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電路設(shè)計(jì)的基本流程范文第1篇

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-6148（2016）6-0070-3

1 模塊化策略

對于圖1所示電路，按其功能劃分，可分為虛線框Ⅰ內(nèi)的測量電路和Ⅱ內(nèi)的供電電路兩個具有相對獨(dú)立功能的子系統(tǒng)。其中，測量電路的設(shè)計(jì)原則是兩電表的量程相匹配，即它們的指針能同時達(dá)到較大偏角；而供電電路設(shè)計(jì)則要遵循電路安全性、操作方便性和測量準(zhǔn)確性3個基本原則。

基于兩個模塊的特點(diǎn)，電路設(shè)計(jì)的一般思維策略是將電路按其功能分為測量電路與供電電路。

2 測量電路模式的構(gòu)建與識別

模式識別是問題解決的一種基本策略，是人們在對所表征事物或現(xiàn)象的各種信息分析和處理的基礎(chǔ)上，對問題進(jìn)行描述、辨認(rèn)、分類和解釋的思維過程。

在實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)中，無論是對給定電表、定值電阻進(jìn)行測量的電路設(shè)計(jì)，還是對給定電路原理的理解，都要涉及到電壓、電流的測量模式及其組合方式的識別，為此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)之前，需要有意識地從電壓、電流測量視角系統(tǒng)地規(guī)劃有關(guān)部分例題，并將其歸類總結(jié)而構(gòu)建起電壓、電流測量模式，以便學(xué)生能迅速從記憶儲存中進(jìn)行模式的檢索。

2.1 電壓、電流測量模式的構(gòu)建

關(guān)于電壓、電流的測量，有直接測量和間接測量之分，其中間接測量包括電表的功能轉(zhuǎn)換和定值電阻的使用，具體模式如表1和表2，其中的適用情況對應(yīng)于命題特征。

2.2 測量電路的設(shè)計(jì)流程

在構(gòu)建起電壓、電流的基本測量模式后，原則上只需要將它們適當(dāng)組合起來即可設(shè)計(jì)測量電路。但是，在實(shí)際的電路設(shè)計(jì)中，即使只提供一個定值電阻，其電壓、電流測量模式的組合數(shù)目也還是很大。顯然，提升學(xué)生的電路設(shè)計(jì)能力，除了引導(dǎo)學(xué)生參與電壓、電流測量模式的構(gòu)建外，還要力求把上述的測量模式結(jié)構(gòu)化，并建立電路設(shè)計(jì)的思維流程。為此，筆者建議從以下幾個方面入手，提高學(xué)生電路設(shè)計(jì)能力。

（1）電表組合方式的分類

（2）電表量程匹配的基本思路

對于幾種測量電路，其電表量程的匹配一般有以下3種方式：一是選擇合適電表量程或?qū)﹄姳磉M(jìn)行改裝，這是測量電路設(shè)計(jì)中的常規(guī)思路；二是選擇合適的電路；三是改變測量對象，一般是在待測電阻上并聯(lián)或串聯(lián)一定值電阻，以補(bǔ)償電壓表、電流表因量程不匹配而產(chǎn)生的偏差，具體電路如圖2所示（以外接法為例）。

（3）測量電路的設(shè)計(jì)流程

要完成測量電路的設(shè)計(jì)，僅僅建立基本測量模式、清楚量程匹配方式還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需要學(xué)生有一個清晰的思維流程，為此，建議引導(dǎo)學(xué)生在電路設(shè)計(jì)中參與圖3所示的思維流程構(gòu)建，以提高電路設(shè)計(jì)能力。

3 供電電路設(shè)計(jì)的模式識別策略

在電阻測量中，其測量準(zhǔn)確性取決于兩個方面：一是電表量程的匹配程度，它對應(yīng)于測量電路的設(shè)計(jì)；二是電表指針能否達(dá)到較大偏角，它對應(yīng)于供電電路的設(shè)計(jì)。另外，實(shí)驗(yàn)器材的安全性、實(shí)驗(yàn)操作的方便性也對應(yīng)于供電電路的設(shè)計(jì)。

雖然供電電路的設(shè)計(jì)涉及的因素較多，但它對應(yīng)電路模式卻較少，我們分別就限流式和分壓式供電電路進(jìn)行探討。

（1）限流式供電電路的基本模式

對于限流式供電電路，一般有圖4的兩種形式，其中圖4a不要求電表示數(shù)從0開始調(diào)節(jié)。而對圖4b而言，主要考慮定值電阻對電路的保護(hù)或操作方便。

（2）分壓式供電電路的基本模式

對于分壓式供電電路，一般有表3中的3種情形。

在表3的3種模式中，第3種模式中的定值電阻可能同時具備電路保護(hù)和調(diào)節(jié)方便兩種功能，而第2種模式中的定值電阻只起到調(diào)節(jié)方便的功能。至于運(yùn)用哪種供電電路，則可按下述程序進(jìn)行選擇：初步確定供電電路類型實(shí)驗(yàn)器材安全性檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)測量的準(zhǔn)確性檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作的方便性檢驗(yàn)。

4 典型例題分析

例（2010年福建省高考試題）如表4所示是一些準(zhǔn)備用來測量待測電阻Rx阻值的實(shí)驗(yàn)器材，器材及其規(guī)格列表如下：

要求測量時電表的讀數(shù)大于其量程的一半，而且調(diào)節(jié)滑動變阻器能使電表讀數(shù)有較明顯的變化。請畫出測量電路圖，標(biāo)明所用器材的代號。

解析 對于測量電路，根據(jù)提供的器材，首先考慮用伏安法模式，經(jīng)檢驗(yàn)，兩只電壓表均不能與電流表的量程相匹配，故電流表不能使用。其次，考慮伏伏法模式，經(jīng)檢驗(yàn)，測量電路應(yīng)如圖5所示。

對于供電電路，由于待測電阻約為1000 Ω，滑動變阻器的最大阻值約為100 Ω，要使電表示數(shù)變化明顯，必須使用分壓式電路。由于無定值電阻，故本題的電路如圖6所示。

擴(kuò)展：若僅改變例題中滑動變阻器的最大阻值，并增加一定值電阻，具體數(shù)值如表5：

則實(shí)驗(yàn)電路如何設(shè)計(jì)？

解析 （1）在變式中，改變了滑動變阻器的阻值，增加了一個只知道大致阻值的定值電阻，這些改變不影響測量電路的設(shè)計(jì)。

（2）初步確定供電模式

由于R遠(yuǎn)小于Rx，因此，初步確定了分壓式電路。

（3）基于電路安全性考慮

若采用表3中的第1、2兩種供電電路，則電路總電流大于0.5 A，從而損壞滑動變阻器，故這兩種方式均不可行，而第3種供電電路能保證電路安全性。

（4）基于測量準(zhǔn)確性考慮

另外，經(jīng)檢驗(yàn)，第3種供電電路滿足操作方便性要求。故實(shí)驗(yàn)電路為第3 種供電電路與圖5所示測量電路的組合，具體電路圖略。

參考文獻(xiàn)：

電路設(shè)計(jì)的基本流程范文第2篇

一、完善課程設(shè)置

合理設(shè)置課程體系和課程內(nèi)容，是提高人才培養(yǎng)水平的關(guān)鍵。2009年，黑龍江大學(xué)集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)制定了該專業(yè)的課程體系，經(jīng)過這幾年教學(xué)工作的開展與施行，發(fā)現(xiàn)仍存在一些不足之處，于是在2014年黑龍江大學(xué)開展的教學(xué)計(jì)劃及人才培養(yǎng)方案的修訂工作中進(jìn)行了再次的改進(jìn)和完善。首先，在課程設(shè)置與課時安排上進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。對于部分課程調(diào)整其所開設(shè)的學(xué)期及課時安排，不同課程中內(nèi)容重疊的章節(jié)或相關(guān)性較大的部分可進(jìn)行適當(dāng)刪減或融合。如：在原來的課程設(shè)置中，“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程與“CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)”課程分別設(shè)置在教學(xué)第六學(xué)期和第七學(xué)期。由于“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程中是以門級電路設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，所以學(xué)生在未進(jìn)行模擬集成電路課程的講授前，對于各種元器件的基本結(jié)構(gòu)、特性、工作原理、基本參數(shù)、工藝和版圖等這些基礎(chǔ)知識都是一知半解，因此對門級電路的整體設(shè)計(jì)分析難以理解和掌握，會影響學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情及教學(xué)效果；而若在“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程中添加入相關(guān)知識，與“CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)”課程中本應(yīng)有的器件、工藝和版圖的相關(guān)內(nèi)容又會出現(xiàn)重疊。在調(diào)整后的課程設(shè)置中，先開設(shè)了“CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)”課程，將器件、工藝和版圖的基礎(chǔ)知識首先進(jìn)行講授，令學(xué)生對于各器件在電路中所起的作用及特性能夠熟悉了解；在隨后“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程的學(xué)習(xí)中，對于應(yīng)用各器件進(jìn)行電路構(gòu)建時會更加得心應(yīng)手，達(dá)到較好的教學(xué)效果，同時也避免了內(nèi)容重復(fù)講授的問題。此外，這樣的課程設(shè)置安排，將有利于本科生在“大學(xué)生集成電路設(shè)計(jì)大賽”的參與和競爭，避免因?qū)W期課程的設(shè)置問題，導(dǎo)致學(xué)生還未深入地接觸學(xué)習(xí)相關(guān)的理論課程及實(shí)驗(yàn)課程，從而出現(xiàn)理論知識儲備不足、實(shí)踐操作不熟練等種種情況，致使影響到參賽過程的發(fā)揮。調(diào)整課程安排后，本科生通過秋季學(xué)期中基礎(chǔ)理論知識的學(xué)習(xí)以及實(shí)踐操作能力的鍛煉，在參與春季大賽時能夠確保擁有足夠的理論知識和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，具有較充足的參賽準(zhǔn)備，通過團(tuán)隊(duì)合作較好地完成大賽的各項(xiàng)環(huán)節(jié)，贏取良好賽果，為學(xué)校、學(xué)院及個人爭得榮譽(yù)，收獲寶貴的參賽經(jīng)驗(yàn)。其次，適當(dāng)降低理論課難度，將教學(xué)重點(diǎn)放在掌握集成電路設(shè)計(jì)及分析方法上，而不是讓復(fù)雜煩瑣的公式推導(dǎo)削弱了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生能夠較好地理解和掌握集成電路設(shè)計(jì)的方法和流程。第三，在選擇優(yōu)秀國內(nèi)外教材進(jìn)行教學(xué)的同時，從科研前沿、新興產(chǎn)品及技術(shù)、行業(yè)需求等方面提取教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實(shí)時了解前沿動態(tài)，使學(xué)生能夠積極主動地學(xué)習(xí)。

二、變革教學(xué)理念與模式

CDIO（構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行）理念，是目前國內(nèi)外各高校開始提出的新型教育理念，將工程創(chuàng)新教育結(jié)合課程教學(xué)模式，旨在緩解高校人才培養(yǎng)模式與企業(yè)人才需求的沖突。在實(shí)際教學(xué)過程中，結(jié)合黑龍江大學(xué)集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)的“數(shù)模混合集成電路設(shè)計(jì)”課程，基于“逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器（SARADC）”的課題項(xiàng)目開展教學(xué)內(nèi)容，將各個獨(dú)立分散的模擬或數(shù)字電路模塊的設(shè)計(jì)進(jìn)行有機(jī)串聯(lián)，使之成為具有連貫性的課題實(shí)踐內(nèi)容。在教學(xué)周期內(nèi)，以學(xué)生為主體、教師為引導(dǎo)的教學(xué)模式，令學(xué)生“做中學(xué)”，讓學(xué)生有目的地將理論切實(shí)應(yīng)用于實(shí)踐中，完成“構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)踐和驗(yàn)證”的整體流程，使學(xué)生系統(tǒng)地掌握集成電路全定制方案的具體實(shí)施方法及設(shè)計(jì)操作流程。同時，通過以小組為單位，進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作，在組內(nèi)或組間的相互交流與學(xué)習(xí)中，相互促進(jìn)提高，培養(yǎng)學(xué)生善于思考、發(fā)現(xiàn)問題及解決問題的能力，鍛煉學(xué)生團(tuán)隊(duì)工作的能力及創(chuàng)新能力，并可以通過對新結(jié)構(gòu)、新想法進(jìn)行不同程度獎勵加分的形式以激發(fā)學(xué)生的積極性和創(chuàng)新力。此外，該門課程的考核形式也不同，不是通過以往的試卷筆試形式來確定學(xué)生得分，而是以畢業(yè)論文的撰寫要求，令每一組提供一份完整翔實(shí)的數(shù)據(jù)報告，鍛煉學(xué)生撰寫論文、數(shù)據(jù)整理的能力，為接下來學(xué)期中的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下一定的基礎(chǔ)。而對于教師的要求，不僅要有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)還應(yīng)具備豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，因此青年教師要不斷提高專業(yè)能力和素質(zhì)。可通過參加研討會、專業(yè)講座、企業(yè)實(shí)習(xí)、項(xiàng)目合作等途徑分享和學(xué)習(xí)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，同時還應(yīng)定期邀請校外專家或?qū)I(yè)工程師進(jìn)行集成電路方面的專業(yè)座談、學(xué)術(shù)交流、技術(shù)培訓(xùn)等，進(jìn)行教學(xué)及實(shí)踐的指導(dǎo)。

三、加強(qiáng)EDA實(shí)踐教學(xué)

首先，根據(jù)企業(yè)的技術(shù)需求，引進(jìn)目前使用的主流EDA工具軟件，讓學(xué)生在就業(yè)前就可以熟練掌握應(yīng)用，將工程實(shí)際和實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊密聯(lián)系，積累經(jīng)驗(yàn)的同時增加學(xué)生就業(yè)及繼續(xù)深造的機(jī)會，為今后競爭打下良好的基礎(chǔ)。2009—2015年，黑龍江大學(xué)先后引進(jìn)數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)平臺Xilinx和FPGA實(shí)驗(yàn)箱、華大九天開發(fā)的全定制集成電路EDA設(shè)計(jì)工具Aether以及Synopsys公司的EDA設(shè)計(jì)工具等，最大可能地滿足在校本科生和研究生的學(xué)習(xí)和科研。而面對目前學(xué)生人數(shù)眾多但實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源相對不足的情況，如果可以借助黑龍江大學(xué)的校園網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)集成電路設(shè)計(jì)平臺的搭建，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程登錄，則在一定程度上可以滿足學(xué)生在課后進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的需要。其次，根據(jù)企業(yè)崗位的需求可合理安排EDA實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，適當(dāng)增加實(shí)踐課程的學(xué)時。如通過運(yùn)算放大器、差分放大器、采樣電路、比較器電路、DAC、邏輯門電路、有限狀態(tài)機(jī)、分頻器、數(shù)顯鍵盤控制等各種類型電路模塊的設(shè)計(jì)和仿真分析，令學(xué)生掌握數(shù)字、模擬、數(shù)模混合集成電路的設(shè)計(jì)方法及流程，在了解企業(yè)對于數(shù)字、模擬、數(shù)模混合集成電路設(shè)計(jì)以及版圖設(shè)計(jì)等崗位要求的基礎(chǔ)上，有針對性地進(jìn)行模塊課程的學(xué)習(xí)與實(shí)踐操作的鍛煉，使學(xué)生對于相關(guān)的EDA實(shí)踐內(nèi)容真正融會貫通，為今后就業(yè)做好充足的準(zhǔn)備。第三，根據(jù)集成電路設(shè)計(jì)本科理論課程的教學(xué)內(nèi)容，以各應(yīng)用軟件為基礎(chǔ)，結(jié)合多媒體的教學(xué)方法，選取結(jié)合于理論課程內(nèi)容的實(shí)例，制定和編寫相應(yīng)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)課件及操作流程手冊，如黑龍江大學(xué)的“CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)”和“數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)”課程，都已制定了比較詳盡的實(shí)踐手冊及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容課件；通過網(wǎng)絡(luò)平臺，使學(xué)生能夠更加方便地分享教學(xué)資源并充分利用資源隨時隨地地學(xué)習(xí)。

四、搭建校企合作平臺

電路設(shè)計(jì)的基本流程范文第3篇

本書針對FPGA平臺上的數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)對VHDL進(jìn)行了逐步描述。前半部分介紹了VHDL中有關(guān)組合開關(guān)電路設(shè)計(jì)的一些基本概念和工作方式，后面章節(jié)討論了VHDL中時序電路的行為描述和設(shè)計(jì)方法。書中所舉的例子是針對兩個FPGA平臺而設(shè)計(jì)的，其中一個平臺已廣泛應(yīng)用于世界各地，而另一個平臺是由巴西的一個公司研發(fā)的。

全書由11章組成：1.介紹了數(shù)字系統(tǒng)和FPGA技術(shù)的基本概念，講述了設(shè)計(jì)和仿真一個數(shù)字電路的分步操作流程；2.首先介紹了VHDL設(shè)計(jì)的基本結(jié)構(gòu)，然后重述了基于FPGA平臺的VHDL設(shè)計(jì)流程，但是本章的輸入描述采用的是一種硬件描述語言而不是第一章所討論的原理圖；3.介紹了數(shù)字系統(tǒng)中分層設(shè)計(jì)的概念和實(shí)驗(yàn)操作方法；4.講述了電路組件中的多路轉(zhuǎn)接器和信號分離器的概念以及它們在電路設(shè)計(jì)中的使用方法；5.代碼轉(zhuǎn)換器：主要介紹了編碼器和解碼器的工作原理和其在具體應(yīng)用中的設(shè)計(jì)方法；6.介紹了時序電路、鎖存器和觸發(fā)器的概念和工作原理，分析了鎖存器和觸發(fā)器的區(qū)別以及它們在VHDL設(shè)計(jì)中的使用方法；7.主要介紹了有限狀態(tài)機(jī)的基本概念和其在VHDL設(shè)計(jì)中的合成過程，并講述了基于有限狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)一個計(jì)數(shù)器的方法；8.介紹了數(shù)據(jù)通路和控制單元的概念和基于有限狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)一個控制單元的過程，講述了設(shè)計(jì)一個自動售貨機(jī)控制器的例子；9.分析了隱式進(jìn)程和顯式進(jìn)程的區(qū)別，討論了它們在設(shè)計(jì)組合電路和時序電路中的使用方法；10.運(yùn)算電路：主要講述了加法器的基本知識和使用結(jié)構(gòu)硬件描述語言進(jìn)行加法器設(shè)計(jì)的過程；11.介紹了基于FPGA設(shè)計(jì)的可綜合VHDL代碼的編寫策略。

本書是以一種邊做邊教的方式來進(jìn)行編寫的，這種方法是基于作者針對這一主題20多年成熟的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)而總結(jié)出來的。本書內(nèi)容簡潔清晰，層析分明，通俗易懂，可作為通信工程、電氣工程、控制工程等相關(guān)專業(yè)的研究生和高年級大學(xué)生教材，也可作為相關(guān)領(lǐng)域的研究人員很好的參考書。

電路設(shè)計(jì)的基本流程范文第4篇

【關(guān)鍵詞】集成電路設(shè)計(jì) 工業(yè)化教學(xué)模式 研究與實(shí)踐

一、集成電路設(shè)計(jì)業(yè)背景

集成電路（Integrated Circuit，IC）是指將很多微電子器件電路集成在芯片上的一種高級微電子器件。通常使用硅為基礎(chǔ)材料，在上面通過擴(kuò)散或滲透技術(shù)形成N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體及PN結(jié)。20世紀(jì)中期，半導(dǎo)體設(shè)備可實(shí)現(xiàn)真空管功能的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，以及半導(dǎo)體制造技術(shù)的進(jìn)步，使得集成電路成為可能。第一個集成電路雛形是由杰克?基爾比于1958年完成的。僅僅在其開發(fā)后半個世紀(jì)，集成電路變得無處不在，電腦、手機(jī)和其他數(shù)字電器成為現(xiàn)代社會結(jié)構(gòu)不可缺少的一部分。

二、Linux/Unix背景

UNIX操作系統(tǒng)（UNIX）是美國AT&T公司1971年在PDP-11上開發(fā)的操作系統(tǒng)，具有多用戶、多任務(wù)的特點(diǎn)，支持多種處理器架構(gòu)。Linux操作系統(tǒng)（Linux），是一系列類Unix計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的統(tǒng)稱。Linux操作系統(tǒng)是自由軟件和開放源代碼發(fā)展中最著名的例子。

在集成電路設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)中，有著簡明清晰的權(quán)限控制、高穩(wěn)定性、高性能、可大規(guī)模并行以及有著深厚開發(fā)工具基礎(chǔ)的Linux/Unix操作系統(tǒng)被廣泛地使用。這就意味著，掌握Linux/Unix操作系統(tǒng)的使用是集成電路設(shè)計(jì)工程師必需的基本技能。為了滿足工業(yè)界的需求以及培養(yǎng)合格的工程碩士，數(shù)字集成電路與系統(tǒng)集成專業(yè)設(shè)置了工業(yè)Linux/Unix課程以培訓(xùn)相關(guān)技能。

工業(yè)Linux/Unix課程則主要針對集成電路設(shè)計(jì)工業(yè)界的需求，對未來的集成電路工程師進(jìn)行必要的職業(yè)技能培訓(xùn)，使其能在進(jìn)入工業(yè)界后迅速地熟悉相應(yīng)的開發(fā)平臺并在該平臺上發(fā)揮其集成電路設(shè)計(jì)專業(yè)的知識與技能。該課程有著以下特點(diǎn)：

（一）針對性強(qiáng)。本課程的教學(xué)目標(biāo)非常明確：使得學(xué)生們通過該課程的學(xué)習(xí)能夠掌握工業(yè)生產(chǎn)流程中最有可能遇到的部分知識與技能，擁有很強(qiáng)的針對性。

（二）注重培養(yǎng)實(shí)際操作能力。本課程的目標(biāo)是培養(yǎng)可進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)開發(fā)的集成電路設(shè)計(jì)工程師，滿足工業(yè)界的需求，而不是為研究院所提供科研人才，實(shí)際的操作能力是本課程的重點(diǎn)所在。

三、工業(yè)化教學(xué)模式

為滿足該課程的教學(xué)目標(biāo)，建議對工業(yè)化產(chǎn)業(yè)化的教學(xué)模式在該課程教學(xué)中實(shí)施2.以下幾個方面的措施：

（一）課程結(jié)構(gòu)原子化。針對該課程知識點(diǎn)眾多針對性強(qiáng)的特點(diǎn)，重新梳理課程結(jié)構(gòu)、整理課程體系。將課程內(nèi)容按照工業(yè)界開發(fā)流程分割排列為若干相對獨(dú)立又相互聯(lián)系的單元。即仿真以下情景：一組從未接觸過Linux/Unix操作系統(tǒng)的工程師被要求在該操作系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)，同時項(xiàng)目開發(fā)與時間進(jìn)度均有著相應(yīng)的要求，那么他們應(yīng)該如何學(xué)習(xí)，何時以及如何在學(xué)習(xí)階段和開發(fā)階段相互切換，才能以最優(yōu)解完成任務(wù)。

（二）講練結(jié)合。針對該課程注重實(shí)際操作能力的特點(diǎn)，該課程一半以上的課時設(shè)置為實(shí)驗(yàn)課；并在時間上與講授課程結(jié)合，講完一個單元隨即練習(xí)一個單元。既能及時鞏固講授課程內(nèi)容，又能及時發(fā)現(xiàn)不足。比如在版本控制工具subversion講授課后，安排學(xué)生上機(jī)以小組形式使用該工具進(jìn)行開發(fā)。通過不同組員同時更改同一源代碼文件后自動報告有需要解決的更新沖突這一虛擬場景，使得學(xué)生能充分體會到使用版本控制工具的優(yōu)勢和好處，進(jìn)而自發(fā)地進(jìn)行練習(xí)希望能夠掌握并使用該工具來完成自己最終的課程設(shè)計(jì)。

（三）產(chǎn)品代替實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)課中，以逐步完成一個實(shí)際產(chǎn)品為最終目標(biāo)，有機(jī)結(jié)合不同單元的教學(xué)內(nèi)容。拋棄了以往的給出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容列表，學(xué)生們按部就班走流程的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ健?shí)驗(yàn)課沒有硬性要求，但最終需要提交完整的產(chǎn)品作為實(shí)驗(yàn)成果。同時，在實(shí)驗(yàn)課最后會提出若干思考問題，鼓勵創(chuàng)新，引導(dǎo)學(xué)生完成額外的功能以完善自己的產(chǎn)品。如前面所述的makefile實(shí)驗(yàn)中，鼓勵學(xué)生改進(jìn)優(yōu)化原有示例，不同的學(xué)生就會提出不同的解決方案，改良的方式各有側(cè)重，有的傾向與代碼的簡潔性，有的傾向于功能的完整性，有的則傾向于用戶體驗(yàn)的舒適性。這樣不但鍛煉了學(xué)生的自學(xué)能力，同時還培養(yǎng)了其跳出書本、主動思考的創(chuàng)新精神。

（四）工程代替考試。課程終期設(shè)置從實(shí)際工業(yè)環(huán)境中抽象出來的實(shí)際工程來作為對學(xué)生水平的考核。給予學(xué)生的課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)文檔相當(dāng)于工業(yè)界的客戶需求文檔。學(xué)生需要靈活應(yīng)用課程中學(xué)到的內(nèi)容、模仿實(shí)驗(yàn)課中使用的流程進(jìn)行自主開發(fā)，完成能夠滿足需求書上描述功能的產(chǎn)品，提交包括最終產(chǎn)品、源代碼、用戶手冊、設(shè)計(jì)手冊、測試計(jì)劃書以及工程開發(fā)進(jìn)度記錄等一系列成果。并在最后課上通過產(chǎn)品展示的方式向全班同學(xué)“推銷”其產(chǎn)品，而其他同學(xué)則通過客戶角度給予該產(chǎn)品評價。通過前期的產(chǎn)品測試、撰寫用戶手冊、設(shè)計(jì)推銷手段等流程給予成果自評，并通過其他學(xué)生的反饋得到客戶評價，從而使得學(xué)生能更深刻地認(rèn)識到自己產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)，進(jìn)而在設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的流程中掌握課程中所要求的知識與技能。

筆者認(rèn)為，研究生階段的教學(xué)工作一定要傾向于研究性教學(xué)或工程性教學(xué)。這兩種教學(xué)和之前階段的高等教育最大的不同就在于開放性、可擴(kuò)展性的教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生的自學(xué)意識和創(chuàng)新精神是非常必要的。通過在集成電路專業(yè)實(shí)用Linux/Unix教學(xué)中研究并實(shí)踐工業(yè)化的教學(xué)模式，并觀察總結(jié)學(xué)生的反饋，該教學(xué)模式非常適用并且效果優(yōu)秀。該教學(xué)模式不但能夠顯著提高學(xué)生對所學(xué)知識和技能的關(guān)注度與投入度，而且還能培養(yǎng)其自學(xué)能力、創(chuàng)新精神、活學(xué)活用的能力等潛在能力，是工程型課程教學(xué)中不可多得的優(yōu)秀教學(xué)模式。

參考文獻(xiàn)：

電路設(shè)計(jì)的基本流程范文第5篇

關(guān)鍵詞:STIL; EDA; IEEE

1STIL簡介

STIL是Standard Test Interface Languagefor Digital Test Vector Data.的簡稱,它是一種聯(lián)系EDA(集成電路設(shè)計(jì)端)和ATE(集成電路測試端)的通用接口語言。

近十年來,各集成電路制造商在考慮前端設(shè)計(jì)、后端仿真,直到產(chǎn)生測試數(shù)據(jù)的時候都有各自的一套流程以及相對固定的數(shù)據(jù)格式(如圖1所示),舉例來說,對于一個新的產(chǎn)品,要產(chǎn)生ATE可以識別的測試數(shù)據(jù)(程序),必須取決于使用何種EDA工具,集成電路廠商使用何種格式的數(shù)據(jù)來仿真測試,以及在最終選擇那個廠家/型號的ATE來進(jìn)行實(shí)測。我們可以看到,在這一過程中并沒有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),使得各個集成電路廠商的仿真數(shù)據(jù)和ATE的測數(shù)據(jù)之間需要互相轉(zhuǎn)換,而STIL的出現(xiàn)使這一過程變得簡單而迅速(如圖2所示)。

無論使用哪種EDA工具,都可以通過STIL轉(zhuǎn)換到各大廠家的ATE設(shè)備上使用,這種標(biāo)準(zhǔn)化的流程有利于:

(1)縮短整個從設(shè)計(jì)到測試的周期;

(2)減少中間環(huán)節(jié),減少因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)不一而發(fā)生錯誤或不兼容的可能性;

(3)便于調(diào)試和維護(hù);

(4)擴(kuò)大可測性設(shè)計(jì)(Design for Test,DFT)的使用范圍。

2STIL的構(gòu)架

2.1 STIL的使用模型

圖3 是一個STIL的基本使用模型和流程。從邏輯仿真或ATPG產(chǎn)生STIL格式的數(shù)據(jù),通過Manipulation工具產(chǎn)生后一步ATE需要的轉(zhuǎn)換規(guī)則和指令,通過ATE的翻譯工具/編譯結(jié)合這些規(guī)則和指令就可以產(chǎn)生兩方面的測試文件/代碼:Diagnostic(用于調(diào)試),測試向量文件。另外,從ATE得到的測試結(jié)果也可以以一定的格式送回到EDA段來幫助分析和調(diào)試。

2.2 STIL的基本構(gòu)架

2.2.1 IEEE Std. 1450-1999

IEEE1450-1999主要包括以下3部分內(nèi)容:

(1) EDA環(huán)境到ATE環(huán)境的大容量的數(shù)字信號測試的向量文件的變換。

(2) 定義數(shù)字信號測試的向量所對應(yīng)的被測元器件(Device under Test,簡稱DUT),pattern,format和timing。

(3) 產(chǎn)生像SCAN,BIST這樣的結(jié)構(gòu)測試的向量文件。

圖4是一個500ns周期的輸入信號波形在STIL中的描述。值得注意的是“0”“1”并不是通常我們理解的“低”或是“高”。在STIL里它們被稱為波形變量(waveform char),在實(shí)際使用的時候可以是0-9,或是a-z的任意符號。只要是在ATE能力允許的范圍內(nèi),波形的種類也沒有限制。

圖5是一個500ns周期的輸出信號波形,即需要ATE進(jìn)行采用的信號在STIL中的描述。CompareHigh/CompareLow,CompareHigh Window/ C- ompareLowWindow分別對應(yīng)高/低的時間點(diǎn)采樣和時間段采樣。

2.2.2 IEEE Std. 1450.2

IEEE1450.2是STIL中對于DC參數(shù)的設(shè)定,主要包括以下3部分內(nèi)容:

(1)集成電路電源參數(shù)設(shè)定

(2)各I/O引腳( pin)的電壓/電流參數(shù)

(3)集成電路的上下電順序。

2.2.3 其它IEEE標(biāo)準(zhǔn)

上面兩類基本的參數(shù)構(gòu)成了STIL基本的框架,此外,以下標(biāo)準(zhǔn)是最新制定完成或正在制訂的標(biāo)準(zhǔn):

(1)1450.1(Design Environment)

增加了Variable clock,pattern的burst功能,pattern中互相調(diào)用的實(shí)現(xiàn)。

(2)1450.6(CTL)

嵌入式內(nèi)核的測試標(biāo)準(zhǔn)。

(3)1450.4, 5

標(biāo)準(zhǔn)測試流程

(4) 1450.7

標(biāo)準(zhǔn)混合信號測試規(guī)范

3STIL的現(xiàn)狀和總結(jié)

3.1 現(xiàn)狀

目前,STIL在歐美和日本等集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)國家已經(jīng)普遍使用。在美國,Intel,IBM,TI,Freesacale,NS等巨頭已經(jīng)紛紛采用STIL來作為集成電路設(shè)計(jì)到測試的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式。在日本,以Toshiba為首的集成電路制造大廠也在積極推動STIL成為業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)。

另外,有關(guān)STIL的一些產(chǎn)品也開始使用。例如,目前Synopsys的TetraMAX,Mentor的FastScan和Cadence EncounterTest已經(jīng)同時支持WGL和STIL。

3.2總結(jié)

1)STIL成為EDA-ATE間的標(biāo)準(zhǔn)接口是大勢所趨。

2)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈各部分都在為STIL開發(fā)新的工具和產(chǎn)品。

參考文獻(xiàn)

[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).