是文本编辑器的使用，都需要应用eDa工具进行排错和编译的工作，文件能够实现格式的转化，为逻辑综合分析提供了准备工作。只要输入了源程序，就能够实现仿真器的仿真。
4.2逻辑综合
在源程序中应用了实现了VHDL的格式转化之后，就进入了逻辑综合分析的环节。运用综合器就能够将电路设计过程中使用的高级指令转换成层次较低的设计语言，这就是逻辑综合。通过逻辑综合的过程，这可以看作是电子设计的目标优化过程，将文件输入仿真器，实施仿真操作，保持功效和结果的一致性。
4.3时序仿真
在实现了逻辑综合透配之后，就可以进行时序仿真的环节了，所谓的时序仿真指的就是将基于布线器和适配器出现的VHDL文件运用适当的手段传达到仿真器中，开始部分仿真。VHDL仿真器考虑到了器件特性，所以适配后的时序仿真结果较为精确。
4.4仿真分析
在确定了电子工程设计方案之后，利用系统仿真或者是结构模拟的方法进行方案的合理性和可行性研究分析。利用eDa技术实现系统环节的函数传递，选取相关的数学模型进行仿真分析。这一系统的仿真技术同样可以运用到其他非电子工程专业设计的工作中，能够应用到方案构思和理论验证等方面。
5结束语
伴随着科学的发展，技术的革新，eDa技术的领域也在向高层次的技术推广和开发，成效十分显著。本篇论文我们对eDa技术的相关信息进行了详细的分析很研究，研究表明，eDa技术对于我国的电子工程设计改革具有巨大的推动力，基于eDa技术领域的电子产品在专业化程度和使用性能上都要比传统的设计方案制造的产品更加优化。将eDa技术应用到电子工程设计的领域当中，对于电子产品的优化和工作效率的提高以及产品附加值的拓展都有很大的作用。
参考文献
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集成电路技术分析篇6
[关键词]数字电路理论实践教学教学考核
《数字电子技术》是应用电子、计算机及电子信息等专业很重要的专业基础课,不但具有抽象、较难理解的理论知识,同时也是一门实践性很强的课程。教学中如果只注重理论、忽视实践,就不能激发学生学习的积极性,学生对所学知识也不能充分理解和应用;学生的实践能力和理论素养缺一不可。针对如何改革教学,做到理论、实践两不误,同时突出实际操作能力培养的问题,本文进行了阐述。
一、理论教学要根据高职教育及高职生的特点选择教学内容,把握理论上的度
高职教育是以培养企业生产、建设、管理、服务第一线的高素质实用型技能人才为目标;高职教育教学基本原则要求:“基本理论教学要以应用为目的,以必需、够用为度”;要“加强实践能力培养”。如何正确把握培养目标,根据培养需要从广而博的知识中选择、重构少而精的教学内容,是理论教学探索中首先要解决的问题。因此,教学内容要围绕技术应用能力与理论素质培养这条主线来设计学生的知识、能力和素质结构,改革过去只注重理论知识上的完整性和系统性,忽视理论知识的实用性和实践性的弊端,从应用的角度选择教学内容。《数字电子技术》的主要教学目标是通过本课程的学习使学生掌握数字电子技术的基础知识、基本理论、基本分析和设计方法,训练学生数字应用电路制作与调试的基本技能,为学习后续课程提供必要的理论基础知识和实践技能。基于本课程的教学目标和高职教育的培养目标,在教学内容的选择上突出基本理论,基本分析方法和知识的应用,忽略繁锁的集成电路内部分析和数学推导;着重外部逻辑功能的描述、分析和应用;强调外特性和主要参数。如在逻辑门电路一章中,把实际工作中运用较多的Ct74S系列门作为典型电路进行分析,主要介绍Ct74LS系列,对ttL集成门电路各系列的主要电气参数进行比较,使学生对各系列ttL集成门电路的特性都有一定了解;在时序逻辑电路一章中,在介绍基本电路工作原理的基础上,直接介绍中规模集成计数器、移位寄存器功能表和使用,而不必讨论它们的内部逻辑电路等等。这不但突出了中规模集成电路的应用,同时也为增加技能训练时间提供了保障。
二、技能教学要突出职教培养目标,培养和训练学生的熟练操作和设计创新能力
数字电子技术的实践目标是在巩固理论教学的基础上,培养学生对知识灵活运用的综合能力。实践内容可以分为基本技能实践教学、和综合技能训练实践教学两大类。
1.基本技能实践教学
基本技能实践教学分两个层次:一是理论验证性实验的教学,目的在于巩固课堂教学内容,加强学生对基本概念的理解,包含实验仪器的识读与使用、基本门电路和集成电路的测试。如门电路逻辑功能及测试、集成计数器及寄存器功能验证等。这一层次的实践教学最好跟随理论教学进度,在课堂教学后及时进行实训,让学生边学边练。通过训练,学生学会正确使用常用电子仪器,能进行一些基础数字电子技术实践。使学生掌握数字电子产品制作的基本要点,并具备数字电子元件应用基本技能,为下一层次的技能训练打下坚实的基础。二是基本数字电路的研究与设计。这方面的训练可以有效的提高学生专业知识的应用和实践技能,是理论向实践转变的重要环节,如时序电路设计及研究等。应用电子类专业的学生除了应具备基本电路设计能力之外,还应具有数字电子产品辅助开发能力、数字电子产品使用与维护能力等;要掌握数字电子电路的构建、性能分析与故障排除技能。该层次实践教学包括两大类,一是整周实践教学;二是与专业基础课程同步进行的实践教学。通过一系列专业技能模块的训练,可使学生掌握必备的专业技能,为顶岗实习和毕业设计等综合技能训练奠定良好的基础。
2.综合技能训练实践教学
综合技能训练的目的是训练学生应用基本专业技能解决实际问题的能力。综合技能训练安排在专业课结束之后,集中一段时间(三周或四周)进行,以培养技术人员应有的能力为主要任务,对学生进行综合训练,在动手与动脑的协作中完成知识技能的结合。训练内容具体有以下几个方面:读识绘制电路图的能力;查阅技术资料的能力;选用器件和电路、分析估算电路的能力;搭接调试电路的能力;分析排除故障的能力;制作电路产品,解决工艺问题的能力等。综合实训教师只需给出训练课题和技术指标,其他具体工作如查资料、定方案、选择电路、仪表、制作电路板、组织实验、分析实验结果等则是在教师的指导下由学生独立完成。综合实训课题不能脱离学生原有实验基础,综合性不要太强、太复杂,要使绝大多数学生经过努力可以在规定的时间内完成为标准。通过综合技能模块的训练,可以训练学生技术应用能力以及综合应用知识与分析问题的能力。
三、教学考核重在实践技能考核,把握高职培养目标导向
考核内容与方式是达成教学目标的手段,更是培养目标的一种导向。教学考核既要考出学生对所学理论知识的理解及相关技能的实际操作能力,又要考核学生对所学知识与技能的综合应用能力。可将考核内容分为三部分进行:一是平时成绩,包括出勤及听课表现,占总成绩20%;二是理论测试,占总成绩30%;三是综合技能测试,占总成绩50%。综合技能测试内容包含四个方面:(1)数字电子元器件识别与质量鉴别,主要考查学生对数字电子元器件的识别及质量鉴别能力,权重系数0.2;(2)验证性实验测试,主要考查学生对理论知识的理解及对常规电子仪器仪表的正确使用能力,权重系数0.2;(3)故障分析与排查,主要考查学生对某种固定数字电子电器常见故障的分析、判断及检修能力,权重系数0.3;(4)综合电路设计,考查学生综合运用数字电子技术的能力,权重系数0.3。
实践表明,通过以上三方面的教学探索,可以有效培养学生的动手实践能力和分析问题能力,提高学生对《数字电子技术》课程的学习兴趣,并有效促进了课堂理论教学,学生的综合素质得到显著提高。
参考文献:
[1]王丽华.强化实践教学培养创新能力[J].辽宁高职学报(教科版),2004,(6):37-38.
集成电路技术分析篇7
1.1初级阶段
大约在二十世纪的七十年代，早期的eDa技术处于CaD阶段，出现了小规模的集成电路，由于传统手工在制图设计中的集成电路和集成电路板的花费大、效率低、周期长，借助于计算机技术的设计印刷，采取了CaD工具实现布图布线的二维平面编辑和分析，取代了高重复性的传统工艺。
1.2发展阶段
到了二十世纪八十年代，eDa技术进入了发展完善的阶段。集成电路的规模逐渐扩大，电子系统日益复杂化，人们深入研究软件开发，将CaD集成为系统，加强了电路的机构设计和功能设计，这一时期的eDa技术已经开始延伸到半导体芯片设计的领域。
1.3成熟阶段
经过了长期的发展，直至二十世纪九十年代，微电子技术的发展突飞猛进，单个芯片的集成就能够达到几百万或是几千万甚至上亿的晶体管，这种科技现状对eDa技术提出更高的要求，推动了eDa技术的发展。各类技术公司陆续开发出大规模eDa软件系统，出现了系统级仿真、高级语言描述和综合技术的eDa技术。
2eDa技术软件
2.1ewB软件
所谓ewB是一种基于pC的电子设计软件，具备了集成化工具、仿真器、原理图输入、分析、设计文件夹、接口等六大特点。
2.2pRoteL软件
该技术软件广泛应用了prote199，主要由电路原理图的设计系统和印刷电路板的设计系统两大部分组成。高层次的设计技术在近年的国际eDa技术领域开发、研究、应用中成为热门课题，并且迅速发展，成果显著。该领域主要包括了硬件语言描述、高层次模拟、高层次的综合技术等，伴随着科技水平的提升，eDa技术也必然会朝向更高层次的自动化设计技术不断发展。
3eDa在电子工程设计中的应用技术流程
近年来的eDa技术深入到了各个领域，包括了通信、医药、化工、生物、航空航天等等，但是在电子工程设计的领域中应用的最为突出，主要利用了eDa技术为虚拟仪器的测试产品提供了技术支持。eDa技术在电子工程设计的领域中，主要应用于了电路设计仿真分析、电路特性优化设计等方面。主要的技术流程如下：
3.1源程序
通常情况下，电子工程设计首要的步骤就是通过eDa技术领域中的器件软件，利用了文本或者是图形编辑器的方式来进行展示。不管是图形编辑器或者是文本编辑器的使用，都需要应用eDa工具进行排错和编译的工作，文件能够实现格式的转化，为逻辑综合分析提供了准备工作。只要输入了源程序，就能够实现仿真器的仿真。
3.2逻辑综合
在源程序中应用了实现了VHDL的格式转化之后，就进入了逻辑综合分析的环节。运用综合器就能够将电路设计过程中使用的高级指令转换成层次较低的设计语言，这就是逻辑综合。通过逻辑综合的过程，这可以看作是电子设计的目标优化过程，将文件输入仿真器，实施仿真操作，保持功效和结果的一致性。
3.3时序仿真
在实现了逻辑综合透配之后，就可以进行时序仿真的环节了，所谓的时序仿真指的就是将基于布线器和适配器出现的VHDL文件运用适当的手段传达到仿真器中，开始部分仿真。VHDL仿真器考虑到了器件特性，所以适配后的时序仿真结果较为精确。
3.4仿真分析
在确定了电子工程设计方案之后，利用系统仿真或者是结构模拟的方法进行方案的合理性和可行性研究分析。利用eDa技术实现系统环节的函数传递，选取相关的数学模型进行仿真分析。这一系统的仿真技术同样可以运用到其他非电子工程专业设计的工作中，能够应用到方案构思和理论验证等方面。
4结束语
集成电路技术分析篇8
根据我国电子行业发展历程上看，随着社会科技水平不断提高，微电子技术也逐渐提高。当下，微电子技术已经开始占据电子行业市场，文章分析了微电子技术在计算机方面的研究和使用。
【关键词】微电子技术计算机应用
1前言
微电子技术是研究微型电路、系统电子学之分支，最核心的研究方向是电子或者是离子。当下，微电子技术发展水平提高，在电子学、物理学、计算机中都有使用。最明显的发展成就是，电子器件实现微型化，实现系统集成。
2微电子技术的定义以及影响
2.1微电子技术的定义
微电子技术是在本世纪60年代随着集成电路iC随之出现的，这是一门新的电子技术。在大型电路集成中，表现最为突出，而且其中会包含大量的器件物理设计、系统电路设计、工艺技术等等。简单而言，微电子技术就是微学电子中，各项高工艺技术综合。随着发展不断推动，在1947年时，晶体管开始被发展起来。
2.2微电子的影响
当下，社会科学技术发展速度非常快，发展水平非常高。在发展势力不可阻挡的当下，发展势头最好，影响最大，最具代表性的就是微电子技术。微电子技术成为电子信息发展的核心。微电子在讯通技术、生活工作以及网络技术产生的影响非常大，这些影响都具代表性。我国使用微电子技术，随着使用的深度加深，引起了世界电子行业革新。在微电子技术支撑下，我国电子行业发展水平逐渐提高，取得了突飞猛进的效果，从而满足我国市场需求。另外，微电子对人们的影响也比较大，微电子使得信息收集，信息处理，传输等等得到提升。另外，大量的微型器件出现，方面了人们生活。
3当前微电子技术发展所面临的限制
微电子技术在电子行业发展中，最常表现在集成电路芯片研制中。随着科技社会不断发展，电子技术得到创新和更新，研制出来的大量单晶硅片已经被投入电子行业中，不断推动电子行业高速发展。而且，iC芯片容量也逐渐得到完善。但是，摩尔定律分析，微电子技术在发展中，会面临巨大的挑战，这个挑战可以归结成以下三种。第一，物理规律限制。微电子技术发展基础是硅基互补金属氧化物半导体，这是集成电路性能不可缺少的必要器件，基层电路性能提高，需要获得微型器件支撑。但是，基层电力在缩小过程中，这个缩小度是受到限制的。一般会受到氧化层、电源电压厚度限制。在当前，基层电路中，一把都无法基于物理学来克服这些问题，因此从根本上阻碍了电子技术发展。第二，材料限制。决定微电子材料性质的参数主要有载流子的迁移率μ、介电常数ε、击穿电场强度ec、载流子的饱和速度vs、热导系数K等，目前世界上微电子技术所用的主要材料都是硅，而硅的这些性质使得微电子技术在集成电路的高度集成时就容易受到限制，影响微型化的进步发展。第三，工艺技术限制。微电子工艺技术主要针对的是微电子应用制作，主要包括了微细线条加工以及高质量薄膜的离子注入在内，并且得到控制。这个工艺的使用需要借助光刻设备，需要发挥出设备实际效益。根据摩尔定律发展规律上看，当前光刻设备已经不断微缩，缩小的比例也很小。但是如果想要进一步得到微化，这显然不可能。第四，半导体限制。半导体在常温条件下时，它的使用状态介于导体和绝缘体之间，微电子技术使用受到材料性质影响，使得电子技术应用面临巨大挑战。而且，微电子技术在设计仿真过程中，还面临了诸多限制。
4微电子技术使用于计算机中
4.1微电子技术优势
根据专家预测，在不断发展中，摩尔定律会持续有效，但是发展的速度会慢一些。随着微电子技术不断发展，我国集成电路宽度可以实现0.05微米，甚至更细。但是，这个电路宽度也不是无限制得以发展。因为，当一个器件被研制而出的，这个器件起码由一个或者是几十个原子组成，这势必会借用到统计力学以及量子力学，才能逐渐实现极限。为了突破物理极限的影响，随着研究深度加深，大量纳米数量级的器件被生产出来。不论是计算机、航空、卫星通讯等等，都需要借助芯片得以完成工作。一个计算，美国每年由计算机完成的工作量超过4000亿人年的工作量，而日本国家，每个家庭平均拥有的芯片大约为100个，可以定义当下的微电子无数不在，而且将其引入计算机应用中，使得计算机功能更加强大，运行效率更高。
4.2辅助分析
使用微电子技术统，最关键的就是对计算机辅助系统进行分析，尤其是计算机运行效率处理。引进边界元件，将其使用于计算机结构，同时也可以引入优化设计方法，进行综合开发，从而保障系统使用灵敏度，使得动态修改得以顺利进行。一般可靠性分析都需要借助测试数据来分析，因此，这个过程需要建立起计算机算法库，开发应用该部分时，涉及的内容比较广，有些产品需要进行质量保障和开发设计，这样才可以更好的缩短开发周期，才可以提升设计质量，而且在使用过程中，还可以增加设计合理性以及科学性。
4.3数据库技术
数据库技术使用，一般都需要建立起计算机工业基本情况，可以从产销数据、工厂规模、生产工艺等基础上建立数据库，这个数据包含的计算机数据有国内的计算机数据以及国外计算机数据。数据库囊括的内容比较多，有产品数据库、有零部件数据库，工艺制造数据库等等。另外，还需要建立起产量、销量相关预测模型。如果是国外数据库，还需要建立起进口量、创汇额数据模型等。同时，在进行设计过程中，还可以便于管理。建立起的预测模型，可以对计算机基本情况动态更好的把握，深度了解计算机产量情况、计算机出口量以及市场变化情况等。信息收集分析，可以为有关部门决策提供参考意见。
4.4集成制造系统
在上述各项工作的基础上，综合应用计算机辅助设计（CaD）、辅助分析（Caa）、工程数据库、辅助工艺过程（Capp）、成组技术（Gt）以及辅助制造等各项技术，逐步开展CimS的研究、开发和应用工作，不断跟踪国内外先进水平。在开发应用工作中，应以工作站和微机相结台，行业内研究开发、行业外借鉴吸收、国外引进消化相结合。
5结束语
当下是信息社会，信息成为人们工作和生活基础，社会发展实现信息化，这有赖于通讯机以及计算机。然而计算机的基础便是微电子。微电子技术不断发展过程中，极大的改变了社会发展现状，促进社会变革，推动社会进步。
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集成电路技术分析篇9
关键词:高速铁路；“四电”系统；集成接口；管理
1工程案例分析
在运行高速铁路项目的过程中，我国首条规格在300米以上的北京至天津的城际铁路项目，工务工程参数结构中，主要包括牵引供电项目、通信信号以及检测维修技术。正是基于高铁项目的运行结构，在高速铁路项目中，应用了大量的新技术，整体运行结构和项目维度也越来越多样化，整体组织结构也相对复杂。系统接口管理机制和管控要求贴合市场需求，保证工程施工项目和设备安装层级结构贴合联调联试的项目要求。基于系统参数结构的优化匹配，运行层级结构在实际框架升级的过程中，也实现了整体功能和交接管理环节上的升级，确保了高速铁路“四电”系统接口工程项目的有序进行。
2高速铁路“四电”系统集成结构内涵分析
高速铁路的项目发展是一个漫长的过程中，系统的常规化运行需要依靠路基建设项目、桥梁建设项目、轨道项目、通信信号集成以及电力等，还需要对牵引供电项目。运营调度项目等进行集中的检测维护，确保整体信号结构的完整度，保证不同参数结构能形成相对独立且统一管控的系统模型，保证了高速铁路运营功能和安全运行维度。在高速铁路项目中，“四电”项目分别代表的是通信过程、信号运行参数、电力管控系统以及牵引供电要求，将不同参数的专业特点融合在一起，形成协调化系统模型。相关人员只有保证系统之间的技术资源能得到有效统筹并集中管理，才能有效优化各个系统的配置结构，保证系统功能能得到有效落实。
3高速铁路“四电”系统集成接口结构分析
3.1高速铁路“四电”系统集成外部接口
在研究外部接口的过程中，要对以下四个方面进行集中分析。第一，与地方无线委员会的接口结构。需要由建设单位牵头，针对具体问题进行集中处理，建构有效的系统化管控层级结构，并委托有资质的单位对电磁环境进行集中测试，对频点的干扰源进行集中处理，减少系统之间的干扰问题。第二，与土地规划部门的外部接口结构。需要变电专业机构能针对具体问题进行集中服务，确保管控层级和管理要求能贴合实际需求，需要在不同专业人员确认后，能这对线路和设备运行地图进行规划，并由建设单位征地部门对实际问题进行集中处理，并对相关运行层结构和控制要求进行整合，需要设计院和施工单位形成配合结构。第三，与电力企业或设计院的外部接口结构。需要对牵引变电结构及电源进线结构的受力需求进行分析，对继电保护配合项目以及设计院变电项目进行综合维护和集中管控，确保施工单位能和相关部门之间建立有效的协调关系，提升整体工作层级结构的有效性。第四，与土建专业接口结构。在与土建专业进行接口操作的过程中，要对电缆槽和过轨道进行集中处理和预留施工，沿线路集中设置通信系统，并对限号和电力电缆槽进行集中处理。另外，也要对区间电缆上下桥梁进行预留墩台爬架的处理，确保防护以及网孔结构贴合实际需求。也要践行综合接地操作，按照《铁路综合接地系统》通用参考图（通号【2009】9301）对项目中的路基结构、桥梁结构以及隧道地段结构进行集中处理，确保接地施工项目的有序进行。
3.2高速铁路“四电”系统集成内部接口
在高速铁路“四点”项目运行过程中，相关研究人员要针对具体问题进行集中处理和综合管控，确保专业化通信通道贴合用电要求，对地震防灾系统接口、牵引供电接触网专业接口以及内部“四电”系统内部集成的有效性进行预判，确保责任和义务能得到有效落实。
4高速铁路“四电”系统集成接口管理优化路径
4.1实现高速铁路“四电”系统集成接口管理体系的规范化
要想从根本上提高高速铁路“四电”系统集成接口的管理要求，就要充分践行规范化项目发展目标，积极落实标准化管理原理，运用接口管理组规范化和标准化需求体系，针对具体问题进行综合处理。要借助统筹管控措施对接口管理项目以及工作内容进行分析，利用pCDa循环原理，有效对标准化运行机制进行系统化管控，实现全面维护和系统化运维护。只有保证接口管理项目的制度符合标准化运行参数结构，才能有效规范相关管理人员的工作模型，建构紧密协作，保证接口管控效率得到有效升级。
4.2实现高速铁路“四电”系统集成接口管理技术的合理化
在项目处理层级结构建立过程中，管理人员要针对具体问题集中处理和综合分析，确保技术标准能得到统筹管控，相关技术人员要结合实际项目发展要求架构完整的控制和运营维护机制，确保相关技术标准的合理化，且整体标准运行参数能贴合实际指标。也就是说，无论是在设计还是在项目处理的过程中，相关技术人员都要针对具体问题进行集中处理，以保证控制模型和控制层级结构能贴合设计技术管理的合理化需求，确保接口设计要求得到有效维护后，才能从源头上减少高速铁路“四电”系统集成接口在设计上存在的问题。
4.3实现高速铁路“四电”系统集成接口管理设备的系统化
技术人员要针对相关运行结构和运行维度进行集中管控，确保管理层级结构和管理要求贴合实际需求，在运行管控结构的过程中，也要对设备进行系统化管理，以保证系统设备的招标过程和项目运行参数贴合实际需求，提升供应商以及设计人员管理工作的有效性，保证设计层级结构能有效运行。特别要注意的是，相关项目负责人也要针对具体问题进行集中处理，确保管控层级结构能贴合项目标准，并针对具体问题建构奖惩制约机制，顺利提高管控层级水平。
4.4实现高速铁路“四电”系统集成接口管理控制的统一化
在高速铁路“四电”系统集成接口维护工作运行过程中，管理人员要针对具体问题进行集中处理，确保管控层级结构能贴合项目的实际需求，集中优化处理施工阶段的不同参数问题，并将高速铁路“四电”系统集成接口的良性运行作为根本发展目标，确保管控模型和管理要求能贴合实际需求。技术人员要针对高速铁路“四电”系统集成接口的质量进行集中管控，特别是设计人员，要在工程项目的实施阶段对项目运行实际情况进行综合分析，深化设计工作的实际价值。确保施工单位以及系统设备单位之间能建立有效的系统化分析和管控关系，保证施工结构中，施工项目设计流程、施工实际过程以及施工现场反馈、施工集成审核反馈系统等结构之间要建立闭环全过程动态化管控层级结构。相关设计人员要对高速铁路“四电”系统集成接口的工期进度进行集中管控，从而保证施工节点内相关组织设施模型能贴合实际项目需求，实现整体接口的落实和优化发展目标，才能从界面交接验收的控制模型对整体节点运行维度进行管控。特别要注意的是，在对高速铁路“四电”系统集成接口进行综合分析的过程中，也要制定相应的节点工期考核制度，顺利升级项目管控的有效性。
5结语
总而言之，在对高速铁路“四电”系统集成接口运行效果等参数进行研究的过程中，相关研究人员要综合提升自身需求和自身素质，确保管控结构和管理模型贴合实际需求。只有保证高速铁路“四电”系统集成接口运行动态化的处理要求和运行维度，才能保证系统集成接口管理项目贴合实际管理技术需求，保证施工质量和施工成本之间能形成有效的处理机制，促进我国高速铁路项目的良性发展。
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集成电路技术分析篇10
关键词：eDa技术教学内容教学方法实践教学
eDa（electronicDesignautomation，即电子设计自动化）技术的产生和发展是和计算机技术的的发展紧密相连的，是一门综合了现代电子技术与计算机技术最新研究成果、以计算机为工作平台，对电子线路、系统或芯片进行自动化设计与应用的计算机辅助设计技术。
在西方发达国家，eDa技术已在电子工业界得到广泛应用，许多大学已将eDa融入教学并占有重要地位。目前在这方面的教学我们国家落后于发达国家十多年，电子课程体系及课程内容设置不够合理，课程的教学内容还未能适应当前电子技术特别是电子设计技术的发展，因此以开展eDa教学为契机、和国际先进水平接轨，深入进行面向21世纪电子类课程体系、课程内容、教学方法和实践教学的改革迫在眉睫。
一、eDa技术的发展概况
eDa技术随着计算机、集成电路、电子系统设计的发展，经历了一个由浅到深的过程。
二十世纪70年代，随着中小规模集成电路的开发应用，传统的手工制图设计印制电路板和集成电路的方法已无法满足设计精度和效率的要求，而计算机作为一种运算工具已在科研领域得到广泛应用，因此这一时期的工程师开始利用计算机取代手工劳动，辅助设计印制电路板，以便解脱繁杂、机械的版图设计工作，这就是eDa技术的雏形。
到了80年代，为了适应电子产品在规模和制作上的需要，随着计算机技术的高速发展，应运出现了以计算机仿真和自动布线为核心技术的第二代eDa技术，其特点是以软件工具为核心，通过这些软件完成产品开发的设计、分析、仿真、测试等各项工作。
90年代后，eDa技术继续发展，出现了以高级语言描述、系统级仿真和综合技术为特征的第三代eDa技术，通常也称为eSDa(electronicSystemDesignautomation)阶段。在这个阶段，人们开始追求贯彻整个设计过程的自动化，以从繁重的设计工作中彻底解放出来，把精力集中于创造性的方案与概念构思上，从而提高设计效率，缩短产品的研制周期。可以说这一阶段才真正称得上是eDa时期。
进入21世纪后，eDa技术得到了更大的发展，电子技术全方位进入eDa领域，软硬件技术进一步融合，除了日益成熟的数字技术外，模拟电路系统硬件描述语言的表达和设计标准化，可编程模拟器件出现，软件无线电技术正在崛起。
二、eDa技术发展促进电子专业教学内容的改革
传统的电子专业教学内容是专业基础课程（模拟电子技术、数字电子技术、高频电子技术等课程）加典型整机电路分析（电视机、音响、VCD等）。
随着计算机技术在各行各业的应用，电子专业正在经历着从传统的电子技术向现代电子技术的发展，现代电子技术的核心技术就是eDa技术。在电子专业的教学中，将eDa技术涉及的内容引入到教学过程中，改革电子专业的教学，是现代电子技术发展的需要。
目前国内外开展eDa教学内容一般有：
1．在模拟电子技术、数字电子技术等专业基础课程中，增加eDa仿真方面的内容，让学生掌握用eDa仿真软件，比如流行的multisim通用电路分析设计软件，进行电路仿真测试、交直流分析、频率响应分析、电路参数扫描分析、电路容差分析等。
2．将计算机辅助设计印制电路板板内容加入到教学中，由于eDa技术发展迅速，很多企业都推出了自己优秀的eDa软件，如protel、powerpCB、Layout等，在教学中可以选择比较通用的软件开展教学，现在很多学校选择使用protel软件辅助印制电路板设计。
3．增加一门课程讲解eDa技术及应用，使学生熟悉并掌握现代大规模可编程逻辑器件的设计、仿真及开发应用技术，以跟踪现代数字电子技术发展、应用潮流与趋势，为他们毕业后能迅速适应专业工作需求打好扎实的技术基础。世界上有许多公司如altera公司、Xilinx公司、Lattice公司等致力于这方面的研究，生产出集成度越来越高的可编程逻辑芯片，同时推出了开发这些芯片所需要的eDa工具软件。至于在教学中选择哪家公司开发的eDa工具软件和相应的可编程逻辑器件，则属见仁见智的问题。但altera公司作为世界上最大的CpLD/FpGa芯片生产厂家，其产品的类别是最多的，市场占有份额最大，一般可以选择altera公司开发的eDa集成工具软件QuartusⅡ、芯片可采用10000门集成度的FLeX10K可编程芯片进行这门课程的教学。
三、eDa技术发展促进电子专业教学方法的改革
传统的电子专业教学工具是一块黑板加一支粉笔，教师在黑板上画图分析，往往是教师讲得口干舌燥，学生却是觉得抽象难懂，大大影响了学生对电子专业的兴趣和学习。
现在将eDa技术在仿真方面的成就应用到电子专业的教学中，采用多媒体加仿真的方式进行讲解和分析，可以大大提高课堂教学的效果。譬如讲解放大电路部分，教师可以采用eDa仿真软件如multisim或其他的电路仿真软件连接放大电路，然后运行，可以调用虚拟仪器示波器观测电路的输入输出波形，在讲课的过程中，学生就可以很直观地看到输入信号被放大了，根据输入输出波形还可以直接计算电路的放大倍数，然后再和理论计算的放大倍数进行比较。还可以改变电路的参数如基极电阻的大小，使放大电路工作到饱和或截止状态，利用虚拟仪器观察输出信号的波形失真。再调用虚拟仪器万用表测量三极管的基极、集电极、发射极的电压，总结出电路工作在放大、截止、饱和时电路参数的变化情况。很显然这样的教学方法学生学起来直观，感兴趣，容易理解接受，教师教起来也得心应手。所以借助于多媒体技术运用eDa仿真软件改进电子专业教学方法，可以使课堂教学更加形象生动。
四、eDa技术发展促进电子专业实践教学的改革
在专业实践教学方面，主要包括实验和实训。eDa技术的发展对这些实践教学更是带来了全面革新和极大冲击。
传统的实验教学学生用分立元件在实验板上搭接电路进行测试，后来很多高校采用实验台，学生只需要搭接积木一般将电路搭好进行测试就算完成了实验。根据笔者多年的教学经验，这种实验方式由于元件、试验台本身等等问题，学生实验往往很难做成功，教师疲于解决实验中出现的低级故障如接触不良、元件损坏等。这样的实验教学很难达到提高学生在实验的过程中理解并掌握课堂上学过的理论知识、发现问题并解决问题的能力，很难让学生有一个充分发挥其思维的空间。
随着eDa技术的发展，特别是功能强大的eDa仿真软件的推出（如multisim电子仿真软件），对于实验，特别是验证性实验完全有条件利用计算机来进行以前必须用硬件才能完成的实验，需要用硬件实现的实验也可以先进行计算机仿真、模拟调试后再用硬件来实现。在电子专业的实验教学中引入eDa仿真软件可以提高实验效率，增强实验的趣味性和新颖性，学生在实验过程中不用担心元件被损坏，可以大胆地做实验，充分发挥其思维空间。当然并不是说软件能完全代替硬件，完全离开硬件的软件仿真会让学生的思维停留在软件的阶层，无法和硬件联系起来，软件仿真只是辅助我们分析设计电路，通过仿真理解这个电路的工作原理，最后还要再硬件搭接调试该电路，这样在调试的过程中出现问题，就能自己思考、自己解决，从而提高学生的动手能力、分析问题解决问题的能力。
传统的实训都是附属于某门课程的实训，如模拟电子技术实训，数字电子技术实训、单片机实训等。随着eDa技术的发展，对于实训可以打破课程的局限，将eDa的内容用于实训教学中，采用设计―仿真―制版―安装―调试的方式完成电子技术实训，实训的内容根据前面几个学期所学的内容进行整合，从易到难。比如在电子专业第三个学期进行电子技术实训，设计的内容要求融合模拟电子技术、数字电子技术的知识，在设计的过程中学生可以在计算机上利用仿真软件（如multisim）进行软件调试，一人一机，只有仿真调试成功电路才能进入下一个环节―制版。在这个环节学生可以利用eDa板级设计工具辅助印制电路板设计（如protel软件），将仿真调试成功的原理图设计成印制电路板（pCB），pCB软件设计成功后，再将其制作成印制电路板。这时教师可以根据学生设计的电路发给元件，学生进行安装调试，由于已经用软件仿真调试过电路，印制电路板也是自己设计制作出来的，在硬件调试中出现的问题，学生可以自己分析直到解决，大大提高他们的实践能力，并且实训的过程中要用到多门课程所学的内容，这样经过实训，学生就能将这些知识融会贯通用于实践。
目前eDa技术发展已经能实现电子设计全自动化，设计者只需要采用硬件描述语言表述要设计的电子系统的功能，借助于功能强大的eDa工具（如QutersⅡ），将程序下载到可编程逻辑器件FpGa或CpLD中，就可以完成电子系统的硬件设计，实现用软件的方法设计硬件。单片机技术在电子专业的教学中比较成熟，单片机控制功能更强大一些，但在逻辑功能方面稍欠缺，将单片机和FpGa/CpLD结合起来能完成高性能要求的电子系统。分析历年历届全国电子设计竞赛赛题，基本上都是要求设计具有一定智能化的电子系统，如果不使用现代电子设计手段，不使用单片机技术、eDa技术等现代电子设计技术基本是不可能完成的。所以作为高校的实训要加强单片机、eDa技术的实训，制作调试基于芯片级的电子系统，让实训和现代电子技术接轨，大胆地改革以往实训的内容，这样培养的人才才是社会所需要的。
结束语
eDa技术是电子设计领域的一场革命，给电子系统的设计带来了革命性的变化，使得电子系统的设计方便高效。目前eDa技术正处于高速发展阶段，每年都有新的eDa工具问世。我国的eDa技术处在发展阶段，将eDa技术引入到高等学校的教学中，改革电子专业的教学，加强eDa的学习，提高学生使用eDa技术的能力，为我国的电子信息产业提供优秀的电子设计人才，是高等教育面临的迫切任务。
参考文献：
［1］郑步生，蒋旋.eDa技术的发展对电类专业教学的影响及应对策略［J］.南京航空航天大学学报(社会科学版)，2000.9.
［2］朱彩莲.eDa技术的发展与应用［J］.萍乡高等专科学校学报，2004.12.
［3］潘松，黄继业.eDa技术实用教程(第二版)［m］.科学出版社，2005.2.