前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇數(shù)字集成電路原理范文，相信會(huì)為您的寫作帶來(lái)幫助，發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。

數(shù)字集成電路原理范文第1篇

關(guān)鍵詞：數(shù)字集成電路；設(shè)計(jì)；核心工藝

隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字集成電路獲得了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。深入了解數(shù)字集成電路特性，正確分析數(shù)字集成電路在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的種種異常現(xiàn)象，對(duì)于提高數(shù)字電子技術(shù)使用效果、加深使用者對(duì)數(shù)字電路理論的理解有著十分重要的作用。而實(shí)現(xiàn)上述目的的最關(guān)鍵部分在于對(duì)數(shù)字集成電路的設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容有著較為清晰的理解，本文正是在這種背景下，探討了數(shù)字集成電路的不同設(shè)計(jì)方法以及所采用的核心工藝，以求為理論界與實(shí)踐界更好的認(rèn)識(shí)數(shù)字集成電路提供必要的借鑒與參考。

一、數(shù)字集成電路理論概述

數(shù)的表達(dá)是多種多樣的，如二進(jìn)位、八進(jìn)制、十進(jìn)位、十六進(jìn)位等。電腦中數(shù)字處理是二進(jìn)位，所以一切資料都要先轉(zhuǎn)化為“0”和“1”的組合。在教學(xué)中要對(duì)學(xué)生強(qiáng)調(diào)這里的“0”和“1”不是傳統(tǒng)數(shù)學(xué)中的數(shù)字，而是兩種對(duì)立的狀態(tài)的表達(dá)。數(shù)字集成電路是傳輸“0”和“1”（開和關(guān)）兩種狀態(tài)的門電路，可把來(lái)自一個(gè)輸入端的信息分配給幾個(gè)輸出端，或把幾個(gè)輸入端傳來(lái)的信息加以處理再傳送出去，這個(gè)過(guò)程叫做邏輯運(yùn)算處理，所以又叫邏輯集成電路。在數(shù)字集成電路中電晶體大多是工作在特性曲線的飽和狀態(tài)和截止?fàn)顟B(tài)（邏輯的“0”和“1”）。數(shù)字集成電路又包括著如下三種電路：門電路，是作為不包含時(shí)間順序的組合電路；觸發(fā)器電路，其能存儲(chǔ)任意的時(shí)間和信息，故在構(gòu)成包含時(shí)間關(guān)系的順序電路時(shí)必不可少，這種電路叫做時(shí)序邏輯電路，例如寄存器、管理器等。觸發(fā)器電路是基本時(shí)序單元電路；半導(dǎo)體記憶體電路，它可以存取二進(jìn)位數(shù)字字信息，記憶體的作用是用來(lái)記住電子電腦運(yùn)算過(guò)程中所需要的一切原始資料、運(yùn)算的指令程式以及中間的結(jié)果，根據(jù)機(jī)器運(yùn)算的需要還能快速地提供出所需的資料和資料。在上課時(shí)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生易將組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路混淆，所以教學(xué)中要反復(fù)強(qiáng)調(diào)兩者的的特點(diǎn)，進(jìn)行對(duì)比，使學(xué)生能正確區(qū)分兩種電路。

二、數(shù)字集成電路的設(shè)計(jì)

第一，MOS場(chǎng)效應(yīng)電晶體的設(shè)計(jì)。常用的是N溝MOS管，它是由兩個(gè)相距很近、濃度很高的N十P結(jié)引線后做成的，分別叫做源極“S”和漏極“D”。在源極“S”和漏極“D”之間的矽片表面生長(zhǎng)一薄層二氧化矽（SiO2），在SiO2上復(fù)蓋生長(zhǎng)一層金屬鋁叫柵極“G”（實(shí)際上“G”極是個(gè)MOS二極體）。NMOS集成電路是用得很多的一個(gè)品種。要注意一點(diǎn)是多晶矽柵代替了鋁柵，可以達(dá)到自對(duì)淮（近乎垂直）摻雜，在柵下面的源、漏摻雜區(qū)具有極小橫向的摻雜效應(yīng)，使源、柵漏交迭電容最小，可以提高電路的速度。

第二，CMOS集成電路互補(bǔ)場(chǎng)效應(yīng)電晶體的設(shè)計(jì)。CMO是指在同一矽片上使用了P溝道和N溝道兩種MOS電路。這種反相器有其獨(dú)特之處，不論在哪種邏輯狀態(tài)，在VDD和地之間串聯(lián)的兩個(gè)管子中，總有一個(gè)處干非導(dǎo)通狀態(tài)，所以穩(wěn)態(tài)時(shí)的漏電流很小。只在開關(guān)過(guò)程中兩個(gè)管子都處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，才有顯著的電流流過(guò)這個(gè)反相器電路。因此，平均功耗很小，在毫微瓦數(shù)量級(jí)，這種電路叫做CMOS電路。含有CMOS電路的集成電路就叫做CMOS集成電路，它是VLSI設(shè)計(jì)中廣泛使用的基本單元。它占地面積很小、功耗又小，正是符合大規(guī)模集成電路的要求，因?yàn)楫?dāng)晶片的元件數(shù)增加時(shí)功耗成為主要的限制因素。CMOS集成電路成為低功耗、大規(guī)模中的一顆明星，它是VLSI設(shè)計(jì)中廣泛使用的基本單元，但它的設(shè)計(jì)和工藝難度也相應(yīng)地提高了許多。CMOS集成電路在P型襯底上先形式一個(gè)以待形成PMOS管用的N型區(qū)域叫做“N井”，在“N井”內(nèi)制造PMOSFET的過(guò)程與前述的NMOS管相同，所以制造CMOS集成電路的工序基本上是制造NMOS集成電路的兩倍。另外還要解決麻煩的門鎖效應(yīng)（Latch-up）。但它仍是高位數(shù)、高集成度、低功耗微處理器等晶片的首選方案。

第三，二極體的設(shè)計(jì)。集成電路中的二極體均由三極管的eb結(jié)或cb結(jié)構(gòu)成，前者的正向壓降低，幾乎沒有寄生效應(yīng)，開關(guān)時(shí)間短；后者常在需要高擊穿電壓的場(chǎng)合中使用，技術(shù)上又不必單獨(dú)制做，只是在晶體管制成后布線時(shí)按電路功能要求短路某二個(gè)電極，從留用的P-N二邊引線出去和電路連接。課堂教學(xué)中，對(duì)二、三極管的特性及工作原理要做詳細(xì)的復(fù)習(xí)，以便學(xué)生理解。

第四，電阻設(shè)計(jì)。集成電路中的電阻是在制造電晶體基區(qū)層的同時(shí)，向外延層中進(jìn)行擴(kuò)散制成。阻值取決于雜質(zhì)濃度、基區(qū)的寬度和長(zhǎng)度及擴(kuò)散深度。當(dāng)需要更大電容阻值時(shí)，采用溝道電阻；在需要更小電容阻值時(shí)，則采用發(fā)射區(qū)擴(kuò)散時(shí)形成的N十區(qū)電阻。

這里電阻與學(xué)生之前學(xué)習(xí)的電阻進(jìn)行比較，利于學(xué)生理解。

第五，電容設(shè)計(jì)。集成電路中的電容器有兩種，一種是P-N結(jié)電容，它是利用三極管eb結(jié)在反向偏壓下的結(jié)電容，電容量不是常數(shù)，它的大小與所加偏壓有關(guān)，且有極性；另一種是MOS電容，電容值是固定，與偏壓無(wú)關(guān)。一般用重?fù)降膮^(qū)域作為一個(gè)板極，中間的氧化物層作為介質(zhì)層，氧化物層的頂層金屬作為另一個(gè)板極。但是，集成電路設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免使用電容，數(shù)字電路一般都采用沒有電容的電路。

三、數(shù)字集成電路的核心工藝

首先是薄圓晶片的制備技術(shù)。分別在半導(dǎo)體專用切片機(jī)、磨片機(jī)、拋光機(jī)上加工出厚度約為400um、表面光亮如鏡、沒有傷痕、沒有缺陷的晶片。

其次是外延工藝技術(shù)。為了提高電晶體集電結(jié)的擊穿電壓，要求高電阻率材料。但為了提高電晶體工作速度，要求低電阻率材料，為此在低阻的襯底材料上外延生長(zhǎng)一層高阻的單晶層，這叫做外延技術(shù)。

第三是隔離工藝技術(shù)。因?yàn)閿?shù)字集成電路中各組件是做在同一半導(dǎo)體襯底片，各組件所處的電位也不同，要使做有源元件的小區(qū)域（電晶體）彼此相隔離開，這種實(shí)現(xiàn)彼此隔離的技術(shù)叫做隔離技術(shù)。正是由于它的出現(xiàn)，使分立元件發(fā)展到數(shù)字集成電路成為可能。現(xiàn)在常用的有介質(zhì)隔離（將SiO2生長(zhǎng)在需要隔離的部位）和P-N 結(jié)隔離兩種方法。P-N結(jié)隔離是在隔離部位形成兩個(gè)背對(duì)背的P-N結(jié)；外延結(jié)構(gòu)P-N結(jié)隔離是在P 型襯底表面的n型外延層上進(jìn)行氧化、光刻、擴(kuò)散等工藝，并將硼雜質(zhì)擴(kuò)散到特定部分，直到擴(kuò)穿外延層和P 型襯底相接。外加反向電壓使外延n型層成為一個(gè)個(gè)相互隔離的小島，然后再在這個(gè)n型外延小島區(qū)域上分別制造電晶體或其他元件。

最后是氧化工藝技術(shù)。半導(dǎo)體器件性能與半導(dǎo)體表面有很大關(guān)系，所以必須對(duì)器件表面采用有效保護(hù)措施。二氧化矽被選作為保護(hù)鈍化層，一來(lái)它易于選擇腐蝕掉；二來(lái)可以在擴(kuò)散之后在同爐內(nèi)馬上通氧進(jìn)行氧化；三來(lái)可以作為選擇摻雜的掩蔽物；再來(lái)它常被用來(lái)作導(dǎo)電層之間的絕緣層。當(dāng)然用作鈍化的介質(zhì)還有氮化矽薄膜，這里不多介紹。各種薄膜不僅要執(zhí)行其本身的預(yù)定功能，也要和后續(xù)的全部工藝相相容。即鈍化薄膜要能承受所要求的化學(xué)處理及加熱處理，而其結(jié)構(gòu)還保持穩(wěn)定。從上面工藝流程可以看到，每一步光刻之前都有氧化工序，圖形加工只能在氧化層上進(jìn)行。

設(shè)計(jì)是一項(xiàng)難度較大的工作，在設(shè)計(jì)中要考慮許多細(xì)節(jié)的東西，實(shí)踐與理論之間有一定的差距，對(duì)于我們技術(shù)學(xué)校的學(xué)生而言，可以讓他們做一些簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，自己動(dòng)手搭建電路并做測(cè)試，在做中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，從而加深對(duì)知識(shí)的理解。

（作者單位：福建省第二高級(jí)技工學(xué)校）

參考文獻(xiàn)：

[1]桑紅石，張志，袁雅婧，陳鵬.數(shù)字集成電路物理設(shè)計(jì)階段的低功耗技術(shù)[J].微電子學(xué)與計(jì)算機(jī)，2011年第4期.

數(shù)字集成電路原理范文第2篇

關(guān)鍵詞：版圖設(shè)計(jì)；集成電路；教學(xué)與實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）06-0153-02

目前，集成電路設(shè)計(jì)公司在招聘新版圖設(shè)計(jì)員工時(shí)，都希望找到已經(jīng)具備一定工作經(jīng)驗(yàn)的，并且熟悉本行業(yè)規(guī)范的設(shè)計(jì)師。但是，IC設(shè)計(jì)這個(gè)行業(yè)圈并不大，招聘人才難覓，不得不從其他同行業(yè)挖人才或通過(guò)獵頭公司。企業(yè)不得不付出很高的薪資，設(shè)計(jì)師才會(huì)考慮跳槽，于是一些企業(yè)將招聘新員工目標(biāo)轉(zhuǎn)向了應(yīng)屆畢業(yè)生或在校生，以提供較低薪酬聘用員工或?qū)嵙?xí)方式來(lái)培養(yǎng)適合本公司的版圖師。一些具備版圖設(shè)計(jì)知識(shí)的即將畢業(yè)學(xué)生就進(jìn)入了IC設(shè)計(jì)行業(yè)。但是，企業(yè)通常在招聘時(shí)或是畢業(yè)生進(jìn)入企業(yè)一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)，即使是懂點(diǎn)版圖知識(shí)的新員工，電路和工藝的知識(shí)差強(qiáng)人意，再就是行業(yè)術(shù)語(yǔ)與設(shè)計(jì)軟件使用不夠熟練、甚至不懂。這就要求我們?cè)诎鎴D教學(xué)時(shí)滲入電路與工藝等知識(shí)，使學(xué)生明確其中緊密關(guān)聯(lián)關(guān)系，樹立電路、工藝以及設(shè)計(jì)軟件為版圖設(shè)計(jì)服務(wù)的理念。

一、企業(yè)對(duì)IC版圖設(shè)計(jì)的要求分析

集成電路設(shè)計(jì)公司在招聘版圖設(shè)計(jì)員工時(shí)，除了對(duì)員工的個(gè)人素質(zhì)和英語(yǔ)的應(yīng)用能力等要求之外，大部分是考查專業(yè)應(yīng)用的能力。一般都會(huì)對(duì)新員工做以下要求：熟悉半導(dǎo)體器件物理、CMOS或BiCMOS、BCD集成電路制造工藝；熟悉集成電路（數(shù)字、模擬）設(shè)計(jì)，了解電路原理，設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)；熟悉Foundry廠提供的工藝參數(shù)、設(shè)計(jì)規(guī)則；掌握主流版圖設(shè)計(jì)和版圖驗(yàn)證相關(guān)EDA工具；完成手工版圖設(shè)計(jì)和工藝驗(yàn)證[1，2]。另外，公司希望合格的版圖設(shè)計(jì)人員除了懂得IC設(shè)計(jì)、版圖設(shè)計(jì)方面的專業(yè)知識(shí)，還要熟悉Foundry廠的工作流程、制程原理等相關(guān)知識(shí)[3]。正因?yàn)槠湫枰莆盏闹R(shí)面廣，而國(guó)內(nèi)學(xué)校開設(shè)這方面專業(yè)比較晚，IC版圖設(shè)計(jì)工程師的人才缺口更為巨大，所以擁有一定工作經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)工程師，就成為各設(shè)計(jì)公司和獵頭公司爭(zhēng)相角逐的人才[4，5]。

二、針對(duì)企業(yè)要求的版圖設(shè)計(jì)教學(xué)規(guī)劃

1.數(shù)字版圖設(shè)計(jì)。數(shù)字集成電路版圖設(shè)計(jì)是由自動(dòng)布局布線工具結(jié)合版圖驗(yàn)證工具實(shí)現(xiàn)的。自動(dòng)布局布線工具加載準(zhǔn)備好的由verilog程序經(jīng)過(guò)DC綜合后的網(wǎng)表文件與Foundry提供的數(shù)字邏輯標(biāo)準(zhǔn)單元版圖庫(kù)文件和I/O的庫(kù)文件，它包括物理庫(kù)、時(shí)序庫(kù)、時(shí)序約束文件。在數(shù)字版圖設(shè)計(jì)時(shí)，一是熟練使用自動(dòng)布局布線工具如Encounter、Astro等，鑒于很少有學(xué)校開設(shè)這門課程，可以推薦學(xué)生自學(xué)或是參加專業(yè)培訓(xùn)。二是數(shù)字邏輯標(biāo)準(zhǔn)單元版圖庫(kù)的設(shè)計(jì)，可以由Foundry廠提供，也可由公司自定制標(biāo)準(zhǔn)單元版圖庫(kù)，因此對(duì)于初學(xué)者而言設(shè)計(jì)好標(biāo)準(zhǔn)單元版圖使其符合行業(yè)規(guī)范至關(guān)重要。

2.模擬版圖設(shè)計(jì)。在模擬集成電路設(shè)計(jì)中，無(wú)論是CMOS還是雙極型電路，主要目標(biāo)并不是芯片的尺寸，而是優(yōu)化電路的性能，匹配精度、速度和各種功能方面的問(wèn)題。作為版圖設(shè)計(jì)者，更關(guān)心的是電路的性能，了解電壓和電流以及它們之間的相互關(guān)系，應(yīng)當(dāng)知道為什么差分對(duì)需要匹配，應(yīng)當(dāng)知道有關(guān)信號(hào)流、降低寄生參數(shù)、電流密度、器件方位、布線等需要考慮的問(wèn)題。模擬版圖是在注重電路性能的基礎(chǔ)上去優(yōu)化尺寸的，面積在某種程度上說(shuō)仍然是一個(gè)問(wèn)題，但不再是壓倒一切的問(wèn)題。在模擬電路版圖設(shè)計(jì)中，性能比尺寸更重要。另外，模擬集成電路版圖設(shè)計(jì)師作為前端電路設(shè)計(jì)師的助手，經(jīng)常需要與前端工程師交流，看是否需要版圖匹配、布線是否合理、導(dǎo)線是否有大電流流過(guò)等，這就要求版圖設(shè)計(jì)師不僅懂工藝而且能看懂模擬電路。

3.逆向版圖設(shè)計(jì)。集成電路逆向設(shè)計(jì)其實(shí)就是芯片反向設(shè)計(jì)。它是通過(guò)對(duì)芯片內(nèi)部電路的提取與分析、整理，實(shí)現(xiàn)對(duì)芯片技術(shù)原理、設(shè)計(jì)思路、工藝制造、結(jié)構(gòu)機(jī)制等方面的深入洞悉。因此，對(duì)工藝了解的要求更高。反向設(shè)計(jì)流程包括電路提取、電路整理、分析仿真驗(yàn)證、電路調(diào)整、版圖提取整理、版圖繪制驗(yàn)證及后仿真等。設(shè)計(jì)公司對(duì)反向版圖設(shè)計(jì)的要求較高，版圖設(shè)計(jì)工作還涵蓋了電路提取與整理，這就要求版圖設(shè)計(jì)師不僅要深入了解工藝流程；而且還要熟悉模擬電路和數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)單元電路工作原理。

三、教學(xué)實(shí)現(xiàn)

1.數(shù)字版圖。數(shù)字集成電路版圖在教學(xué)時(shí)，一是掌握自動(dòng)布局布線工具的使用，還需要對(duì)UNIX或LINUX系統(tǒng)熟悉，尤其是一些常用的基本指令；二是數(shù)字邏輯單元版圖的設(shè)計(jì)，目前數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)大都采用CMOS工藝，因此，必須深入學(xué)習(xí)CMOS工藝流程。在教學(xué)時(shí)，可以做個(gè)形象的PPT，空間立體感要強(qiáng)，使學(xué)生更容易理解CMOS工藝的層次、空間感。邏輯單元版圖具體教學(xué)方法應(yīng)當(dāng)采用上機(jī)操作并配備投影儀，教師一邊講解電路和繪制版圖，一邊講解軟件的操作、設(shè)計(jì)規(guī)則、畫版圖步驟、注意事項(xiàng)，學(xué)生跟著一步一步緊隨教師演示學(xué)習(xí)如何畫版圖，同時(shí)教師可適當(dāng)調(diào)整教學(xué)速度，適時(shí)停下來(lái)檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，若有錯(cuò)加以糾正。這樣，教師一個(gè)單元版圖講解完畢，學(xué)生亦完成一個(gè)單元版圖。亦步亦趨、步步跟隨，學(xué)生的注意力更容易集中，掌握速度更快。課堂講解完成后，安排學(xué)生實(shí)驗(yàn)以鞏固所學(xué)。邏輯單元版圖教學(xué)內(nèi)容安排應(yīng)當(dāng)采用目前常用的單元，并具有代表性、擴(kuò)展性，使學(xué)生可以舉一反三，擴(kuò)展到整個(gè)單元庫(kù)。具體單元內(nèi)容安排如反相器、與非門/或非門、選擇器、異或門/同或門、D觸發(fā)器與SRAM等。在教授時(shí)一定要注意符合行業(yè)規(guī)范，比如單元的高度、寬度的確定要符合自動(dòng)布局布線的要求；單元版圖一定要最小化，如異或門與觸發(fā)器等常使用傳輸門實(shí)現(xiàn)，繪制版圖時(shí)注意晶體管源漏區(qū)的合并；大尺寸晶體管的串并聯(lián)安排合理等。

2.模擬版圖。模擬集成電路版圖設(shè)計(jì)更注重電路的性能實(shí)現(xiàn)，經(jīng)常需要與前端電路設(shè)計(jì)工程師交流。因此，版圖教學(xué)時(shí)教師須要求學(xué)生掌握模擬集成電路的基本原理，學(xué)生能識(shí)CMOS模擬電路，與前端電路工程師交流無(wú)障礙。同時(shí)也要求學(xué)生掌握工藝對(duì)模擬版圖的影響，熟練運(yùn)用模擬版圖的晶體管匹配、保護(hù)環(huán)、Dummy晶體管等關(guān)鍵技術(shù)。在教學(xué)方法上，依然采用數(shù)字集成電路版圖的教學(xué)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的同步。在內(nèi)容安排上，一是以運(yùn)算放大器為例，深入講解差分對(duì)管、電流鏡、電容的匹配機(jī)理，版圖匹配時(shí)結(jié)構(gòu)采用一維還是二維，具體是如何布局的，以及保護(hù)環(huán)與dummy管版圖繪制技術(shù)。二是以帶隙基準(zhǔn)電壓源為例，深入講解N阱CMOS工藝下雙極晶體管PNP與電阻匹配的版圖繪制技術(shù)。在教學(xué)時(shí)需注意晶體管與電阻并聯(lián)拆分的合理性、電阻與電容的類型與計(jì)算方法以及布線的規(guī)范性。

3.逆向版圖設(shè)計(jì)。逆向集成電路版圖設(shè)計(jì)需要學(xué)生掌握數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)單元的命名規(guī)范、所有標(biāo)準(zhǔn)單元電路結(jié)構(gòu)、常用模擬電路的結(jié)構(gòu)以及芯片的工藝，要求學(xué)生熟悉模擬和數(shù)字集成單元電路。這樣才可以在逆向提取電路與版圖時(shí)，做到準(zhǔn)確無(wú)誤。教學(xué)方法同樣還是采用數(shù)字集成電路版圖教學(xué)流程，達(dá)到學(xué)以致用。教學(xué)內(nèi)容當(dāng)以一個(gè)既含數(shù)字電路又含模擬電路的芯片為例。為了提取數(shù)字單元電路，需講解foundry提供的標(biāo)準(zhǔn)單元庫(kù)里的單元電路與命名規(guī)范。在提取單元電路教學(xué)時(shí)，說(shuō)明數(shù)字電路需要?dú)w并同類圖形，例如與非門、或非門、觸發(fā)器等，同樣的圖形不要分析多次。強(qiáng)調(diào)學(xué)生注意電路的共性、版圖布局與布線的規(guī)律性，做到熟能生巧。模擬電路的提取與版圖繪制教學(xué)要求學(xué)生掌握模擬集成電路常用電路結(jié)構(gòu)與工作原理，因?yàn)槟嫦蛟O(shè)計(jì)軟件提出的元器件符號(hào)應(yīng)該按照易于理解的電路整理，使其他人員也能看出你提取電路的功能，做到準(zhǔn)確通用規(guī)范性。

集成電路版圖設(shè)計(jì)教學(xué)應(yīng)面向企業(yè)，按照企業(yè)對(duì)設(shè)計(jì)工程師的要求來(lái)安排教學(xué)，做到教學(xué)與實(shí)踐的緊密結(jié)合。從教學(xué)開始就向?qū)W生灌輸IC行業(yè)知識(shí)，定位準(zhǔn)確，學(xué)生明確自己應(yīng)該掌握哪些相關(guān)知識(shí)。本文從集成電路數(shù)字版圖、模擬版圖和逆向設(shè)計(jì)版圖這三個(gè)方面就如何開展教學(xué)可以滿足企業(yè)對(duì)版圖工程師的要求展開探討，安排教學(xué)有針對(duì)性。在教學(xué)方法與內(nèi)容上做了分析探討，力求讓學(xué)生在畢業(yè)后可以順利進(jìn)入IC行業(yè)做出努力。

參考文獻(xiàn)：

[1]王靜霞，余菲，趙杰.面向職業(yè)崗位構(gòu)建高職微電子技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)模式[J].職業(yè)技術(shù)教育，2010，31（14）：5-8.

[2]劉俐，趙杰.針對(duì)職業(yè)崗位需求？搖探索集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)課程教學(xué)新模式[J].中國(guó)職業(yè)技術(shù)教育，2012，（2）：5-8.

[3]鞠家欣，鮑嘉明，楊兵.探索微電子專業(yè)實(shí)踐教學(xué)新方法-以“集成電路版圖設(shè)計(jì)”課程為例[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2012，29（3）：280-282.

[4]李淑萍，史小波，金曦.微電子技術(shù)專業(yè)服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)培養(yǎng)高技能人才的探索[J].職業(yè)技術(shù)教育，2010，13（11）：13-16.

數(shù)字集成電路原理范文第3篇

關(guān)鍵詞 模擬集成電路設(shè)計(jì)；理論與實(shí)踐相結(jié)合；仿真實(shí)驗(yàn)

中圖分類號(hào)：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2013）30-0095-02

集成電路設(shè)計(jì)相關(guān)課程體系是各高等院校電子科學(xué)與技術(shù)、電子信息科學(xué)與技術(shù)等工科專業(yè)核心專業(yè)課程設(shè)置的重要組成部分，為大學(xué)生深入學(xué)習(xí)掌握集成電路設(shè)計(jì)的基本原理、分析方法、仿真方式等打下基礎(chǔ)。大多數(shù)理工科高校對(duì)電子類專業(yè)開設(shè)模擬集成電路設(shè)計(jì)和數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)的課程，對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合培養(yǎng)。對(duì)于模擬和數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)，如果要深入到晶體管級(jí)進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)，那都必須進(jìn)行原理的深入學(xué)習(xí)。而在現(xiàn)實(shí)工作中，數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)主要是通過(guò)運(yùn)用高級(jí)硬件電路描述語(yǔ)言基于門級(jí)對(duì)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，晶體管級(jí)的原理分析只是理論基礎(chǔ)。模擬集成電路設(shè)計(jì)則必須完全深入晶體管級(jí)進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)，所以模擬集成電路設(shè)計(jì)更加繁瑣和復(fù)雜，對(duì)理論分析的要求也更高。

本文通過(guò)筆者多年來(lái)在模擬集成電路設(shè)計(jì)理論和實(shí)踐教學(xué)中積累的經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)心得，對(duì)如何在繁瑣和復(fù)雜的教學(xué)中使學(xué)生更好地掌握知識(shí)體系進(jìn)行探討。

1 教材的選擇

1.1 國(guó)外經(jīng)典教材的參考

集成電路的設(shè)計(jì)國(guó)外特別是美國(guó)要領(lǐng)先中國(guó)幾十年的技術(shù)水平，如絕大多數(shù)高精尖端的芯片都是被INTEL、AMD、TI、ADI這樣的跨國(guó)巨頭所壟斷，在教學(xué)知識(shí)體系方面自然是美國(guó)的高校如斯坦福、加州大學(xué)等要比國(guó)內(nèi)高校更加系統(tǒng)和完善。美國(guó)出版的多本教材更是被奉為集成電路設(shè)計(jì)的圣經(jīng)，如拉扎維編著的《模擬CMOS集成電路設(shè)計(jì)》、艾倫編著的《CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)》等。但是即使是被奉為圣經(jīng)的教材，雖然經(jīng)典，也有其局限性。如拉扎維編著的《模擬CMOS集成電路設(shè)計(jì)》對(duì)電路的理論分析非常透徹且深入淺出，卻缺乏相應(yīng)的仿真實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證其理論分析；而艾倫編著的《CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)》雖有部分仿真實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證其理論分析，但其理論分析又不如拉扎維的教材那么透徹和深入淺出。

1.2 國(guó)內(nèi)教材的選擇

國(guó)內(nèi)的高校雖然較國(guó)外高校而言在集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域起步要晚，差距也很大，但是在近些年國(guó)家政策的大力扶持下，已經(jīng)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。國(guó)內(nèi)也有了幾本模擬集成電路設(shè)計(jì)知識(shí)講解得比較透徹的教材，比如：清華大學(xué)王自強(qiáng)編著的《CMOS集成放大器設(shè)計(jì)》就從簡(jiǎn)單知識(shí)入手，講解淺顯易懂；東南大學(xué)吳建輝編著的《CMOS模擬集成電路分析與設(shè)計(jì)》分析比較透徹，講解自成體系。但是國(guó)內(nèi)出版的教材也都缺乏相應(yīng)的仿真實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證其理論分析。

針對(duì)國(guó)內(nèi)學(xué)生在集成電路設(shè)計(jì)知識(shí)領(lǐng)域基礎(chǔ)比較差的現(xiàn)狀，可以選擇國(guó)內(nèi)講解得比較簡(jiǎn)單淺顯的教材為主線，并以國(guó)外經(jīng)典教材為參考。

2 教學(xué)方法的改進(jìn)

模擬集成電路設(shè)計(jì)作為電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，比某些專業(yè)基礎(chǔ)課程如電路原理、數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)等要難度更大，也更為繁瑣和復(fù)雜。如果按照傳統(tǒng)方式進(jìn)行講解，或者說(shuō)僅僅是按照教材進(jìn)行理論分析和推導(dǎo)，那么學(xué)生很難對(duì)這門知識(shí)深入理解和掌握。因此，在教學(xué)理論知識(shí)的過(guò)程中，穿教材中沒有的、可以驗(yàn)證其相應(yīng)理論的仿真實(shí)驗(yàn)，這樣能夠更好地使學(xué)生理解和掌握理論知識(shí)。

2.1 以HSPICE仿真實(shí)驗(yàn)為輔助

SPICE是一種可以用于電路仿真的工具，大家所熟知的有PSPICE，它是一種可以適用于分立原件的電路仿真工具，而HSPICE是在集成電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域?qū)I(yè)使用的高精度的仿真工具。專業(yè)的集成電路設(shè)計(jì)公司和研究所都是使用UNIX或LINUX環(huán)境下的大型專業(yè)工具軟件進(jìn)行集成電路設(shè)計(jì)仿真，而筆者所在高校因?yàn)樵诖祟I(lǐng)域起步較晚，專業(yè)開設(shè)也較晚，專業(yè)實(shí)驗(yàn)室也并不具備，所以并不具備很好的實(shí)驗(yàn)條件來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué)。因?yàn)镠SPICE具有可以在Windows環(huán)境下方便使用的小型版本的軟件，所以可以很方便地用在課堂教學(xué)中。

2.2 理論與實(shí)踐相結(jié)合教學(xué)

在繁瑣復(fù)雜理論分析和推導(dǎo)的過(guò)程中，不斷地穿HSPICE仿真，來(lái)驗(yàn)證理論分析和推導(dǎo)的結(jié)果，可以讓學(xué)生顯著加深對(duì)理論的理解和掌握。HSPICE仿真部分的內(nèi)容是清華、復(fù)旦、東南大學(xué)等高校教師出版的教材里面都沒有詳細(xì)講解的內(nèi)容，也是他們課堂理論講解過(guò)程中不會(huì)涉及到的知識(shí)。而在筆者所在高校以HSPICE仿真實(shí)驗(yàn)為輔助，結(jié)合理論教學(xué)后，取得了積極顯著的教學(xué)效果，學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和課程考試成績(jī)都得到了大幅度的提升。以2008級(jí)到2010級(jí)電子類專業(yè)的學(xué)生為例，模擬集成電路設(shè)計(jì)課程考試得優(yōu)率從22%提升到了43%以上，學(xué)生對(duì)此教學(xué)方法也是高度認(rèn)同。

3 結(jié)束語(yǔ)

在我國(guó)大力實(shí)行人才戰(zhàn)略，強(qiáng)調(diào)人才培養(yǎng)的大環(huán)境下，筆者所在高校也響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，加強(qiáng)本科生培養(yǎng)，實(shí)施卓越工程教育，取得積極可喜的成績(jī)。國(guó)家在近些年大力支持集成電路設(shè)計(jì)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，國(guó)內(nèi)在此領(lǐng)域也有了長(zhǎng)足進(jìn)步，但也更加需要更多的專業(yè)人才來(lái)滿足市場(chǎng)需求。在此背景下，本文積極探索和提高模擬集成電路設(shè)計(jì)的教學(xué)方法，取得長(zhǎng)足的進(jìn)步和發(fā)展，也得到學(xué)生的高度認(rèn)同。筆者希望自己的經(jīng)驗(yàn)和方法可以為兄弟院校相關(guān)專業(yè)的教學(xué)提供參考和借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]Lazavi.模擬CMOS集成電路設(shè)計(jì)[M].西安：西安交通大學(xué)出版社，2003.

[2]Allen P E.CMOS模擬集成電路設(shè)計(jì)[M].2版.北京：電子工業(yè)出版社，2011.

[3]王自強(qiáng).CMOS集成放大器設(shè)計(jì)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2007.

數(shù)字集成電路原理范文第4篇

【關(guān)鍵詞】單片機(jī) 數(shù)字頻率計(jì) 設(shè)計(jì)

數(shù)字頻率計(jì)又稱為數(shù)字頻率計(jì)數(shù)器是近代電子技術(shù)領(lǐng)域的重要測(cè)量工具之一，同時(shí)也是其他許多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的測(cè)量?jī)x器，是計(jì)算機(jī)，通訊設(shè)備，音頻視頻等科研生產(chǎn)領(lǐng)域不可或缺的測(cè)量?jī)x器，它是一種十進(jìn)制數(shù)字顯示被測(cè)信號(hào)頻率的數(shù)字測(cè)量?jī)x器。數(shù)字頻率計(jì)是在規(guī)定的基準(zhǔn)時(shí)間內(nèi)把測(cè)量的脈沖數(shù)記錄下來(lái)，換算成頻率并以數(shù)字形式顯示出來(lái)。數(shù)字頻率計(jì)用于測(cè)量信號(hào)（方波，正弦波或其他周期信號(hào)）的頻率，并用十進(jìn)制數(shù)字顯示，它具有精度高，測(cè)量速度快，讀數(shù)直觀，使用方便等優(yōu)點(diǎn)。

基于單片機(jī)的數(shù)字頻率計(jì)的設(shè)計(jì)，目的是設(shè)計(jì)一款數(shù)字頻率計(jì)，能夠測(cè)量1 Hz～20 MHz的數(shù)字頻率，包括三角波、正弦波及方波的測(cè)量，支持0.5 V～20 V電壓。本頻率計(jì)的特點(diǎn)是突破普通單片機(jī)頻率計(jì)喜歡選用的直接測(cè)量法，選擇了高頻用多周期同步法，低頻用周期法來(lái)測(cè)量頻率。這樣可以使頻率計(jì)達(dá)到更高的精度。而且本頻率計(jì)通過(guò)程序來(lái)控制分頻芯片自動(dòng)分頻，無(wú)需測(cè)量者對(duì)信號(hào)進(jìn)行預(yù)估計(jì)，超出測(cè)量范圍會(huì)自動(dòng)警報(bào)，更加人性化。

那么單片機(jī)和數(shù)字頻率計(jì)的關(guān)系呢？為了實(shí)現(xiàn)智能化的技術(shù)，測(cè)頻實(shí)現(xiàn)寬領(lǐng)域，高精度的頻率計(jì)，一種有效的方法是將單片機(jī)用于頻率計(jì)的設(shè)計(jì)中去。單片機(jī)數(shù)字頻率計(jì)以其可靠性高，體積小，價(jià)格低，功能全等優(yōu)點(diǎn)，廣泛的應(yīng)用于各種智能儀器中，這些智能儀器校核以及測(cè)量過(guò)程的控制中，達(dá)到了自動(dòng)化傳統(tǒng)儀器中的開關(guān)和按鈕被鍵盤所代替，測(cè)試人員在測(cè)量時(shí)只需按需要按的鍵，省掉了很多繁瑣的人工操作，而采用lcd液晶顯示器能夠清楚明了的顯示出測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。單片機(jī)測(cè)量的頻率精度高，速度快，在測(cè)量頻率時(shí)，能夠很好的解決測(cè)量精度和測(cè)量時(shí)間的矛盾。同時(shí)還具有時(shí)間顯示功能，為各種生活工作提供了方便。

隨著科學(xué)技術(shù)與計(jì)算機(jī)應(yīng)用的不斷發(fā)展，以單片機(jī)作為核心的測(cè)量控制系統(tǒng)層出不窮。在被測(cè)信號(hào)中，較多的是以模擬和數(shù)字開關(guān)信號(hào)。此外還經(jīng)常遇到以頻率為參數(shù)的測(cè)量信號(hào)。例如流量，轉(zhuǎn)速晶體壓力傳感以及參變量-頻率轉(zhuǎn)換后的信號(hào)等等。對(duì)于這些以頻率為參數(shù)的被測(cè)信號(hào)通常采用測(cè)頻法，測(cè)頻率的測(cè)量在生產(chǎn)和科研部門中經(jīng)常使用，也是一些大型系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)的重要組成部分。數(shù)字頻率計(jì)是直接用十進(jìn)制數(shù)字來(lái)顯示被測(cè)信號(hào)頻率的一種測(cè)量裝置。它不僅可以測(cè)量正弦波、方波、三角波、尖脈沖信號(hào)和其他具有周期特性的信號(hào)的頻率，而且還可以測(cè)量它們的周期。經(jīng)過(guò)改裝，可以測(cè)量脈沖寬度，做成數(shù)字式脈寬測(cè)量?jī)x；可以測(cè)量電容做成數(shù)字式電容測(cè)量?jī)x；在電路中增加傳感器，還可以做成數(shù)字脈搏儀、計(jì)價(jià)器等。因此數(shù)字頻率計(jì)在測(cè)量物理量方面應(yīng)用廣泛。數(shù)字式頻率計(jì)基于時(shí)間或頻率的A/D轉(zhuǎn)換原理，并依賴于數(shù)字電路技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種新型的數(shù)字測(cè)量?jī)x器。由于數(shù)字電路的飛速發(fā)展，所以，數(shù)字頻率計(jì)的發(fā)展也很快。通常能對(duì)頻率和時(shí)間兩種以上的功能數(shù)字化測(cè)量?jī)x器，稱為數(shù)字式頻率計(jì)（通用計(jì)數(shù)器或數(shù)字式技術(shù)器）。

數(shù)字頻率計(jì)是計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、音頻視頻等科研生產(chǎn)領(lǐng)域不可缺少的測(cè)量?jī)x器，并且與許多電參量方案、測(cè)量結(jié)果都有十分密切的關(guān)系，因此，頻率的測(cè)量就顯得更為重要。在數(shù)字電路中，數(shù)字頻率計(jì)屬于時(shí)序電路，它主要由具有記憶功能的觸發(fā)器構(gòu)成，計(jì)算機(jī)及各種數(shù)字儀表中，都得到了廣泛的應(yīng)用。在電子技術(shù)中，頻率是最基本的參數(shù)之一，并且與許多電參量的測(cè)量方案、測(cè)量結(jié)果都有十分密切的關(guān)系，因此頻率的測(cè)量就顯得尤為重要。測(cè)量頻率的方法有多種，其中電子計(jì)數(shù)器測(cè)量頻率具有使用方便、測(cè)量迅速，以及便于實(shí)現(xiàn)測(cè)量過(guò)程自動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，是頻率測(cè)量的重要手段之一。

數(shù)字頻率計(jì)的基本原理是用一個(gè)頻率穩(wěn)定度高的頻率源作為基準(zhǔn)時(shí)鐘，對(duì)比測(cè)量其他信號(hào)的頻率。通常情況下計(jì)算每秒內(nèi)待測(cè)信號(hào)的脈沖個(gè)數(shù)，此時(shí)我們稱閘門時(shí)間為1秒。閘門時(shí)間也可以大于或小于一秒。閘門時(shí)間越長(zhǎng)，得到的頻率值就越準(zhǔn)確，但閘門時(shí)間越長(zhǎng)則沒測(cè)一次頻率的間隔就越長(zhǎng)。閘門時(shí)間越短，測(cè)的頻率值刷新就越快，但測(cè)得的頻率精度就受影響。本文。數(shù)字頻率計(jì)是用數(shù)字顯示被測(cè)信號(hào)頻率的儀器，被測(cè)信號(hào)可以是正弦波，方波或其它周期性變化的信號(hào)。如配以適當(dāng)?shù)膫鞲衅?，可以?duì)多種物理量進(jìn)行測(cè)試，比如機(jī)械振動(dòng)的頻率，轉(zhuǎn)速，聲音的頻率以及產(chǎn)品的計(jì)件等等。因此，數(shù)字頻率計(jì)是一種應(yīng)用很廣泛的儀器。電子系統(tǒng)非常廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)，到處可見到處理離散信息的數(shù)字電路。數(shù)字電路制造工業(yè)的進(jìn)步，使得系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員能在更小的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)更多的功能，從而提高系統(tǒng)可靠性和速度。集成電路的類型很多，從大的方面可以分為模擬電路和數(shù)字集成電路2大類。數(shù)字集成電路廣泛用于計(jì)算機(jī)、控制與測(cè)量系統(tǒng)，以及其它電子設(shè)備中。一般說(shuō)來(lái)，數(shù)字系統(tǒng)中運(yùn)行的電信號(hào)，其大小往往并不改變，但在實(shí)踐分布上卻有著嚴(yán)格的要求，這是數(shù)字電路的一個(gè)特點(diǎn)。數(shù)字集成電路作為電子技術(shù)最重要的基礎(chǔ)產(chǎn)品之一，已廣泛地深入到各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。

為了實(shí)現(xiàn)智能化的技術(shù)，測(cè)頻實(shí)現(xiàn)寬領(lǐng)域，高精度的頻率計(jì)，一種有效的方法是將單片機(jī)用于頻率計(jì)的設(shè)計(jì)中去。單片機(jī)數(shù)字頻率計(jì)以其可靠性高，體積小，價(jià)格低，功能全等優(yōu)點(diǎn)，廣泛的應(yīng)用于各種智能儀器中，這些智能儀器校核以及測(cè)量過(guò)程的控制中，達(dá)到了自動(dòng)化傳統(tǒng)儀器中的開關(guān)和按鈕被鍵盤所代替，測(cè)試人員在測(cè)量時(shí)只需按需要按的鍵，省掉了很多繁瑣的人工操作，而采用lcd液晶顯示器能夠清楚明了的顯示出測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，這就是其優(yōu)勢(shì)之處。

參考文獻(xiàn)：

數(shù)字集成電路原理范文第5篇

【關(guān)鍵詞】邏輯設(shè)計(jì)；目標(biāo)定位；教學(xué)內(nèi)容；模式手段

一、邏輯設(shè)計(jì)課程目標(biāo)與定位

1、課程目標(biāo)

使學(xué)生具備本專業(yè)的高素質(zhì)技術(shù)應(yīng)用型人才所必需的電子電路邏輯設(shè)計(jì)基本知識(shí)和靈活應(yīng)用常用數(shù)字集成電路實(shí)現(xiàn)邏輯功能的基本技能；為學(xué)生全面掌握電子設(shè)計(jì)技術(shù)和技能，提高綜合素質(zhì)，增強(qiáng)職業(yè)變化的適應(yīng)能力和繼續(xù)學(xué)習(xí)能力打下一定基礎(chǔ)；通過(guò)項(xiàng)目的引導(dǎo)與實(shí)現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作、敬業(yè)愛崗和吃苦耐勞的品德和良好職業(yè)道德觀。本課程目標(biāo)具體包括知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)和素質(zhì)目標(biāo)。

（1）知識(shí)目標(biāo)：熟悉數(shù)字電子技術(shù)的基本概念、術(shù)語(yǔ)，熟悉邏輯代數(shù)基本定律和邏輯函數(shù)化簡(jiǎn)；掌握門電路及觸發(fā)器的邏輯功能和外特性；掌握常用組合邏輯電路和時(shí)序電路的功能及分析方法，學(xué)會(huì)一般組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法（用SSI和MSI器件），學(xué)會(huì)同步計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì)方法；熟悉脈沖波形產(chǎn)生與變換電路的工作原理及其應(yīng)用；了解A/D，D/A電路及半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、PLA器件的原理及其應(yīng)用。

（2）能力目標(biāo)：具有正確使用脈沖信號(hào)發(fā)生器、示波器等實(shí)驗(yàn)儀器的能力；具有查閱手冊(cè)合理選用大、中、小規(guī)模數(shù)字集成電路組件的能力；具有用邏輯思維方法分析常用數(shù)字電路邏輯功能的能力；具有數(shù)字電路設(shè)計(jì)初步的能力。

（3）素質(zhì)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)字電路的興趣；培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)合作的意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生自己查找資料能力。

2、課程定位

《邏輯設(shè)計(jì)》是計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)和電子信息類專業(yè)的一門重要硬件基礎(chǔ)課，其理論性和實(shí)踐性很強(qiáng)，尤其強(qiáng)調(diào)工程應(yīng)用。是現(xiàn)代電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)硬件電路、通信電路、信息與自動(dòng)化技術(shù)的和集成電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。在高速發(fā)展的電子產(chǎn)業(yè)中數(shù)字電路具有較簡(jiǎn)單又容易集成。通過(guò)本課程學(xué)習(xí)，熟悉小中大規(guī)模數(shù)字集成電路分析與應(yīng)用，突出數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用性，獲得數(shù)字電子技術(shù)必要的基本理論基本知識(shí)和基本技能；了解數(shù)字電子技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展概況，為后繼課程及從事相關(guān)工程技術(shù)工作和科研與設(shè)計(jì)工作打下一定基礎(chǔ)?！哆壿嬙O(shè)計(jì)》在電子信息專業(yè)課程的地位，表現(xiàn)在其先導(dǎo)課程為《電工電子技術(shù)》，要求學(xué)生掌握由分立元器件組成的電子電路的識(shí)別與檢測(cè)、與基本分析方法，掌握有關(guān)晶體管以及晶體管電路的分析方法等；其后續(xù)課程有《微機(jī)原理與接口技術(shù)》、《單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用》、《EDA技術(shù)應(yīng)用》等。學(xué)習(xí)集成電路芯片在計(jì)算機(jī)及相關(guān)電子設(shè)備中的應(yīng)用與作用。

二、邏輯設(shè)計(jì)課程教學(xué)內(nèi)容

1、教學(xué)內(nèi)容選取依據(jù)

（1）以培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才為目標(biāo)，教學(xué)內(nèi)容選擇與組織突出“以能力為本位，以職業(yè)實(shí)踐為主線，以項(xiàng)目主體--任務(wù)貫穿”為總體設(shè)計(jì)要求，在內(nèi)容的選取上，首先立足于打好基礎(chǔ)。在確保基本概念、基本原理和基本教學(xué)方法的前提下，簡(jiǎn)化集成電路內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理的講述，減少小規(guī)模集成電路的內(nèi)容，盡可能多地介紹中大規(guī)模集成電路及其應(yīng)用。以能力培養(yǎng)為主線，以應(yīng)用為目的，突出思路與方法闡述，力求反映當(dāng)今數(shù)字電子技術(shù)的新發(fā)展。

（2）在教材內(nèi)容編排上精心組合，深入淺出，做到概念清晰，邏輯設(shè)計(jì)思想嚴(yán)謹(jǐn)。教學(xué)實(shí)施中注重重點(diǎn)突出，層次分明，相互銜接，邏輯性強(qiáng)，以利于教學(xué)做一體化的整合。在講義上力求簡(jiǎn)潔流暢，通俗易懂，便于學(xué)生自學(xué)。

（3）以實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目為載體，采取任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)做一體化的實(shí)施，體現(xiàn)理論指導(dǎo)實(shí)踐，實(shí)踐深化理論的素質(zhì)養(yǎng)成目的。

（4）依據(jù)各學(xué)習(xí)項(xiàng)目的內(nèi)容總量以及在該門課程中的地位分配各學(xué)習(xí)項(xiàng)目的課時(shí)數(shù)。

（5）知識(shí)學(xué)習(xí)程度用語(yǔ)主要使用“了解”、“理解”、“能”或“會(huì)”等用來(lái)表述?！傲私狻庇糜诒硎鍪聦?shí)性知識(shí)的學(xué)習(xí)程度，“理解”用于表述原理性知識(shí)的學(xué)習(xí)程度，“能”或“會(huì)”用于表述技能的學(xué)習(xí)程度。

2、教學(xué)具體內(nèi)容安排

表決器電路設(shè)計(jì)與制作，搶答器電路設(shè)計(jì)與制作，同步計(jì)數(shù)器電路設(shè)計(jì)與制作，方波發(fā)生器電路設(shè)計(jì)與制作，數(shù)字鐘電路設(shè)計(jì)與制作。

三、邏輯設(shè)計(jì)課程教學(xué)模式與手段

1、教材編寫

教材編寫體現(xiàn)項(xiàng)目課程的特色與設(shè)計(jì)思想，教材內(nèi)容體現(xiàn)先進(jìn)性、實(shí)用性，典型產(chǎn)品的選取科學(xué)，體現(xiàn)地區(qū)產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)，具有可操作性。呈現(xiàn)方式圖文并茂，文字表述規(guī)范、正確、科學(xué)。

2、教學(xué)模式

采取項(xiàng)目教學(xué)，以工作任務(wù)為出發(fā)點(diǎn)來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)過(guò)程中要注重創(chuàng)設(shè)教育情境，采取“教學(xué)做”一體化的教學(xué)模式，將知識(shí)、能力、素質(zhì)的培養(yǎng)緊密結(jié)合，進(jìn)一步加強(qiáng)職業(yè)教育教學(xué)改革研究，優(yōu)化完善我校應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系。

3、教學(xué)方法

從教學(xué)手段、教案設(shè)計(jì)、教學(xué)思路、語(yǔ)言表述、教學(xué)資源等方面著手，對(duì)如何在課堂教學(xué)中提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和興趣開展教研。教學(xué)過(guò)程有進(jìn)行項(xiàng)目引導(dǎo)，任務(wù)貫穿，“提出問(wèn)題”、“引導(dǎo)思考”、“假設(shè)結(jié)論”、“探索求證”，把握課程的進(jìn)度，活躍課堂氣氛，使大多數(shù)學(xué)生能夠獲得盡可能大的收獲。采用“發(fā)現(xiàn)法”教學(xué)方式，使學(xué)生建立科學(xué)的思維方法與創(chuàng)新意識(shí)。學(xué)習(xí)內(nèi)容的掌握依賴于學(xué)習(xí)者的實(shí)踐，課程組加強(qiáng)了對(duì)教師教學(xué)及學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的管理；為使學(xué)生理解和有效掌握課程內(nèi)容，在堅(jiān)持課外習(xí)題練習(xí)、輔導(dǎo)答疑等教學(xué)環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上，增加隨堂練習(xí)、單元測(cè)驗(yàn)等即時(shí)性練習(xí)環(huán)節(jié)，督促學(xué)生復(fù)習(xí)和掌握已學(xué)知識(shí)點(diǎn)。

4、教學(xué)手段

充分利用掛圖、投影、多媒體等現(xiàn)代化手段，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)突破空間距離限制的優(yōu)勢(shì)，讓學(xué)生能夠最大限度的利用學(xué)習(xí)資源，自主地學(xué)習(xí)和提高，彌補(bǔ)課堂上未能及時(shí)消化吸收的部分內(nèi)容。教學(xué)過(guò)程中相應(yīng)教學(xué)班成立課程提高學(xué)習(xí)小組，任課教師課外指導(dǎo)該小組進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)及課外科技活動(dòng)指導(dǎo)，達(dá)到因材施教的目的；一方面教師指導(dǎo)有興趣能力強(qiáng)的學(xué)生進(jìn)行課外學(xué)習(xí)，特別是對(duì)數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)知識(shí)的答疑指導(dǎo)，為能力強(qiáng)的學(xué)生提供發(fā)展空間，解決因課時(shí)數(shù)限制而無(wú)法在課堂上深入講授特定工程應(yīng)用專題的矛盾。也加強(qiáng)了教師與學(xué)生的互動(dòng)，教師可以第一手了解學(xué)生對(duì)教學(xué)過(guò)程的反饋，改進(jìn)教學(xué)方法，利用學(xué)習(xí)好的學(xué)生帶動(dòng)整個(gè)班級(jí)的學(xué)習(xí)，促進(jìn)良好班風(fēng)學(xué)風(fēng)的形成。探討當(dāng)前教學(xué)環(huán)境下，培養(yǎng)學(xué)生課外學(xué)習(xí)能力的新模式。

5、課程資源的開發(fā)與利用

整理并開發(fā)具有職教特色的自編教材，編寫學(xué)生實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)用書，引導(dǎo)學(xué)生查閱網(wǎng)絡(luò)資源，要注重利用仿真軟件的輔助設(shè)計(jì)功用。

參考文獻(xiàn)