集成电路设计与集成系统范文

2023-10-06

集成电路设计与集成系统范文第1篇

第一章:引言

随着各行各业现代化建设的需要,越来越多的单位要求建立起一个先进的计算机信息系统。由于各个单位都有着自己的行业特点, 因此所需的计算机系统千变万化。从工厂的生产管理系统到证券市场的证券管理系统,从政府的办公系统到医疗单位的管理系统,不同的系统之间区别很大。对不同单位不同应用的计算机系统都要作出一个详细的系统设计方案,这就是计算机系统集成方案。一般来说,计算机系统集成分成以下三个部分来进行。

第二章:项目概述、项目建设目标、项目原则、项目内容

项目概述:对于一个单位的计算机系统建设,首先要进行详细的调查分析,以书面的形式列出系统需求,供该单位的有关人员讨论,然后才能确定系统的总体设计内容和目标。

项目建设目标:这是系统需要达到的性能,如系统的管理内容和规模,系统的正常运转要求,应达到的速度和处理的数据量等

项目原则:这是我们设计时要考虑的总体原则,它必需满足设计目标中的要求,遵循系统整体性、先进性和可扩充性原则,建立经济合理、资源优化的系统设计方案。

项目内容:

构建一个可扩展的机构内部网络,并且与Internet 连接上轨,要有相关的安全措施、售后服务等问题。

第三章:关键技术

网络综合布线技术、网络安全技术、

第四章:综合布线方案

综合布线也叫结构化布线,一般分为集中式网络配置和分散式网络配置两种;前者即把全部网络设备(包括 HUB、服务器、UPS等)都集中放置在中心机房,各子系统的综台布线线缆最后都集中到中心机房的主配线间,这也是标准的综合布线方法。它具有以下优点:

1.系统网络整齐美观,易于管理和维护;

2.系统网络易于调整;

3.网络设备可实现零冗余,充分发挥系统设备的速度;

4.系统安全性好。

分散式网络配置只把服务器、 UPS和部分 HUB放置在中心机房,把各子系统的线口引到各子系统所在的楼层。它的优点是系统可扩充性好,系统配置比较灵活,节省材料和费用。以上两种方法有时是同时使用的,这样能充分发挥各自的优点。

第五章:局域网方案(通信子网方案、资源子网方案、存储子网方案)

构建一个内部的VLAN,使之机构内部的工作更加方便快捷。

第六章:广域网方案

接入广域网WAN,使机构能与外面的各个机构相互通信。

第七章:网络安全方案

安装VLAN接入WAN之间的防火墙,有效的保护本机构的网络安全方面。

第八章:网络管理方案

建立一个网络中心,把相关的设备集中在一起以方便管理人员的日常管理与维护。

第九章:进度安排

分三个阶段完成。第一阶段主要是设计方案;第二个阶段就是购买相关的设备;第三个阶段就是安装之后的相关调式。

第十章:设备清单与报价

根据实际情况来决定。

第十一章:售后服务与承诺

与售方协商,并有售方提供相关的服务。 附件:企业简介、企业资质、代权受理、典型案例

网络091班

09512102

集成电路设计与集成系统范文第2篇

一、计算机信息系统集成项目的主要内容和特点

(一) 计算机信息系统集成项目的主要内容

在计算机信息系统集成项目的同时需要整体的项目计划, 以及项目设备人员编制等环节, 保证所有人员在项目经理的统一安排管理之下完成项目任务, 满足项目的设计要求。在项目开展的同时还应该针对项目的可行性、功能性进行全面的分析, 利用计算机信息系统集成项目也能够促进其他工具和技术的管理和应用, 保证项目的整体应用, 效果得到全面的增强[1]。

(二) 计算机信息系统集成项目的主要特点

对于计算机系统来说, 由于其涉及到许多的学科, 所以必须要保证计算机信息系统集成项目的综合性。例如可以通过计算机技术、软件技术、硬件技术、网络工程技术、通讯技术等多种学科进行整合, 形成全方位立体化的项目管理体系保证整个计算机信息系统集成项目的效率和质量。在计算机信息系统集成项目的过程中, 必须要保证技术人员具有专业的素质和技能, 这样才能够保证在计算机信息系统集成项目的过程中避免由于操作不当而导致系统出现问题。

随着现阶段新兴技术的快速发展, 各种新方法、新技术也在不断出现, 造成集成技术不够成熟, 如果项目目标发生变更则必须要及时的修改分析书和项目整体设计, 这样也会造成计算机信息系统集成项目出现不稳定的情况。很多系统集成项目必须要按照客户的实际要求来进行设计和开发, 所以必须要保证技术人员自身的创造能力得到全面增强满足计算机信息系统集成项目的发展需求[2]。

二、当前计算机信息系统集成项目存在的主要不足

(一) 风险分析管理意识不强

我国计算机信息系统集成项目的发展水平不断提升, 项目规模也在不断扩张, 但是却没有制定相应的风险管理体系, 这样也很容易导致在计算机信息系统集成项目开展的过程中往往不能够及时的规避风险因素导致计算机信息系统集成项目效率不高[3]。

(二) 项目管理机制不够灵活

由于当前在计算机信息系统集成项目的过程中信息不对称, 管理不完善, 所以很容易导致管理质量不高等情况, 通常来说如果管理出现问题, 必然会对企业的发展带来无法挽回的损失。当前由于很多的项目团队在组建的过程中存在比较大的人员流动性, 所以导致项目管理机制也在不断的变化之中, 必须要不断加强项目管理机制的完善。

(三) 管理范围不够明确

在计算机信息系统集成项目的同时必须要对集成范围进行全面的分析, 这样才能够保证相关人员能够及时针对各种突发的情况, 制定相对的解决措施, 保证项目的顺利进行。但是从目前来看由于计算机信息集成系统在管理的过程中缺乏科学有效的方式导致计算机信息系统的管理范围不够明确[4]。

三、计算机信息系统集成项目的应用策略

(1) 明确市场风险, 加强监管。由于当前我国市场经济体制改革, 所以导致市场之间的竞争不断加剧, 而且受到国家政策、金融风险等因素, 很容易对信息化产业的发展造成影响, 甚至会造成企业的现金流不足, 导致企业经营风险增加。在开展计算机信息系统集成项目的过程中, 最主要的就是应该针对市场环境进行全面的分析, 准确的识别潜在风险, 并且及早作出针对性的应对措施。市场监管部门还应该积极履行监督管理职能, 及时判断在市场上出现的不法行为, 并且进行处理。 (2) 提高主营业务的核心竞争力。在对信息化系统集成行业经营管理的过程中, 最主要的就是提高企业自身的核心竞争力。通过加大研发投入、促进企业内部管理机制水平得到全面提升, 才能够保证企业内部的运行效率和运行质量得到全面增强。另外还应该建立健全企业管理机制、营销机制, 保证企业的主动经营能力得到全面提高。 (3) 积极挖掘潜在市场。计算机信息系统集成项目团队, 首先应该针对目标群体进行深入的调查与研究, 改进计算机信息集成项目的效果, 此外在选择市场的过程中, 还应该针对不同的市场规模进行针对性的分析, 逐步挖掘潜在市场, 合理避免市场风险。 (4) 提升项目范围管理。在计算机信息系统集成项目的过程中, 最主要的就是根据客户的实际需求进行判断, 所以必须要保证客户的需求, 满足业务需求。要为客户的相关竞争优势和管理效率作为集成目标。企业还应该根据客户的内部管理需求为出发点, 积极构建合理框架, 通过财务库存采购等环节的有效连接可以保证内部管理的效率。 (5) 保证技术成熟完善。尽管新技术、新方法能够为计算机信息系统集成项目提供全新的思路, 但是在企业实际应用的过程中并不是越新越好, 而应该以稳定为主。只有保证集成项目的稳定性, 才能够提高技术的质量和水平。企业在开展计算机信息系统集成项目时不应该盲目跟风, 而应该结合企业的实际特点进行判断, 有效回避技术风险。

四、结论

通过本文对计算机信息系统集成项目的应用现状进行分析, 总结了计算机信息系统集成项目的主要特点, 并且提出了相应的应用策略, 保证计算机信息系统集成项目企业的长远发展。

摘要:在现代信息技术快速发展的同时, 越来越多的计算机信息系统集成项目也不断的发展壮大, 对于企业的经营管理作出了重要的贡献。本文通过对于计算机信息系统集成项目现状进行深入的分析, 明确当前计算机集成系统的主要内容和特点, 并且提出相应的措施, 促进计算机集成系统的发展与完善。

关键词:计算机,信息系统,集成项目,解决对策

参考文献

[1] 雷晗.计算机信息系统集成项目现状分析与研究[J].信息与电脑 (理论版) , 2018 (19) :38-39.

[2] 刘玏.探讨项目管理在计算机信息系统集成项目中的应用[J].科技创新导报, 2018 (11) :118.

[3] 宋扬波.计算机信息系统集成项目管理相关研究[J].中小企业管理与科技 (中旬刊) , 2018 (6) :146.

[4] 张金伟, 孙长辉.浅谈计算机信息系统集成项目的实施与管理研究[J].电脑迷, 2018 (6) :15.

集成电路设计与集成系统范文第3篇

基于ARM的船用传感器集成平台是一种新型船用数据采集装置, 它可以连接船舶机舱内十多种模拟式和数字式传感器, 模拟式如温度、压力、流量等传感器数字式如转速、液位等传感器。系统可自动完成一个或多个传感器的独立或融合测量及控制, 并应用于中小型船舶机舱集中监视与报警系统或海船船员适任考试培训教学中。

1.1 系统主控电路设计

SDRAM HY57V641620HG数据总线宽度为16位, 系统对SDRAM读写操作时, 忽略地址线A0, 而从A1开始。其行列地址线复用, 共20根地址线, 12根行地址线, 8根列地址线, 两根Bank选择线, 可选4个分区, 容量为1M×4banks×16bits=8MBytes。与S3C44B0X的内存映射SDRAM地址0x0C000000H~0x0DFFFFFFH和0x0E000000H~0x0FF FFFFFH对应的片选信号为nGCS6和nGCS7。选用nGCS6作为SDRAM (HY57V641620G) 的片选信号, 其容量为8MB字节, 地址范围是0x0C000000H~0x0C7FFFFFH。

1.2 测控电路设计

模拟传感器测量电路:被测模拟式传感器信号范围为双极性V, 最高频率≤10kHZ, 为此选用12位逐次比较型A/D转换器芯片MAX1246, 它采用单/双极性可编程工作模式、高带宽的采样/保持器、采样速率可达133ksps;3线串行SPI接口, 与S3C44B0X的SPI接口兼容;其工作电压范围为+2.7V至3.6V, 133ksps时仅4mW的低功耗。

1.3 该集成平台的先进性

该系统将先进的ARM嵌入式技术应用于船舶机舱集中监视与报警系统中, 给出了具体的实现方法和设计, 该方案简化了系统的结构, 可改善船舶的操纵性能, 提高主机工作的可靠性、经济性和船舶航行的安全性, 为进一步实现无人机舱创造了必要条件。

2 基于Web测控技术的船用传感器监控单元

2.1 监控单元硬件设计

船用传感器监控单元的硬件主要包括传感器局域网监控单元、传感器模拟量测量电路以及传感器数字量的测量, 本文主要介绍局域网的监控单元。

船用传感器局域网监控单元是建立在基于8位嵌入式微控制器SST89E564基础上的。SST89E564微控制器采用51微控制器内核, 与MCS-5指令完全兼容, 大多指令只需要1或2个系统时钟周期。提供I2C、SPI、串口等接口, 可以很方便地扩展模拟外设;网络控制器采用RTL8019AS, 通过对其控制寄存器进行初始化后, 能够完成曼切斯特编码的检测、以太网数据帧的接收和发送、MAC地址匹配、CRC校验等诸多功能。芯片内嵌16KSRAM, 用作数据接收和发送缓冲区, 降低对微处理器的速度要求, 支持全双工通信, 数据接收和发送同时达到10Mbit/s的速率。

2.2 监控单元软件设计

系统的软件必须包含一个main () 函数, 系统上电后将从此处开始执行, 因此必须在此对系统进行初始化设置。初始化包括:看门狗设置、系统RAM区分配、系统时钟设置、定时器初始化、I/O口设置、A/D转换初始化、网络控制器初始化、ARP高速缓冲区清空、TCP连接池清空、Web服务初始化、系统中断初始化、全局变量初始化等。通常main () 函数为系统功能调用入口。main () 函数主体为while (1) 永久循环, 在循环体中检测事务处理标志变量 (全局变量) , 执行相应的处理函数, 从而实现系统功能。

2.3 该监控单元的优越性

它采用的是B/S架构, 既可为放置于高级船员处的远程终端调用, 以实时掌握重要的监测参数, 及时发现处理、运行故障提高设备的运行可靠性, 也可为培训船员的实训课程, 提供实时学习与观察手段。

3 结语

基于ARM的船用传感器集成平台和基于Web测控技术的船用传感器监控单元是如今在船机系统上应用的比较多的两大技术, 也是两项新科技。在实际应用当中有着独特的优越性, 但是与此同时也有一定的劣势, 所以我们相关的工作人员要提高自己的业务水平, 增强这方面的学习, 从而不能不断完善这两项技术, 能够更好的为船机事业做贡献。

摘要:本文主要围绕轮船上的两大主要系统:传感器集成平台与监控系统展开探讨。介绍了基于ARM7微控制器, 设计船用传感器集成平台的硬件软件实现方法, 并且介绍了基于Web测控技术设计的船用传感器监控单元, 提出了该监控单元的嵌入式体系结构, 以期为轮船科技的发展做出一些微薄的贡献。

关键词:船用传感器,ARM,嵌入式,Web测控技术

参考文献

[1] 吕世霞, 王京, 李金义, 等.基于ARM的手持智能终端系统的搭建[J].机床与液压, 2010 (10) .

[2] 田祎敏.基于ARM的嵌入式教学实验装置的设计与实现[J].科技资讯, 2010 (7) .

集成电路设计与集成系统范文第4篇

[摘 要] 集成电路设计与集成系统专业是我国为适应信息产业发展需求而设置的新兴专业,由于该专业与电子信息、自动化等多个专业之间的交叉性、融合性,目前存在着开设时间短、经验不足等多种问题,因此,如何有效、合理地建设该专业的课程体系是值得重点讨论的问题。以中南民族大学电信学院学科现状为案例,针对学院民族地区学生电路尤其是模拟电路、射频电路基础薄弱的特点,科学分析学生,结合产业职位要求,适当选取课程内容。遵循学生学习的基本规律,穿插课程设计和工业设计实例,探讨建设集成电路设计专业课程的作用与意义。

[关键词] 集成电路设计;交叉;难题;学科建设

[基金项目] 2019年度中南民族大学校级教研项目“新工科背景下复合教学模式在集成电路设计课程中的应用”(JYX19080); 2020年度教育部新工科研究与改革实践项目“服务产业需求的民族院校集成电路专业建设探索与实践”(E-DZYQ20201422)

[作者简介] 李大为(1989—),男,湖北监利人,博士,中南民族大学电子信息工程学院讲师,主要从事模拟与射频集成电路设计研究。

一、引言

近年来,集成电路对信息学科的作用越来越重要,集成电路不仅是电子信息系统的基础,而且作为核心一直推动着信息学科的进步。集成电路的发展离不开人才,高质量的人才是我国集成电路技术进步的关键。但我国现有集成电路培养方向存在较大差异,同时国内各大高校每年培养出来的集成电路设计专业人才远远不够,每年人才缺口高达10万人。针对这些问题,相关高校正大力推动集成电路设计学科的建设,尤其是近期教育部学位委员会也正式设置“集成电路科学与工程”一级学科。可以预见,接下来将会迎来集成电路设计学科建设的高峰期。

二、中国集成电路发展现状

(一)集成电路设计学科的发展

集成电路(Integrated Circuits,简称ICs)在著名的摩尔定律影响下,晶体管数目平均每2年会增加一倍。正是由于集成电路技术的不断进步,以前“在电路板上搭建元器件”的电子系统构成方式,变成了现在的单一芯片。这种技术的革新,为电路设计的分工、分级带来了翻天覆地的变化。

由于历史的原因,国内集成电路设计学科存在三个一级学科,这三个一级学科分别是微电子、电子科学与技术及电子工程专业。对微电子专业而言,专业核心课主要涉及元器件的构造与材料,研究方向包括半导体器件、工艺与材料;电子科学与技术专业虽然与微电子专业名字不同,但其核心仍然是材料与器件,电路设计及电路的应用仍然涉及较少;电子工程负责搭建整体电子系统,比如电信、自动化、通信等专业,主要负责的是将基本元器件搭建成完整的电子系统,还包括高级电子系统的开发与应用。虽然这三个专业都学习基本的电路课程,但前两个专业核心课程偏向了材料,这就导致传统的集成电路设计学科更注重电子材料、半导体材料的研究,而事实上,材料与物理、数学一样,只是专业基础课,集成电路设计学科具体来说是一门包含基本器件、电路设计、应用电子技术、通信网络、计算机架构等学科的庞大的学科体系,课程的设置应能延伸到计算机体系结构顶层,而在顶层,一些开源指令集处理器如RISC-V处理器则不需要太多材料知识。

然而一直以来,集成电路设计专业只是微电子专业或者电子科学与技术专业下的“三级学科”,甚至连“二级学科”都排不上,“二级学科”一般为微电子学与固体电子学。我国开设微电子专业或电子科学与技术历史悠久,可以追溯到20世纪50年代,相关教师由物理与电子材料方向教师衍变过来,相关教师的研究方向也直接导致了微电子专业在最开始设立时是为了研究半导体材料,其核心课程为半导体物理、材料和化学,主要研究的是元器件的材料,虽然可能有一两门电路设计的课,但整个电路设计课程不成体系,更不涉及芯片使用。甚至一些院校没有相關电路设计师资,电路设计课程由材料方向教师开设,而电路设计需要实战经验与积累,这必然导致一些“水课”;还有一些院校由于招不到相关师资,电路方向课程完全不开,只上材料的核心课,虽然名字叫法不一,但课程实质已与材料和化学学院无异。这种分类在10年前集成电路设计学科仅仅研究各种元器件的构成时是没有问题的,但在集成电路设计学科逐渐演变成整个电子系统学科的今天,这种分类已经不合时宜。

另一个不可忽视的问题是,设置在微电子专业或者电子科学技术下的集成电路设计学科也极大地影响了集成电路行业的发展。现如今,各大高校教师唯SCI论文,SCI论文关系到高校教师职称的晋升和一系列福利的提升,这虽然提高了教师们的科研积极性,但也使得研究方向过于功利化。具体到集成电路设计专业上来说,芯片设计周期长,经费投资巨大,但电子材料与器件方向科研周期短,发表论文影响因子高。例如,国际上影响最高的集成电路设计刊物JSSC(Journal of Solid-State Circuits),影响力因子4.X,处于SCI二区,整个中国大陆极少能有人发表;而AM(Advanced Materials)这类材料期刊,影响力因子20.X,处于SCI一区,国内每年都有几百篇。这就导致国内的集成电路中材料占统治地位,电路设计相对弱势,而事实上我国集成电路材料技术在国际上处于非常落后的地位,电子材料研究方向与整个产业严重脱节,毕业生只能临时学习代码去找一份软件类型的工作。可以看出,“集成电路科学与工程”一级学科的确立对中国集成电路设计的发展是极为重要的,这样才可以将细分领域的评价标准独立出来,摈除“唯论文”的缺陷。而在教育部、工信部最新的文件中,也已经要求重新建立新的综合评价体系,以加快电路设计人才培养效率[1,2]。

(二)集成电路设计学科的建设现状

2015年,教育部、工信部等研究决定支持一批国家示范性微电子学院[1]。2020年7月30日的国务院学务委员会会议上,第一次通过了建设集成电路一级学科的提议[3]。2020年12月30日,正式确立“集成电路科学与工程”为一级学科,并设立在“交叉学科”门类之下[4]。由于集成电路多学科综合与交叉性的特点,社会各界对于交叉学科的内涵外延、演变规律、建设机制缺乏统一的认识,在建设新学科时容易与跨学科研究相混淆。2021年是国家集成电路战略的一个重要拐点,虽然现在学科建设仍然存在改革经验不足、人才培养计划尚不完善、方向不一、水平参差不齐等问题,但各大高校集中力量,在实践中学习,力争探索出一条具有我国特色的学科建设之路。

三、集成电路设计专业建设的必要性

当前我国的集成电路行业正处在产能结构优化的关键节点,另外,随着Cadence、Mentor和Synopsys等全流程EDA软件的普及,芯片设计的周期大大缩短,项目所需人工也大大减少,再加上集成电路设计学科逐渐综合电信、自动化和计算机专业,电子系统单片集成化,这就使得综合性设计人才极为短缺。目前,武汉地区仅有华中科技大学拥有集成电路与集成系统专业,每年毕业生人数仅为60人,本土设计人才远远不能满足产业的需求。在这个关键节点上,为了向社会输送高质量集成电路设计人才,建设这一门学科体系迫在眉睫。同时,该学科体系的建设同样对电信学院具有以下几点作用。

(一)延伸电路方向课程体系

所谓学科的完整性、系统性,是指为了达到学院培养专业人才的目标,使所设置的课程涵盖所有知识点,并且各个知识点之间有联系,构成一个系统[5]。电信学院设置了“模拟电子技术基础”“数字电子技术基础”等一系列的基础必修课程,又在专业选修课程中开设了“电力电子技术”等课程。因此,在大三阶段开设“模拟CMOS集成电路设计”“数字CMOS集成电路设计”“射频集成电路设计”,不仅可以让学生站在整个电子系统设计的最高点认识电子系统的构成,也可让学生串接起各个相关课程,拓宽学生的知识面,完善学科知识体系。

(二)适应产业需求,提供就业新方向

集成电路设计专业课程在整个信息产业链中,位于“芯片、软件、系统、信息服务”的最底层,这恰恰契合了电信学院硬件设计与软件服务并重的宗旨。而在集成电路的内涵与外延都极大扩展的背景下,我国的电子设计类岗位空缺也逐渐扩大。2019年,中国大概空缺30万芯片人才,虽然每年各大高校本硕博毕业人员为800万人,但每年进入集成电路领域的人才仅3万多人。而在如今中美对抗升级的背景下,5G、云计算、大数据、AI等各个行业对芯片的需求强劲,需要大量的专用集成电路设计人才;薪资标准上IC设计行业的薪资也已经与互联网行业持平,同时这类岗位也极其注重经验,这就意味着此类就业岗位的稳定性和发展性都极高。此时集成电路设计学科的设置不仅可以弥补硬件设计人才上的短缺,也为学院学生的就业提供了新方向、新思路。

(三)夯实竞赛类学生的专业基础

当前的全国大学生电子设计竞赛、智能车竞赛,设计题目往往都涉及大量芯片的使用,而比赛中参赛学生有时虽然设计思路清晰,但芯片参数读不懂,无法合适选用。集成电路设计相关课程能够让学生更好地理解芯片的工作方式,从而可以直观地分析竞赛项目中的电路,选择最合适的芯片、电路构成方式,并且能让学生有能力进行自我分析、改进电路、完善项目。

四、集成电路设计学科具体实施方案

一级学科的首次确立对集成电路设计专业是一个巨大的机遇。一方面,减少学科分级后可以增加资源的倾斜力度,加大集成电路设计方向的投资,解决芯片设计投入大的问题;另一方面,独立了集成电路设计方面的学科评价体系,加强了设计领域人才的积极性,提高了课程设置、经费、评价等方面的自主性。但是一级学科的建设涉及课程的设计、教材的编撰、培养方案的制定、实习实训实验室的搭建,不能急于求成。针对电信学院的情况,加强电信学院对本学科的建設,应主要从以下几个方面着手。

(一)明确自身基础,把握人才培养方向

要把握好新学科的人才培养方向,首先必须明确研究对象。电信学院在集成电路设计学科上具有一定的教学基础,基础必修课的完备也表明学生具备深入学习集成电路设计专业课程的基础。这些学科基础是电信学院建设集成电路设计专业的有力保障,与此同时,需把握集成电路设计的学科方向,与传统的电子材料学科相区分,在课程设计的过程中,摈弃非设计的因素,时刻坚持培养综合性设计人才,与产业现状挂钩,与国家人才缺口挂钩,打造符合产业需求的集成电路设计学科。

在明确培养方向之后,就要合理规划课程体系。课程的设置应该从时代性、实用性两个方面来考量。课程的时代性,即要保证课程时刻跟随学科的进步。这就要求在课程中适当添加最新的工程实例,如AI芯片、5G基站模组,加大实际电路案例分析的比例,避免纸上谈兵。课程的实用性,即确保所学内容能应用于工程实践。集成电路是现在几乎所有信息产品的核心,这门学科的应用领域实在过于宽泛,因此,必须考虑到对学生选修课程的有效分流,在完成基础课程的学习后,有必要开展硬件与软件这两个大方向的分流,让学生自主选择感兴趣的内容,通过双向选择提高课程效率。

同时,多参考工科优势高校课件,引入慕课、雨课堂等先进教学方法,不断更新教学手段。通过多种渠道将整个学科体系紧密连接在一起,让学生切实感受产业发展的脉络,跟紧电子设计产业的时代步伐。

(二)提升学生动手能力,搭建实践平台

电路设计课程不能只是基础与理论,同时还要求学生有较强的实践能力。开设的相关实验课,围绕电路设计、版图设计、封装测试等方面展开。

电路设计能力即电路分析能力。在设计实验内容的过程中,从基础的放大器电路开始,实验内容由易到难,同时在这一过程中,规范设计流程,让学生养成良好的设计习惯[6]。在实验开始之前,引导学生对实验原理和实验内容进行预习,结合书本运用电路理论计算和分析,预测实验结果,再通过实验,验证设计的电路是否功能正确,以达到设计类实验的教学目的。传统方法中学生一味地按照实验教材上的实践模式进行操作,学生不仅难以解決实践问题,创新思维还受到了限制。同时规划2人为一个团队,为学生创造自主学习、团队讨论的学习氛围。团队人数不宜过多,避免出现部分学生出工不出力的情况。

(三)加强区域合作,打造产学研一体模式

武汉作为国家重点存储器基地,背靠长江存储芯片大型芯片制造厂及其他众多的芯片设计企业,拥有得天独厚的产业优势。2018年以来,中西部地区集成电路行业规模有了很大的增长,有3个城市进入了国家前十的行列。而在这三个中西部城市中,尤以武汉2018年增长速度最为突出,并且在2018年武汉集成电路设计销售额51.04亿元,跻身全国十大集成电路发展规模城市[3]。学院正可以利用这一“地利”联合各大高校、企业,建设一个集培训、设计、产业化为一体的区域共享型人才培养实践平台,达成多方合作,集中力量推动集成电路设计行业的发展[7]。

(四)建设优秀学科队伍及师资队伍

“唯SCI论文”对中国的芯片行业造成了巨大的伤害。虽然目前已经推出了“集成电路”一级学科,但短时间内“唯SCI论文”考核标准积重难返,为了防止材料的渗透,出现换汤不换药的结果,集成电路设计学科不仅需要与电子材料划分界限,而且需要抓紧拟定单独的评价标准,可参考CCF那样把行业顶会如ISSCC、CICC、RFIC、ISCAS推上去,期刊方面重点提升IEEE/ACM旗下的期刊档次。专业建设与学科建设,归根结底是师资队伍的建设,电信学院不缺电路理论水平高的教师,但工程实践能力与产业化水平仍显不足。在此情况下,需针对性招收一些有流片经验的博士。同时,学院可以聘请业界资深工程师进行授课,选派年轻教师去优势高校进修学习、去企业进修,达到新工科产学合作综合改革的目的。

五、结语

新工科的确立对集成电路设计课程体系的建设是机遇,也是挑战。在这个过程中,整合现有学科与教师资源,借助地区优势,从二级学科开始逐步建立和完善集成电路设计课程体系,乃至产学研并重的人才培养基地,对学院集成电路设计专业的发展具有重要意义。

参考文献

[1]教育部.关于支持有关高校建设示范性微电子学院的通知[EB/OL].(2015-07-30)[2020-08-22].http://www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s5664/moe_1623/s3845/201507/t20150728_196321.html.

[2]工信部.关于政协十三届全国委员会第二次会议第2282号(公交邮电类256号)提案答复的函[EB/OL].(2019-10-08)[2020-08-22].https://www.miit.gov.cn/zwgk/jytafwgk/art/2020/art_b8ed4ed015df4129a95167e74c81a21f.html.

[3]魏少军.迎接中国集成电路设计业的难得发展机遇[J].中国集成电路,2019,28(Z1):10-16+42.

[4]教育部.国务院学位委员会 教育部关于设置“交叉学科”门类、“集成电路科学与工程”和“国家安全学”一级学科的通知[EB/OL].(2020-12-30)[2021-01-23].http://www.moe.gov.cn/srcsite/A22/yjss_xwgl/xwgl_xwsy202101//t20210113_509633.html.

[5]吕辉,徐鹏,姚育成,等.湖北地方高校关于集成电路产业人才培养模式的探索[J].科教文汇(上旬刊),2020(8):2-4+23.

[6]张彩红,许宏山,虞春生,等.创新型人才培养视角下的高校实验室发展路径[J].实验技术与管理,2013,30(7):188-192+197.

[7]胡蔓,朱德建,冉栋刚,等.实验技术队伍能力提升路径研究与实践[J].实验技术与管理,2020,37(4):39-43.

Exploration on the Construction of the Undergraduate Major of Integrated Circuit Design

LI Da-wei, LIU Cong, CHEN Kun, ZHU Cui-tao

(Department of Electronics and Information Engineering, South Central University for Nationalities, Wuhan, Hubei 430074, China)

Key words:  integrated circuit design; intersection; problems; discipline construction

集成电路设计与集成系统范文第5篇

系统方案设计要求

调查分析

对于一个单位的计算机系统建设,首先要进行详细的调查分析,以书面的形式列出系统需求,供该单位的有关人员讨论,然后才能确定系统的总体设计内容和目标。

设计目标

这是系统需要达到的性能,如系统的管理内容和规模,系统的正常运转要求,应达到的速度和处理的数据量等。

设计原则

这是我们设计时要考虑的总体原则,它必需满足设计目标中的要求,遵循系统整体性、先进性和可扩充性原则,建立经济合理、资源优化的系统设计方案。下面我们分别逐个进行讨论:

先进性原则

采用当今国内、国际上最先进和成熟的计算机软硬件技术,使新建立的系统能够最大限度地适应今后技术发展变化和业务发展变化的需要,从目前国内发展来看,系统总体设计的先进性原则主要体现在以下几个方面:

·采用的系统结构应当是先进的、开放的体系结构;

·采用的计算机技术应当是先进的,如双机热备份技术、双机互为备份技术、共享阵列盘技术、容错技术、RAID技术等集成技术、多媒体技术;

·采用先进的网络技术,如网络交换技术、网管技术,通过智能化的网关设备及网管软件实现对计算机网络系统的有效管理与控制;实时监控网络运行情况,及时排除网络故障,及时调整和平衡网上信息流量;

·先进的现代管理技术,以保证系统的科学性。 实用性原则

实用性就是能够最大限度地满足实际工作要求,是每个信息系统在建设过程中所必须考虑的一种系统性能,它是自动化系统对用户最基本的承诺,所以,从实际应用的角度来看,这个性能更加重要,为了提高办公自动化和管理信息系统中系统的实用性,应该考虑如下几个方面:

·系统总体设计要充分考虑用户当前各业务层次、各环节管理中数据处理的便利性和可行性,把满足用户业务管理作为第一要素进行考虑;

·采取总体设计、分步实施的技术方案,在总体设计的前提下,系统实施中可首先进行业务处理层及管理中的低层管理,稳步向中高层管理及全面自动化过渡,这样做可以使系统始终与用户的实际需求紧密连在一起,不但增加了系统的实用性,而且可使系统建设保持很好的连贯性;

·全部人机操作设计均应充分考虑不同用户的实际需要;

·用户接口及界面设计将充分考虑人体结构特征及视觉特征进行优化设计,界面尽可能美观大方,操作简便实用。

可扩充、可维护性原则

根据软件工程的理论,系统维护在整个软件的生命周期中所占比重是最大的,因此,提高系统的可扩充性和可维护性是提高管理信息系统性能的必备手段,建议做法如下:

·以参数化方式设置系统管理硬件设备的配置、删减、扩充、端口设置等,系统地管理软件平台,系统地管理并配置应用软件;

·应用软件采用的结构和程序模块化构造,要充分考虑使之获得较好的可维护性和可移 植性,即可以根据需 要修改某个模块、增加新的功能以及重组系统的结构以达到程序可重用的目的;

·数据存储结构设计在充分考虑其合理、规范的基础上,同时具有可维护性,对数据库 表的修改维护可以在 很短的时间内完成;

·系统部分功能考虑采用参数定义及生成方式以保证其具备普通适应性; ·部分功能采用多神处理选择模块以适应管理模块的变更; ·系统提供通用报表及模块管理组装工具,以支持新的应用。

可靠性原则 一个中大型计算机系统每天处理数据量一般都较大,系统每个时刻都要采集大量的数据,并进行处理,因此,任一时刻的系统故障都有可能给用户带来不可估量的损失,这就要求系统具有高度的可靠性。提高系统可靠性的方法很多,一般的做法如下:

·采用具有容错功能的服务器及网络设备,选用双机备份、Cluster技术的硬件设备配置方案,出现故障时能够迅速恢复并有适当的应急措施;

·每台设备均考虑可离线应急操作,设备间可相互替代; ·采用数据备份恢复、数据日志、故障处理等系统故障对策功能; ·采用网络管理、严格的系统运行控制等系统监控功能。

安全保密原则

一个用户的数据相当一部分就是该用户的用户秘密,尤其是政府部门的一些机要文件、 绝密文件等,是绝对重要的数据,因此安全保密性对办公自动化系统显得尤其重要,系统的总体设计必须充 分考虑这一点。 服务器操作系统平台最好基于Unix、NT、OS2等,数据库可以选 Informix、Oracle、Sy base、DB2等,这样可以 使系统处于C2安全级基础之上。采用操作权限控制、设备钥匙、密码控制、系统日志监督、数据更新严格凭证等多种手段防止系统数据被窃取和纂改。

经济性原则

在满足系统需求的前提下,应尽可能选用价格便宜的设备,以便节省投资,即选用性能价格比优的设备。总之,以最低成本来完成计算机网络的建设。

网络系统方案

网络操作系统及数据库方案

·网络操作系统方案

网络操作系统的选用应该能够满足计算机网络系统的功能要求、性能要求,一般要做到 网络维护简单,具有高级容错功能,容易扩充和可靠,具有广泛的第三方厂商的产品支持、保密性好、费用 低的网络操作系统。

·网络数据库方案 这包括两方面的内容:即选用什么数据库系统和据此而建的本单位数据库。它们是信息系统的心脏,是信息资源开发和利用的基础。目前流行的主要数据库系统有Oracle、Informix、Sybase、SQL Server、DB2等,这些数据库基本上都能满足以上的要求。根据我们的经验,对于UNIX操作系统,在数据库的稳定性、可靠性、维护方便性、对系统资源的要求等方面,Informix数据库总体性能比其他数据库系统好;而在 Windows NT平台上,SQL Server与系统的结合比较完美。而在建立数据库时,应尽量做到布局合理、数据层次性好,能分别满足不同层次的管理者的要求。同时数据存储应尽可能减少冗余度,理顺信息收集和处 理的关系。不断完善 管理、符合规范化,标准化和保密原则。

网络服务器方案

网络服务器的选用主要应考虑速度、容量和可靠性三方面,它们应满足系统的设计要求 。速度和容量比较直观,可靠性方面的内容较多,包括自动恢复、多级容错、环境监视等。同时应考虑网络服务器UPS的选用。

网络工作站方案

网络工作站可以选用名牌机、品牌机和兼容机。目前名牌机和品牌机只有较高档次的品种,基本都在P586/166以上,根据实用和经济的原则,也可以选用较低档次的兼容机。还可以选用无盘和有盘工作站,并考虑是 否配备打印机等。总之,做到适当考虑长远发展而又经济实用。

系统结构方案

这一部分是系统设计的中心环节,目前的结构基本上都是总线结构与星形结构结合起来的典型结构,可以归纳成如下图所示的拓扑结构。(编者按:由于幅面有限,略去部分图片)这样的结构可以说是当前组网的通用形式,它具有结构简单、可靠性高、系统稳定性好 的特点。从传输技术的角度讲,它实际上是采用了一种叫MAC对MAC的帧交换技术,充分利用大容量动态交换带宽。同时在多个节点间建立多个通信链路,最大限度地减少网络数据的帧转发延迟。并利用虚拟网络技术动态调整网络结构,提高网络资源利用率。基于产品的专用网管系统更为网络系统的实时维护提供了强有力的工具。虽然系统结构简单,但是它却充分利用了交换式网络技术来解决通信阻塞的问题,从而避免了Ethernet、FDDI的通信竞争问题。另外,由于建网以后整个网络的性能基本上归到服务器身上,所以在以后 的网络升级中,增加服务器处理能力即可(包括服务器升级或增加服务器数量)。

综合布线方案 综合布线也叫结构化布线,一般分为集中式网络配置和分散式网络配置两种;前者即把全部网络设备(包括 HUB、服务器、UPS等)都集中放置在中心机房,各子系统的综台布线线缆最后都集中到中心机房的主配线间,这也是标准的综合布线方法。它具有以下优点:

1.系统网络整齐美观,易于管理和维护; 2.系统网络易于调整;

3.网络设备可实现零冗余,充分发挥系统设备的速度; 4.系统安全性好。

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