集成電路與集成系統范例6篇

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集成電路與集成系統

集成電路與集成系統范文1

【關鍵詞】集成電路;無線;報警

1.引言

如今外出已成為人們生活中不可缺少的一部分。然而,人們隨身攜帶的貴重物品比較多(如手機、錢包、鑰匙等),有時需要和老人、孩子一起外出,這時,他們的安全問題是我們不得不考慮的。

基于集成電路的無線報警系統主要由無線發射器和無線接收報警器兩大部分組成,接受報警器安裝在物品上或放到老人孩子身上,發射器由監護者控制,當無線發射器和無線接收報警器的距離超過3m(可自行調節),報警器就會發出響亮的報警聲,并且振動,以提醒人及時注意,方便找到報警器所在位置,避免了意外損失。當然,根據這一原理,本無線報警系統也可以應用在博物館、銀行等地方,有效地防止物品盜竊丟失問題的出現。

2.設計方案

2.1 系統組成

本系統由無線信號發射器電路和無線信號接收報警器電路兩大部分組成。

圖1 系統總體結構圖

無線發射器電路由低頻振蕩器和高頻振蕩器組成。低頻振蕩器由電阻器Rl、R2、電容器Cl、C2和時基集成電路ICl組成;高頻振蕩器由可變電阻器RP、電感器Ll、電阻器R3、R4、電容器C3-C9、發射天線Wl和晶體管Vl組成。

無線接收報警器電路由無線接收處理電路和報警電路組成。無線接收處理電路由無線接收集成電路IC2、電容器ClO-Cl9組成;報警電路由音效集成電路IC3、晶體管V2、電阻器R5、二極管VD和揚聲器BL組成。

2.2 元器件選擇

Rl-R5均選用1/4W金屬膜電阻器。

Rp選用有機實心可變電阻器。

Cl-C4、Cl5和C18選用獨石電容器或滌綸電容器;C5、C7-C14、CI6和C17選用高頻瓷介電容器或玻璃釉電容器;C6和Cl9均選用瓷介微調電容器。

VD選用2CPlO型硅普通二極管或1N4007型硅整流二極管。

Vl選用S9018型硅NPN高頻晶體管;V2選用S8050型硅NPN晶體管。

ICl選用NE555型時基集成電路;IC2選用TDA7000型無線接收集成電路;IC3選用KD9561型報警音效集成電路。

Ll用φlmm的漆包線在φ7·5nm的圓柱體上繞3匝后脫胎成空心線圈;L2用φO·5hnln的漆包線在φ5mm的圓柱體上繞5匝后脫胎成空心線圈。

3.工作原理

低頻振蕩器振蕩工作后,輸出lkHz的振蕩信號對高頻振蕩器進行調制,調制后的高頻信號通過天線Wl向空中發射出去。在無線接收報警器與無線發射器的距離在3m之內時,天線W2將Wl發射的高頻調制信號接收下來,再送至IC2進行譯碼解調處理,使IC2的2腳輸出低電平,IC3不能觸發工作,BL不發聲。

若無線發射器與無線接收報警器的距離超過3m時,則無線接收報警器將收不到Wl發射的高頻調制信號,IC2的2腳輸出高電平,使lC3受觸發工作,其輸出的音效電信號經V2放大后,驅動BL發出報警聲。

4.結語

本系統發射器由主人隨身攜帶,報警器和物品放在一起,用于防止物品丟失或老人孩子走失。防丟報警距離可以根據不同需要連續調節安全距離(0~25m),一般箱包、手機約3米,老人、小孩15米左右。系統采用智能電腦芯片控制,電路簡單,成本較低,而且性能穩定,當多套裝置在同一場所同時使用時,不會發生相互串機干擾的現象。本系統采用集成電路技術,很容易做成外觀小巧精致的裝飾品,具有很好的隱蔽性,讓使用者感到輕松自如、得心應手。有時當多個物品共用一個總發射器,一旦總發射器不能立刻找到,想找回所需物品也將變得困難,因此可以在一個或幾個物品上也安裝上小發射器,在總發射器上附加報警器,這樣就可以利用物品上的發射器感應并找回總發射器,然后再利用總發射器找回所需物品。此外,因此它的應用范圍較廣,如博物館、銀行等,市場需求量會比較大,是現代社會的必備品之一,具有較高的推廣價值和較好的應用前景。

參考文獻

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作者簡介:

代婷婷(1990—),女,主要研究方向:通信工程。

集成電路與集成系統范文2

關鍵詞:高速公路建設;機電工程管理;管理現狀

一、高速公路交通機電工程特點

交通機電工程由監控系統、收費系統和通信系統等幾個方面組成,并具有各自的功能及特點。

(一)監控系統。監控系統是實現高速公路大流量、快速和安全的指揮調度系統,它是根據交通流、氣候、路況及隨時發生的意外情況,對車流進行適時指揮。尤其是意外情況,會不同程度地對交通狀況產生影響。如由于交通事故、車輛故障、道路維修以及惡劣天氣等造成的局部交通阻塞,甚至引發二次交通事故,因此必須及時地采用先進的、自動化程度較高的監控系統設備來檢測、發現、疏導和處理這些異常事件,保證高速公路的安全和暢通。高速公路監控系統由信息采集子系統、信息處理子系統、信息子系統和信息傳輸子系統組成。

(二)信息采集子系統。主要由地圖板、車輛檢測器、緊急電話和閉路電視等構成;信息處理子系統主要由計算機構成;信息子系統主要由大屏幕投影儀、可變情報板、以及用于交通管制的可變限速標志、車道信號燈等構成;信息傳輸子系統主要由SDH光傳輸設備、程控交換設備、無線集群移動通信和光纖線路等組成。

(三)收費系統。車道收費系統是對進出口車道的車輛進行收費或發卡,將收費數據實時的存入收費站的管理服務器,在車道本系統內控制通行信號燈、雨棚信號燈、電動欄桿、車道檢測器及報警系統。對沖卡車輛,系統可以抓拍沖卡車輛的外形、車號,并自動發出報警信息通知值班人員,以便及時采取響應的處理措施,維持通道的正常秩序。目前主要有條碼、磁卡、非接觸式IC卡以及不停車收費等幾種收費方式。收費系統的建立與使用,將使高速公路通行費的征收工作更加科學化、現代化,同時也更能體現出高速公路方便、快捷、安全的優點。

(四)通信系統。通信系統為高速公路的管理、監控、收費和圖象信息的傳輸提供不間斷地通信保障,是管理人員及時掌握路況,利用集群調度和專網電話作出快速反應,保證救援工作及時有效地進行,確保高速公路安全暢通的重要基礎建設。主要由光纖數字傳輸系統、程控用戶交換系統、集群移動通信系統、緊急電話系統、網管系統、通信電源系統等六個子系統組成高速公路的調度和管理網絡系統。

二、高速公路交通機電工程管理現狀

(一)監控體系。隨著高速公路的快速發展,但在一定時期內并沒有帶來交通流量的大量增加,相對于高等級公路建設的快速增長來說,交通流量發展的過程相對比較緩慢。目前,我國投入營運的高等級公路絕大多數依然沒有達到設計的交通流量,公路交通依然沒有達到飽和狀態,公路營運以及管理服務都處于比較好的水平。因此,在我國,高等級公路交通還不需要設計匝道管理與控制。但是,為了預

防和處理高等級公路交通的突發事件以及記錄有關交通數據資料,高等級公路兩側一般需要按照每一至二公里的標準設置緊急電話,方便監控、管理、拯救和服務。此外,可以在高等級公路交通的入口和出口埋設環形線圈檢測器,以便更好地統計汽車流量。

(二)收費體系。當前,我國高等級公路交通收費的主要方式有開放式或封閉式兩種。一般情況下,我國高等級公路交通的收費基本都采用不帶儲值功能作用的非接觸式IC卡作為通行券,而人工收費、人工識別車型、檢測器校核、計算機管理以及閉路電視監視的封閉式收費等,則是我國國內高等級公路收費的主要形式。而這些收費體

系產品無論是從產品生產、軟件開發以及體系管理等方面均可在國內實現,這為國內高等級公路交通的管理帶來極大的便利。

(三)通信體系。通信體系是高等級公路交通監控體系和收費體系賴以存在的前提和基礎,處于高等級公路交通機電工程項目的基礎地位,發揮著中樞神經體系的作用。因此,只有高等級公路交通機電工程的通信體系正常運轉了,才能保證監控體系和收費體系的正常運行。所以,在設計、施工、管理及投資方面,我們必須引起足夠的重視,確保高等級公路交通機電工程的通信體系正常運行。目前,我國高等級公路交通的通信體系一般都是基于專用方面而設計的,主要是通過光纖綜合通信體系,采用遠端光環或者模塊接入,進而完成了對公路交通路段數據、話音以及圖像的傳輸等。但是,由于通信體系初期建設投資比較大,需要我們從經濟的角度通盤考慮,要充分考慮與現有網絡連接,充分利用現有資源。也必須要充分采取預留光纖、預埋通信管道等有效措施,更好地發揮潛在的效益。

三、高速公路交通機電工程的具體方法

(一)要充分考慮公路交通的需求。隨著現代交通事業的快速發展,人們的需求日益呈現多樣化趨勢,而且也對高速公路交通提出了新的更高的要求。對此,我們必須進一步提高高速公路交通管理體系的正常運轉,這也是高速公路交通機電工程建設最為基本的要求之一。此外,要針對高速公路交通的實際情況,充分考慮道路交通結構及其特點,既要考慮中央分隔帶對公路交通的實際影響,又要考慮公路交通對檢測儀器的直接影響。而對于那些交通事故頻發、多發路段,可以考慮設置視頻檢測儀器等,全面采集交通信息及數據資料。與此同時,要兼顧整體公路交通的流量和信息需求,還要充分考慮有關信息及數據的處理、共享等具體問題。

(二)保證機電工程建設投資額度的科學性和合理性。保證投資額度的科學性,是對高速公路交通機電工程進行優化的關鍵所在。當前,對于同樣具有公路交通信息數據采集和處理功能的機電工程設而言,選擇不同類型的設備,所需要的成本相差比較大。因此,我們在考慮高速公路交通機電工程的投資建設時,必須從以下方面來保證機電工程建設投資額度的科學與合理:一為直接成本,即工程建設所需的直接投資額;二為間接成本,包括設備的安裝、維護以及維修等成本;三為現有體系成本,在進行成本估算時必須計算在內。所以,對高速公路交通機電工程建設進行綜合成本分析是非常必要和關鍵的,也是保證投資額度科學合理的關鍵所在。此外,還必須考慮高速公路交通機電工程建設的可擴展性,在考慮高速公路交通實際需要的前提下,要盡量保證高速公路交通機電工程體系的可行性。

(三)優化環境。工作環境是對高速公路交通機電工程進行優化的重要影響因素。這是因為工作環境直接影響到采集、檢測、使用的效果,而對于高速公路交通機電工程的具體要求也不盡一樣。因此,高速公路交通機電工程的各個體系之間能否相互協調,至關重要。同樣,具有公路交通信息數據采集、傳輸和處理的各個體系、具體操作步驟等,都要與高速公路交通機電工程建設的整體設計與原則保持高度一致,也將為后期的更新換代和優化升級奠定基礎。

四、結語

集成電路與集成系統范文3

【關鍵詞】高速公路;機電工程;監理工作;質量控制

引言

高速公路機電工程也稱為“高速公路智能交通系統工程”。高速公路機電系統主要包括“三大系統”和“隧道機電系統”,其中“三大系統”包括:監控系統、收費系統、通信系統;“隧道機電系統”一般包括隧道監控系統、隧道通風照明系統、隧道供配電系統。在高速公路的建設和發展過程中,監控、收費、通信三大系統是同步進行,協調發展的?,F場施工過程中,高速公路機電工程建設也遇到了很多問題,在工程建設人員及廣大技術人員的共同努力下,一個個問題被解決,機電工程管理有了很大進步,下面就機電工程監理工作過程中的要點進行具體分析。

1、至關重要的高速公路機電工程聯合設計工作

1.1保證人員按時進場做好聯合設計前的準備工作

在施工、監理合同鑒定后,為了保證機電工程項目聯合設計工作的質量和進度,各個參建方應按照合同要求安排相應的技術人員和管理人員進場開展聯合設計前的調查工作。優秀的設計、監理、施工、管理技術人員的全身心投入和良好合作是工程成功的保證。

1.2根據現場實際情況完善聯合設計圖紙

準備階段:相關人員進行圖紙會審,與相關設計人員進行技術交流和答疑,在對施工現場做好充分的調查工作的前提下,提出設備選型清單和初步設計中存在的施工疑點。

方案和設備初步優化階段:業主、設計、監理、承包商共同溝通討論,開始施工方案和設備優化工作,補充、完善施工圖紙。

專家評審論證階段:召開機電工程聯合設計專項會議,聘請業內的專家對存疑工程進行逐一討論,根據聯合設計會議的結論編制實際施工圖紙,并要求設計單位進行最終確認。

最后,根據總體設計的計劃要求,監理單位要監督各承包單位制定詳細工作計劃,并對聯合設計工作的開展情況進行落實,對每一階段應該完成的任務指標進行驗收檢查。

1.3精心論證,審慎處理關鍵設備選型工作

設備選型工作直接決定了機電工程的質量和進度,因此,對關鍵設備選型審查時,要選派有經驗的、技術能力較強的工程師全程參與,同時要求各工作人員及相關單位要嚴格、認真、細致,在不隨便更換設備品牌型號的前提下確定最終設備清單。

2、加強監理工作,嚴把工程質量關

監理人員應嚴格按照“誠信守法、管理規范、保護環境、預防污染、以人為本、安全健康、優質服務、持續改進”的質量、環境、職業健康安全方針,明確崗位職責,嚴格檢查制度,使監理工作法制化、標準化、規范化和持續化,確保工程進度控制在合同工期內,費用控制在業主概算內,工程質量等級達到優良。

2.1嚴格進行設備、材料進場檢驗

原材料、設備進場檢驗是機電工程質量控制的重點。根據機電工程的特點,材料和設備是構成工程的主體和基礎,機電工程主要由各類型機電設備集成,在設計和施工招投標階段即已對工程技術指標和所能達到的功能,以及設備材料的品牌型號規格進行了確定。因此,材料和設備是否與合同清單吻合,是實現設計指標、合同履約的首要標志。

2.2貫穿始終的質量控制監理工作

工程實施中將工程質量監理貫穿于施工各個階段,采取科學的管理程序和積極有效的監理措施,對工程的施工工藝、技術要點進行分析,做好工程質量的預控、過程的監控,以保證工程質量按設計圖紙和技術規范要求達標。

在現場監理服務過程中,嚴格按照合同文件、經批準的聯合設計文件、監理規范,對單體設備、軟件的安裝、調試,線纜的接續、測試,系統的調試及運行,聯網調試及試運行等分項、分部、單位工程進行監理,作好檢驗和轉序審批工作,嚴把工程質量關。

2.3抓好應用軟件的開發、測試、安裝、調試及系統聯調工作

完整的高速公路機電工程不僅需建設先進的、適用的、穩定的硬件系統,還需包含監控軟件、收費軟件、系統安全軟件及社會服務等軟件的測試、安裝、調試及系統聯調工作。并保證軟件接口為其它待建高速公路機電系統的接入進行了預留。在時間節點上,一要做到:在軟件開發的進度上一定提前于設備安裝的進度,以使一旦提供界面,軟件就能進場安裝和測試。在測試中發現的問題,立即完善,再進行測試,直到完善為止。

3、協調各方關系,落實工程進度,加快實施步伐

機電工程,作為公路工程施工的最后一個環節,容易受到先前施工工序中的土建及房建工程等其他環節和因素的制約和影響。包含一定的客觀因素及主觀因素。

客觀上:影響機電工程進度的主要因素有:隧道、變電所、收費站和服務區主體或土建工程,此外,還有通信和監控機房的提供時間及空間,場區內管道、車道和收費亭的提供時間等等。機電工程監理人員應該詳細分析影響機電工程開展的各個影響因素,做好工程主體工作的施工和協調,對一些處理不了的現場難題,要及時向上級領導反饋,爭取機電工程施工的時間。

主觀上:隨著公路工程施工的難度加大,要求機電工程施工的速度有所加快,這一成果的取得離不開先進的機電設備,機電設備具有更新換代快采購周期較長的特點,而設備的采購時長是影響機電工程進度的一個重要因素。因此,監理方應嚴格審查承包單位設備采購的進度是否滿足工程需要,盡量保證設備采購工作不影響施工進度。

4、不容忽視的細節工程

機電工程施工中的一些質量問題多由于施工單位管理不夠嚴密,忽視一些非重要的施工環節的工藝和技術要求,簡單認為主體和關鍵問題確保質量關即可,但實際上往往這些所謂的不重要的、非主體的附屬工序和環節出現問題或隱患,沒有得到足夠的重視,從而造成更大的問題和損失。機電工程是多專業的集成項目,是一個復雜的系統工程,每個細節對于整體來說都非常重要和關鍵,我們只有認真地做好每一個環節的工作,才能保證整體系統工程的安全有效運轉。

結束語

要想實現高速公路機電工程的順利開展,安全、優質地完成工程,對每一名監理人員來說,都充滿了挑戰。但是,相信在機電工程建設參建人員的共同努力下,認真分析工程中的要點環節,做到在問題面前不退縮,在解決問題過程中得到鍛煉并成長,不斷提高自身管理水平和技術水平,就一定能夠實現工程目標,順利的完成工程監理工作。

參考文獻

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集成電路與集成系統范文4

關鍵詞:微噴灌監控系統;硬件設計;CAN總線

中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)10-0244-02

Abstract:This article expounds the CAN bus based intelligent monitor and control system for micro spray irrigation (lower machine (intelligent node) composition and design of hardware circuit. Set out from the system function requirement, the system of key circuit, I/O interface circuit, clock circuit, data acquisition circuit, storage circuit and I/O control circuit of scheme selection, and then determine the overall structure of system, and according to the cost accounting, reliability, power consumption, such as design principles, design based on STC89C52 microprocessor and SJA1000 chips CAN bus adapter controller of the data acquisition module, control module and data processing module of the hardware system.

key words: micro irrigation monitoring system; hardware design; CAN bus

CAN總線是聯接上位機與下位機(各智能節點)的網絡信媒介。智能節點主要用于接收和發送網絡信息,總線網絡接發器的電信號驅動能力限制了所有智能節點均須聯接成一個網絡CAN總線體系,才能達到控制基本功能,本文將這種體系稱為功能模塊。

1 硬件方案的確定

目前,CAN總線的接口電路的主要有兩種:一是帶片內CAN控制器MCU;另一種則是選擇合適的MCU及獨立的CAN總線控制器。使用MCU進行接口電路設計,能大大降低外部電路的復雜性,增加電路的緊湊性,電路板的制作也較為簡單。但與一般的微控制器比較,其設計的靈活性較低,成本則相對較高。

如選用合適的MCU及獨立CAN控制器的設計方法,電路設計可能比較復雜,但電路設計的靈活性增強,常用的MCU基本都能夠滿足CAN控制器電路接口的設計需求。本系統采用獨立MCU與CAN控制器設計方案,其中微處理器選用STC公司生產的STC89C52。能大大降低外部電路的復雜性,增加電路的緊湊性,電路板的制作也較為簡單。但與一般的微控制器比較,大大降低了其設計的靈活性,加之此種有CAN控制器的MCU的成本相對較高。由于CAN總線驅動是CAN控制與物理總線間的連接接口,是決定整個系統網絡性能的重要因素之一,所以CAN總線控制器則選用PHILIPS公司生產的目前市場常用的SJA1000作為上、下位機的通訊媒介??偩€驅動器選用市場上常見的、性價比相對較高的PCA82C250。

2 CAN總線接口電路

3 其他接口電路的設計

3.1 LED顯示接口電路

單片機系統中主要的顯示器是七段數碼發光二極管(LED數碼管)顯示器、LCD液晶顯示器和CRT圖形顯示器。從價格、功耗、使用壽命等方面考慮,七段數碼發光二極管顯示器用得最多。根據本系統的功能設計要求,本系統控制器也是選取最常用的七段數碼發光二極管(LED數碼管)顯示器(簡稱數碼管顯示器),來顯示并操作修改控制系統的各種參數及各種控制數據。

3.2 按鍵輸入電路

系統參數的設置或顯示屏幕的切換是通過一個由五個按鍵組成的簡易獨立式鍵盤來完成。五個按鍵分別表示上、下、左、右,設置/運行,按鍵與單片機的連接采用非編碼按鍵接口,五個按鍵分別與89C52的P1.0―P1.4口相連接,并通過對各接口高低電平來識別并判斷是否有某個按鍵被按下,同時也能判斷該按鍵被按下的次數,以便執行相應的操作。

3.3 復位電路接口的設計

為了確保中央處理器和系統所有部件均能夠處于確定的初始化狀態,STC89 C52單片機在啟動前需要復位,使CPU及其他部件均恢復至一定的初始狀態下,通過復位處理后,即可從初始化狀態開始運行工作。AT89C52可以通過手動按鍵和上電自動電路進行復位,本系統通過對電解電容器(22μF)的充電來實現復位,實現單片機與系統部件的初始狀態。

3.4 輸出驅動電路

本控制系統輸出驅動電路為四路12伏的繼電器驅動電路。其中四路繼電器輸出接8155的PB0-PB3引腳。另外,為了提高控制的系統抗干擾力,本系統在繼電器與單片機的輸出口間利用光耦來實現隔離功能,這使控制系統能持續工作,采用12伏、5伏雙電源供電系統。

3.5 時鐘電路接口的設計

單片機以時鐘信號為基準控制各部件有條不紊地工作,單片機的運算速度受時鐘頻率直接影響,系統的穩定性則受時鐘電路的質量影響。本系統中把該放大器同片外石英晶體作為自激振蕩器。XTAL1和XTAL2分別與單片機的XTAL1、XTAL2引腳相連,外接石英晶體和電容器C1、C2組成諧振并聯電路,連接在反饋回路中。外接電容器一般取30PF。

4 系統總電路設計

CAN總線的控制器SJA1000的AD0~AD7與AT89C52的P0口對應聯接,AT89C52的P2.7口與取反片選端CS連接。P2.7為高電平1時,CPU根據相應地址選中SJA1000,并該這些地址對相應的SJA1000執行讀寫操作。終端信號的輸出端為SJA1000 的INT口,中斷時,INT高電平向低電平跳變,由于它與AT89C52的外部中斷輸入腳INT0相連,從而可通過中斷的方式使得AT89C52訪問SJA1000。采用光耦6N137主要是為增強CAN總線節點抗干擾力,避免將AT89C52的 RXD和TXD直接與RX0和TX0相連,SJA1000通過高速光耦6N137與AT89C52相連,實現CAN總線節點的電氣隔離。AT89C52的CANL和CANH引腳通過串聯電阻與總線相連,電阻的限流作用保護AT89C52不受過流的沖擊,總線上的高頻干擾利用并聯電容過濾,避免電磁輻射。

5 小結

通過對設計CAN總線節點的軟硬件, STC89C52單片機作為微處理控制器,配合CAN總線控制器SJA1000組成的下位機實時通訊的智能節點,系統采取光電隔離的措施來增強系統的穩定性、可靠性,保證CAN總線網絡的工作穩定性和實時性。

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集成電路與集成系統范文5

        (1)semicon中國展回歸上海 趙明華

        (22)上兵伐謀—公司優勢制勝競爭策略 羅文

        (24)“芯”火燎原話江南—蘇南半導體產業全景掃描 于燮康

        (31)中國集成電路產業今后20年發展空間—集成電路產業在各國經濟發展中的比較研究 楊學明

        (35)晶圓代工—探討垂直分工的成功經驗 余楚榮

        (42)2002年12英寸晶圓廠面臨的機會與窘境 謝裕達

        (46)綠色封裝無鉛環保軍全球市場利器 謝裕達

        (50)中國能否成為全球第二大半導體市場 莫大康

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        (53)硅谷全球信息革命的旗艦 趙明華

        (56)2003年世界半導體設備市場將復蘇 翁壽松

        (59)集成電路的基礎材料—單晶硅的發展 施尚林

        (63)8”芯片生產廠超純水系統設計淺析 吳曄榴

        (67)納米級集成電路與超純水 林耀澤

集成電路與集成系統范文6

【關鍵詞】版圖;集成電路;反向設計

1 反向設計流程

反向設計流程見圖1所示,主要就是把待分析芯片轉換成電路圖和版圖的過程。

1.1 芯片解剖拍照

我們所看到的照片圖形是氧化層刻蝕形成的軌跡。每個物理層看到的圖形就是芯片通過解剖、染色、去層后得到逆向設計所需的圖形信息,然后用光學顯微鏡攝取芯片圖形信息再進行拼接對準。國內外有多家能夠提供完整解剖和電路提取的反向設計服務的公司。圖2所示就是某反向設計服務公司將芯片解剖拍照后的數據。

圖 1 圖 2

1.2 芯片網表提取

因為反向設計是一種自底向上的設計方法,所以芯片網表數據的提取質量顯得尤其重要,初始數據的正確率直接影響電路整理、分析、物理驗證。為了得到高準確率的網表,一般會安排兩組工程師分別獨立對網表數據進行提取。在兩組工程師完成網表提取后分別進行電學規則檢查以提高正確率,最后再進行網表對比驗證(SVS)。圖3為已經提取完成的部分芯片網表

1.3 芯片電路分析整理

將通過驗證的網表通過EDIF、VERILOG、SPICE等格式導入EDA設計工具進行電路圖的分析整理。圖3左邊為網表通過EDIF格式導入,我們得到的是一個平層的網表數據,電路整理是把平層的電路進行層次化整理,形成一個電路的層次化結構,以便理解設計者的思路與技巧。圖3右邊所示為經過整理的電路圖。

圖 3 圖 4

1.4 芯片電路仿真

根據新的工藝調整電路器件參數,將已經層次化的電路圖,通過仿真工具例如Hspice、Spectre、Hsim等EDA工具對電路模塊功能進行仿真驗證。

1.5 芯片版圖繪制

根據新的工藝文件繪制通過功能仿真驗證的電路版圖,使用Dracula、Assura、Calibre(圖5)等軟件進行DRC、LVS、ERC驗證。

圖 5

1.6 系統后仿真

完成版圖總體布局布線后,用EDA工具進行寄生參數提取把提取的網表進行仿真驗證,并將結果與前仿真結果做對比。對影響電路性能的寄生參數進行電路或者版圖的調整。最后優化版圖及數據TAPEOUT。

2 總結

本文淺析了集成電路反向設計流程,從實例中列舉說明反向設計流程,介紹每一個步驟主要的實現方法。不少人認為集成電路反向設計已經嚴重影響微電子產業的發展,其實不然,不同工藝的設計規則要使其兼容需要花大量的時間修改。反向并不只意味著抄襲,在原有的電路結構上理解分析以及優化后最終實現相同的或更優的功能電路。

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