2022-12-15 00:54来源:m.sf1369.com作者:宇宇
双核处理器。4GB内存。五六百元的独立显卡。加上24或者27寸的显示器就足够了。电源300瓦就足够。
设计了很多电路,感觉最基本的电路知识和模电知识非常重要。
好多东西学过了,都只当做书本知识来记,没想过如何应用,实际工程中真正碰到了才明白原来当初学这东西是这么个作用。比如电路中RCL电路的特性,比如模电中三极管的应用和运放的应用,都很有用。还有就是经验很重要,好多电路,第一次搭建、调试的时候很费劲,但是做过一次就好了,以后再碰到类似的电路就熟练得多。所以每搭建、调试一块新的电路都要尽量把它弄懂弄通,每一个元件的作用,输入、输出关系等等。调的电路多了,以后经验就越来越丰富,工作起来也就越得心应手。对于初学者,常常会面对一个电路一头雾水无从下手,别急,要有耐心,多想多问。好多问题你没遇到过就根本搞不明白怎么回事,但是一旦懂了,它就变得很简单,从此再也不会找你麻烦。多动手也很重要,不要只对着图纸或者资料上的电路看,好多电路要亲自调试一遍才弄得懂。不要怕麻烦,多动手多实践,做得多了经验就多了。硬件工程师往往就是这样,经验越多越值钱。总之努力吧,做这行蛮有意思的。呵呵。。。
一般是电子电路设计,一般会用到EDA工具,比如POWERPCB PROTEL什么的,一般也会用到单片机\DSP\FPGA什么的. 有时候还会做做维修. *_*
两个都不是一个研究所,电子所主要搞通信和信号处理方面的,微电子所主要有微电子集成电路设计和半导体器件工艺方面的,一点都不一样,你要干嘛,考研?
我来自西北工业大学计算机学院微电子学研究所,现在是微电子学研究所的研一学生,专业方向是数字集成电路设计。在研一上学期,初步掌握了数字集成电路后端综合设计方法,本篇学术素养课程报告主要讨论在实现后端流程时的方法、经验、以及相关的感悟。 一般而言,软件工程师的需求量和硬件工程师的需求量是10:1,也就是说硬件工程师需求量远小于软件工程师,硬件工程师中又分为模拟和数字两大类,模拟集成电路设计主要包括ADC、DAC、PLL等,数字集成电路设计则更偏向于实现特定功能的芯片,如CPU、GPU、MCU、MPU、DSP等。 事实上,发展到现阶段,数字集成电路的设计方法已经在EDA工具的帮助之下十分类似于软件开发了,典型的数字集成电路开发一般为以下步骤: 1、根据需求,自顶向下设计电路模块,明确该数字系统需要实现什么功能,再具体细分到各个功能模块。此时的设计图形式一般为模块框图,使用visio或其他绘图软件实现。这个环节较为松散,但十分重要,因为根据需求设计大的模块和指标时,必须要结合实际情况,否则到后期会经历无限次返工甚至无法达到预定指标。一般由德高望重,经验丰富的工程师进行总体设计。 2、定义好各个模块之后,接下来就是具体实现各个模块的功能。因为硬件描述语言的存在,我们可以很轻易的通过硬件描述语言来“写”出模块的实现方法,在本次实验中,我使用的是Verilog HDL。具体代码的复杂程度和模块的复杂程度有关,我在这次实验中采用的是“八位格雷码计数器”电路设计。 3、完成“八位格雷码计数器”的Verilog代码后,需要对该设计进行“前仿真”。所谓前仿真,主要是为了验证代码是否描述正确,是否真正实现了所规划的功能。一般使用modelsim软件进行仿真,仿真成功进入下一阶段,不成功则需要返回修改代码。 4、前仿真成功后,已经有了功能正确的Verilog设计代码,此时可以将代码下载到FPGA板上进行验证(Quartus,JTAG),验证成功则证明此设计正确无误。对于某些集成度要求不高且时间非常紧张的数字电路设计项目,可以直接使用FPGA来实现芯片功能。显然,FPGA这种通用器件是不能满足高集成、低功耗、专用性高ASIC设计需求的,只能用于较为简单和粗犷的设计。 5、接下来进入后端流程。这时需要专用的服务器以及价格高昂的EDA工具支持。这也是为什么硬件设计入门较难的原因之一,如果一个没有接触过软件编程的有志青年立志做软件工程,一般一台电脑,一本书就够了,最多再买个正版编译器(VS,Eclipse,DW等),但是要做硬件电路设计,一台电脑一本书最多画画PCB。要做最核心的部分,必须使用功能强大的服务器和价格昂贵的EDA工具,因为普通的PC电脑负担不起“后端综合”的工作需求。而且大量linux下的复杂操作也会使人望而却步。 6、准备好后端平台后,就可以将“八位格雷码计数器”放到平台里,这时马上需要考虑的问题是使用什么元件库以及什么工艺?因为同样一个与非门,不同元件库有不同实现细节,MOS管细节可能都大相径庭,另外还要考虑工艺,这些工艺的文件来自于相关厂家(TSMC,CSMS等),这也是个人无法做后端的原因之一——因为你几乎不可能以自己的名义向台积电商量工艺库文件,毕竟作为一个涉世未深,无钱无术的初学者,你是无法充满自信的和人数上万、资金上亿的工艺厂签合同的。经过精心筛选后(更多情况下是没得选),确定你想使用的工艺。在本次实验中,我使用的是实验室学长改良过的元件库,以及TSMC 0.18um工艺,EDA工具为Cadence IC 614。 7、经过一系列配置之后,“八位格雷码计数器”已经成为了一个庞大的工程文件,我建议采用TCL脚本文件进行配置。然后就可以进行RTL级综合。所谓RTL级综合,实际上是指将Verilog代码“改写”为综合工具(我使用的是Encounter)所能识别的Verilog代码。通俗的讲,这个类似于将“文言文”翻译为“白话文”,也类似于C语言中的“编译”,即将高级语言翻译为汇编代码。当然,理论上可以直接写出RTL级代码,但这就和直接写汇编语言一样,复杂程度不言而喻。 8、RTL级综合完成后,接下来将RTL Verilog导入Encounter进行真正的后端综合。导入RTL代码后,还需要说明标准单元库的LEF文件,并定义电源和地的线名。此时需要一个MMMC config配置,流程繁杂,主要是配置相关文件和器件状态(TT、SS、FF等)。 9、完成导入配置,接下来是芯片布局设计,即Floorplan。Floorplan需要设置一些基础参数,如芯片的长宽(面积),留给管脚的空间,芯片利用率等。长宽比建议为0.2-5,复杂电路利用率0.85,一般电路利用率0.90,简单电路利用率0.95。 10、POWER计算,以此为根据布置电源线路,主要为ring和stripe。例如,某数字电路芯片功耗为55mW,增加冗余量到2倍左右,设计为100mW,按照1.8V供电,电流约为60mA,也就是总电源线为60u,如果每条线10u,则六条电源线,两侧各一条,中间四条。Encounter中有专门的布线配置器。布线之后,可以先Apply,然后撤销反复尝试。 11、布置IO管脚。如果提前没有导入IO,可以重新导入(TCL),也可以自行调整。 12、Pre-Place,因为Verilog中往往有很多的module,每个module对应一个布局模块,布局时应当注意一些布局原则。布局时一般通过简单的拖动就可以。“八位格雷码计数器”因为只有一个module,因此不需要复杂的布局。 13、布局是一个不断修改和改进的过程,Pre-Place之后进行Place,之后进行之后Post-Place。Place之后,需要进行时钟树综合(CTS),时钟树综合的目的是为了让每个信号都在约束的时间内传输到下一个时序单元,否则会对芯片的主频产生影响(主频是在设计前就定下来的指标),然后在Post-CTS对不符合时钟约束的部分进行布线调整。 14、布局之后进行布线,即Route,对于特殊还布线需要进行SRoute,然后进行Post-Place,这些步骤某种程度上都是“点按钮”和“配参数”,但后端综合时一定要有清醒的头脑,必须知道为什么要点这些按钮,以及该配置什么参数。 15、布局布线经过多次迭代,IO管脚配置好后,可以Fill全图,用各层金属覆盖未使用的区域。单个“八位格雷码计数器”因为结构简单,芯片未覆盖区域较大。 16、至此,Encounter内的后端综合就完成了,可以导出(export)成GDSII格式的网表,以及为了做DRC,LVS检查,也需要“Netlist”成schematic(电路原理图)的格式。 17,将后端综合的GDSII文件导入(Stream in)到Virtuoso里。Virtuoso是一个用于模拟集成电路设计的软件。将GDSII文件导入该软件主要有两个目的,一是可以在Virtuoso里做“后仿真”,验证经过后端综合的一系列流程之后,概念芯片是否能满足设计需求,此时的仿真就已经考虑到了延时,电阻,功耗等实际存在的问题,如果仿真时出现了问题,需要进行返工修改,必要时要重新布局布线。当“后仿真”通过后,还要对该芯片进行DRC和LVS检查,DRC是查看是否满足所选工艺的要求,因为在实际情况下,一些理论上的值是不现实的,比如过细的线无法生产,栅极间的距离过短可能会导致短路,导线和各金属层之间的电容会影响电路功能等。LVS是比较layout和Schematic之间的拓扑关系是否不一致。二是可以方便以后做数模混合芯片设计时进行混合设计,因为模拟集成电路的是直接在Virtuoso中进行的,两者最后结合在一起,就可以进行数模混合集成电路设计。 18、进行完检查之后,就可以与工艺提供厂家联系进行加工了,如TSMC。一般加工需要跟上企业的业务流程。大约经过1月左右,芯片加工完成,然后进入测试环节。焊接,试验,验证芯片指标,以及提出改进方案。 至此,一个数字集成电路从概念到实物的整个流程就完成了,每一步都值得研究和回味,从二四译码器到复杂的CPU,其流程是基本一样的。经过研一上一个学期的学习,我也基本掌握了这个流程。以后会更加努力的在本专业方向继续前进,培养核心竞争力。
既然是电子科学与技术专业,下面就夲人的经验介绍一些常用的软仵
第一种,word下的一个图形绘制插件,叫viso,该插件的特点是画一些几何图形非常的方便,众所周知,学习电子专业的人经常需要绘制一些电路系统的框图,此时用viso插件非常的方便,可以说是谁用谁知道,大家不妨下载一试,夲人是屡试不爽啊!
第二种,Multisim电路伤惪软件
学习电子专业的同学,经常为准备一些电学实验之烦而伤透脑筋,这款软仵就能很好的解决这个问题,该软仵具备强大的电路伤真功能,只要将实验电路在软仵平台上搭建起来,然后运行该软仵,电路就会象实物一样启动工作!效果跟真实情境一模一样,因此,该款软件更适合高校教师运用到课堂教学中去,尤其是在讲授模拟电子技术和数字电子技术时,应用该软仵来伤真电路,测试相关数字芯片的功能,可以达到功半事倍的绝佳效果!
第三种,电路设计软件protel99
我们设计的电路,在成为成型的电路板之前,必须要生成pcb图,否则不可能交付工厂成批量生产,protel软件就是专用于生成pcb图的专业电路设计软件,是电子专业人员必须掌握的软仵之一!
第四种,单片机编程及i殳计相关软件
1.单片机编程软件keil
该软件由德国keil公司推出,其是一款集单片机代码编辑,编译,仿真于一体的综合平台,其最终能够生成hex文件,该类型文件可以直接烧录至单片机的存储器,cpu可以直接运行并执行该文件
2.Proteus仿真软仵
在设计单片机电路时,我们经常需要调试系统的软硬件,这个时候,我们就可以采用Proteus和keil联调的办法对整个系统进行调试与测试,从而省去了用实物来搭建调试电路的麻烦!
以上就是笔者在学习电子专业课程中所用到的软仵,可能不是很全面,时代在进步,科技在发展,更加先进,更加方便快捷的工具软件一定会层出不穷,夲文没有提到,点到的软仵,还请广大的专业读者不吝贝易教,提供给我们,以期共同提高,共同进步!
序号 专业 级别
1 信息与计算科学 国家级
2 车辆工程 国家级
3 电气工程及其自动化 国家级
4 电子科学与技术 国家级
5 集成电路设计与集成系统 国家级
6 计算机科学与技术 国家级
7 工商管理 国家级
8 财务管理 国家级
9 国际经济与贸易 省级
10 社会学 省级
11 医学信息工程 省级
12 数字媒体技术 省级
13 智能科学与技术 省级
14 网络空间安全 省级
15 数字媒体艺术 省级
机电一体化和电气自动化的区别是:就业方向不同,专业方向不同,课程不同等等。
1、机电一体化
就业方向:可在机械制造业从事机电一体化设备的设计、制造、调试、维护及计算机控制系统应用等方面的技术及管理工作,能够从事机电工程师、工艺师、数控机床技师、检测、维修、管理及销售等工作。
2、电气自动化技术
这个专业有很多的专业方向
(1)电气技术方向
本专业毕业生适合从事电气自动化技术专业领域的工程设计、制造运行、实验分析、维护、维修、安装、调试、销售及管理等方面的技术工作。
(2)电气绝缘与电缆方向
可在电气设备绝缘及电缆制造行业从事产品的工程设计、制造运行、实验分析、安装、维护、调试、销售及管理等工作,可在电力和通信系统从事运行维护方面的技术工作和管理工作。
如果通俗地讲:
机电一体化,去厂矿多,去生产性企业多。就业面相比电气,要宽点。
电气自动化,去电力行业多。
要知道两者专业上的区别,最好的办法是看课程。
二、主干课程
主要课程:机械制造基础、液压与气压传动、机械系统设计、数控技术、工程测试与信息处理、机电传动控制、单片机原理及应用、机电一体化系统设计、可编程控制器及应用、微机接口技术、机械制造技术、CAD/CAM技术、计算机控制技术等。
电工基础、电子技术、机械制图与CAD技术、机械设计基础、自动控制原理、电力电子技术基础、单片机原理与应用、电气测试技术、电子电路CAD技术、工厂供电、现代电气控制技术、电力系统继电保护、可编程序控制器及应用、电机与拖动、电力电子电路分析与仿真、变频器应用技术、过程控制与自动化仪表、计算机控制技术。
电工基础、电子技术、电磁场、电机学、电力电子技术、单片机原理、电气测试技术、电力工程基础、电介质化学、电介质物理、电气绝缘测试技术、电力电缆设计原理、光电传输原理、电缆材料与电缆工艺原理等专业基础课和专业方向课程。
3、从课程设置来看,我们基本上就能看出两者的大致区别了:
(1)机电一体化学的比较杂, 机械知识相对电气自动化要学的多。
(2)电气自动化专业度更高,以电学基础及自动控制为主。主要是从电路 磁场角度 以及控制方面来学。
(3)两个专业对物理、数学的要求都比较高。所以物理、数学好的同学,可以考虑学。
(4)要说明的是,电气自动化的方向很多,不止上面两种,比如还有偏向于自动化方向的专业
先明确是数字方向还是模拟方向,这两者相差还是蛮多的,
不知道的你教育背景如何,从最基本的说起
首先模电,数电这两门基础课程要学,
模电的参考书建议童诗白的《模拟电路》或者康华光的,数电建议闫石的《数字电子技术基础》
其次刘恩科的《半导体物理》必读,
模拟集成电路设计有三本圣经必读,paul gray的《analysis and design of analog integrated ciucuits》,拉扎维的《模拟CMOS集成电路设计》,P.E.Allen《CMOS模拟电路设计》,这些都建议买英文原版,
数字集成电路,Jan M·Rabaey的《数字集成电路——电路、系统与设计》,另外要看一些verilog和VHDL方面的书,这些都选择很多了。
Cadence和Hspice的说明书,网上下载一份电子版就好了。
其他补充:集成电路工艺流程,黑斯廷斯的《模拟电路版图的艺术》
推荐一本书叫《电子设计从零开始》,不过不是特别的全,前面的简单元器件没什么问题,不过有些特殊元器件就没有了.从这两本好书中学到电子元件及基本电路知识的:《电子元器件应用进阶》,作者——本书编写组,责任编辑刘深;《零起步轻松学——电子电路》,主编——蔡杏山,易电工作室编著,万华清主审。