电路设计与开发精选(九篇)

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第1篇：电路设计与开发范文

关键词：高速公路；机电设备；管理系统；分析；开发

中图分类号： TU85 文献标识码： A 文章编号：

引言

机电设备管理系统在高速公路中具有极其重要的意义，是保证公路交通安全、快捷、通顺的一种重要的方式。因此，有必要对高速公路机电设备管理系统以及其开发进行分析，从而促进机电设备管理系统在高速公路中的应用。

1、高速公路机电设备信息管理系统开发背景的内容

1.1 交通监控方面

交通监控方面最主要的任务就是利用最先进的技术对来往的车辆进行检测、控制，进而疏导交通流量、维护交通秩序，随时保证公路的通畅以及安全性，对违规违章的车辆要严格进行改正错误并且还要进行相对应的惩罚。实施有效的交通疏导一般都来源于正确的交通信息、有针对性的方案以及决策，方案及决策的有效性都依赖于各类交通信息的准确及时，于此同时还得依靠强有力的执行手段，因此，信息、决策以及执行手段是构成交通监控系统的三大组成要素。

1.2 收费管理方面

收费管理的主要性的任务就是按照国家的价格标准以及相关的收费政策对过往的通行车辆收取通行费，要做到对过往车辆偷逃通行费的车辆严惩不贷。目前，一般高速公路收费站都安装了收费稽查系统，从而实现了电脑打票以及实施图像监控的效用，由于部分的逃费车辆紧紧跟随着大型的车辆，而车道的监控系统又无法拍摄到车辆的车牌号等现象，从而给收费的工作带来困难。为了解决上诉的问题，一般采用的是车牌自动识别的技术，结合后车牌视频流采集，回放以及数据查询校核处理等等的软件功能，从而实现了对逃缴通行费、冒用IC通行卡等来进行车牌自动识别稽查管理，收费车道中还伴有着语音及图文提示，室外的显示屏显示着车牌以及欠缴金额，还结合着“一车一杆”，对欠费和违规的车主进行宣传教育，及时的补缴欠费金额。对个别拒不缴费的车主运用该稽查系统所提供的图像文字为证据，为征管部门启动必要的司法程序服务，从而可以有效的来保障正常的收费秩序。

1.3 通信系统

为了保证高速公路各个系统可以安全、可靠、高效的来进行运行，并且有效的来进行传输运营、维护、管理相关的语音、数据、图像等各种的信息，就必须建立相关可靠的、易扩充的、独立的通信网络，是保证高效运行的一种不可缺少的智能自动化综合业务数字通信网。

2、机电设备管理系统功能分析

在整个高速公路上，其机电设备无论是种类还是数量都是一个巨大的数据，另外高速公路的路段相对较长，信息之间的沟通无法及时反馈，利用传统的电子文档进行统计必然会造成机电设备成本状况反映不及时、管理困难、库存数量无法准确描述及设备消耗管理不明等问题。根据当前高速公路对机电设备的应用现状和管理条件上进行分析，高速公路机电设备管理系统主要包括5个模块，分别是：基本档案管理、维修管理、库存管理、统计分析和系统管理。

2.1 档案管理模块

对于档案管理模块，主要对所管理的机电设备进行登记、分类、调拨、折旧、变更和报废等管理。通过给机电设备分类，可以提升设备的动态管理水平，使整个系统的管理更加灵活。对于高速公路机电设备，主要有监控、通信、收费和供电这4大类，对于每个大类，里面还有若干小类，对其分的越详细，其管理越便利，系统就可以通过程序迅速找到具体机电设备的现状，以便于管理人员将机电设备的利用最优化，同时也可以指明每个机电设备的流向，有效地避免了资产的流失。

2.2 库存管理模块

库存管理模块针对设备和仓库进行分类，确保购买的每一个机电设备都能够正常的入库和出库，确定设备的当前数量和需求量。

2.3 维修管理模块

维修管理模块首先将设备进行等级划分，将根据设备的重要性和故障报警时间为重要参考依据，由此来确定机电设备能够及时的处理，使整个工程的费用得到最优化处理，保障工程的进度和安全。

2.4 统计管理模块

统计管理模块是对所有机电设备进行全方位的统计工作，主要有维修报表统计、库存统计等，以便于管理人员能够及时地调整工作的重点。

2.5 系统管理模块

系统管理模块主要用于用户登录、权限设置、数据字典和信息交互等工作，保证了系统的安全性，即要保证各个路段信息的共享，同时又要保证数据的安全性。

3、机电设备管理系统架构

3.1 总体设计

由于高速公路的路线较长，不同的路段相距较长，为了保证系统能够随时随地进行操作和管理，采用B/S模式的设计结构，随着无线网络的普及，可以让在各种环境下的管理人员随时应用系统，节约了企业成本。整个系统主要由三层体系结构组成，分别为表示层、业务逻辑层和数据访问层。层与层之间相互独立， 但又彼此支持，每一层发生变化时，并不会对其他层造成任何影响，便于系统的扩展和完善。数据层是整个系统的支撑，系统中进行的所有数据变化（添加、修改、删除及查询等操作）都在数据层中得到具体的实现，数据访问层和数据库直接相连，数据层中每一次动作都在数据库中得到具体的反映；中间业务层是对逻辑功能的具体实现，处于表示层和数据层的中间，起到承上启下的作用；表示层是界面风格的展现，如何通过简洁明了、便于操作的形式展示给操作者，让操作者更易操作和管理。

3.2 应用设计

在本系统的设计中，在数据层和业务层主要通过Java 来实现，表示层通过ASP来进行实现，系统应用通过利用MVC模型来实现，该控制模型是将程序运行中的输入、分析处理及输出操作有效地分隔开来，它主要有3个主要部件，分别是：Model（模型）、View（视图）及Controller（控制器），每个部件都独立运行完成自己的任务。

对于MVC模型来说，视图主要负责业务数据，由于本系统的视图由ASP进行构建，在设计的过程中，其业务逻辑表现的较少，只是通过常用的LIST及FORM来进行实现。

控制器是关注用户，即使用者的影响，在操作过程中，操作员的任何一个操作动作，都要在处理器中得到及时的反映，当它接收到来自视图的表单或超链接操作时，对于控制器来说，它本身并不输出任何的内容，只是对接收的信息进行处理，通过调用模型和视图的方式让结果展现在操作者的面前。

模型不仅可以用来封装数据对象和数据库，同时还具有较多的处理任务，对一个模型来说，它可以给若干个视图提供相关的数据。另外对于模型的代码只需要写一次，就可以多次重复利用。

4、设备系统运行应用

4.1 信息采集

机电设备信息采集按性质可以分为数据、图像。从信息的反应情况来看，反应的功能应该是属于环境监控、设备运行状态、显示故障部位三类信息。信息的采集方法一般都由所采集信息的特性来决定，数据信息需要通过各种传感器械将外部信息转换成各种电量信息码，经过系统处理后以人可以直接识别的信息再次输出。

4.2 信息处理

信息的处理要取得良好的管理效果，还得必须对机电设备方面进行全方位的了解。但是机电设备的某些方面的状态是无法检测出来，从而就要依靠以前监测出来的各种变量数据、参数、结果根据工作人员的相关经验，以及采取一定的数学科学方式来进行研究分析判断此方面是否有异常产生，以及事件的相关性质等等。

4.3 控制策略

通过控制策略调整相应的控制需求，争取保持良好的状态，保持良好的状态一直都是机电设备管理的主要思路。要及时调整设备的相关设置参数，以便使得设备保持相对良好的运行操作，使得设备的运行状态达到预期设定的目标。而且调整控制需求的方式有很多种，我们要根据相关的实际情况从而去选择一种实用的方法从而称之为控制策略。

结束语

总之，机电设备管理系统在高速公路中具有很大的应用价值，是保证高速公路运行安全快捷的有利保证，对其进行研究分析具有极其重要的意义。

参考文献

第2篇：电路设计与开发范文

老挝位于中南半岛北部的内陆国家，北邻中国，南接柬埔寨，东界越南，西北达缅甸，西南毗连泰国。湄公河流经西部1900公里。属热带、亚热带季风气候。5―10月为雨季，11月至次年4月为旱季。年平均气温约26℃，年降水量1250―3750毫米。

老挝水能资源是老挝的最大资源，全境有20余条流程200公里以上的河流，其中最长的湄公河在老挝境内全长1846.8公里，约占湄公河全长的44.4%，落差484米，湄公河60%以上的水力资源蕴藏在老挝，全国有60多个水源较好的地方可以兴建水电站。原苏联和越南的专家测算老挝水能理论储量为2500-3500万千瓦，可开发装机容量为2000-3000万千瓦。

老挝目前国内电力消费水平不是很高，2000年总电力消耗仅648.6GWH，只有36%的人用上了电，但1995年到2000年平均电力消耗增长15.1%，增长速度较快。按老挝国家电力发展规划的预测，未来十年年均电力消耗增长为11.75%，到2010年，老挝国内电力新增需求为1314GWH，几乎是2000年度国内总电力消耗数的两倍。

老挝和邻近的东南亚各国的电力均很紧缺，据了解，老挝电力出口的主要市场是泰国，其水电进口量约占其用电量的60%，而进口水电的很大一部分是从老挝进口的(老挝电力的70%出口到泰国)。今后随着这一地区大规模建设的开展和经济的进一步好转，电力市场潜力很大，因此，老挝的水能开发，无论现在还是将来，无论在国内还是在邻国的经济发展中都占有极其重要的地位。

此次签订的南俄5水电站位于距老挝首都万象北部150公里的南汀，装机2×50MW，水库库容318MCM，工程主要包括：两座大坝，其中主坝为混凝土拱坝，最大坝高97米；450米长内径6.2米的导流隧洞；设计泄流量为1250立方米/秒的无闸双曲式溢洪道；引水隧洞（内径5.1米，长6200米）和压力水管（内径2.9米，长860米）；地面厂房；2×50MW的水轮发电机组以及77公里长的115kv输变电线路和变电站；另外还有32公里长的进场公路。项目直接总投资在1亿美元（不含融资和保险费用）以上，属于经济社会效益较好的水电项目之一。

第3篇：电路设计与开发范文

1、集成电路产业是信息产业的核心，是国家基础战略性产业。

集成电路（IC）是集多种高技术于一体的高科技产品，是所有整机设备的心脏。随着技术的发展，集成电路正在发展成为集成系统（SOC），而集成系统本身就是一部高技术的整机，它几乎存在于所有工业部门，是衡量一个国家装备水平和竞争实力的重要标志。

2、集成电路产业是技术资金密集、技术进步快和投资风险高的产业。

80年代建一条6英寸的生产线投资约2亿美元，90年代一条8英寸的生产线投资需10亿美元，现在建一条12英寸的生产线要20亿－30亿美元，有人估计到2010年建一条18英寸的生产线，需要上百亿美元的投资。

集成电路产业的技术进步日新月异，从70年代以来，它一直遵循着摩尔定律:芯片集成元件数每18个月增加一倍。即每18个月芯片集成度大体增长一倍。这种把技术指标及其到达时限准确地摆在竞争者面前的规律，为企业提出了一个“永难喘息”，否则就“永远停息”的竞争法则。

据世界半导体贸易统计组织(WSTS)**年春季公布的最新数据，**年世界半导体市场销售额为1664亿美元，比上年增长18.3%。其中，集成电路的销售额为1400亿美元，比上年增长16.1%。

3、集成电路产业专业化分工的形成。

90年代，随着因特网的兴起，IC产业跨入以竞争为导向的高级阶段，国际竞争由原来的资源竞争、价格竞争转向人才知识竞争、密集资本竞争。人们认识到，越来越庞大的集成电路产业体系并不有利于整个IC产业发展，分才能精，整合才成优势。

由于生产效率低，成本高，现在世界上的全能型的集成电路企业已经越来越少。“垂直分工”的方式产品开发能力强、客户服务效率高、生产设备利用率高，整体生产成本低，因此是集成电路产业发展的方向。

目前，全世界70%的集成电路是由数万家集成电路设计企业开发和设计的，由近十家芯片集团企业生产芯片，又由数十家的封装测试企业对电路进行封装和测试。即使是英特尔、超微半导体等全能型大企业，他们自己开发和设计的电路也有超过50%是由芯片企业和封装测试企业进行加工生产的。

IC产业结构向高度专业化转化已成为一种趋势，开始形成了设计业、制造业、封装业、测试业独立成行的局面。

二、苏州工业园区的集成电路产业发展现状

根据国家和江苏省的集成电路产业布局规划，苏州市明确将苏州工业园区作为发展集成电路产业的重点基地，通过积极引进、培育一批在国际上具有一定品牌和市场占有率的集成电路企业，使园区尽快成为全省、乃至全国的集成电路产业最重要基地之一。

工业园区管委会着眼于整个高端IC产业链的引进，形成了以“孵化服务设计研发晶圆制造封装测试”为核心，IC设备、原料及服务产业为支撑，由数十家世界知名企业组成的完整的IC产业“垂直分工”链。

目前整个苏州工业园区范围内已经积聚了大批集成电路企业。有集成电路设计企业21户；集成电路芯片制造企业1家，投资总额约10亿美元；封装测试企业11家，投资总额约30亿美元。制造与封装测试企业中，投资总额超过80亿元的企业3家。上述33家集成电路企业中，已开业或投产（包括部分开业或投产）21家。**年，经过中国半导体行业协会集成电路分会的审查，第一批有8户企业通过集成电路生产企业的认定，14项产品通过集成电路生产产品的认定。**年，第二批有1户企业通过集成电路生产企业的认定，102项产品通过集成电路生产产品的认定。21户设计企业中，有3户企业通过中国集成电路行业协会的集成电路设计企业认定(备案)。

1、集成电路设计服务企业。

如中科集成电路。作为政府设立的非营利性集成电路服务机构，为集成电路设计企业提供全方位的信息服务，包括融资沟通、人才培养、行业咨询、先进的设计制造技术、软件平台、流片测试等。力争扮演好园区的集成电路设计“孵化器”的角色。

2、集成电路设计企业。

如世宏科技、瑞晟微电子、忆晶科技、扬智电子、咏传科技、金科集成电路、凌晖科技、代维康科技、三星半导体（中国）研究开发中心等。

3、集成电路芯片制造企业。

和舰科技。已于**年5月正式投产8英寸晶圆，至**年3月第一条生产线月产能已达1.6万片。第二条8英寸生产线已与**年底开始动工，**年第三季度开始装机，预计将于2005年初开始投片。到今年年底，和舰科技总月产能预计提升到3.2万片。和舰目前已成功导入0.25-0.18微米工艺技术。近期和舰将进一步引进0.15-0.13微米及纳米技术，研发更先进高阶晶圆工艺制造技术。

4、集成电路封装测试企业。

如三星半导体、飞索半导体、瑞萨半导体，矽品科技(纯代工)、京隆科技(纯代工)、快捷半导体、美商国家半导体、英飞凌科技等等。

该类企业目前是园区集成电路产业的主体。通过多年的努力，园区以其优越的基础设施和逐步形成的良好的产业环境，吸引了10多家集成电路封装测试企业。以投资规模、技术水平和销售收入来说，园区的封装测测试业均在国内处于龙头地位，**年整体销售收入占国内相同产业销售收入的近16%，行业地位突出。

园区封装测试企业的主要特点：

①普遍采用国际主流的封装测试工艺，技术层次处于国内领先地位。

②投资额普遍较大：英飞凌科技、飞利浦半导体投资总额均在10亿美元以上。快捷半导体、飞索半导体、瑞萨半导体均在原先投资额的基础进行了大幅增资。

③均成为所属集团后道制程重要的生产基地。英飞凌科技计划产能要达到每年8亿块记忆体(DRAM等)以上，是英飞凌存储事业部最主要的封装测试基地；飞索半导体是AMD和富士通将闪存业务强强结合成立的全球最大的闪存公司在园区设立的全资子公司，园区工厂是其最主要的闪存生产基地之一。

5、配套支持企业

①集成电路生产设备方面。有东和半导体设备、爱得万测试、库力索法、爱发科真空设备等企业。

②材料/特殊气体方面。有英国氧气公司、比欧西联华、德国梅塞尔、南大光电等气体公司。有住友电木等封装材料生产企业。克莱恩等光刻胶生产企业。

③洁净房和净化设备生产和维护方面。有久大、亚翔、天华超净、MICROFORM、专业电镀（TECHNIC）、超净化工作服清洗（雅洁）等等。

**年上半年，园区集成电路企业(全部)的经营情况如下(由园区经发局提供略)：

根据市场研究公司iSuppli今年初的**年全球前二十名半导体厂家资料，目前，其中已有七家在园区设厂。分别为三星电子、瑞萨科技、英飞凌科技、飞利浦半导体、松下电器、AMD、富士通。

三、集成电路产业涉及的主要税收政策

1、财税字［2002］70号《关于进一步鼓励软件产业的集成电路产业发展税收政策的通知》明确，自2002年1月1日起至2010年底，对增值税一般纳税人销售其自产的集成电路产品（含单晶硅片），按17%的税率征收增值税后，对其增值税实际税负超过3%的部分实行即征即退政策。

2、财税字［**］25号《关于鼓励软件产业的集成电路产业发展有关税收政策问题的通知》明确，“对我国境内新办软件生产企业经认定后，自开始获利年度起，第一年和第二年免征企业所得税，第三年至第五年减半征收企业所得税”；“集成电路设计企业视同软件企业，享受软件企业的有关税收政策”。

3、苏国税发［**］241号《关于明确软件和集成电路产品有关增值税问题的通知》明确，“凡申请享受集成电路产品税收优惠政策的，在国家没有出台相应认定管理办法之前，暂由省辖市国税局商同级信息产业主管部门认定，认定时可以委托相关专业机构进行技术评审和鉴定”。

4、信部联产［**］86号《集成电路设计企业及产品认定管理办法》明确，“集成电路设计企业和产品的认定，由企业向其所在地主管税务机关提出申请，主管税务机关审核后，逐级上报国家税务总局。由国家税务总局和信息产业部共同委托认定机构进行认定”。

5、苏国税发［**］241号《关于明确软件和集成电路产品有关增值税问题的通知》明确，“对纳税人受托加工、封装集成电路产品，应视为提供增值税应税劳务，不享受增值税即征即退政策”。

6、财税［1994］51号《关于外商投资企业和外国企业所得税法实施细则第七十二条有关项目解释的通知》规定，“细则第七十二条第九项规定的直接为生产服务的科枝开发、地质普查、产业信息咨询业务是指：开发的科技成果能够直接构成产品的制造技术或直接构成产品生产流程的管理技术，……，以及为这些技术或开发利用资源提供的信息咨询、计算机软件开发，不包括……属于上述限定的技术或开发利用资源以外的计算机软件开发。”

四、当前税收政策执行中存在的问题

1、集成电路设计产品的认定工作，还没有实质性地开展起来。

集成电路设计企业负责产品的开发和电路设计，直接面对集成电路用户；集成电路芯片制造企业为集成电路设计企业将其开发和设计出来的电路加工成芯片；集成电路封装企业对电路芯片进行封装加工；集成电路测试企业为集成电路进行功能测试和检验，将合格的产品交给集成电路设计企业，由设计企业向集成电路用户提供。在这个过程中，集成电路产品的知识产权和品牌的所有者是集成电路设计企业。

因为各种电路产品的功能不同，生产工艺和技术指标的控制也不同，因此无论在芯片生产或封装测试过程中，集成电路设计企业的工程技术人员要提出技术方案和主要工艺线路，并始终参与到各个生产环节中。因此，集成电路设计企业在集成电路生产的“垂直分工”体系中起到了主导的作用。处于整个生产环节的最上游，是龙头。

虽说IC设计企业远不如制造封装企业那么投资巨大，但用于软硬件、人才培养的投入也是动则上千万。如世宏科技目前已积聚了超过百位的来自高校的毕业生和工作经验在丰富的技术管理人才。同时还从美国硅谷网罗了将近20位累计有200年以上IC产品设计经验、拥有先进技术的海归派人士。在人力资源上的投入达450万元∕季度，软硬件上的投入达**多万元。中科集成电路的EDA设计平台一次性就投入2500万元。

园区目前共有三户企业被国家认定为集成电路设计企业。但至关重要的集成电路设计产品的认定一家也未获得。由于集成电路设计企业的主要成本是人力成本、技术成本(技术转让费)，基本都无法抵扣。同时，研发投入大、成品风险高、产出后的计税增值部分也高，因此如果相关的增值税优惠政策不能享受，将不利于企业的发展。

所以目前，该类企业的研发主体大都还在国外或台湾，园区的子公司大多数还未进入独立产品的研发阶段。同时，一些真正想独立产品研发的企业都处于观望状态或转而从事提供设计服务，如承接国外总公司的设计分包业务等。并且由于享受优惠政策前景不明，这些境外IC设计公司往往把设在园区的公司设计成集团内部成本中心，即把一部分环节研发转移至园区，而最终产品包括晶圆代工、封装测试和销售仍在境外完成。一些设计公司目前纯粹属于国外总公司在国内的售后服务机构，设立公司主要是为了对国外总公司的产品进行分析，检测、安装等，以利于节省费用或为将来的进入作准备。与原想象的集成电路设计企业的龙头地位不符。因此，有关支持政策的不能落实将严重影响苏州工业园区成为我国集成电路设计产业的重要基地的目标。

2、集成电路设计企业能否作为生产性外商投资企业享受所得税优惠未予明确。

目前，园区共有集成电路设计企业23家，但均为外商投资企业，与境外母公司联系紧密。基本属于集团内部成本中心，离产品研发的本地化上还有一段距离。但个别公司已在本地化方面实现突破，愿承担高额的增值税税负并取得了一定的利润。能否据此确认为生产性外商投资企业享受“二免三减半”等所得税优惠政策，目前税务部门还未给出一个肯定的答复。

关键是所得税法第七十二条“生产性外商投资企业是指…直接为生产服务的科技开发、地质普查、产业信息咨询和生产设备、精密仪器维修服务业”的表述较为含糊。同时，财税［1994］51号对此的解释也使税务机关难以把握。

由于集成电路设计业是集成电路产业链中风险最大，同时也是利润最大的一块。如果该部分的所得税问题未解决，很难想象外国公司会支持国内设计子公司的独立产品研发，会支持国内子公司的本土化进程。因此，生产性企业的认定问题在一定程度上阻碍了集成电路设计企业的发展壮大。

3、目前的增值税政策不能适应集成电路的垂直分工的要求。

在垂直分工的模式下，集成电路从设计芯片制造封装测试是由不同的公司完成的，每个公司只承担其中的一个环节。按照国际通行的半导体产业链流程，设计公司是整条半导体生产线的龙头，受客户委托，设计有自主品牌的芯片产品，然后下单给制造封装厂，并帮助解决生产中遇到的问题。国际一般做法是：设计公司接受客户的货款，并向制造封装测试厂支付加工费。各个制造公司相互之间的生产关系是加工关系而非贸易关系。在财务上只负责本环节所需的材料采购和生产，并不包括上环节的价值。在税收上，省局明确该类收入目前不认可为自产集成电路产品的销售收入，因此企业无法享受国家税收的优惠政策。

而在我国现行的税收体制下，如果整个生产环节都在境内完成，则每一个加工环节都要征收17%的增值税，只有在最后一个环节完成后，发起方销售时才会退还其超过3%的部分，具体体现在增值税优惠方面，只有该环节能享受优惠。因此，产业链各环节因为享受税收政策的不同而被迫各自依具体情况采取不同的经营方式，因而导致相互合作困难，切断了形式上的完整产业链。

国家有关文件的增值税政策的实质是侧重于全能型集成电路企业，而没有充分考虑到目前集成电路产业的垂直分工的格局。或虽然考虑到该问题但出于担心税收征管的困难而采取了一刀切的方式。

4、出口退税率的调整对集成电路产业的影响巨大。

今年开始，集成电路芯片的出口退税税率由原来的17%降低到了13%，这对于国内的集成电路企业，尤其是出口企业造成了成本上升，严重影响了国内集成电路生产企业的出口竞争力。如和舰科技，**年1-7月，外销收入78322万元，由于出口退税率的调低而进项转出2870万元。三星电子为了降低成本，贸易方式从一般贸易、进料加工改为更低级别的来料加工。

集成电路产业作为国家支持和鼓励发展的基础性战略产业，在本次出口退税机制调整中承受了巨大的压力。而科技含量与集成电路相比是划时代差异的印刷线路板的退税率却保持17%不变，这不符合国家促进科技进步的产业导向。

五、关于促进集成电路产业进一步发展的税收建议

1、在流转税方面。

(1)集成电路产业链的各个生产环节都能享受增值税税收优惠。

社会在发展，专业化分工成为必然。从鼓励整个集成电路行业发展的前提出发，有必要对集成电路产业链内的以加工方式经营的企业也给予同样的税收优惠。

(2)集成电路行业试行消费型增值税。

由于我国的集成电路行业起步低，目前基本上全部的集成电路专用设备都需进口，同时，根据已有的海关优惠政策，基本属于免税进口。调查得知，园区集成电路企业**年度购入固定资产39亿，其中免税购入的固定资产为36亿。因此，对集成电路行业试行消费型增值税，财政压力不大。同时，既体现了国家对集成电路行业的鼓励，又可进一步促进集成电路行业在扩大再生产的过程中更多的采购国产设备，拉动集成电路设备生产业的发展。

2、在所得税方面。

(1)对集成电路设计企业认定为生产性企业。

根据总局文件的定义，“集成电路设计是将系统、逻辑与性能的设计要求转化为具体的物理版图的过程”。同时，集成电路设计的产品均为不同类型的芯片产品或控制电路。都属中间产品，最终的用途都是工业制成品。因此，建议对集成电路设计企业,包括未经认定但实际从事集成电路设计的企业，均可适用外资所得税法实施细则第七十二条之直接为生产服务的科技开发、地质普查、产业信息咨询和生产设备、精密仪器维修服务业属生产性外商投资企业的规定。

(2)加大间接优惠力度，允许提取风险准备金。

计提风险准备金是间接优惠的一种主要手段，它虽然在一定时期内减少了税收收入，但政府保留了今后对企业所得的征收权力。对企业来说它延迟了应纳税款的时间，保证了研发资金的投入，增强了企业抵御市场风险的能力。

集成电路行业是周期性波动非常明显的行业，充满市场风险。虽然目前的政策体现了加速折旧等部分间接优惠内容，但可能考虑到征管风险而未在最符合实际、支持力度最直接的提取风险准备金方面有所突破。

3、提高集成电路产品的出口退税率。

鉴于发展集成电路行业的重要性，建议争取集成电路芯片的出口退税率恢复到17%，以优化国内集成电路企业的投资和成长环境。

4、关于认定工作。

(1)尽快进行集成电路设计产品认定。

目前的集成电路优惠实际上侧重于对结果的优惠，而对设计创新等过程(实际上)并不给予优惠。科技进步在很大程度上取决于对创新研究的投入，而集成电路设计企业技术创新研究前期投入大、风险高，此过程最需要税收上的扶持。

鉴于集成电路设计企业将有越来越多产品推出，有权税务机关和相关部门应协调配合，尽快开展对具有自主知识产权的集成电路设计产品的认定工作。

(2)认定工作应由专业机构来完成，税务机关不予介入。

第4篇：电路设计与开发范文

关键词：集成电路专业；实践技能；人才培养

中图分类号：G642.0 文献标志码： A 文章编号：1002-0845（2012）09-0102-02

集成电路产业是关系到国家经济建设、社会发展和国家安全的新战略性产业，是国家核心竞争力的重要体现。《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》明确将集成电路作为新一代信息技术产业的重点发展方向之一。

信息技术产业的特点决定了集成电路专业的毕业生应该具有很高的工程素质和实践能力。然而，目前很多应届毕业生实践技能较弱，走出校园后普遍还不具备直接参与集成电路设计的能力。其主要原因是一些高校对集成电路专业实践教学的重视程度不够，技能培养目标和内容不明确，导致培养学生实践技能的效果欠佳。因此，研究探索如何加强集成电路专业对学生实践技能的培养具有非常重要的现实意义。

一、集成电路专业实践技能培养的目标

集成电路专业是一门多学科交叉、高技术密集的学科，工程性和实践性非常强。其人才培养的目标是培养熟悉模拟电路、数字电路、信号处理和计算机等相关基础知识，以及集成电路制造的整个工艺流程，掌握集成电路设计基本理论和基本设计方法，掌握常用集成电路设计软件工具，具有集成电路设计、验证、测试及电子系统开发能力，能够从事相关领域前沿技术工作的应用型高级技术人才。

根据集成电路专业人才的培养目标，我们明确了集成电路专业的核心专业能力为：模拟集成电路设计、数字集成电路设计、射频集成电路设计以及嵌入式系统开发四个方面。围绕这四个方面的核心能力，集成电路专业人才实践技能培养的主要目标应确定为：掌握常用集成电路设计软件工具，具备模拟集成电路设计能力、数字集成电路设计能力、射频集成电路设计能力、集成电路版图设计能力以及嵌入式系统开发能力。

二、集成电路专业实践技能培养的内容

1.电子线路应用模块。主要培养学生具有模拟电路、数字电路和信号处理等方面的应用能力。其课程主要包含模拟电路、数字电路、电路分析、模拟电路实验、数字电路实验以及电路分析实验等。

2.嵌入式系统设计模块。主要培养学生掌握嵌入式软件、嵌入式硬件、SOPC和嵌入式应用领域的前沿知识，具备能够从事面向应用的嵌入式系统设计能力。其课程主要有C语言程序设计、单片机原理、单片机实训、传感器原理、传感器接口电路设计、FPGA原理与应用及SOPC系统设计等。

3.集成电路制造工艺模块。主要培养学生熟悉半导体集成电路制造工艺流程，掌握集成电路制造各工序工艺原理和操作方法，具备一定的集成电路版图设计能力。其课程主要包含半导体物理、半导体材料、集成电路专业实验、集成电路工艺实验和集成电路版图设计等。

4.模拟集成电路设计模块。主要培养学生掌握CMOS模拟集成电路设计原理与设计方法，熟悉模拟集成电路设计流程，熟练使用Cadence、Synopsis、Mentor等EDA工具，具备运用常用的集成电路EDA软件工具从事模拟集成电路设计的能力。其课程主要包含模拟电路、半导体物理、CMOS模拟集成电路设计、集成电路CAD设计、集成电路工艺原理、VLSI集成电路设计方法和混合集成电路设计等。此外，还包括Synopsis认证培训相关课程。

5.数字集成电路设计模块。主要培养学生掌握数字集成电路设计原理与设计方法，具备运用常用的集成电路EDA软件工具从事数字集成电路设计的能力。其课程主要包含数字电路、数字集成电路设计、硬件描述语言、VLSI测试技术、ASIC设计综合和时序分析等。

6.射频集成电路设计模块。主要培养学生掌握射频集成电路设计原理与设计方法，具备运用常用的集成电路EDA软件工具从事射频集成电路设计的能力。其课程主要包含CMOS射频集成电路设计、电磁场技术、电磁场与

天线和通讯原理等。

在实践教学内容的设置、安排上要符合认识规律，由易到难，由浅入深，充分考虑学生的理论知识基础与基本技能的训练，既要有利于启发学生的创新思维与意识，有利于培养学生创新进取的科学精神，有利于激发学生的学习兴趣，又要保证基础，注重发挥学生主观能动性，强化综合和创新。因此，在集成电路专业的实验教学安排上，应减少紧随理论课开设的验证性实验内容比例，增加综合设计型和研究创新型实验的内容，使学有余力的学生能发挥潜能，有利于因材施教。

三、集成电路专业实践技能培养的策略

1.改善实验教学条件，提高实验教学效果。学校应抓住教育部本科教学水平评估的机会，加大对实验室建设的经费投入，加大实验室软、硬件建设力度。同时加强实验室制度建设，制订修改实验教学文件，修订完善实验教学大纲，加强对实验教学的管理和指导。

2.改进实验教学方法，丰富实验教学手段。应以学生为主体，以教师为主导，积极改进实验教学方法，科学安排课程实验，合理设计实验内容，给学生充分的自由空间，引导学生独立思考应该怎样做，使实验成为可以激发学生理论联系实际的结合点，为学生创新提供条件。应注重利用多媒体技术来丰富和优化实验教学手段，如借助实验辅助教学平台，利用仿真技术，加强新技术在实验中的应用，使学生增加对实验的兴趣。

3.加强师资队伍建设，确保实验教学质量。高水平的实验师资队伍，是确保实验教学质量、培养创新人才的关键。应制定完善的有利于实验师资队伍建设的制度，对实验师资队伍的人员数量编制、年龄结构、学历结构和职称结构进行规划，从职称、待遇等方面对实验师资队伍予以倾斜，保证实验师资队伍的稳定和发展。

4.保障实习基地建设，增加就业竞争能力。开展校内外实习是提高学生实践技能的重要手段。

实习基地是学生获取科学知识、提高实践技能的重要场所，对集成电路专业人才培养起着重要作用。学校应积极联系那些具有一定实力并且在行业中有一定知名度的企业，给能够提供实习场所并愿意支持学校完成实习任务的单位挂实习基地牌匾。另外，可以把企业请进来，联合构建集成电路专业校内实践基地，把企业和高校的资源最大限度地整合起来，实现在校教育与产业需求的无缝联接。

5.重视毕业设计，全面提升学生的综合应用能力。毕业设计是集成电路专业教学中最重要的一个综合性实践教学环节。由于毕业设计工作一般都被安排在最后一个学期，此时学生面临找工作和准备考研复试的问题，毕业设计的时间和质量有时很难保证。为了进一步加强实践环节的教学，应让学生从大学四年级上半学期就开始毕业设计，因为那时学生已经完成基础课程和专业基础课程的学习，部分完成专业课程的学习，而专业课教师往往就是学生毕业设计的指导教师，在此时进行毕业设计，一方面可以和专业课学习紧密结合起来，另一方面便于指导教师加强对学生的教育和督促。

选题是毕业设计中非常关键的环节，通过选题来确定毕业设计的方向和主要内容，是做好毕业设计的基础，决定着毕业设计的效果。因此教师对毕业设计的指导应从帮助学生选好设计题目开始。集成电路专业毕业设计的选题要符合本学科研究和发展的方向，在选题过程中要注重培养学生综合分析和解决问题的能力。在毕业设计的过程中，可以让学生们适当地参与教师的科研活动，以激发其专业课学习的热情，在科研实践中发挥和巩固专业知识，提高实践能力。

6.全面考核评价，科学检验技能培养的效果。实践技能考核是检验实践培训效果的重要手段。相比理论教学的考核，实践教学的考核标准不易把握，操作困难，因此各高校普遍缺乏对实践教学的考核，影响了实践技能培养的效果。集成电路专业学生的实践技能培养贯穿于大学四年，每个培养环节都应进行科学的考核，既要加强实验教学的考核，也要加强毕业设计等环节的考核。

对实验教学考核可以分为事中考核和事后考核。事中考核是指在实验教学进行过程中进行的质量监控，教师要对学生在实验过程中的操作表现、学术态度以及参与程度等进行评价；事后考核是指实验结束后要对学生提交的实验报告进行评价。这两部分构成实验课考核成绩，并于期末计入课程总成绩。这样做使得学生对实验课的重视程度大大提高，能够有效地提高实验课效果。此外，还可将学生结合教师的科研开展实验的情况计入实验考核。

7.借助学科竞赛，培养团队协作意识和创新能力。集成电路专业的学科竞赛是通过针对基本理论知识以及解决实际问题的能力设计的、以学生为参赛主体的比赛。学科竞赛能够在紧密结合课堂教学或新技术应用的基础上，以竞赛的方式培养学生的综合能力，引导学生通过完成竞赛任务来发现问题、解决问题，并增强学生的学习兴趣及研究的主动性，培养学生的团队协作意识和创新精神。

在参加竞赛的整个过程中，学生不仅需要对学习过的若干门专业课程进行回顾，灵活运用，还要查阅资料、搜集信息，自主提出设计思想和解决问题的办法，既检验了学生的专业知识，又促使学生主动地学习，最终使学生的动手能力、自学能力、科学思维能力和创业创新能力都得到不断的提高。而教师通过考察学生在参赛过程中运用所学知识的能力，认真总结参赛经验，分析由此暴露出的相关教学环节的问题和不足，能够相应地改进教学方法与内容，有利于提高技能教学的有效性。

此外，还应鼓励学生积极申报校内的创新实验室项目和实验室开放基金项目，通过这些项目的研究可以极大地提高学生的实践动手能力和创新能力。

参考文献：

[1]袁颖，等.依托专业特色，培养创新人才[J]. 电子世界，2012（1）.

[2]袁颖，等.集成电路设计实践教学课程体系的研究[J]. 实验技术与管理，2009（6）.

[3]李山，等.以新理念完善工程应用型人才培养的创新模式[J]. 高教研究与实践，2011（1）.

[4]刘胜辉，等.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）.

第5篇：电路设计与开发范文

一、“电子设计自动化”课程教学的特点

电子设计自动化是一个较为宽泛的概念，它涵盖了电路设计、电路测试与验证、版图设计、PCB板开发等各个不同的应用范围。而当前“电子设计自动化”课程设置多数侧重电路设计部分，即采用硬件描述语言设计数字电路。因此，该课程的教学具非常突出的特点。

1.既要有广度，又要有深度

有广度即在教学过程中需要把电子设计自动化所包含的各个不同的应用环节都要让学生了解，从而使学生从整个产业链的角度出发，把握电子设计自动化的真正含义，以便于他们建立起一个全局概念。有深度即在教学过程中紧抓电路设计这个重点，着重讲解如何使用硬件描述语言设计硬件电路，使学生具备电路设计的具体技能，并能够应用于实践和工作当中。

2.突出硬件电路设计的概念

在众多高校开设的“电子设计自动化”课程中，多数是以硬件描述语言VHDL作为学习重点的。而VHDL语言是一门比较特殊的语言，与C语言、汇编语言等存在很大的不同。因此，在教学过程中首先要让学生明白这门语言与前期所学的其他语言的区别，并通过实例，如CPU的设计及制造过程，让学生明白VHDL等硬件描述语言的真正用途，并将硬件电路设计的概念贯穿整个教学过程。

3.理论与实践并重

“电子设计自动化”是一门理论性与实践性都很强的课程，必须两者并重，才能收到良好的教学效果。在理论学习中要突显语法要点和电路设计思想，[2]并通过实践将这些语法与设计思想得以加强和巩固，同时在实践中锻炼学生的创新能力。

二、“电子设计自动化”课程教学方法总结

良好的教学方法能起到事半功倍的效果。因此，针对“电子设计自动化”课程的教学特点，笔者根据近几年的教学经验总结了一些行之有效的教学方法。

1.以生动的形式带领学生进入电子设计自动化的世界

电子设计自动化对学生来说是一个全新的概念。如何让他们能够快速地进入到这个世界中，并了解这个世界的大概，从而对这个领域产生兴趣，是每个老师在这门课授课之前必须要做的一件事情。教师可以采用一些现代化的多媒体授课技术，让学生更直观地了解电子设计自动化。由于电子设计自动化是一个很抽象的概念，因此，可以通过播放视频、图片等一些比较直观的内容来让学生了解这个领域。从学生最熟悉的电脑CPU引入，通过一段“CPU从设计到制造过程”的视频，让学生了解集成电路设计与制造的流程与方法，并引出集成电路这个概念。通过早期的集成电路与现在的集成电路的图片对比，引出EDA的概念，并详细讲解EDA对于集成电路行业的发展所作的巨大贡献。在教学过程中，通过向学生介绍一些使用EDA技术实现的当前比较主流的产品及其应用，提高学生对EDA的具体认识。这些方法不仅使学生对EDA相关的产业有了相应的了解，更激发了学生的学习兴趣，使学生能够踊跃地投入到“电子设计自动化”的学习中。

2.以实例展开理论教学

“电子设计自动化”的学习内容包含三大部分：[3]硬件描述语言（以VHDL语言为学习对象）、开发软件（以QUARTUSII为学习对象）和实验用开发板（以FPGA开发板为学习对象）。硬件描述语言的学习属于理论学习部分，是重中之重。对于一门编程语言的学习来说，语法和编程思想是学习要点。在传统的编程语言学习的过程中，通常都是将语法作为主线，结合语法实例逐渐形成编程思想。这种学习方法会使学生陷入到学编程语言就是学习语法的误区中，不仅不能学到精髓，还会因为枯燥乏味而产生厌倦感。如何能使学生既能掌握电路设计的方法，又轻松掌握语法规则是一个教学难题。笔者改变传统观念，将编程思想的学习作为教学主线，在理论学习过程中，以具体电路实例为基础，引导学生从分析电路的功能入手，熟悉将电路功能转换为相应的程序语句的过程，并掌握如何将这些语句按照规则组织成一个完整无误的程序。在此过程中，不断引入新的语法规则。由于整个过程中学生的思考重点都放在电路功能的实现上，而语法的学习就显得不那么突兀，也不会产生厌倦感。由于语法时刻都需要用到且容易忘记，因此在后期的实例讲解过程中需要不断地巩固之前所学过的语法现象，以避免学生遗忘，以此让学生明白，学习编程语言的真正目的是为了应用于电路设计。通过一些实践，学生体会到语言学习的成就感，进一步提高了学习兴趣，此方法收到了良好的教学效果。

3.将硬件电路设计的概念贯穿始终

硬件描述语言与软件语言有本质区别。很多学生由于不了解硬件描述语言的特点，在学习过程中很容易将之前所学的C语言等软件编程语言的思维惯性的应用于VHDL语言的学习过程中，这对于掌握硬件电路设计的实质有非常大的阻碍。因此，在教学过程中，从最初引入到最后设计电路，都要始终将硬件电路设计的概念和思维方式贯穿其中。在讲述应用实例时，需要向学生分析该例中的语句和硬件电路的关系，并强调这些语句与软件语言的区别。以if语句为例，在VHDL语言中，if语句的不同应用可以产生不同的电路结构。完整的if语句产生纯组合电路，不完整的if语句将产生时序电路，如果应用不当，会在电路中引入不必要的存储单元，增加电路模块，耗费资源。[4]而对于软件语言，并没有完整if语句与不完整if语句之分。为了让学生更深刻地理解不同的if语句对应的硬件电路结构特性，可以通过一个小实例综合之后的电路结构图来说明。如以下两个程序：

（1）entitymuxabisport（a，b：inbit；y：outbit）；end；architecturebehaveofmuxabisbeginprocess（a，b）beginifa>btheny<='1'；elsifa<btheny<='0'；endif；endprocess；end；

（2）entitymuxabisport（a，b：inbit；y：outbit）；end；architecturebehaveofmuxabisbeginprocess（a，b）beginifa>btheny<='1'；elsey<='0'；endif；endprocess；end；

（1）（2）两个程序唯一的不同点在于：程序（1）中使用的是elsif语句，是一个不完整的if语句描述，而程序（2）使用的是else语句，是一个完整的if语句描述。这一条语句的区别却决定了两个程序的电路结构有很大的不同。（1）综合的结果是一个时序电路，电路结构复杂，如图1所示。而（2）综合的结果是一个纯组合电路，电路结构非常简单，如图2所示。通过综合后的电路图比较，学生更深刻理解这两类语句的区别。强化硬件电路设计的思想，可以促使学生逐渐形成一种规范、高效、资源节约的设计风格，培养一个优秀的硬件电路设计工程师。

4.通过实践拓展强化学生动手能力

“电子设计自动化”是一门实用性很强的课程，学生在学完该课程后必须具备一定的硬件电路设计和调试的能力，因此在教学中需要不断地用实践训练来强化学生在课堂所学习的理论知识，并使他们达到能够独立设计较复杂硬件电路的能力。笔者在教学过程中鼓励学生将课程实践和毕业设计内容相结合的方法，让学生强化实践能力，收到了良好的效果。学习“电子设计自动化”课程的学生基本上都是即将进入大四，此时他们的毕业设计已经开始进入选题，开始了初步设计的过程。笔者先在实验课堂向学生布置一些常用硬件电路设计的题目，比如交通灯、自动售货机、电梯控制器等，让学生体会电子设计自动化课程的实用性，激发他们的思考和学习兴趣。在此基础上分组组建实践小团队，让每组学生共同完成一个较复杂的电路系统，比如遥控小车、温度测控系统等，鼓励他们将所做的内容与毕业设计对接。其中大部分同学通过这些训练都可以掌握硬件电路设计的基本方法和流程，有一部分同学还能设计出比较出色的作品。此过程不仅让学生体会到了学习知识的快乐，也培养了他们的团队协作精神，为他们以后的继续深造和工作做了铺垫。

第6篇：电路设计与开发范文

【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）.

第7篇：电路设计与开发范文

【关键词】可编程模拟器件；整流电路；模拟

Abstract：A Design method of rectifier circuit with high precision implemented on in-system programmable analog circuit is introduced in the paper.All the parts are integrated in a single chip to improve the integration and reliability of the circuit.The goal chip can be programmed to realize new contents，which reduces the development cycle and cost.

Keywords：ispPAC；Rectifier Circuit；Analog

1.引言

在系统可编程模拟器件ispPAC（in-system Programmable Analog Circuit）是美国Lattice半导体公司推出的可编程产品，到目前为止已有5种芯片：ispPAC10，ispPAC20，

ispPAC30，ispPAC80和ispPAC81[1]。与数字在系统可编程大规模集成电路一样，ispPAC同样具有在系统可编程技术的优势和特点，电路设计人员可通过开发软件在计算机上快速、便捷地进行模拟电路设计与修改，对电路的特性可进行仿真分析，然后用编程电缆将设计方案下载到芯片当中。同时还可以对已经装配在印刷线路板上的ispPAC芯片进行校验、修改或者重新设计。

把高集成度的精密模拟电路设计集成于单块ispPAC芯片上，取代了由若干分立元件或传统ASIC芯片所能实现的功能，具有开发速度快，成本低，可靠性高与保密型强的特点[2]。其开发软件是基于Windows平台的PAC Designer，目前版本为6.0，提供完整的设计和验证解决方案，支持ispPAC、ispClock和ispPower系列芯片开发。

本文以PAC Designer为设计软，以ispPAC20为目标芯片，介绍了一种精密整流电路的设计方法。将电路设计方案以单芯片实现，提高了电路的集成度和可靠性；对目标芯片可重新编程以升级电路结构，缩短了研制周期，降低了设计成本。

2.ispPAC20芯片的结构

ispPAC20芯片由两个基本单元电路PAC块、两个比较器、一个8位的D/A转换器、配置存储器、参考电压、自校正单元、模拟布线池和ISP接口所组成。其内部结构框图如图1所示。

ispPAC20中有两个PAC块，PACblock1由两个仪用放大器和一个输出放大器组成、配以电阻和电容构成一个真正的差分输入、差分输出的基本单元电路，如2图所示。其中，仪用放大器IA1的输入端连接二选一输入选择器，通过芯片的外部引脚MSEL来控制。当MSEL为0时，端口a连接至IA1；当MSEL为1时，端口b连接至IA1。IA1和IA2的增益调范围在-10～+10之间，电路输入阻抗为109，共模抑制比为69dB。输出放大器OA1中的电容CF有128种值可供选择，反馈电阻RF可以编程为连同或断开状态。芯片中各基本单元通过模拟布线池（Analog Routing Pool）实现互联，以组成各种复杂电路。

PACblock2与PACblock1的结构基本相同，但IA4的增益范围为-10至-1，并为IA4增加了外部极性控制端PC。当PC=1时，增益调整范围为-10至-1，当PC=0时，增益调整范围为+10至+1。

DAC单元是一个8位电压输出的数字模拟转换器。接口方式可自由选择为8位的并行方式、串行JTAG寻址方式、串行SPI寻址方式。在串行方式中，数据的总长度为8为，D0为数据的首位，D7处于数据的末位。DAC的输出是完全差分形式，可以与芯片内部的比较器或仪用放大器相连，也可以直接输出。无论采用串行还是并行的方式，用户都可以通过查询芯片说明的编码数据进行编程[3]。

在ispPAC20中有两个可编程的双差分比较器，当同相输入电压相对反向输入电压为正时，比较器的输出为高电平，否则为低电平。比较器CP1的输出可编程为直接输出或以PC为时钟的寄存器输出两种模式，且CP1和CP2的输出端可作异或运算或触发器操作后在WINDOW端输出信号。

另外，配置存储器用于存放编程数据，参考电压和自校正模块完成电压的分配和校正功能。

3.基于ispPAC20的精密整流电路设计

基于ispPAC20的精密整流电路内部编程结构如图2所示，电路工作时，需将输入信号ui同时连接至IN2和IN3端，将比较器输出CP1OUT由外部连接至极性控制端PC。

端口IN2编程为连接输入仪用放大器IA4，IN3编程为连接比较器CP1，OUT2作为整流电路的输出端。编程DAC编码为80h，输出模拟电压0V，并编程连接至比较器CP1的反相输入端作为阈值电压，设置CP1为直接输出模式（Direct）。编程IA4的增益为-1，OA2相关参数如图2所示。

当ui＞0时，比较器CP1的输出CP1OUT为高电平，通过极性控制端PC的控制，则PAC block2输出OUT2=-ui；当ui＜0时，CP1OUT为低电平，则OUT2=+ui。即，OUT2=-|ui|，从而电路实现整流功能。

若将IA4的增益设置为K（调整范围为-10至-1），按图2的方式进行编程，则整流输出端信号为OUT2=K|ui|

在PAC-Designer设计软件中，选择菜单Tools/Download，即可将所设计的电路方案编程下载到目标芯片ispPAC20中，并可进行电路仿真和测试。

4.结束语

本文介绍了一种基于在系统可编程模拟器件ispPAC的精密整流电路设计方法，在ispPAC20芯片上实现，将整个电路集成于一块芯片中，提高了电路的集成度和可靠性。借助于开发工具PAC-Designer，可随时对芯片进行重新编程以升级电路结构，提高了电路设计的效率，降低了设计成本。

参考文献

[1]王成华,蒋爱民,吕勇.可编程模拟器件的应用研究[J].数据采集与处理,2002,17(3):345.

[2]高玉良.在系统可编程模拟器件(ispPAC)及应用[J].现代电子技术,2002,4:80-81.

[3]Lattice Semiconductor Co.ispPAC hand-

第8篇：电路设计与开发范文

论文关键词：EDA，实验系统，模块

 

1 引言

随着电子技术的发展及电子系统设计周期缩短的要求，EDA技术得到迅猛发展。

EDA是ElectronicDesign Automation(电子设计自动化)的缩写。EDA技术，就是以大规模可编程逻辑器件为设计载体，以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式，以计算机、大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发系统为设计开发工具，通过使用有关的开发软件，自动完成电子系统设计的逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化、逻辑布局布线、逻辑仿真，直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射、编程下载等工作，最终形成集成电子系统或专用集成芯片的一门新技术[1]。

目前，几乎所有高校的电类专业都开设了EDA课程，为加强教学效果，通常都使用专门的EDA实验箱来辅助教学，但是实验箱采用了一体化结构，所有的电路和器件都在一块电路板上，在功能上难以根据需要进行扩展，不利于学生的创新设计，复杂系统难以实现；实验箱体积较大，不便携带；EDA 实验箱、单片机实验箱、DSP实验箱、ARM实验箱中很多功能模块的硬件电路是相同的，但不同实验箱上相同模块不能共享，存在资源浪费。由于实验箱的上述缺点，很多高校都纷纷开始设计开发自己的实验系统模块，提高实验箱的利用率，提高学生的工程创新能力[2][3]。

2 EDA实验系统开发的特点

EDA实验系统的开发具有以下特点：

（1）实验内容由单一性向综合性发展

早期开发的EDA实验系统主要是学生用来学习EDA课程、下载程序、进行仿真的工具；使用实验系统是老师用来培养学生设计数字电路的能力、帮助学生学习和掌握开发语言的手段。因此EDA实验系统仅在电子类专业的EDA课程中使用，系统所提供的实验内容仅限于简单的数字电路设计，包括计数器、编码译码器的设计、数码管的显示等。随着EDA技术的发展，电信、通信等专业纷纷引入EDA实验系统，在“通信原理”等课程的实验教学中被广泛应用于实践[4]，实验内容也从单一的基本数字电路的设计发展到集EDA技术实验、单片机实验、DSP实验等为一体的综合性的实验平台[5]。因此，EDA实验平台逐渐面向电子信息类相关专业的学生进行课程的学习，课外竞技活动，电子类设计比赛，并逐渐用于教师进行科研。

（2）系统结构从一体化向模块化发展

早起开发的EDA实验系统在结构上采用一体化的实验箱设计，所有的电路和器件都在一块电路板上[6]。这样，系统的使用虽然可以帮助学生掌握软件的应用，但也使学生对硬件电路不了解；另外，系统在功能上难以根据需要进行扩展，不利于学生进行创新设计，复杂的系统则难以实现。因此在后来的EDA实验系统的开发上，大都都采用了模块化的结构[7][8]，即FPGA、单片机等做在一块核心板上，其IO口以插针形式引出，以方便和外围电路的连接；外围电路则以模块的形式单独做在不同的电路板上，比如数码管显示模块、按键模块、LED显示模块等；根据不同的实验摘要的模块搭建自己设计的电路，从而提高学习兴趣，增强实验教学的效果；此外，模块化的设计还方便老师对学生设计的重复实现，有利于教学水平的提高杂志铺。

（3）核心芯片由单一化向丰富化发展

早期开发的EDA实验系统由于仅用于EDA课程的学习，其核心芯片大都为Altera公司的FPGA等可编程逻辑器件，开发语言环境主要为界面友好、操作简便的Maxplus Ⅱ和Quartus Ⅱ。随着EDA技术向不同学科不同专业的渗透，核心芯片逐渐发展为FPGA、单片机和DSP器件的综合使用，开发语言也逐渐开始使用C语言或汇编语言等。这样，实验系统能提供的实验内容和规模均有所增加，除了基本的数字电路设计实验模块以外，还可以增设调制解调模块、帧同步模块、信号波形产生模块等，扩大了实验系统的使用率，使实验设备向大型化、先进化发展。

（4）使学生的学习由被动向主动发展

电子技术的发展日新月异，早期的实验平台由于其电路设计的封闭性，实验内容只停留在验证实验上，很难加入自己设计的外围电路。而模块化数字电路开放实验平台由于其接口电路的开放性，有能力的学生可以自行设计外围电路达到提高的目的，对于成功的设计还可以加到以后的实验教学中，成为具有自主知识产权的模块。

另外，由于整合了单片机、DSP等芯片的功能模块，实验内容得到很大扩展，学生在实验过程中可以拓宽知识面，主动去学习了解实验所需要的知识，学习的主动性得到很大的提高，并且，由于实验由简单的验证实验向综合的大型设计过渡，学生在实验过程中更容易理解数字电路设计中硬件的概念以及工程的概念。

学生在设计实验时，可能会用到一些实验系统没有开发出的模块，这时，学生需要自己设计该电路模块的电路图以及制作PCB板，直至实际制作出该功能模块。这样，学生除了掌握编程、还需要去学习怎样设计并制作电路板、学习该模块与核心板的接口电路设计等相关知识，因此，在实验过程中，学生的积极性和主动性得到提高。同时，由于实验的规模逐渐增加，同学之间需要团结合作才能共同完成一个实验，因此也锻炼了同学之间的团结合作精神。

3 结论

一个好的EDA实验平台，能培养学生开拓创新精神和团结协作精神、很强的实践操作能力、工程设计能力、综合应用能力、科学研究能力以及独立分析问题和解决问题的能力。我国高校现阶段所研制开发的EDA综合实验平台，能有效整合和优化多个电子类实验课程的功能，为单片机和 EDA技术等课程提供了综合实验平台，为高校培养创新性人才提供良好的实验条件和氛围。随着电子技术的发展以及EDA技术的不断深入发展，EDA实验平台的开发也将会日益完善：大规模可编程器件将被使用；实验系统将向体积小、功耗小的便携式嵌入式系统发展。

参考文献：

[1]廖超平,等著.EDA技术与VHDL实用教程[M]. 北京: 高等教育出版社, 2007:1

[2]刘延飞,等著.开发EDA综合实验平台，提高学生工程创新能力[J]. 实验室研究与探索, 2009,26(8):63-64.

[3]范胜利.一种基于模块的EDA教学实验系统[J]. 读与写杂志, 2009,6(11):102

[4]韩伟忠著.EDA,DSP技术与通信实验装置的总体设计[J]. 金陵职业大学学报, 2002,17(1),52-54

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[6]雷雪梅,等著.EDA教学实验箱的设计[J]. 内蒙古大学学报(自然科学版), 2004, 35(3): 344-347

[6]刘建成,等著.EDA实验系统的设计与实现[J]. 实验室研究与探索, 2009, 28(1): 86-88

[6]史晓东,等著.数字系统EDA实验平台的应用及发展[J]. 实验室研究与探索, 2005, 24: 78-81

第9篇：电路设计与开发范文

>> 基于HCPL-316J的IGBT驱动电路的设计 基于ACPL-38JT的IGBT驱动电路设计 基于SKHI22AH4R的IGBT驱动电路设计 基于IR22141的IGBT驱动及保护电路设计 一种基于PWM技术的微机械陀螺闭环驱动电路设计 基于EMCCD的驱动电路设计 一种新型LED驱动电路设计 一种基于数字灰度的微显OLEDos的片上电路设计 一种基于FX589的位同步提取电路设计 一种基于包络检测的ASK调制解调电路设计 一种基于单片机控制的逆变电源电路设计 一种基于单片机的PSD数据采集电路设计 一种基于单片机的节能断电保护电路设计 一种基于TM1638的智能仪表键盘显示电路设计 一种232转红外的电路设计 基于CPLD的面阵CCD驱动电路设计 基于HSI模型的全彩LED驱动电路设计 基于集成芯片的ABS驱动电路设计 基于CPLD的直流无刷电机驱动电路设计 一种车载IGBT驱动电源设计 常见问题解答 当前所在位置：

关键词：HCPL-316J；IGBT驱动电路；故障保护

引言

光耦驱动芯片HCPL-316J是Agilent公司[编者注：2014年8月更名为keysight（是德）公司]生产的栅极驱动电路产品之一，可用于驱动150A/1200V的IGBT，开关速度为0.5μs，有过流检测和欠电压封锁输出，当过电流发生时，能输出故障信号（供保护用），并使IGBT软关断。近年来，HCPL-316J的应用研究得到了重视，从目前公开发表的文献来看，研究主要侧重于输出电路部分，重点是过流软关断的原理、工作过程和实用电路设计，对故障信号反馈端和控制信号输入端的应用研究不多。在文献中均提到将故障信号反馈给主控芯片，但没有深入的研究如何充分利用该信号端提高驱动电路的整体性能。

光耦HCPL一316J的过流保护具有自锁功能，并可设定保护盲区，能有效防止IGBT在工作中瞬时过流而使保护误动作。当过流是由故障引起的，驱动电路将故障信号反馈给主控DSP，主控芯片接收到故障信号后，封锁系统中所有驱动芯片的控制信号，实现故障保护。但在实际应用过程中，某些系统的主控程序复杂，运行时间长，造成故障信号发出后，系统不能及时封锁所有IGBT的驱动电路，部分IGBT模块仍然强行工作，引发严重的后果。

本文针对上述问题设计了一种IGBT驱动电路，不仅具备可靠的过流软关断功能，而且故障保护响应及时，不受主控程序运行时间延滞的影响。

1 应用电路设计

1.1设计思路

HCPL-316J有Vin+、Vin-两个控制信号输入端。常见的应用思路是将PWM信号从其中一个输入端引入，另一个输入端的电平始终保持不变，如图1所示。这样，只要主控芯片有PWM信号输出，HCPL-316J就能驱动IGBT工作。这种应用方式实际上是在两个输入端中选择一个使用，另一个端子的功能没有得到充分的利用。

本文设计的IGBT驱动电路，PWM信号从Vin-输入，Vin+输入端与HCPL-316J的故障报警反馈端相连，如图2所示。HCPL-316J的故障报警是低电平有效，正常工作时，故障报警输出端是高电平，Vin+端也是高电平，PWM信号能从Vin-输入到HCPL-316J内音B。当HCPL-316J检测到故障时，故障报警反馈端输出低电平，Vin+端电平被拉抵，PWM信号不能从Vin-输入到HCPL-316J内部。

1.2应用电路实现

图3为IGBT驱动电路原理图，图中两个光耦芯片各自驱动一个IGBT模块，当有更多个光耦芯片时，参照此图进行连接。以其中的HCPL-316J（1）芯片为例，其输出电路主要分为以下三个部分：R3、R4、R5、Ql、Q2组成的栅极推挽驱动电路；R2、D2组成的过流检测电路：D3、C2、C3、C4组成的保护电路。输出电路主要用于实现对IGBT的推挽驱动和过流检测，相关原理和应用在文献中已有详细介绍，这里不再赘述。

原理图中的PWM控制信号由主控芯片DSP生成，从光耦的Vin一端输入，同时，所有光耦使用同一个复位信号RESET。每个光耦的故障信号输出反馈端接一个钳位二极管（如图3中的Dl、D4），钳位二极管阴极接光耦输出端，所有钳位二极管的阳极连接成一点，作为驱动模块总故障信号FAULT。FAULT信号线又连接到所有光耦的Vin+端，同时经限流电路Rl接+5V电源。系统正常工作时，光耦的Vin+端和FAULT信号线均呈现高电平，钳位二极管处于截止状态，PWM控制信号从Vin-端输入到光耦内部，光耦在DSP的控制下驱动IGBT工作。

当某一个光耦芯片检测到故障时，其故障输出反馈端呈现低电平，端子上的钳位二极管导通，总故障信号FAULT变低，向主控芯片发出故障报警信号，同时所有光耦芯片的Vin+端被钳定在低电平，Vin -端子上的PWM信号无法输入到光耦内部，在第一时间封锁所有光耦的输入，IGBT失去驱动信号而停止工作，实现了对IGBT模块的故障快速保护功能。显然，在主控芯片封锁PWM控制信号之前，驱动电路已经阻止PWM信号的输入，这样就解决了主控程序运行时长对故障保护时效性的影响。

2 实验

实验电路中主控DSP选用的是TMS320F2812， IGBT选用FS100R12KT3模块，推挽电路中的NPN管选用MJD44H11G，PNP管选用MJD45H11G.其它元件参数配置如下：R1=R2=R6=lOk Q，R3=R4=R5=R7=R8=R9=10 Q.C1=C5=330pF ，C2=C3=C6=C7=0.1μF，C4=C8=lOOpF。

为验证过流保护的时效应，在HCPL-316J（1）芯片DESAT端突加一个电压信号，模拟系统过流故障状态，在4通道示波器D SOX2004A上观察到的实验波形如图4所示。当VDESAT1>7V时，HCPL-316J（1）芯片进入过流软关断的工作过程，将自身驱动的IGBT（1）软关断，同时发出故障报警信号，VFAULT信号由高变低。一旦VFAULT变为低电平，HCPL-316J（2）芯片的输出VGE2电压信号立即下降为零，第一时间关断IGBT（2），实现故障快速保护，而主控DSP在经过2μs后才封锁控制信号PWM2。

3 结论