电路设计前景精选(九篇)

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第1篇：电路设计前景范文

【关键词】城市；道路；动态景观；园林景观；主景植物；设计要点

1 城市道路动态园林景观特点与设计原则

1.1 城市道路动态园林景观的特点

城市道路景观不同于公园景观，公园景观是一种静态景观，而道路景观则是动态景观。城市道路动态园林景观是以园林植物为载体，把植物在绿化带内进行有序列的动态韵律设计配置，从而形成整条道路线型的相对动态景观带，给人以动态视觉美感，也就是说，公园景观的静态景观不适宜城市道路景观。

1.2 城市道路动态园林景观设计基本原则

作为道路景观的一部分，城市道路动态景观也有着自已的设计原则。

1.2.1 以人身安全为导向原则

园林植物的绿化设计与配置应保障道路交通安全，有效的削弱汽车眩光，减少司机驾驶疲劳度等，创建安全和谐的道路环境，保障人身安全。

1.2.2 动态美学原则

动态景观是人类视觉运动变化中的景观，后者是前者的决定性因素，因此人类视觉变化的速度决定动态景观的变化尺度。

1.2.3 因地制宜原则

植物选择要根据城市土壤条件、养护水平等因素因地制宜，以本地树种为主，同时引种观赏性、适应性强的树种选择适宜的绿地植物，形成稳定优美的道路景观。

2 城市道路动态园林景观的设计要点

2.1 景观定位

城市道路园林根据市政的作用、功能和设计时速不同，被分为城市景观路、城市快速路和一般道路，城市景观路和城市快速路又被称为主干路。城市绿地系统规划中对于道路园林进行了整体的景观规划，尤其是城市景观路和主干路的绿化。速度快慢决定动态景观的尺度，设计时速与景观定位相关联，所以景观定位间接地影响动态景观的变化尺度。

城市景观路：城市景观路是城市道路园林系统的重中之重，设计时速小于60km。园林的设计要根据植物的配置与城市环境结合，合理的搭配和设计，这样才能体现一个城市的园林风貌与景观特色。

城市快速路：城市快速路的重点不同于景观路，其设计时速80km左右。所以园林设计要以绿色安全为主导，植物的配置要有大尺度的变化，这样才能使其拥有长期稳定的绿化效果和完美的景观设计。

一般道路：一般的道路在景观设计中要求不高，因其在城市道路中占次要位置，时速设计需求不高，所以园林的设计要侧重于安全与生态方面。

2.2 景观分段

景观分段是实现动态景观的一项有效手段，可以通过不同阶段进行不同景观设计，最终在整体上达到道路景观的协调统一。景观分段中可以利用道路路线较长的特点进行分类设计，在保证动态道路景观协调性的前提下因地制宜，采用不同的绿化艺术思想，实现道路分段绿化的多样化，从而加强道路景观的动态效果，提高道路动态景观绿化的丰富性。

3 城市道路绿化带动态景观分析

3.1 中间绿化带动态景观

位于动态景观中间位置的中间绿化带是绿化工作的中心，它有削弱汽车眩光的功能，在中间绿化带上种植灌木等枝叶繁茂的常绿植物可以有效地阻挡对面车辆的远光，减少交通事故；除此之外，它还是体现道路景观的重要空间。 中间绿化带的特殊位置使它带有两个观赏面，路面上的双向汽车是绿化带的观赏点，因此有两个观赏面可以观赏中间绿化带。一般来说，中间绿化带主要由各类灌木组成，通过一个个主景植物相连形成主要规模。所以，如何依据美学原则选择好植物种类和将主景植物以不同差异进行配置以形成良好绿色景观是设计者的必须掌握的。

3.2 红线绿化带动态景观

红线绿化带处于道路边缘位置，与人行道相邻，所以与人行道一样是以行人为观赏视点。行人的移动速度较之汽车慢很多，一般时速6～10km，与之对应的动态景观的变化尺度较小。

在红线超过4m标准后，可将绿化带同侧的相似自然植物进行混搭；在超过10m后，绿化植物可形成两层搭配结构，分别为背景林与前景林，背景林可通过种植常绿红乔木组成，前景林要求由开花乔木、灌木组成，从而线绿带大于4m时，同侧绿带相似，乔、灌、地被植物以自然的配置形式混交；当大于10m时，植物配置结构可分解为背景林、前景林，背景林主要由常绿乔木构成，形成绿化植物的混交搭配，实现生态效益的最大化。由于前景林的景观可由行人移动产生视觉改变，可在100m的标准段设置多个搭配风格，丰富道路景观。

3.3 侧分隔绿带动态景观

侧绿带是车道两侧的绿化带，它以行驶中的汽车作为观赏视点，但因为它位于均速道，同样以运动的汽车为观赏视点，所以侧绿带尺度变化受景观定位影响比中央绿化带小。两侧的分车绿带有滤减烟尘减少噪音的效果，对于非机动车道的行人也有庇护作用，当侧绿带超过规定长度时，应以自然的配置形式把乔、灌、地被植物复层混交，增加绿色植物数量。

4 现代城市道路园林设计发展趋势

4.1 设计应以强调自然配置的形式为主，突出城市生态景特色

以当前城市道路绿化宽度为基础，将不同的园林植物以自然配置形式合理搭配；运用动态园林景观的方法，在保证城市绿化宽度的同时，将不同景观植物按花期、形态、叶色、花色等自然差异实现有机配合，确保绿化景观的协调美观；此外，还可以凭借动态景观园林设计方式，将乔木、灌木、花草进行混合多层搭配，形成多样化的景观空间结构，通过这些景观结构的高低错落，疏密不同，最终实现城市景观植物的最大生态效益与景观效果。

4.2 保证景观植物选择的多样性，主要选择自然粗放的生长植物

为了确保道路景观设计的观赏效果，景观设计的植物选择多样化是必须实现的重要手段。景观植物中，乔木与灌木的护理与种植都较为简单，但由于小乔与大灌的中低性质，在园林景观设计中应该扬长避短，根据其自然形态进行护理，发挥其生长茂盛的自然效果，这样既可以节约园林景观的护理成本，又能够遵循景观植物生长的自然形态，保证园林景观的观赏效果与长期发展。

参考文献

第2篇：电路设计前景范文

【关键词】 AP1000 安全分级 实体隔离

一、全厂核岛电缆路径系统介绍

AP1000的电缆路径系统按照服务对象的安全等级、专业要求、功能及区域等进行了严格的分类和分级。按照美国标准，1E级的电缆路径系统应当遵循IEEE 628要求设计与施工，非1E级的则参照IEEE 422要求设计与施工。西屋联队根据这些标准编制了APP-G1-E1-003《电缆路径系统设计准则》用于指导设计与施工。AP1000核岛电缆路径的详细分级情况如下：

1、核安全等级分类

？ 1E级（安全级）：承载着应用于确保应急停堆、事故状态下余热导出、防止放射性泄漏等电缆/光缆的电缆路径系统。主要包括IDS的A、B、C、D、S共5列安全级直流系统的电缆桥架、保护管等；PMS的A、B、C、D共4列安全级仪控系统的动力电源、控制与信号的电缆桥架、保护管等。

？ 非1E级（非安全级）：除1E级以外的电缆路径系统，即N级电缆路径系统。主要包括ECS、EDS的N列电缆桥架、保护管；其他仪控系统的N列电缆桥架、保护管。

2、服务等级分类

？ W级：中压动力电缆，10kV/6kV，电缆尺寸一般在120mm2 ～500mm2，包括AP1000的ECS中压段及主泵的动力电源等。桥架上电缆要求单层敷设。

？ X级：低压动力电缆，480V以下，包括ECS低压段、EDS、IDS等提供的动力电源。桥架上电缆敷设可分两种，XA级电缆尺寸一般在50mm2 以下，可多层敷设，填充率40%；XB级电缆尺寸一般在70mm2 以上，单层敷设。

？ Y级：控制电缆，250V以下，电缆尺寸一般在1.5mm2～25mm2，包括直流与交流的控制电缆。桥架上电缆可多层敷设，填充率40%。

？ Z级：信号电缆，50V以下，电缆尺寸一般在1.5mm2以下，桥架上电缆可多层敷设，填充率40%。

3、抗震等级分类

？ 抗震I级：反应堆厂房、辅助厂房内承载的1E级电缆的电缆路径系统。

？ 抗震II级：反应堆厂房、辅助厂房内承载的非1E级电缆的电缆路径系统，包括火灾报警、通讯、照明、以及非1E级的动力、控制、信号。

？ 抗震III级：附属厂房、放射性废物厂房、柴油机厂房内的电缆路径系统。包括火灾报警、通讯、照明、以及非1E级的动力、控制、信号。

二、核岛电缆路径安装技术要求

1、实体安装间距及隔离要求

电缆路径系统应当与管道保持一定距离。一般来说，至少距离热源18”（457mm）。若热源有保温层，应与保温层外边缘距离6”（152mm）以上。

桥架分层按照从高到低分别为W、XB、XA、Y、Z服务层原则。分层垂直间距不小于12”（305mm），水平离墙间距不小于2”（51mm）。桥架穿越振动区域时，应当留有间隔段断开，间距不小于6”（152mm）。

2、电缆路径标识要求

核岛电缆路径系统需要根据设计要求对桥架的通道进行颜色标示：A序列棕色、B序列绿色、C序列蓝色、D序列黄色、S序列橙色、N非安全序列黑色。标示可采用自粘性的柔性或钢性塑料牌，也可用漏字牌直接在桥架边轨表面刷上油漆。

桥架标示的字体高度不小于2”（51mm）。

电缆保护管标示的字体高度要求如下：

？ 3/4”、1”以下电缆管――字体高度不小于1/2”（13mm）

？ 1 1/2”～2”的电缆管――字体高度为1”（25mm）

？ 3”以上的电缆管――字体高度为2”（51mm）

对于软管，要求采用电缆绑扎线带将3/32”（2.38mm）厚钻有小孔的PVC标示牌系在保护管上，标示牌上的字体高度不小于1/8”（3.2mm）。

3、其他一般要求

根据现场测量数据，采用电动或手动液压弯管机对电缆保护管进行冷煨弯，明装导管的最小弯曲半径要满足相关要求。保护管煨弯之后，弯曲处不应有裂缝和明显的扁凹变形，其弯扁程度不大于管子外径的10%。电缆保护管、电缆桥架以及电器设备之间有连接时，需要使用接地跨接线可靠连接。

三、结束语

AP1000是全球最先进的第三代压水堆技术，安全要求非常高，核岛的电缆路径系统安装质量关系到整个核电站的安全运行。只有全面了解电缆路径系统的设计意图和安装要求，才能有效的保证安装质量的可靠。

参 考 文 献

第3篇：电路设计前景范文

关键词：无线供电 高频振荡电路 电磁感应 线圈

中图分类号：TM910.6 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）005-102-02

1 引言

随着移动设备、无线数据传输、无线网络技术的普及，传统的供电方式已不能满足需求，无线供电方式开始渗透到我们的生活。“无线供电”是指，在不使用物理连接的情况下，利用特殊装置传输电能。至2012年，全球约有上百家设备商已掌握了构建无线供电系统的方法，无限传能技术拥有着巨大的发展潜能。现阶段无线供电的方式有三种：电磁感应式（利用电流通过线圈产生磁场实现近程无线供电）、电磁共振式（利用电磁耦合共振效应近程无线供电）以及电磁波辐射式（电力转换成电波以辐射方式传输供电）。由于电磁共振所需试验线圈太大，目前还处于试验阶段。而电磁波辐射方式又存在电路复杂、成本高的问题。因此本装置采用主流的电磁感应式，电路设计简单、成本低且效果好。

2 无线供电装置结构框图

本装置主要利用电磁感应原理，依靠两个非接触的空心耦合线圈，实现电能无线传输。如图1所示。装置主要分为发射端单元、耦合线圈以及接收单元。发射单元由220V/50Hz交流电作为电源，经整流滤波稳压后为NE555供电。利用NE555接成高频振荡电路，在发射线圈中激发磁场。接收线圈与发射线圈相互耦合，由变化的磁场而产生交变感应电流与感应电动势，经过整流滤波稳压，便可以给电子设备供电。

3 无线供电装置电路设计

3.1 发射单元电路设计

3.1.1 电源电路设计

电源电路主要由变压器和整流滤波电路组成。由变压器将220V/50Hz的交流电转换为7V/50Hz的交流电。通过四个普通二极管1N4007组成的整流桥整成直流，如图2所示。

3.1.2 高频振荡放大电路设计

该部分电路主要由稳压电路、高频振荡电路与功率放大电路组成。高频振荡电路主要是用于产生高频振荡电流供下一单元使用。555定时器是一种多用途的数字-模拟混合集成电路，该电路功能灵活、适用范围广，只要电路稍作配置，即可构成多谐振荡器。不同型号的555组成的高频振荡电路最高频率在500kHz～1MHz不等，完全可以满足设计要求。LM7805组成的三端稳压集成电路，由于其结构简单、稳压性能好，输出电压可以直接为NE555芯片供电。功率放大则由功率管IRF540N来实现，如图3。

3.2 耦合线圈与LC振荡电路设计

4.2 线圈在不同绕制方式传输效果测试

在保持线圈直径、线圈电感以及测试距离相同的情况下，用同心圆式线圈代替螺旋式线圈。调节匹配的电容，通过试验，测得最大的感应电压在6V左右。在同样情况下，改变两种方式的传输距离，记录下感应电压，对比数据后可得：同心圆式线圈传输效果不如螺旋式。

4.3 工作稳定性测试

利用稳压电路将输出稳压后，可以点亮LED灯以及直流小彩灯。并且接收端三端稳压电路输出为5V直流电，通过USB线可以直接给手机充电。通过多次试验证明，该装置可以持续稳定工作数小时以上。

5 结束语

无线供电是当今研究的热点问题之一，发展前景非常宽广。本装置成功地实现了电能的无线传输；改变了线圈绕制方式，在一定程度上提高了传输性能。最大输出电压可达到11V左右，但是电能的最大传输距离仅在7cm左右，属于微距传输。通过试验证明，本装置具有电路简单、安装方便、性能稳定、运行效果良好等优点。

（资助项目：西南大学本科生科技创新基金，项目编号（1215004））

参考文献：

[1] 古丽萍.令人期待的无线电力传输及其发展[J].中国无线电，2012（1）：27-30.

[2] Gozalvez，J.First Wireless Electric Vehicle Charging Trial [Mobile Radio][J].TVehicular Technology Magazine，IEEE，2012，7（2）：10-17.

[3] 王洪博，朱轶智，杨军，等.无线供电技术的发展和应用前景[J].电信技术，2010（9）：56-59.

[4] Starks，Ann.Secondary-Side Bridge Rectification for Wireless Charging Applications[J].Wireless Design & Development，2012，20（3）：26-28.

[5] 阎石.数字电子技术[M].北京：高等教育出版社，2012.

第4篇：电路设计前景范文

【关键词】电子 电路设计 常用 调试方法 步骤探讨

伴随时代的不断发展和科学技术的不断进步，人们越来越关注社会生产力的提升。采取科学的方式进行电子电路的设计与工作流程的部署和管理，能够满足当下社会生产力发展的基本需求，也能够促进行业的生产进步。当下我国电子行业发展的过程当中都越来越重视相关的技术升级，采取高效率的生产和设计模式才能够实现对理论的进一步应用，也能够满足实际的生产工作需求。模拟的设计构想在实践工作的验证体系下常常显示出各种问题，需要以更加科学、安全、有效的方式实现对相关工作体系的完善，并在具体的工作当中以实践经验论证设计理念，保证电子行业发展的前景要求。

1 电子电路设计的原理

电子电路的设计工作具有相关的工作原理和原则，需要遵循一定的制度和规律进行相关工作的设计，以此实现对工作体系的完善性需求。首先，电子电路的设计工作原理要求，设计的相关内容需要符合整体性要求，在实际的设计工作当中要针对电路工作的各个节点进行监督与功能实践。其次，设计的工作要保证具体功能的落实，针对每个电路的工作职能进行细致的划分。再者，应当进行电路设计的最优化选择，保证电路设计的稳定性和完善性，在实际的工作应用中具备可靠的特征。最后，应当实际的考量到市场经济的价值和效益需求，进行性价比的研究分析并最终完成设计。

2 电子电路设计的流程

电子电路的设计工作流程比较复杂，具体的工作内容也具有较高的严谨性和准确性。在实际工作进行的过程当中，应当重视对设计目标的确认，在具体工作中明确电子功能的设计。针对电子产品的核心功能应用进行整体的考量，设计的电路能够符合单一操作的要求，进行优化的职能选择。在设计形成初期进行整体研究，包含对电子电路的测试实践。重视对电子电路的调试和功能定位，保证未来工作进行的顺利要求。重视电子电路功能的设计才是保证产品能够高效率工作和服务的基础，也是确认核心功能和辅助功效的重要工作内容。实现设计初期的检查和测试，能够保证设备未来使用的优越性。

3 调试仪器概述

具体的电子电路设计功能测试与调节工作要求的比较准确和细致，在实际的工作过程当汇总需要进行相关仪器的使用和完善，避免当中一些环节出现问题。在调试仪器使用的过程中涉及到众多的零部件，包含万能用的工具表，显示波动幅度的器械，以及信号发出的设备等。针对具体的调试工作进行观察，玩能用的工具表主要是为了测量设备使用期间的电流量和电压力，以及存在的电阻等元素。显示波动幅度的器械主要是为了更准确的测量信号，关注波动变化。信号的发出设备是为了在监测过程中收集信息，确定监测工作准确性和保证基本交流。

4 电子电路调试具体流程

电子电路的调试工作可以划分为诸多细致的流程，在具体工作开展的过程中还需要进行整体工作的完善和优化。调试的工作需要进行电路的线路监测，在实际的工作验收中观察通电的效果。调试的工作还需要确保对电子设备的功能监测，保证实际的工作过程能够正常的运作，充分实现对信息传播的要求。在实际工作开展的过程当中要进行电源的调试，减少工作阻碍，进行指标的规范和数据的验收。除此之外，调试工作还可以划分为两种方式，分别是整体和分区域的调试工作。细致的划分主要是为了给保证验收工作的严谨性要求。最后需要针对环境进行监测，考量实际工作需求进行优化处理。

5 调试工作需要重视问题

在调试工作进行过程当中还需要重视对工作细节的优化处理，保证人员施工的科学性安排，在实际的操作过程当中需要进行设备功能的优化，确保功能的准确性要求。重视对细节工作的监督和管理，在调试的信息记录中掌握数据中存在的差异，为维护系统工作提供良好的基础，也有助于及时的解决系统工作出现的问题。除此之外，还需要认识到系统调试工作反复执行的重要性，针对测量工作进行反复的操作才能够保证电子电路的设计符合实际生产需求。

6 结论

综上所述，本次研究针对子电路设计的相关工作展开分析和研究，希望在实际的工作过程当中掌握实践的工作经验，在未来的电子电路设计工作当中采取先进的科学手段，实现对相关工作内容的整合，满足时展的进步要求。在传统电子电力设计的相关工作基础上实施切实有效的完善策略，保证基本工作的流畅性原则，在实施科学有效的方式和方法进行相关设计工作的管理，满足实际工作的需要，进行不同线路的测试和验收，保证电子电线设计工作的优越功能。重视对电子电路工作的设计工作，在实际工作开展的过程中进行调试工作的监督与管理，进一步促进我国现代化生产效率的提升。

参考文献

[1]许小飞，方桦.电子电路设计的原则、方法以及步骤探讨[J].电子制作，2016（10）：45.

[2]丘嵘，涂用军.基于工作过程的学习情境设计的关键要素及途径与方法――以“电子电路调试与应用”课程为例[J].职教通讯，2013（12）：5-8.

[3]朱冬平.电子电路设计的原则、方法和步骤研究[J].电子制作，2015（17）：66-67.

第5篇：电路设计前景范文

关键词：模拟 集成电路 设计 自动化综合流程

中图分类号：TN431 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）03（a）-0062-02

随着超大规模集成电路设计技术及微电子技术的迅速发展，集成电路系统的规模越来越大。根据美国半导体工业协会（SIA）的预测，到2005年，微电子工艺将完全有能力生产工作频率为3.S GHz，晶体管数目达1.4亿的系统芯片。到2014年芯片将达到13.5 GHz的工作频率和43亿个晶体管的规模。集成电路在先后经历了小规模、中规模、大规模、甚大规模等历程之后，ASIC已向系统集成的方向发展，这类系统在单一芯片上集成了数字电路和模拟电路，其设计是一项非常复杂、繁重的工作，需要使用计算机辅助设计（CAD）工具以缩短设计时间，降低设计成本。

目前集成电路自动化设计的研究和开发工作主要集中在数字电路领域，产生了一些优秀的数字集成电路高级综合系统，有相当成熟的电子设计自动化（EDA）软件工具来完成高层次综合到低层次版图布局布线，出现了SYNOPSYS、CADENCE、MENTOR等国际上著名的EDA公司。相反，模拟集成电路自动化设计方法的研究远没有数字集成电路自动化设计技术成熟，模拟集成电路CAD发展还处于相当滞后的水平，而且离实用还比较遥远。目前绝大部分的模拟集成电路是由模拟集成电路设计专家手工设计完成，即采用简化的电路模型，使用仿真器对电路进行反复模拟和修正，并手工绘制其物理版图。传统手工设计方式效率极低，无法适应微电子工业的迅速发展。由于受数/模混合集成趋势的推动，模拟集成电路自动化设计方法的研究正逐渐兴起，成为集成电路设计领域的一个重要课题。工业界急需有效的模拟集成电路和数模混合电路设计的CAD工具，落后的模拟集成电路自动化设计方法和模拟CAD工具的缺乏已成为制约未来集成电路工业发展的瓶颈。

1 模拟集成电路的设计特征

为了缩短设计时间，模拟电路的设计有人提出仿效数字集成电路标准单元库的思想，建立一个模拟标准单元库，但是最终是行不通的。模拟集成电路设计比数字集成电路设计要复杂的得多，模拟集成电路设计主要特征如下。

（1）性能及结构的抽象表述困难。数字集成电路只需处理仅有0和1逻辑变量，可以很方便地抽象出不同类型的逻辑单元，并可将这些单元用于不同层次的电路设计。数字集成电路设计可以划分为六个层次：系统级、芯片级（算法级），RTL级、门级、电路级和版图级，电路这种抽象极大地促进了数字集成电路的设计过程，而模拟集成电路很难做出这类抽象。模拟集成电路的性能及结构的抽象表述相对困难是目前模拟电路自动化工具发展相对缓慢，缺乏高层次综合的一个重要原因。

（2）对干扰十分敏感。模拟信号处理过程中要求速度和精度的同时，模拟电路对器件的失配效应、信号的耦合效应、噪声和版图寄生干扰比数字集成电路要敏感得多。设计过程中必须充分考虑偏置条件、温度、工艺涨落及寄生参数对电路特性能影响，否则这些因素的存在将降低模拟电路性能，甚至会改变电路功能。与数字集成电路的版图设计不同，模拟集成电路的版图设计将不仅是关心如何获得最小的芯片面积，还必须精心设计匹配器件的对称性、细心处理连线所产生的各种寄生效应。在系统集成芯片中，公共的电源线、芯片的衬底、数字部分的开关切换将会使电源信号出现毛刺并影响模拟电路的工作，同时通过衬底祸合作用波及到模拟部分，从而降低模拟电路性能指标。

（3）性能指标繁杂。描述模拟集成电路行为的性能指标非常多，以运算放大器为例，其性能指标包括功耗、低频增益、摆率、带宽、单位增益频率、相位余度、输入输出阻抗、输入输出范围、共模信号输入范围、建立时间、电源电压抑制比、失调电压、噪声、谐波失真等数十项，而且很难给出其完整的性能指标。在给定的一组性能指标的条件下，通常可能有多个模拟电路符合性能要求，但对其每一项符合指标的电路而言，它们仅仅是在一定的范围内对个别的指标而言是最佳的，没有任何电路对所有指标在所有范围内是最佳的。

（4）建模和仿真困难。尽管模拟集成电路设计已经有了巨大的发展，但是模拟集成电路的建模和仿真仍然存在难题，这迫使设计者利用经验和直觉来分析仿真结果。模拟集成电路的设计必须充分考虑工艺水平，需要非常精确的器件模型。器件的建模和仿真过程是一个复杂的工作，只有电路知识广博和实践经验丰富的专家才能胜任这一工作。目前的模拟系统验证的主要工具是SPICE及基于SPICE的模拟器，缺乏具有高层次抽象能力的设计工具。模拟和数模混合信号电路与系统的建模和仿真是急需解决的问题，也是EDA研究的重点。VHDL-AMS已被IEEE定为标准语言，其去除了现有许多工具内建模型的限制，为模拟集成电路开拓了新的建模和仿真领域。

（5）拓扑结构层出不穷。逻辑门单元可以组成任何的数字电路，这些单元的功能单一，结构规范。模拟电路的则不是这样，没有规范的模拟单元可以重复使用。

2 模拟IC的自动化综合流程

模拟集成电路自动综合是指根据电路的性能指标，利用计算机实现从系统行为级描述到生成物理版图的设计过程。在模拟集成电路自动综合领域，从理论上讲，从行为级、结构级、功能级直至完成版图级的层次的设计思想是模拟集成电路的设计中展现出最好的前景。将由模拟集成电路自动化综合过程分为两个过程。

模拟集成电路的高层综合、物理综合。在高层综合中又可分为结构综合和电路级综合。由系统的数学或算法行为描述到生成抽象电路拓扑结构过程称为结构级综合，将确定电路具体的拓扑结构和确定器件尺寸的参数优化过程称为电路级综合。而把器件尺寸优化后的电路图映射成与工艺相关和设计规则正确的版图过程称为物理综合。模拟集成电路自动化设计流程如图1所示。

2.1 模拟集成电路高层综合

与传统手工设计模拟电路采用自下而上（Bottom-up）设计方法不同，模拟集成电路CAD平台努力面向从行为级、结构级、功能级、电路级、器件级和版图级的（Top-down）的设计方法。在模拟电路的高层综合中，首先将用户要求的电路功能、性能指标、工艺条件和版图约束条件等用数学或算法行为级的语言描述。目前应用的SPICE、MAST、SpectreHDL或者不支持行为级建模，或者是专利语言，所建模型与模拟环境紧密结合，通用性差，没有被广泛接受。IEEE于1999年3月正式公布了工业标准的数/模硬件描述语言VHDL-AMS。VHDL-1076.1标准的出现为模拟电路和混合信号设计的高层综合提供了基础和可能。VHDL一AMS是VHDL语言的扩展，重点在模拟电路和混合信号的行为级描述，最终实现模拟信号和数模混合信号的结构级描述、仿真和综合125，28]。为实现高层次的混合信号模拟，采用的办法是对现有数字HDL的扩展或创立新的语言，除VHDL.AMS以外，其它几种模拟及数/模混合信号硬件描述语言的标准还有MHDL和Verilog-AMS。

2.2 物理版图综合

高层综合之后进入物理版图综合阶段。物理综合的任务是从具有器件尺寸的电路原理图得到与工艺条件有关和设计规则正确的物理版图。由于模拟电路的功能和性能指标强烈地依赖于电路中每一个元件参数，版图寄生参数的存在将使元件参数偏离其设计值，从而影响电路的性能。需要考虑电路的二次效应对电路性能的影响，对版图进行评估以保证寄生参数、器件失配效应和信号间的祸合效应对电路特性能影响在允许的范围内。基于优化的物理版图综合在系统实现时采用代价函数表示设计知识和各种约束条件，对制造成本和合格率进行评估，使用模拟退火法来获取最佳的物理版图。基于规则的物理版图综合系统将模拟电路设计专家的设计经验抽象为一组规则，并用这些规则来指导版图的布线布局。在集成电路物理综合过程中，在保证电路性能的前提下，尽量降低芯片面积和功耗是必要的。同时应当在电路级综合进行拓扑选择和优化器件尺寸阶段对电路中各器件之间的匹配关系应用明确的要求，以此在一定的拓扑约束条件下来指导模拟集成电路的版图综合。

模拟电路设计被认为是一项知识面广，需多阶段和重复多次设计，常常要求较长时间，而且设计要运用很多的技术。在模拟电路自动综合设计中，从行为描述到最终的版图过程中，还需要用专门的CAD工具从电路版图的几何描述中提取电路信息过程。除电路的固有器件外，提取还包括由版图和芯片上互相连接所造成的寄生参数和电阻。附加的寄生成分将导致电路特性恶化，通常会带来不期望的状态转变，导致工作频率范围的缩减和速度性能的降低。因此投片制造前必须经过电路性能验证，即后模拟阶段，以保证电路的设计符合用户的性能要求。正式投片前还要进行测试和SPICE模拟，确定最终的设计是否满足用户期望的性能要求。高层综合和物理综合从不同角度阐述了模拟集成电路综合的设计任务。电路的拓扑选择和几何尺寸可以看成电路的产生方面，物理版图综合得到模拟集成电路的电路版图，可以认为电路的几何设计方面。

参考文献

第6篇：电路设计前景范文

本届IC China展会呈现出 “新、特、多”等特点。

“新”,本届展会是展示十年来产业发展成果,认真总结产业发展经验,规划企业未来的一次重要的产业界聚会。

本届展会上,作为节能环保、新一代信息技术产业、新能源、新能源汽车等21世纪战略性新兴产业核心和基础的集成电路产业的企事业单位踊跃参展,半导体分立器件、半导体光电器件、半导体传感器件等“大半导体产业”相关的一些国内外企业也都在展会上一展风采,成为了一届名副其实中国国际半导体博览会。

“特”,为了成功搭建半导体技术沟通、交流的平台,展会的主办单位全力以赴做好展会的宣传组织工作,努力为参展企业提供更好的服务;各地方协会、产业基地和产业联盟也积极地参加到参展的组织工作中来。深圳、成都、无锡、西安、济南等产业基地,北京、上海、深圳、广州、浙江、苏州等半导体(集成电路)行业协会,封装测试产业联盟、沈阳装备基地等都组团参展,这样既充分展示地方的产业发展总体状况,也突出了行业中重点企业发展愿景。使与会者在企业发展、产业生态环境建设、产业链打造等各个层面上都会有收益。

“多”,参展企业多,参展企业参展产品种类多。这次参展企业包括:设计企业中的大唐微电子技术有限公司、中国华大集成电路设计集团有限公司、展讯通信(上海)有限公司等近70家左右;制造企业中的中芯国际集成电路制造有限公司、上海华虹NEC电子有限公司、和舰科技(苏州)有限公司等公司;封装测试企业中的江苏长电科技股份有限公司、南通富士通微电子股份有限公司、天水华天科技股份有限公司等企业;专用设备、材料企业中的大连佳峰电子有限公司、格兰达技术(深圳)有限公司、有研半导体材料股份有限公司、宁波江丰电子材料有限公司等;分立器件有电子科技集团13所、天津中环半导体股份有限公司、晶方半导体科技(苏州)有限公司等企业。东京精密设备(上海)有限公司、迪斯科科技咨询(上海)有限公司、苏州住友电木有限公司等外资企业也报名参展。本届展会特装展台占展览面积四分之三左右。

另外,展会将中国高校集成电路产学研成果展区与集成电路科普教育体验区相结合。中国高校集成电路产学研成果展区,不仅为高校提供了一个展示自我的舞台,同时也为企业与高校之间架起了一座沟通的桥梁。该展示区同时还设立集成电路科普教育体验区,让观众了解一粒粒沙子到一个个现代化的高科技产品的神奇复杂的演变过程,开启人们通往集成电路世界的大门,通过人机互动,增强观众对集成电路的认识。

IC China 2010高峰论坛、研讨会议题围绕“创新、整合、发展”,主题突出。

主办方将邀请工信部领导在高峰论坛对集成电路产业的“十二五”规划(发展战略)进行解读。

美国半导体行业协会总裁、中芯国际、爱德万、东京精密、南车时代电器股份有限公司、新思科技等知名半导体企业高管出席了高峰论坛,作精彩演讲。美国半导体行业协会演讲内容为美国半导体产业的创新与产业发展;企业嘉宾的演讲从全球产业发展与企业发展等方面展示他们企业的成功经验和产业的发展前景。国家集成电路设计深圳产业化基地周生明主任演讲的题目为“创新、方案整合、系统集成――深圳集成电路设计发展启示”。

精心策划和安排的7场专题研讨会,题目鲜明、热点突出、内容丰富。

一、“核高基”国家科技重大专项实施专家组承办的“成长中的中国集成电路设计业:机遇与挑战”专题研讨会,邀请了赛迪顾问、清华大学、重邮信科、杭州中天、中芯国际、山东华芯等业界知名咨询机构、著名高等学府和重点企业的专家、学者、高管就中国集成电路设计业发展前景、微电子技术发展与绿色经济、国产嵌入式CPU的发展与服务策略、TD核心芯片发展策略、存储器产业的初步实践和思考等产业界发展的前沿重大课题、共同探讨中国集成电路设计业的机遇与挑战。

二、“中国集成电路封测产业链技术创新联盟”2009年在北京成立。这个联盟涉足我国集成电路封测领域的制造、装备、材料及相关科研与教学的25家单位。该联盟以“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”国家科技重大专项(即“02专项”)中的相关创新课题为技术驱动平台和纽带,依托其成员单位的人才、技术和市场资源,推动我国集成电路封测产业链关键技术进步与重大科技产品的创新。联盟不仅组织成员及相关单位参加了IC China 2010 的重大专项装备专区,同时将参加“中国半导体装备、材料与制造工艺研讨会暨第十三届中国半导体行业集成电路分会、支撑业分会年会、江苏省半导体行业协会年会”。国家科技重大专项“极大规模集成电路制造装备及成套工艺”总体组组长、华润微电子有限公司董事长、有研半导体材料股份有限公司董事长、南通富士通电子股份有限公司总经理及多家企业高管将在研讨会上发表精彩演讲。

三、半导体分立器件是半导体产业重要的组成部分,发挥着越来越大的作用。新型电力电子器件、模块和应用,更是业界特别关注的领域,对高效节能、绿色环保起着非常重要的作用。在中国半导体行业协会分立器件分会承办的“电力电子与低碳经济”研讨会上,江光、苏州固锝、电子科技集团第55研究所、河北普兴、深圳深爱以及成都电子科技大学等单位的高管、专家就新型电力电子器件、绿色高效电源、电源管理集成电路等领域的技术创新成果、应用开发实例、市场发展远景、产业规划建议等方面进行充分交流,共图我国电力电子技术的新发展。

四、“知识产权”状况是企业竞争力的表现,是创新型国家的重要标志。多年来我国企业在知识产权工作方面取得了很大成绩,但进一步加强知识产权管理,推动知识产权资本化运作尚有许多工作要开展。知识产权的资本运作,有利于企业盘活存量资产,实现知识产权资产的价值型管理和优化重组,进而促进资源的科学配置与有效流动,实现资源配置的优化,有力地推动了产业发展。上海硅知识产权交易中心有限公司承办的“知识产权与资本运作”研讨会邀请了国内外投资机构、律师、中介机构等专业人士,从专利交易与资本运作的模式、法律问题、资产评估等不同角度深入探讨,以期对国内业界有所帮助。

五、越来越多的IC设计企业已经认识到分销商的价值,与分销商合作,节省了产品开发成本和缩短产品入市时间,也能借助分销商的渠道提高产品知名度和市场份额,实现电路设计企业、分销商、整机系统厂家三赢局面。由深圳华强与苏州市集成电路行业协会承办的“集成电路设计企业与市场分销商研讨会”邀请了苏州周边地区的设计企业和国内众多优秀的分销商、方案商将齐聚苏州共同讨探未来集成电路市场分销状况及市场发展趋势。并采用圆桌式“一对一”的方式直接让设计企业与分销商、方案商面对面交流,有针对性的进行合作交流,有意向合作的设计企业与分销商在现场进行了意向性预签约仪式。

第7篇：电路设计前景范文

关键词： SIM900A； 基站； 无线监控； AT89S52

中图分类号： TN92?34； TM13 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2016）03?0051?04

SIM900A?based wireless monitoring system for base station

SUI Junjie， XIAO Shiman， SHAO Weiheng， WU Shangquan

（The Fifth Electronics Research Institute， Ministry of Industry and Information Technology， Guangzhou 510000， China）

Abstract： To reduce the cost of daily operation management， improve the efficiency of operation management， and realize the real?time monitoring and maintenance of the key equipments inside the base station， a SIM900A?based wireless monitoring system for base station was designed. The SCM AT89S52 and SIM900A module are adopted in the system to conduct wireless data transmission. The real?time monitoring experiment for the air conditioning equipment in the base station was conducted and the ideal test results were obtained from it. The system has the advantages of stable operation， strong anti?interference ability， easy installation and low cost， and has a certain practical value and broad market prospect.

Keywords： SIM900A； base station； wireless monitoring； AT89S52

0 引 言

随着我国通信行业的迅猛发展，移动通信基站的数量也急剧上涨，尤其是4G网络推广以来，4G基站的建设速度更是惊人，仅2014年中国4G基站数量就由近30万座增至多达100万，约占全世界新建4G基站市场的60%，根据粗略估计，我国目前通信基站数量已接近300万座[1]。

移动通信基站是支持通信网络安全运营的主体设施，也是确保通信网络环境质量的重要因素， 因而对该部分的管理与维护十分关键且非常必要。面对如此数量巨大的基站，我国的电信运营商目前的运营维护手段多是采用为每个基站配备专人进行看管维护，其日常的运营管理成本巨大，实时性也难以达到要求[2]。因此，设计一款基站无线监控系统来替代原有的人工看护，可以在很大程度上降低成本、节省劳动力，具有重要的实用价值。

本文设计的基站无线监控系统，可以有效地监控基站内的设备运行状态，及时对基站发生的故障产生报警信号，将相关故障信息传递至控制中心，通知相关技术人员进行故障排除。

1 方案设计

本文设计开发了一款基于SIM900A的基站无线监控系统，该系统可以实时采集基站内部相关设备的运行信息，并将这些信息通过无线电传输的方式，发送到控制中心或者相应的移动终端。该基站无线监控系统的总体框图如图1所示，AT89S52单片机通过外部设备（比如空调设备、电源设备和其他相关设备）的数据输入来判断和监测基站内部的工作情况，并将基站的工作情况用RS 232串口通信的方式发送给SIM900A模块，通过SIM900A模块将相关信息发送到控制中心。同时系统可以通过外部按键输入的方式设置需要接收基站运行状态信息的移动终端（比如相关工程师的手机）。

2 硬件设计与实现

系统中根据用户需要仅设计了空调设备的硬件监控电路和数据接口，对于其他设备的监控需要设计相应的数据接口和硬件驱动电路。

2.1 空调设备的硬件接口电路设计

对基站内空调的开启状态进行监测，本文选用手持式风速仪的分体式风轮探头采集相关信息并进行判定。

手持式风速仪的分体式风轮探头的工作原理是基于把机械转动信号转换成电信号，先经过一个临近感应探头，对转轮的转动进行“计数”，并产生一个脉冲系列，再经检测仪转换处理，即可得到转速值[3]。在本文中，手持式风速仪的分体式风轮探头产生的脉冲系列直接输送到AT89S52单片机的计数器引脚，对该脉冲进行计数处理，判断空调设备是否开启。空调设备的硬件接口设计电路图如图2所示。

在图2中，P1为风速仪输入接口，当空调设备开启，风速仪将输出一定频率的脉冲信号，该脉冲信号通过该接口，经过[R4]和[C18]的上拉和滤波处理，在经过74HC04非门的整形之后，将会得到比较干净的脉冲波形，便于AT89S52单片机进行计数处理，整形之后的风速仪脉冲波形仿真图如图3所示。

从图3中可以看出，风速仪输出的脉冲信号频率大概为230 Hz，因此通过计数便可以知道空调设备是否正常运行。

2.2 AT89S52单片机电路设计

AT89S52是一款经典的51系列单片机，在工业控制中应用十分广泛，它具有以下标准功能：8 KB FLASH，256 B RAM，32位I/O引脚，看门狗定时器，2个数据指针，3个16位定时器/计数器，1个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路等[4]。由于其电路设计简单，程序编写调试方便，工作稳定，抗干扰性强等优点，使其在工业控制中倍受青睐，AT89S52单片机的最小系统电路图，如图4所示。

从图4中可以看出：AT89S52单片机最小系统的电路设计非常简单，仅需要下载电路和时钟电路（[R1]和D1为电路设计中的工作状态指示灯，不属于最小系统必须的电路设计）。

2.3 E2PROM存储器电路设计

AT89S52的内部FLASH存在断电或者系统复位数据丢失的缺点，而该基站无线监控系统要求系统能够记录相关的设备信息和控制中心或者相关技术工程师移动终端的号码，要求断电或者复位后，相应的信息不会丢失，因此本文选用了93C46这款E2PROM存储器进行相应信息的存储和读取。

93C46产品采用Microware串行总线接口，读写、擦除速度快，寿命可达100万次以上擦写，掉电保存数据长达200年以上，可配置8位或16位存储结构，是使用很广泛的E2PROM芯片[5]，其硬件设计电路如图5所示。

Microware串行总线接口是由美国国家半导体公司提出，总线采用3根信号线：时钟线、数据输入线和数据输出线，所以也叫“三线制串行总线”。由于AT89S52单片机本身不带三线制串行总线接口，所以在图5中采用软件模拟三线制串行总线来读写93C46芯片。

2.4 RS 232通信接口电路设计

AT89S52与SIM900A间的数据传输是通过RS 232接口进行的，其接口设计电路图如图6所示。

2.5 温度传感器采样电路设计

为了能够准确监控基站内的工作温度，系统采用DS18B20温度传感器对基站内的温度进行监控，其硬件设计电路图如图7所示。

3 软件设计与实现

本文给出系统简单的程序设计流程图，如图8所示。

在程序控制方面主要通过AT89S52单片机和SIM900A模块的通信，将基站设备信息发送到相应的终端[6?8]。对于SIM900A模块的调试是该系统的调试重点，其主要包括了：变量的声明和定义、系统初始化、数据发送和数据接收几个部分。以下给出了部分SIM900A模块的驱动调试示例程序。

变量声明和定义：

unsigned int counttime，count；

unsigned char code sms_text[14] = {"AT+CMGF=1＼r＼n"}；

unsigned char code tabal_1[28]={"AT+CMGS=＼"15124537343＼ "＼r＼n"}；

unsigned char code no[4]={"no "}；

unsigned char code yes[5]={"yes "}；

unsigned char code num[11]={"0123456789"}；

unsigned char displaynum[3]；

系统初始化：

void init_51（void）

{

TMOD=0x21； //设置串口和定时器工作方式

TH1=0xfd；

TL1=0xfd；

TR1=1；

SCON=0x50；

PCON=0x00；

TH0=0xb1； //设定定时器初值

TL0=0xe0；

ET0=1； //开总中断

TR0=1； //选择定时器0

EX0=1；

IT0=1； //外部中断0下降沿触发，IT0=0； 为低电平触发

ES=1；

EA=1；

}

发送SIM900A控制指令"AT+CMGF=1＼r＼n"：

for（t=0；t

{

ES=0；

SBUF=sms_text[t]；

while（！TI）；

TI=0；

ES=1；

}

DelaySec（3）；

发送指令AT+CMGS=＼"15124537343＼"＼r＼n设定接收信息的移动终端号码：

for（t=0；t

{

ES=0；

SBUF=tabal_1[t]；

while（！TI）；

TI=0；

ES=1；

}

DelaySec（3）；

发送当前基站内空调设备运行状态指示"no"：

for（t=0；t

{

ES=0；

SBUF=no[t]；

while（！TI）；

TI=0；

ES=1；

}

发送当前基站内温度值：

for（t=0；t

{

ES=0；

SBUF=displaynum[2?t]+0x30； SBUF=num[displaynum[2?t]]；

while（！TI）；

TI=0；

ES=1；

}

4 结 论

本文通过采用AT89S52单片机、SIM900A模块和相应的传感器件设计了一款简单的基站无线监测系统，并用该系统对基站内的空调设备和温度信息进行了无线监控，得到了较理想的实验效果。该系统具有成本低廉、运行稳定和安装简单等优点，节省了基站管理维护的成本，提高了管理效率，具有一定的实用价值和广阔的市场前景。

参考文献

[1] 景龙刚.移动通信基站维护研究[J].信息通信，2014（11）：185.

[2] 袁江，曹金伟，邱自学，等.基于WSN的粮库温湿度无线监测系统[J].测控技术，2012，31（4）：77?81.

[3] 文香桂.基于无线传感器网络的煤矿监测系统研发[D].湘潭：湘潭大学，2013.

[4] 付永庆.电路基础[M].哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，2009.

[5] 张庆双.电子技术[M].北京：科学出版社，2006.

[6] 高吉祥.模拟电子技术[M].3版.北京：电子工业出版社，2011.

第8篇：电路设计前景范文

[关键词] 温度监测 RS-485 TC35模块 电路设计 应用

温度监测在现代生产和生活中无处不在，如油箱温度监测、粮仓温度监测、汽车自动化系统等。温度变化反映系统运行状态，根据温度变化，我们可以提前采取相应措施，防止危害的发生。

一、整体系统设计

如图1所示，系统由三部分组成。上位机负责数据接收和显示；下位机由数据集中器和采集终端两部分组成，其中数据集中器负责温度数据的集中和转发;采集终端主要由传感器及数据发送模块组成，负责现场温度的定时采集和显示，并按命令将数据传送给集中器。

本系统下位机（也就是数据采集与数据管理）之间采用RS-485通讯，而上位机与下位机之间通过GSM无线技术进行通讯。上位机接收到下位机传来的数据后，先对数据进行数据转换，然后放入数据库。利用管理软件，可以对数据进行各种处理。本设计主要完成数据集中器的设计和开发,通过GSM无线通讯直接和上位机进行通信，再用单片机把收集到的数据采集终端的数据信号进行管理、集中或按照上位机的要求传输给上位机。还要实现对数据采集终端的一个485的一对多通讯，一个系统管理它的多个站点的相应系统，使上下位机的温度信息实现时时传递。

二、主控制器的设计

主控制器选用ATMEL公司的单片机ATMEGA8。ATMEGA8是一种高性能、低功耗的8位AVR微处理器，AVR采用了哈佛结构，具有独立的数据和程序总线，程序存储器里的指令通过一级流水线运行，ATMEGA8具有8K字节的系统内可编程Flash，512字EEPROM，1K字节SRAM，32个通用I/O口线，32个通用工作寄存器，3个具有比较模式的灵活的定时器或计数器，片内或外中断，可变成串行USART，面向字节的两线串行借口，10位6路ADC，具有片内振荡器的可编程看门狗定时器，一个SPI串行端口，以及5种可以通过软件进行选择的省电模式。

ATmega8的主要性能特点如下 ：

1.高性能、低功耗的8bAVR微控制器，先进的RISC精简指令集结构,130条功能强大的指令，大多数为单周期指令，32个8b的通用工作寄存器，工作在16MHz时具有16MIPS的性能 。

2.片内集成了较大容量的非易失性程序和数据存储器8kB的Flash程序存储器，可擦写次数大于10000次;512B的ERROM，擦写次数至少100000次;支持可在线编程(ISP)和可应用自编程(IAP); 可编程的程序加密位。

三、数据通讯电路的设计

TC35模块电路设计。上行数据传输通道的电路设计主要是TC35电路的设计。从数据集中器原理图中可以看到，TC35部分电路主要包括TC35模块本身，SIM卡电路，以及TC35同处理器的接口。TC35同处理器的接口包括TC35启动控制和串口通讯。由于TC35的串行口容许的高电平为2.6V，因此，不能直接将TC35的串行口同处理器的IO口相连接，必须进行电平匹配。本系统设计了如图2所示的电平匹配电路。

四、系统效益跟市场前景分析

早期的监控系统，采用大型仪表集中对各个重要设备的状态进行监视，并通过操作盘来进行集中式操作。而本系统是以监测控制PC机为主体，加上检测装置、执行机构与被监测控制的对象(生产过程)共同构成的整体。系统采用先进的无线数字信号传输技术和RS-485总线技术，使系统具有如下特点和优势：

1.系统的结构更为简洁、清晰，给系统的使用和维护人员带来了极大的方便。

2.无线数字传输具有传输数据可靠、无需布线等优点，使系统更加可靠经济。

3.可以大量减少人工，只需在监测中心设1到2名监测人员，减少了大量人工费用。

温度监测系统可广泛用于烟草、仓储、粮食等行业。仅对烟草系统而言，一个年利税30亿元的中等卷烟厂，年烟叶发酵总价值20亿元左右，按行业标准3%的烟叶耗损量，发酵霉烂烟叶占总耗损量的30%计算，一年可避免经济损失1800万元，全国100个卷烟厂，若50%的厂家使用该系统，一年可为国家节约10余亿元。加之在其他行业的推广应用，项目的应用前景十分广阔，社会经济效益极为显著。

参考文献：

[1]李朝青:PC机及单片机数据通信技术[M].北京:北京航空航天大学出社，2000:34-58

[2]程家兵:基于GSM的无线通讯技术[J].信息化建设,2002,12（2）:39-42

第9篇：电路设计前景范文

关键词：CDIO；集成电路设计；人才培养模式

中图分类号：640 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2013）03-0062-02

随着经济全球化的飞速发展，现代企业急需高技能人才，企业的用人标准逐渐提高，毕业生的就业形势越来越严峻。同时，又有相当一部分毕业生动手能力差，分析问题、解决问题的能力弱，难以满足社会要求。为了缓解企业人才的需求和大学人才培养模式之间的冲突，国内外各高校都开始积极调整现有的教学模式，提出工程创新教育与课程教学模式相结合的全新理念，即CDIO（构思，设计，实施，运行）理念。它是“做中学”和“以项目作为核心的教育和学习”的集中体现，以产品的生命周期为载体，让学生将理论知识和实践有机结合起来。在CDIO理念的指引下，培养学生的工程能力，通过对项目整个过程的构思、设计、实施和运行作为载体的操作来提高学生的工程实践能力，这些能力包括个人的学术知识，个人的终身学习能力，团队的沟通能力和系统的控制能力等[1]。

作为一门新兴专业，集成电路设计与集成系统专业具有门槛高、内容新、发展快、属于交叉学科、与产业联系紧密、实践性强等一系列突出特点。它还没有像其他专业一样形成完成的知识体系，也没有制定出专业的人才培养规范，导致我国各高校培养出来的集成电路专业人才无法适应现代企业的需要，造成高技能人才的紧缺[2]。因此，研究基于CDIO理念的集成电路设计与集成系统专业人才培养模式，切实做好集成电路设计与集成系统专业的工程教育，改革高校的工程教育模式，培养出能适应经济和社会发展需要的专业人才是十分必要的。

一、集成电路设计与集成系统专业人才培养模式的局限性

作为具有很强的工程性和实践性的专业，集成电路设计与集成系统专业的人才培养目标应定位于具有较高的工程素质、很强的实践和科研创新技能的高级人才。但由于我国集成电路专业人才培养模式存在局限性，导致企业需求与人才能力相脱节，具体局限性表现如下。

1.教学严重学术化，过分重视学生的理论教育，而轻视实践教育。在教育教学过程中，忽视了学生的自学能力和实际的动手能力，使得教学与实际相脱离。

2.专业课程之间存在知识的冗余，课程内容之间的相关性、相承性、互补性得不到有机整合，使得学生对项目的思路混乱，阻碍了学生构思能力的提升。

3.实验与实践环节缺乏系统的规划，导致实验内容陈旧，实验方法单一，实验模式过于呆板。而实验内容大多为针对理论教材的验证性实验，呆板的实验模式和实验内容很难使学生对学习产生兴趣，不能充分挖掘学生的创新能力。实践环节没有明确的培养目的，缺乏整体规划，实践环节是学生工程实践能力提高的重要环节。因此，实验与实践环节应与教学大纲相辅相成。

4.专业教师缺乏企业管理经验和工程训练能力。大多数教师虽然学位和学历很高，但一直从事教育教学工作，缺少实际工程背景和实践经验，带领并指导学生做实际工程项目时，学生遇到的实际问题得不到很好的解决。

二、基于CDIO理念集成专业的人才培养目标

集成电路设计与集成系统专业旨在培养具有良好的科学素养和国际竞争力，适应社会主义现代化建设需要的高级人才。通过基础与专业、理论与实践相结合的培养模式，培养既具有良好的文化修养和科学素质，又具有坚实的理论基础，同时具有丰富的集成电路开发、设计和工程管理能力的应用型高级人才[3]。通过大学四年的学习，使得集成专业学生毕业后掌握得以下几方面的知识与能力。

1.具有深厚的理论修养、扎实的专业基础知识、开阔的视野和高尚的职业素养。

2.具有良好的科学素养和较强的外语应用能力，对全世界科学和技术的发展动态有敏锐的观察力。

3.具有工程推理与判断、发现问题和解决问题的技能，能够进行科学研究和开发应用实际的项目。

4.具有良好的沟通、组织协调、团队合作的能力。

5.能够掌握集成电路的基本设计原理，熟悉制造工艺，能从事或参与集成领域产品的研究、开发、设计、制造、测试、应用、销售和管理工作。

三、CDIO理念下集成专业的人才培养模式的具体实施

（一）制定基于CDIO理念的专业教学大纲和实验大纲

将CDIO理念融入到专业教学大纲和实验大纲中，结合具体实际的项目制定集成专业课程大纲。大纲应体现以下四个方面的内容：基本技术和理论知识、个人的专职技能、人际交往能力和在现实社会环境中的CDIO能力。因此，制定专业教学大纲时，首先考虑在低年级引入导论课程，使学生对专业前景、发展方向有清晰的认识和了解。其次，要充分考虑课程导论与其他相关课程之间的内在关系。考虑课程的教学对象与教学目标、课程的内容、学时具体分配及主要的教学方法、实践环节的要求、课程与教师考核等问题。大纲制定过程中，自始至终都要充分体现CDIO理念、本专业的教学课程同企业项目之间的紧密关系。在制定实验大纲时要结合教学大纲，明确实验目的，将每门课程的实验按照基础类型、设计类型、创新类型和综合类型的比例合理划分，充分考虑实验学时、实验内容、使用的工具及具体方法等问题，培养学生的动手能力、创新能力和应用能力。

（二）制定基于CDIO理念的模块化课程体系

按照CDIO理念的教学大纲对学生能力的要求，结合集成专业培养应用型人才的定位，建立了以“基础课程、专业课程、实践课程、核心特色课程”相结合的模块化课程体系[4]。其中，基础课程主要由公共基础课程、素质课程、学科基础课程三部分组成，通过基础课程的学习，使学生具有良好的科学素养和文化修养的同时，又具有坚实的理论基础。专业课程主要包括专业平台课程、专业方向课程，由教师课堂传授专业知识。实践课程主要包括课程设计、生产实习和毕业设计。培养学生具有良好的科学与工程素养，具有较强的自学能力和分析解决问题的能力。核心特色课程主要包括专业选修课程，聘请国内外集成专业资深教授、企业高级人才以实际项目作为案例进行授课。

（三）举办基于CDIO理念的电子设计竞赛

电子设计竞赛是在教师启发引导下，学生通过竞赛来提高自己的自主学习能力、创新实践能力。围绕指定的竞赛题目，或学生以小组形式自主选择的题目，让学生进行构思，设计，实现和运作，将所选题目进行产品化。通过构思，分析客户的需求，预估产品的功能，设计技术方案，制定技术程序，并对小组成员进行分工，细化每个成员的任务。设计的任务主要包括产品的规划、原理设计、技术方案等。以构思和设计为基础，将最终的设计方案转变成实际产品，并对产品进行测试的过程即为产品的实施过程。对产品的运作主要包括对产品的前期程序调试，对系统功能进行改进。通过电子设计竞赛，将CDIO理念的构思、设计、实现和运作融为一个有机的整体，提高学生的工程实践能力，充分培养学生独立发现问题、解决实践问题的能力，培养学生团队合作能力和大系统掌控能力。

（四）基于CDIO理念的教学方法改革

改变传统的教学手段和教学方法，在教育方法上力求做到教师讲授与学生实践相结合，个人学习与团队合作学习相结合，让学生“主动学习”。将案例教学引入到课堂中，采用 “探究式”的授课方法，引导学生主动思考，并分组进行讨论，确定解决问题的方法，给学生创造实验环境去验证方法的可行性[5]。聘请校外专家、学者或企业工程管理人才为学生做专题讲座，进行辅导与授课，并定期派学生到企业去学习与实践锻炼。

（五）加强教师队伍建设，提高教师的CDIO能力

为教师提供去国外或者企业学习与交流的机会，让教师亲自参与到项目实训中，通过与企业项目工程师学习与合作提高教师自身的工程实践能力。聘请集成领域的国内外专家、学者、企业的项目经理、工程管理人员、工程设计人员，与本专业教师共同组建一支“多样性、复合型、高精端、产学研”的师资队伍，一起承担集成专业的人才培养任务。

针对我国目前集成电路设计与集成系统专业工程人才紧缺的现状，本文提出了CDIO理念下的人才培养模式，强调高校学生的专业知识技能和实践创新的工程能力，有效地解决了企业和人才能力相脱节的问题，从而为社会和企业培养更多合格的“专业型、创新型、应用型”的工程人才，更好地推进高等工程教育的改革，使我们的创新实践教育更上一个台阶。

参考文献：

[1]江帆，张春良，王一军，喻萍.CDIO开放教学模式研究[J].教学研究，2012，（2）.

[2]刘胜辉，崔林海，黄海.集成电路设计与集成系统专业课程体系研究与实践[J].计算机教育，2008，（22）.

[3]方卓红，曲英杰.关于集成电路设计与集成系统本科专业课程体系的研究[J].科技信息，2007，（27）.