集成电路案例范文

时间:2023-11-01 16:58:36

集成电路案例

集成电路案例范文第1篇

法院针对双方的争议焦点进行了详细论述,这些论述从专业的角度看,完整、细致地诠释了集成电路布图设计专有权保护的“中国标准”,将成为今后指导业界人士的重要原则。

随着电子信息产业高速发展,集成电路作为微电子技术的核心日益成为各国经济发展和国际贸易关注的热点,相关法律保护制度也在世界各国建立起来。我国于2001年10月1日开始以专门法的形式建立了集成电路布图设计知识产权保护制度。经过十余年的发展,集成电路布图设计权渐渐为业内人士所认知,在我国境内也发生过多起由此权利引发的争议。近期知名的一例便是2014年9月23日,由上海市高级人民法院作出终审判决的“钜锐案”。

该案系上海市首例集成电路布图设计纠纷案,经由该案所确立的集成电路布图设计专有权侵权案件认定标准,将对今后人民法院审理类似案件给予指引和参考。同时,也将对我国集成电路产业的健康发展产生深远影响。

法律意义解读

1.该案合理划分了集成电路布图设计独创性的举证责任。

根据我国2001年颁布实施的《集成电路布图设计保护条例》第4条,受保护的布图设计应当具有独创性,这也是各国立法和TRIPS协定等有关国际条约对集成电路布图设计专有权客体的要求。据此,判定集成电路布图设计专有权侵权是否成立,关键就在于对涉案布图设计独创性的判断,这是判定侵权是否成立的前提。

法院认定权利人应对其拥有的布图设计具备独创性主张承担举证责任,其获得的《集成电路布图设计登记证书》可视为所创作的布图设计具备独创性的初步证据,由其穷尽相关常规布图设计来证明本公司的布图设计属于非常规设计,不合理也不可能。被指控侵权的案件当事人应对其辩解主张举证,即对权利人的布图设计不具备独创性特征或属于常规设计承担证明责任,否则应承担举证不能的后果。

这一举证责任分配具有充分的法理基础,也更有利于鼓励权利人积极运用法律手段维护其合法权益。

2.该案树立了集成电路布图设计专有权侵权判定的严格标准。

我国《集成电路布图设计保护条例》第30条对复制集成电路布图设计专有权的侵权行为及其法律责任作出了规定,即未经布图设计权利人许可复制受保护的布图设计的全部或者其中任何具有独创性的部分的,行为人必须立即停止侵权行为,并承担赔偿责任。但在案件审理实践中,究竟如何认定集成电路布图设计侵权行为一直是个难点,而认定标准不统一,易于产生同案不同判的结果,导致法律适用上的不统一。

该案中,在对比分析两个集成电路布图设计是否相同或实质性相似时,法院明确采取了严格标准。将在集成电路布图设计中的具有独创性的部分,与该部分在整个布图设计中所占比例以及所发挥的作用大小进行了细致区分,认为即便被非法复制的部分在整个布图设计中所占比例很小,或者属于非核心部分,只要该部分具有独创性,即应认定侵权成立。

这种认识充分考虑到了布图设计不同于著作权意义上的文字艺术作品的实质,即集成电路布图设计由多个电子元件及连线组成,实现某种电子功能,不表现思想。布图设计的表现形式受诸多因素的影响和限制,创新空间有限,故而具有独创性的部分虽然不属于核心部分或占比很小,但对于实现整体功能也是不可或缺的。集成电路布图设计专有权侵权判定标准的树立,以及本案被最高人民法院确认为集成电路布图设计典型案例或指导性案例,将为法院处理类似案件提供借鉴和参考,有助于审判人员准确适用法律,维护法律适用的统一性。

对产业发展的影响与启示

1.促进行业自律,有利于优化我国集成电路产业发展的知识产权环境。

发达的集成电路产业离不开有力的知识产权制度保障。与美国集成电路产业雄踞全球相应的是,它在全世界最早(1983年)建立起严格的成熟的知识产权保护制度。日本同样如此。这一案例经由最高人民法院认可为指导性案例,它所确立的严格标准,将对集成电路企业产生警示作用。要求相关企业加强自律,进一步规范布图设计创作活动,尊重知识产权,提高保护知识产权的意识和能力,从而从整体上改善和优化产业发展的知识产权环境。

2.形成倒逼机制,有利于推动我国集成电路产业增强自主创新能力。

《中国制造2025》在着力推动突破发展的十大重点领域中将集成电路及专用装备放在第一位,凸显了在新一轮产业和科技变革竞争日趋激烈的今天,集成电路产业所具有的前所未有的战略地位,也反映了我国加快发展集成电路产业的迫切性。就国际产业竞争力而言,与发达国家相比我国集成电路产业明显处于劣势,目前约80%的芯片仍不得不依赖进口,2014年芯片进口使用外汇超过2100亿美元,成为单一产品进口最大的用汇领域,而高端芯片即使高价也买不到,如近期美国商务部即以涉及国家安全为由决定禁止向我国出售超算芯片。

按照本案确立的标准来认定侵权,对于初步发展阶段的我国集成电路产业而言几近“苛刻”,但这恰恰反映了我国加快实施创新驱动发展战略所提出的“实行严格的知识产权保护制度”的要求 。而且,也只有采取这种严格的标准,才能倒逼我国集成电路产业将发展的基点建立在增强自主创新能力、掌握关键核心技术知识产权之上。

3.指导合理利用行为,有利于促进企业依法有效运用知识产权。

当前,集成电路技术更新换代周期越来越短,合理利用他人创新成果现实意义凸显。采取似乎过于严格的侵权认定标准,在促使我国集成电路企业加强研发投入,增强自主创新能力的同时,也对利用他人在先成果的行为提出了更高要求。欲借助他人之力实现快速赶超,而避免被指控侵权,企业应自觉提高有效运用知识产权的能力。

集成电路案例范文第2篇

税目8534“印刷电路”及归类

“印刷电路”(又称印刷线路板),是指在制造电路板时,仿照印刷业中的制版方法,先画出电子线路图,再把线路图蚀刻在覆有铜箔的绝缘板上,然后把不需要的铜箔部分蚀刻掉,只留下导通的线路,这样,电子元件就通过铜箔形成的电路连接起来。其按层数可分为单面印刷电路、双面印刷电路及多层印刷电路。

大型计算机和导航系数等需要采用层数较多的(多达20层以上)的印刷电路,而一般的电子手表、收音机、收录机和电视机等采用单面或双面印刷电路。

在归类中,“印刷电路”属于税目8534的商品。根据税目条文注释,可以简单归纳如下,“印刷电路板”是在覆铜板上印刷电路,通常这类电路上备有孔眼、未装有机械元件或电气元件,其本身不能成为一个独立的电气元件。若在印刷电路板上装有或接上机械元件或电气元件(如半导体二极管、三极管、集成电路等),则不能视为税目8534所指的印刷电路,这些电路应分别按照零件的归类原则来进行归类,即视具体功能,按功能电路板归类。

归类案例:“电子线路板”

该产品为四层线路板,其板上安装了部分接插座,以及预留了部分供安装接插座用的孔眼,没有安装电子元器件,用于通信基站控制箱连接其他电路板电路导通用。

归类解析:参照税目8534条文注释,印刷电路可备有孔眼或配有非经印刷的连接元件,用以安装机械元件或连接非印制的电气元件。由于该产品符合税目8534的商品范畴,因此,该“电子线路板”应归入税号85340010。

税目8542“集成电路”及归类

集成电路(简称“IC”),是利用半导体工艺、膜丁艺,将电路所需的元件、器件和互连线集成制作在同一基片上,并按电路要求相互连接起来,使其成为具有一定功能的电路。它是继电子管、半导体器件之后出现的电子器件,广泛应用于各类电子产品中。

集成电路按制作工艺不同,可分为单片集成电路、混合集成电路和多芯片集成电路。“集成电路”属于税目8542的商品。根据税目8542条文注释,可以将其简单归纳为,“集成电路”是一块由完全不可分割的组合件组成一个独立单一的电气元件,而非“电路板”或“分立元件”。

归类案例:“SIM模块”

“SIM模块”为用户身份识别模块。是一种集成电路芯片产品,采用集成电路制造工艺而制得,外面接有接触铜片(但未安装在板卡或其他载体上),为32K模块,具有数据存储功能,可进行数据处理和运算,可以根据使用需求写入应用程序。模块可作为智能卡片上的芯片,应用于手机、传真机、扫描仪等通讯设备和办公自动化机器。

归类解析:该“SIM模块”是利用半导体工艺而制得的产品,符合税目8542的商品描述,属于税目8542的商品范畴。参照其具有数据存储、处理和运算等功能,该“SIM模块”应归人税号85423100。

税目9032“电路功能板”及归类

“电路功能板”是在税目8534的印刷电路板上装有或接上机械元件或电气元件(如半导体二极管、三极管、集成电路等)并构成有一定功能的线路板。

在海关商品归类中,“电路功能板”没有具体税号,其归类主要根据第十六类注释二的零件归类规定,视其具体功能,按机器的零件进行归类。

例如:“洗碟机用线路板”,应按洗碟机零件归入税号84229010。

“对讲机用线路板”,应按对讲机零件归入税号85177040。

此外,必须注意的是:若“电路功能板”是带有控制功能的,则应归入税目8537或税目9032:具有“非自动控制功能的电路功能板”(即开环控制电路的)应归人税目8537项下;具有“自动控制功能的电路功能板”(即闭环控制电路的)应归人税目9032项下。

归类案例“电路板”

该“电路板”上装有电气元件,元器件主要由电阻、电容、电感晶体管、集成电路、插头座等组成。其功能为电视信号接收及其视频处理。

集成电路案例范文第3篇

关键词:555集成电路;工作原理;电路分析

浙江省教育改革走在全国前列,从2014届开始,通用技术中的《电子控制技术》作为高考的选考内容,这对于全省通用技术教师教学来说是个严峻的挑战。大多数教师不是电子技术专业出身,有些从物理教师转行过来,更甚的是从生物、化学、文科等教师中转行过来,对电子技术专业知识相当的匮乏,且现使用的苏教版《电子控制技术》教材,没有经过教学实践检验,所以教材中有些错误的内容没有订正。这样情况下,我们有必要对555集成电路有全面的正确认识,并能分析其在电路中的工作原理和实际应用。

一、555集成电路命名规则和常见封装形式

555集成电路芯片的生产厂家众多,常见的有NE555、CA555、MC7555、CB7555.那它们的命名规则是怎样的呢?

如果用TTL工艺制作的称为双极型集成电路,用CMOS工艺制作的称为CMOS集成电路。所有双极型集成电路型号最后3位数码都是555;所有CMOS产品型号最后4位数码都命名为7555;如果一个芯片上集成两个555并共用一组电源叫双定时器。双极型双定时器产品命名为556;CMOS双定时器命名为7556。双极型和CMOS型555定时器的功能和外部引脚的排列完全相同。

双极型的555集成电路工作电压为4.5V―15V,第3脚输出(驱动电流)可达200mA,可直接驱动小型继电器,但缺点是静态电流也偏大。

CMOS型的7555集成电路工作电压2―18V,静态电流很小,只有80uA,特别适合于使用电池、低电源电压场合。但7555的第3脚驱动电流很小,只有1mA,不能直接驱动继电器,需要通过三极管的放大来驱动继电器。

二、555芯片等效电路结构及工作原理

(1)555等效功能电路图。

虽然很多半导体器件公司都生产各自型号的555集成电路,但其内部电路大同小异,且都具有相同的引脚功能端。

555集成电路内部等效电路图

555集成电路由3个阻值为5kΩ的电阻组成的分压器(555由此得名)、两个电压比较器C1和C2、基本RS触发器、放电三极管TD和缓冲反相器G3组成。虚线边沿标注的数字为管脚号。其中1脚为接地端;2脚为低电平触发端,由此输入低电平触发脉冲;6脚为高电平触发端,由此输入高电平触发脉冲;4脚为复位端,输入负脉冲(或使其电压低于0.7V)可使555定时器直接复位;5脚为电压控制端,在此端外加电压可以改变比较器的参考电压,不用时,经0.01uF的电容接地,以防止引入干扰;7脚为放电端,555定时器输出低电平时,放电晶体管TD导通,外接电容元件通过TD放电;3脚为输出端,输出高电压约低于电源电压1V―3V,输出电流可达200mA,因此可直接驱动继电器、发光二极管、指示灯等;8脚为电源端,可在5V―15V范围内使用。

(2)555集成电路工作原理分析

5脚经0.01uF电容接地,以防止引入干扰;比较器C1比较电压为2/3VCC,C2的比较电压为1/3VCC。

①当R(__)=0时,Q(__)=1,uo=0,T饱和导通。

②当R(__)=1、UTH>2VCC/3、UTR(____)>VCC/3时,C1=0、C2=1,Q(__)=1、Q=0,uo=0,T饱和导通。

③当R(__)=1、UTHVCC/3时,C1=1、C2=1,Q(__)、Q不变,uo不变,T状态不变。

④当R(__)=1、UTH

三、教材555电路案例分析

案例1.鸡蛋孵化温度控制器的设计电路图如下(教材P99页)

对于这个电路图根据我们之前对555原理的分析,发现教材对该电路的设计和分析有错误:

(1)图中三个箭头处应加上圆点,表示电路是连接的。

(2)将 CB7555 改为 NE555,因CB7555 是 CMOS 型的集成电路,输出电流只有1mA,驱动能力不够。NE55是双极型集成电路,能输出200mA,能直接驱动继电器。

(3)文字描述有误。这里的 555 是工作于双稳态。

把热敏电阻Rt1放入盛有37℃的水的烧杯中,调节可变电阻Rp1,使NE555的2脚电压低于VCC/3,6脚的电压低于2VCC/3,3脚输出高电平,点亮V1,继电器触点J-1闭合,电热器开始加热。

案例2 555电路组成的水箱闭环电子控制系统电路图(教材P104页)

电路分析如下:

当水位低于b点时,555电路中的AC和BC都断开,所以2脚和6脚输入都是低电平,由555逻辑功能表分析可知,3脚输出高电平,V4饱和导通,继电器J吸合,电动机M工作抽水。由于3脚高电平,所以V1导通,打水指示灯亮。7脚输出状态是高电平V2截止,有水指示灯不亮。

电动机M抽水时,水位上升,如果在ab之间,相当于BC导通,AC断开,则2脚输入为高电平(大于VCC/3),6脚为低电平(小于2VCC/3),由555逻辑功能表分析可知,3脚输出状态不变,由原来的状态决定,即3脚输出高电平,V4饱和导通,继电器J吸合,电动机M还是继续工作抽水;由于3脚高电平,所以V1导通,打水指示灯亮。7脚输出状态是高电平V2截止,有水指示灯不亮。

当水位到达a时,AC接通,6脚主电平(大于2VCC/3),则3脚和7脚输出低电平,则V4和V1截止,继电器J断开,电动机M停止抽水,V1打水指示灯灭。由于7脚低电平,则V2导通,则有水指示灯亮。

当水位下降时,AC断开,BC接通,则6脚输入是低电平(小于2VCC/3),而2脚输入是高电平(大于VCC/3),3脚输出状态保持不变,即输出为低电平,抽水机不工作。

当水位下降到b时,电路工作情况跟(1)一样,抽水机又工始工作,又重复前面的周期运行情况。

以上是对教材两例的纠错和电路原理分析,但555电路的应用有很多种,如接成单稳态电路,可用在555触摸定时开关和定时器;还可以外接电容器,组成多谐振荡器,我们教师首先掌握555电路等效功能电路和基本的逻辑关系,对于实际电路也可以通过上面例子的分析方法,相信一定能理解其他555电路工作原理的,在电子控制技术教学中会更加得心应用,心中有底气。

参考文献:

[1]顾建军.电子控制技术[M].江苏凤凰教育出版社.2004:99-100,104.

集成电路案例范文第4篇

专利申请人撰写这类申请的权利要求时,在相应的产品权利要求中往往会加入有关集成电路芯片的特征,而集成电路芯片通常都具有控制功能,但不同型号的芯片之间,芯片的结构、接口、连接关系以及输入输出信号的形式都存在差别。由于集成电路芯片的这种特殊性,使得一些申请人在撰写这类涉及集成电路芯片的产品权利要求时比较困惑,不知如何在权利要求中体现用于控制处理功能的集成电路芯片的特征,以及关于芯片特征在撰写时有哪些特殊的注意事项。如果申请人在撰写时未注意这些问题,则可能在审查或无效过程中遇到麻烦。

笔者根据专利法及其实施细则、审查指南中的规定,结合审查工作中遇到的实际案例,对涉及集成电路芯片的产品权利要求的撰写给出一些建议。

相关的法律法规

根据产品权利要求中集成电路芯片特征记载程度的不同,申请人撰写的权利要求在审查或无效过程中可能会遇到涉及芯片特征概括不当使得权利要求记载的方案不能得到说明书支持的问题,或者虽然涉及的芯片特征已非常具体,但这种具体芯片的选择可能仍不能使该权利要求具备创造性的问题。在我国现行的专利法和审查指南中,与之相关的规定如下:

专利法第二十六条第四款规定:权利要求书应当以说明书为依据,清楚、简要地限定要求专利保护的范围。

审查指南第二部分第二章第3.2.1节进一步解释:权利要求通常由说明书记载的一个或者多个实施方式或实施例概括而成。权利要求的概括应当不超出说明书公开的范围。如果所属技术领域的技术人员可以合理预测说明书给出的实施方式的所有等同替代方式或明显变型方式都具备相同的性能或用途,则应当允许申请人将权利要求的保护范围概括至覆盖其所有的等同替代或明显变型的方式。对于权利要求概括得是否恰当,审查员应当参照与之相关的现有技术进行判断。

专利法第二十二条第三款规定:创造性,是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步。

审查指南第二部分第四章第2.2节还指出:发明有突出的实质性特点,是指对所属技术领域的技术人员来说,发明相对于现有技术是非显而易见的。如果发明是所属技术领域的技术人员在现有技术的基础上仅仅通过合乎逻辑的分析、推理或者有限的试验可以得到的,则该发明是显而易见的,也就不具备突出的实质性特点。

案例分析

按照涉及集成电路芯片的产品权利要求中记载的芯片特征,可以将这类权利要求的撰写分为三类:第一类,在撰写的产品权利要求中,仅以功能模块的形式描述各个集成电路芯片,并以功能性接口的方式描述其与其他装置或模块单元的连接关系;第二类,在撰写的产品权利要求中,描述的芯片特征较为具体,从芯片具体管脚的角度描述其与其他装置或模块单元之间的连接关系;第三类,在撰写相关的产品权利要求中,直接描述具体采用的芯片型号。

下面以实际案例为例,说明在撰写涉及集成电路芯片的产品权利要求时需要注意的一些问题。

1.产品权利要求的撰写涉及以功能模块形式描述的集成电路芯片

在撰写产品权利要求时,为了获得尽可能大的保护范围,申请人有时会采取以功能形式概括的集成电路芯片的方式来描述集成电路芯片。但这种概括是否合适,一直是申请人在撰写时较难把握的问题,尤其当说明书具体实施例部分只是明确给出了具体的芯片型号时,这种以功能形式概括的产品权利要求能否得到说明书支持?

案例1:

撰写的相关权利要求如下:1.基于无线传输的交通信号灯状态采集装置,其特征在于它包括信号采集发射模块和信号接收模块;其中信号采集发射模块包括信号采集电路(U1)、发送微处理器(U2)和短距离无线发送电路(U3),信号采集电路(U1)用于采集信号灯两端的供电电源的电压信号,当所述电压信号在220±20%VAC之间时输出高电平信号,所述信号采集电路(U1)的信号输出端连接发送微处理器(U2)的信号灯状态输入端,所述发送微处理器(U2)的信号灯状态输出端连接短距离无线发送电路(U3)的信号输入端,所迷信号接收模块包括接收微处理器(U4)和短距离无线接收电路(U5),所述短距离无线接收电路(U5)的信号输出端连接接收微处理器(U4)的信号输入端。

该案说明书中相关记载(节选)如下:

【0008】具体实施方式一:本实施方式所述的基于无线传输的交通信号灯状态采集装置,它包括信号采集发射模块和信号接收模块;其中……。

[0013]本实施方式中的发送微处理器U2和接收微处理器U4均采用飞思卡尔的HCS08集成电路。

[0014]本实施方式中的短距离无线发送电路U3和短距离无线接收电路U5均采用MCl3213集成电路。

[0015]本实施方式中的光藕U11采用4N35集成电路。

分析案例1的权利要求可知,其中的集成电路芯片仅以功能形式出现,如“发送微处理器”、“接收微处理器”等,同时在说明连接关系时也是采用功能性描述的接口,如“发送微处理器(U2)的信号灯状态输入端”、“发送微处理器(U2)的信号灯状态输出端”。因此本案中权利要求的撰写属于上述产品权利要求撰写的第一类。

那么以上述方式撰写的权利要求能否得到说明书的支持呢?可能有人认为“发送微处理器”、“接收微处理器”可以表示任何一种实现发送和接收功能的微处理器,然而由于每一种微处理器的处理性能不同、功耗不同,本领域的技术人员有理由怀疑并非任意一种微处理器都能满足本申请所要解决的技术问题,并能达到相同的技术效果,该权利要求存在得不到说明书支持的问题。

笔者认为,此时应当对集成电路芯片在发明中的重要性进行分析,如果其为一种实现全新功能的特有集成电路芯片,由于本领域技术人员无法获知该全新功能如何通过其他芯片实现,因而申请人有必要将该集成电路芯片的具体型号在说明书中记载并且在权利要求中明确限定,从而满足说明书充分公开的要求并且使权利要求得到说明书的支持,否则,应另当别论。

就本案而言,说明书已经明确记载了“发送微处理器”、“短距离无线发送电路”、“接收微处理器”,“短距离无线接收电路”的功能和连接关系,本案的发明点显然在于各个功能模块的连接组合关系从而实现一种组合式的功能构架,而并非在于每个具体功能模块的芯片选择。在本案说明书具体实施方式部分中,虽然对“发送微处理器”、“短距离无线发送电路”、“接收微处理器”、“短距离无线接收电路”所使用的特定集成电路进行了说明,但其只是以优选列举的方式说明本发明在实现时所采用的技术。本领域技术人员应当能够根据说明书的实施例预见到可以根据具体需要,选用合适的集成电路作为“发送微处理器”、“短距离

无线发送电路”、“接收微处理器”、“短距离无线接收电路”。在本领域的技术实践中,本领域技术人员也不可能简单地选择那些仅能实现各自单一功能而显然不能加以连接组合的集成电路芯片来实现本发明。

基于上述分析可知,在撰写产品权利要求时,如果以功能形式描述集成电路芯片,当申请人判断本领域技术人员可以根据说明书的实施例预见到根据具体需要而选用合适的集成电路实现相应功能时,则可以不在权利要求中限定集成电路的具体厂商和型号,这样一般不会导致权利要求得不到说明书支持的问题。

2.产品权利要求的撰写涉及集成电路芯片具体管脚

在撰写权利要求时,有的申请人会直接以具体管脚的形式描述集成电路芯片与其他装置或模块单元之间的连接关系,但申请人在撰写权利要求的过程中往往容易带入说明书中记载的内容,尤其当说明书均以某一型号的芯片为基础进行说明时。

案例2:

撰写的相关权利要求如下:

1.基于DSP的微型燃机发电励磁控制和保护装置,其特征在该装置包括DSP最小系统、电源模块、开关量输入光电隔离模块、开关量输出光电隔离模块、串行接口电路、倍频电路、整形电路、电压检测变压器电路、电流互感器电路、电位器输出电压给定电路、IGBT驱动电路、功率电路、模拟量输入通道、霍尔电流互感器、霍尔电压互感器;其中开关量输入光电隔离模块、开关量输出光电隔离模块分别与DSP的通用输入输出模块相连,倍频电路与DSP的XINT2口相连,串行接口电路与DSP的SCI口相连,整形电路分别与DSP的CAPl口、倍频电路、电压检测变压器电路相连,模拟量输入通道分别与DSP的A/D转换模块、霍尔电流互感器、霍尔电压互感器、电位器输出电压给定电路、电压检测变压器电路、电流互感器电路相连,电压检测变压器电路、电流互感器电路都与模拟量输入通道、主发电机三相输出相连,IGBT驱动电路分别与DSP的PWM输出接口、DSP的过流报警口、功率电路相连。功率电路分别与副励磁机三相输出、IGBT驱动电路、励磁机相连,各级电源模块分别为各模块供电。

2.根据权利要求1所述的基于DSP的微型燃机发电励磁控制和保护装置,其特征在于所述的功率电路包括二极管整流桥模块U3、IGBT驱动器Q1和电感L1,其中二极管整流桥模块U3为RMl5TA-M,其输入端IN与副励磁机三相输出相连,其输出端与保险丝相连,保险丝与IGBT驱动器Q1的集电极相连,Q1的发射极通过电感L1与霍尔电流互感器的脚6相连,Q1的集电极、发射极分别与连接器IP1的1、5针相连,Q1的门极通过电阻R4与IP1的3针相连,IP1还与DSP的PWM输出接口相连,霍尔电流互感器的11脚与连接器IP3的7针相连,1脚与连接器IP2的1针相连,JP2的2针与电源地相连,霍尔电压互感器的脚4、3、5与IP3的1、3、5针一一对应相连,IP2、IP3与模拟量输入通道中的直流采样电路相连。

分析案例2的权利要求可以看到,权利要求1和2中都出现了有关集成电路芯片的特征,但两个权利要求中集成电路芯片特征在记载程度上却存在较大区别。权利要求1与案例1中撰写的权利要求类似,其中出现了DSP,但未指明DSP芯片具体应当采用何种型号,同时采用功能性描述的DSP接口说明该DSP与其他模块的连接关系,如“DSP的PWM输出接口”等;而权利要求2中则出现了更为具体的集成电路特征,提到了集成电路的型号“二极管整流桥模块U3为RMl5TA-M”,并且在说明连接关系时直接以芯片管脚号来说明连接关系,例如“Q1的发射极通过电感L1与霍尔电流互感器的脚6相连”、“霍尔电压互感器的脚4、3、5与JP3的1、3、5针一一对应相连”等,其属于上述产品权利要求撰写的第二类。

需要注意的是,权利要求2未明确限定霍尔电流互感器和霍尔电压互感器所用的具体集成电路的型号,却直接描述了与具体的芯片管脚的连接关系。本案的说明书给出了霍尔电流互感器的具体型号“LA28-NP”,霍尔电压互感器的具体型号为“LV28-P”。由于可以作为霍尔电流互感器和霍尔电压互感器的型号存在多种,并且不同型号的管脚功能各异,因而除说明书记载的具体芯片型号外,其他类型的单片机芯片根据权利要求2中的连接关系并不能解决本申请要解决的技术问题。根据说明书充分公开的内容,本领域技术人员无法得到或概括得出权利要求2所述的技术方案,因此权利要求2不符合专利法第二十六条第四款的规定。

基于上述分析可知,当撰写的权利要求中出现了以具体芯片的管脚号描述连接关系的内容时,一般说来,具体管脚与具体芯片型号的特征应当是一个整体,此时一定要同时在权利要求中指明具体的芯片型号,否则该权利要求将存在得不到说明书支持的问题。

3.产品权利要求的撰写涉及具体的集成电路芯片型号

在撰写权利要求时,有的申请人为了确保撰写的权利要求具有新颖性或创造性,在描述集成电路芯片的特征时直接具体到某一型号,并认为不存在具体的、采用完全相同型号的芯片实现这种功能的现有技术,同时认为本领域技术人员不容易想到用性能、结构和应用领域完全不同的芯片来进行替换,因此所撰写的权利要求虽然保护范围很小,但一定是有新颖性和创造性的。

案例3:

撰写的相关权利要求如下:1.铁路应答器防盗系统,其特征是由检测分机、静磁标签以及监测设备组成,所述检测分机由静磁检测器、控制芯片PIC16F688、GSM模块和电源组成,控制芯片PIC16F688和GSM模块分别与静磁检测器连接,控制芯片PIC16F688还与GSM模块连接,电源分别与静磁检测器、控制芯片PIC16F688和GSM模块连接,静磁检测器为节点型器件,平时处于断开状态,当应答器被盗或发生移动时,检测分机内的静磁检测器开关闭合,电路形成通路,检测分机的CPU上电工作,触发GSM模块向监测设备发出信号,监测设备由GSM通信模块和监测计算机组成,所述的GSM通信模块与监测计算机连接。

上述权利要求中出现了控制芯片并且明确规定了该芯片的型号为“PIC16F688”。通过在中国专利数据库中进行检索,得到了对比文件1(CN1920891A)和对比文件2(CN2456247Y)。除了型号具体为PIC16F688控制芯片的特征之外,其他特征都已在对比文件1或2中公开,并且这两篇对比文件与上述权利要求属于相同的技术领域。对比文件1公开的单片机PIC12C508A是8脚封装的单片机,片内含512字节只读程序存储器EPROM,25个8位片内数据存储器,1个8位可编程定时/计数器和5个IO口,适合于电池供电的掌上型电子产品{而芯片PIC16F688是14脚封装的单片机,宽工作电压范围2.2~5.5V,具有4096字节的程序存储器、256字节的SRAM、256字节的EEPROM,12个IO口,8个lO位A/D通道,2个比较器,1个8位定时器和1个16位定时器。

有的申请人可能认为,对于控制芯片的选择,通常本领域技术人员在同系列芯片中进行选择是容易想到的,但是本案中权利要求1与对比文件1中的芯片不属于同系列产品,由对比文件1中的PIC12C508A并不能够容易地想到用性能、结构和应用领域完全不同的PICl6F688来进行替换。然而笔者认为,站在本领域技术人员的角度,虽然控制芯片PIC16F688与PIC12C508A在引脚、内存、IO口、定时/计数器等各方面存在差异,但这些差异并没有导致两个芯片在实现本申请的功能时有所不同,本领域技术人员面对实现本申请所需的控制功能的技术问题时,由两个芯片的用户手册即可得知这两个芯片应当如何连接以实现所需功能,采用PIC16F688来实现也没有任何技术困难,因此,无论选择PIC16F688或者PIC12C508A来实现所述控制功能,都是本领域技术人员的常规选择。

基于上述分析可知,当权利要求中出现了具体型号的芯片时,如果与现有技术的区别仅在于芯片型号差异,虽然此时权利要求具备新颖性,但如果这种差异不会导致实现的功能不同,本领域技术人员面对实现所需控制功能的技术问题时,由两个芯片的用户手册即可得知这两个芯片应当如何连接以实现所需功能,其此时的选择仍属于本领域技术人员的常规选择。因此在这种情况下,权利要求不会仅由于使用了不同型号的集成电路芯片而具备创造性,申请人应当在撰写的权利要求中加入其他对现有技术作出贡献的特征来使权利要求具有创造性。

结语

涉及集成电路芯片的产品权利要求具有一定的特殊性,由此也产生了很多需要在撰写中注意的特殊方面。本文通过对三类权利要求的撰写进行分析,提出了申请人在撰写这样的产品权利要求时如何考虑权利要求是否得到说明书支持的问题以及如何考虑创造性问题,从而使得撰写的申请文件不但符合专利法的相关规定,并且获得的专利保护范围稳定且适当。希望对需要撰写这类权利要求的申请人能有所帮助。

集成电路案例范文第5篇

捍卫集成电路独创布图设计的专有权,保护所有者权益,集成电路设计业才能健康发展。

“钜锐案”的判决是我国集成电路知识产权保护的一个历史性的重大事件,对于集成电路布图设计侵权案的统一裁判尺度和法律适用标准以及促进集成电路技术创新和产业发展都具有重要意义,堪称经典性指导案例。

一、集成电路的布图设计是集成电路芯片核心技术的表现形式

集成电路布图设计表面上看是一种图形设计,实质上布图设计凝聚了集成电路设计思想的精华,图形是最后呈现的形式。布图设计是指实现某一电子功能,集成在某一半导体材料的基片上的集成电路全部元件与部分或全部连线的三维配置;布图设计不仅准确映射了设计者所设计电路的逻辑关系和输入输出关系,而且事关集成电路芯片的参数和指标。判定集成电路是否构成侵权,可以根据争议芯片两者的元件、元件空间布局、元件连接关系、连接线路排布与走向、元件及线路的尺寸规格等是否相同,即两集成电路全部元件与连线的三维配置是否相同。布图设计是创作者的智力劳动成果,应当予以保护。

二、集成电路的布图设计易于复制和抄袭,必须依法保护

布图设计是以某种信息状态存在的。布图设计在集成电路芯片中表现为一定的图形,在掩模版上,布图设计也是以图形方式存在的;借助于计算机辅助设计技术,布图设计以数字化代码的方式存在于各种存储介质中;在计算机控制的电子束曝光装置或离子注入机中,布图设计同样以代码的方式存在。通过相关设备,人们可以感知这些数字化代码信息。在不同的载体上,布图设计以不同的信息状态存在,同样,可以不同的方式被复制。因此,要保护设计者的知识产权,就要依法对独创的布图设计进行保护。根据《集成电路布图设计保护条例》,依法取得专有权是知识产权所有者保障权益的有效途径。集成电路设计的从业人员是最有条件接触、复制、传播布图设计的,权益所有人应与设计人员明确产权关系并签署保密协议,设计人员应自觉遵守法律法规,尊重所有者权益。

三、完善产权交易机制,发挥布图设计成果的再利用价值

集成电路布图设计的整体成果中包括了独创设计和常规设计,其中的独创设计部分可以以模块或组件的形式与其它电路进行组合形成新的集成电路,因此,集成电路的特定区域的布图设计可以多种形式善加利用。权益所有者首先应对可再利用的局部布图设计取得专有权,在不妨碍自身商业利益的前提下,通过技术转让、产权交易等方式,向需方有偿提供。布图设计不仅要保护,在合法、互惠的原则下,通过再利用可以发挥更大的价值,是所有者权益的更好的体现。

集成电路案例范文第6篇

【关键词】集成电路 理论教学 改革探索

【基金项目】湖南省自然科学基金项目(14JJ6040);湖南工程学院博士启动基金。

【中图分类号】G642.3 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)08-0255-01

随着科学技术的不断进步,电子产品向着智能化、小型化和低功耗发展。集成电路技术的不断进步,推动着计算机等电子产品的不断更新换代,同时也推动着整个信息产业的发展[1]。因此,对集成电路相关人才的需求也日益增加。目前国内不仅仅985、211等重点院校开设了集成电路相关课程,一些普通本科院校也开设了相关课程。课程的教学内容由单纯的器件物理转变为包含模拟集成电路、数字集成电路、集成电路工艺、集成电路封装与测试等[2]。随着本科毕业生就业压力的不断增加,培养应用型、创新型以及可发展型的本科人才显得日益重要。然而,从目前我国各普通院校对集成电路的课程设置来看,存在着重传统轻前沿、不因校施教、不因材施教等问题,进而导致学生对集成电路敬而远之,退避三舍,学习积极性不高,继而导致学生的可发展性不好,不能适应企业的要求。

本文结合湖南工程学院电气信息学院电子科学与技术专业的实际,详细阐述了本校当前“集成电路原理与应用”课程理论教学中存在的问题,介绍了该课程的教学改革措施,旨在提高本校及各兄弟院校电子科学与技术专业学生的专业兴趣,培养学生的创新意识。

1.“集成电路原理与应用”课程理论教学存在的主要问题

1.1理论性强,课时较少

对于集成电路来说,在讲解之前,学生应该已经学习了以下课程,如:“固体物理”、“半导体物理”、“晶体管原理”等。但是,由于这些课程的理论性较强,公式较多,要求学生的数学功底要好。这对于数学不是很好的学生来说,就直接导致了其学习兴趣降低。由于目前嵌入式就业前景比较好,在我们学校,电子科学与技术专业的学生更喜欢嵌入式方面的相关课程。而集成电路相关企业更喜欢研究生或者实验条件更好的985、211高校的毕业生,使得我校集成电路方向的本科毕业生找到相关的较好工作比较困难。因此,目前我校电子科学与技术专业的发展方向定位为嵌入式,这就导致一些跟集成电路相关的课程,如“微电子工艺”、“晶体管原理”、“半导体物理”等课程都取消掉了,而仅仅保留了“模拟电子技术”和“数字电子技术”这两门基础课程。这对于集成电路课程的讲授更增加了难度。“集成电路原理与应用”课程只有56课时,理论课46课时,实验课10课时。只讲授教材上的内容,没有基础知识的积累,就像空中架房,没有根基。在教材的基础上额外再讲授基础知识的话,课时又远远不够。这就导致老师讲不透,学生听不懂,效果很不好。

1.2重传统知识,轻科技前沿

利用经典案例来进行课程教学是夯实集成电路基础的有效手段。但是对于集成电路来说,由于其更新换代的速度非常快,故在进行教学时,除了采用经典案例来夯实基础外,还需紧扣产业的发展前沿。只有这样才能保证人才培养不过时,学校培养的学生与社会需求不脱节。但目前在授课内容上还只是注重传统知识的讲授,对于集成电路的发展动态和科技前沿则很少涉及。

1.3不因校施教,因材施教

教材作为教师教和学生学的主要凭借,是教师搞好教书育人的具体依据,是学生获得知识的重要工具。然而,我校目前“集成电路原理与应用”课程采用的教材还没有选定。如:2012年采用叶以正、来逢昌编写,清华大学出版社出版的《集成电路设计》;2013年采用毕查德・拉扎维编写,西安交通大学出版社出版的《模拟CMOS集成电路设计》;2014年采用余宁梅、杨媛、潘银松编著,科学出版社出版的《半导体集成电路》。教材一直不固定的原因是还没有找到适合我校电子科学与技术专业学生实际情况的教材,这就导致教师不能因校施教、因材施教。

2.“集成电路原理与应用”课程理论教学改革

2.1选优选新课程内容,夯实基础

由于我校电子科学与技术专业的学生,没有开设“半导体物理”、“晶体管原理”、“微电子工艺”等相关基础课程,因此理想的、适用于我校学生实际的教材应该包括半导体器件原理、模拟集成电路设计、双极型数字集成电路设计、CMOS数字集成电路设计、集成电路的设计方法、集成电路的制作工艺、集成电路的版图设计等内容,如表1所示。因此,在教学实践中,本着“基础、够用”的原则,采取选优选新的思路,尽量选择适合我校专业实际的教材。目前,使用笔者编写的适合于我校学生实际的理论教学讲义,理顺了理论教学,实现了因校施教,因材施教。

表1 “集成电路原理与应用”课程教学内容

2.2提取科技前沿作为教学内容,激发专业兴趣

为了提高学生的专业兴趣,让他们了解“集成电路原理与应用”课程的价值所在,在授课的过程中穿插介绍集成电路设计的前沿动态。如:从IEEE国际固体电路会议的论文集中提取模块、电路、仿真、工艺等最新的内容,并将这些内容按照门类进行分类和总结,穿插至传统的理论知识讲授中,让学生及时了解当前集成电路设计的核心问题。这样不但可以激发学生的好奇心和学习兴趣,还可以提高学生的创新能力。

2.3开展双语教学互动,提高综合能力

目前,我国的集成电路产业相对于国外来说,还存在着相当的差距。要开展双语教学的原因有三:一是集成电路课程的一些基本专业术语都是由英文翻译过来的;二是集成电路的研究前沿都是以英文发表在期刊上的;三是世界上主流的EDA软件供应商都集中在欧美国家,软件的操作语言与使用说明书都是英文的。因此,集成电路课程对学生的英语能力要求很高,在课堂上适当开展双语教学互动,无论是对于学生继续深造,还是就业都是非常必要的。

3.结语

集成电路自二十世纪五十年代被提出以来,经历了小规模、中规模、大规模、超大规模、甚大规模,目前已经进入到了片上系统阶段。虽然集成电路的发展日新月异,但目前集成电路相关人才的学校培养与社会需求存在很大的差距。因此,对集成电路相关课程的教学改革刻不容缓。基于此,本文从“集成电路原理与应用”课程理论教学出发,详细阐述了“集成电路原理与应用”课程教学所存在的主要问题,并有针对性的提出了该课程教学内容和教学方法的改革措施,这对培养应用型、创新型的集成电路相关专业的本科毕业生具有积极的指导意义。

参考文献:

[1]杨媛,余宁梅,高勇. 半导体集成电路课程改革的探索和思考[J]. 中国科教创新导刊,2008,(3):78-79.

集成电路案例范文第7篇

这则新闻本身没有多大的轰动性,可有意思的是半年前,格芯牵手的对象是重庆而不是成都。2016年5月31日上午,重庆市政府与格芯签署谅解备忘录,双方将在重庆共同组建合资公司,生产300毫米芯片,计划2017年投产。

基于对市场前景的看好和重庆电子信息产业升级的需要,重庆把集成电路作为重点发展的十大战略性新兴产业之一,按照集群发展的思路,围绕原材料-单晶硅切片-芯片设计-芯片制造-封装测试-基座载板等六个关键环节,构建起一条完整的集成电路生态链。

那么格芯和重庆的这段姻缘为何最终破裂了呢?

根据双方协议,格芯通过贡献技术和设备拿下该合资公司 51%的股权,而重庆市政府以土地和厂房作价取得49%股权。有消息称,重庆市政府在仔细全盘的计算后,觉得不划算,二手设备根本不值得51%股权,导致双方在这起交易上有了不同的歧见。

其实,想想茂德项目的折戟沉沙、中星微项目的盈利无望,重庆市政府在格芯项目上的慎之又慎是可以想到的,也是对的。

格芯自从AMD公司独立出来之后,一直处于亏损状态,2016年上半年净亏损超过13亿美元。这样一个连年亏损的企业如何支撑起中国晶圆厂的明天呢?据悉,重庆之前,国内还有数个城市拒绝了格芯的合作邀约。

那么为何成都却接受了格芯投来的橄榄枝呢?抛开带动投资和增加就业不说,也许成都相信事在人为,相信SOI工艺能够将我国的集成电路产业带上一个新的台阶,等等。

集成电路在我国的定位是:“基础性、先导性、战略性”产业,重要性不言而喻。为此,国家在政策上鼓励,资金上支持,地方政府也抱以很大的热情。

客观地讲,我国集成电路产业取得了不错的成绩:产业高速增长、经营不断改善、产品有所突破、环境持续优化。但是我们也看到了一个又一个的失败案例,浪费了资金,浪费了人力,浪费了时间,更浪费了信心。

固然,地方政府在发展壮大我国集成电路产业上承担着重要的使命,责无旁贷。但集成电路是资金密集、技术密集、人才密集型产业。这也决定了其高门槛,不是任何一个城市都能想做就做的。那种“没有条件创造条件也要上”的“雄心壮志”要不得。任何项目要“看清楚了,想明白了,调研做足了”之后再决定上不上。而不是只要来钱了,增加就业了,拉动GDP了就行,其他再说。

发展集成电路产业,不能追求立竿见影,需要坚持不懈地努力,因此急功近利的心态肯定不行。需要地方政府细致耐心的呵护,持续不断的投入,从而培育和打造一个完善的产业生态系统。

集成电路案例范文第8篇

关键词:集成电路芯片;数据手册;硬件设计;软件设计;微控制器

中图分类号:TP39;TN60 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2017)06-00-02

0 引 言

目前电子产品的智能化、微型化乃是大势所趋,而设计的重点主要为硬件电路设计与软件程序设计。硬件电路设计必须熟悉集成电路芯片的功能及相应的应用电路,为此我们经常需要阅读集成电路芯片的数据手册(Datasheet)。

在项目设计阶段的芯片选型、硬件电路设计、软件程序设计,直至后期的产品系统调试等,都离不开集成电路芯片数据手册的技术支持。从阅读集成电路芯片数据手册的角度来看,数据手册大致可分为两大类,一类是不带有CPU的集成电路芯片,如常用的74HC系列数字电路、功率MOSFET电子器件等;另一类是带CPU的集成电路芯片-微控制器等,如STM8S系列、ARM Cortex-M4。

如何在最短的时间内根据项目设计的功能要求,选择并熟悉集成路芯片功能参数、设计硬件原理图及印制电路板图,直至最终完成系统调试工作,本文从电子工程师应用的角度,就集成电路芯片数据手册的快速阅读内容、方法、建议作归纳总结,供设计者参考。

1 集成电路芯片数据手册简介

集成电路芯片数据手册是集成电路芯片制造商提供的芯片使用手册,比较详细地描述产品的特性(Features)、电气特性(Electrical Characteristics)、引脚功能(Pinout and Pin Description)、典型应用电路(Typical Application Circuit)、封装尺寸(Package Dimensions)或封装信息(Package Information)、PCB库元件封装参考图(Soldering Footprint or Recommended Package Footprint)、备用功能映射(Alternate Function Remapping)、通用硬件寄存器映射(General Hardware Register Map)、时序图(Timing Diagram)、详细型号说明及订货信息(Ordering Information)等,是工程师在电子产品设计、维修等工作过程中查阅最多的文档资料。

2 集成电路芯片数据手册的阅读内容

2.1 阅读集成电路芯片数据手册的简介部分

阅读集成电路芯片数据手册(Datasheet)简介部分的目在于知道这是什么元件,有什么功能,可应用在什么场合。主要包括产品提供商、元器件型号、封装类型、基本特性或应用场合等内容。概述(General Description),相对而言比较笼统的介绍了芯片的功能;特性(Features) 标注的是基本电气的性能;应用(Applications)大致了解芯片的用途,可应用在哪些方面等。有些手册会给出等效原理图(Schematic Diagram),但只是电路效果相同,并非芯片内部的实际电路,即使按该电路搭建,也无法替代该芯片的使用。

2.2 熟悉元器件的功能框图、引脚功能描述及注意事项

首先要特别注意元器件的工作电源及引脚编号,若单片机集成电路AT89S52是5 V工作电源,只有一个接地引脚,而目前很多基于ARM Cortex-M0、ARM Contex-M4等微控制器的工作电源为3.3 V,且有多个工作电源VDD引脚与多个接地引脚GND。其次接线图(Connection Diagram)或引脚描述(Pinout and Pin Description)会告诉读者引脚的编号、功能,注意选用的芯片封装,不同的封装往往编号相同但引脚功能不同。最后功能块图(Block Diagram)会描述芯片内部的主要功能模块,方便使用者进一步熟悉芯片内部的资源;注意事项是指芯片工作所能长期承受的电气参数及工作环境,超出这一条件芯片便会损坏或无法正常工作。正确理解引脚功能描述是使用芯片、正确设计接口电路并选取正确电路参数的前提。

2.3 电路的设计

阅读芯片数据手册的最终目的是使用电子元器件进行电路设计。正确设计电路是应用该电子元器件的前提。所谓电路设计就是在电子元器件的外面添加一些电阻以限流,添加电容进行滤波,添加三极管进行电流放大,添加光电藕合器进行隔离以提高抗干扰或实现电平转换等,以便电子元器件能够按照工艺控制要求正常、稳定、长期工作。不仅要查阅数据手册提供的典型应用电路(Typical Application Circuit)作为参考,还要特别注意制造商提供的应用笔记(Application Note),应用笔记是生产制造商对Data Sheet的延伸和补充,是制造商对芯片使用经验的总结,提供的参考电路具有非常好的实用效果,若有应用笔记一般会在Data Sheet中加以说明。

2.4 器件的封装

在进行原理图设计时,必须确定芯片的封装,因为不同的封装其引脚的编号很可能不同,且制作电路板时必须有详细的尺寸才能建PCB元件库。封装尺寸(Package Dimensions)或封装信息(Package Information)会详细说明芯片的机械尺寸,主要包括芯片大小、引脚间距、引脚宽度及PCB库元件封装参考图(Soldering Footprint or Recommended Package Footprint)。

2.5 横向阅读

通过横向阅读可以阅读不同公司相同产品的数据手册,因为有的制造商提供的数据手册比较详细,而有的则比较简单,且仅部分制造商会提供应用笔记参考。同时还可以从互联网上百度芯片的应用案例,并进入知网查阅芯片的相关应用论文,以进一步加深对芯片应用的理解,正确、快速设计出芯片的应用电路。

2.6 元器件的采购

认真阅读订货须知(Ordering Information),主要内容为型号的详细含义,注意芯片引脚数、芯片封装、引脚间距、工作温度范围、包装形式等标识,需提供详细的型号才能采购,同时注意包装信息,方便现自动贴装。

2.7 微控制器的阅读

对于微控制器的阅读,必须注意内部资源及相关寄存器,具体内容为程序空间及存贮类型、数据空间RAM、掉电保护E2PROM或D_Flash空间、系统振荡电路及时钟、定时器/计数器、A/D转换及D/A转换、SPI接口、I2C总线、CAN总线、异步通信口UART等。值得注意的是,通用输入输出(GPIO)引脚往往是复合多功能引脚,其功能的确定由相关寄存器设置,因此硬件设计必须与软件设计相结合。此外,从编程的角度出发,还要熟悉编译系统及程序下载适配器等。

3 快速阅读集成电路芯片数据手册方法建议

3.1 阅读集成电路芯片数据手册方法

快速阅读集成电路芯片的数据手册,建议采用如下步骤:

(1)到芯片制造商官方网站下载数据手册及芯片应用笔记资料,亦可通过供货商提供;

(2)正确理解参数的含义,熟悉芯片的相关参数,确认该芯片能否满足功能需求;

(3)硬件设计时要研究与引脚、功能控制等相关的芯片内部资源;

(4)软件编程要熟悉相关寄存器;

(5)无需阅读全文,只需阅读所要使用的功能部分即可,且需注意所选型号与所提供资源的关系;

(6)注意关连性,如用到定时器时要熟悉系统时钟,因为定时器的时钟源来自系统时钟分频;

(7)软件编程时应注意分析并读懂时序图,不必阅读大量的文字说明;

(8)到百度或智库查阅相关应用性案例作为参考,以节省研究时间,尽快正确使用。

(9)注意结合芯片采购,选中的型号或封装需能在市场采购到且要考虑供货时间、价格成本等,尤其对于用量不大的产品设计,更应注意供货市场的稳定性。

(10)考虑芯片的生命周期,同时尽可能选用小封装贴片元件,注意其后续的供货生命周期及需求量,有些元件虽然新,但用户少,有些元件虽然老但用户多,典型的如AT89C52芯片。

(11)注意数据手册中的“note”,重要通知(Important Notice)以及法律责任申明等信息,这也是较好利用芯片的关键所在。

3.2 阅读集成电路芯片数据手册建议

阅读芯片数据手册的目的是为了正确应用芯片。因此对工程师做出如下建议:

(1)平时可以通过选择两篇典型的数据手册,如美国安森美(ON Semiconductor) 的NTD5865NL功率MOSFET管和意法半导体ST的STM8S103微控制器,阅读研究并积累;

(2)注意提高英文阅读能力,因为大多数集成电路芯片产自国外;

(3)尽可能找制造厂家的英文版数据手册阅读,翻译的中文数据手册中往往存在错误。

4 结 语

阅读英文版集成电路芯片数据手册,在阅读过程中要将重点内容与所需功能相结合,芯片选型和市场供货相结合,硬件设计和软件设计相结合,在阅读过程中注意查阅并理解参数的正确含义,具备快速阅读芯片数据手册的能力,是所有电子工程师必须具备的基本能力,本文仅作一些探讨。

参考文献

[1] Athalye P, Maksimovic D, Erickson R. High-Performance front-end converter for avionics applications[J].IEEE Trans. On Aerospace and Electronic Systems,2003,39(2):462-470.

[2]闫琪,王江,熊小龙.智能车设计“飞思卡尔杯”从入门到精通[M].北京:北京航空航天大学出版社,2014.

[3]刘建,解洪成,张卫国.交互式电子技术手册的数据来源分析[J].江苏科技大学学报(自然科学版),2007,21(S1):84-88.

[4]马沛生.特性数据与数据手册[J].化学工程,1987,7:9-12.

[5]黄志球,徐丙凤,阚双龙,等.嵌入式机载软件安全性分析标准、方法及工具研究综述[J].软件学报,2014,25(2):200-218.

[6] Maithil Pachchigar,Richard Liggiero.获取数据手册以外的ADC数据[J].中国集成电路,2015,24(11):40-43.

[7]赵廷弟.安全性设计分析与验证[M].北京:国防工业出版社,2011.

[8]胡璇,杨春晖,黄茂生,等.航电系统软件需求知识本体构建及评价[J].计算机工程, 2013,39(3):56-62.

[9]李震,刘斌,陆民燕,等.基于扩展Petri网的除冰软件安全需求建模和验证[J].北京航空航天大学学报,2012,38(1):64-68.

[10]崔萌,李宣东,郑国梁.UML实时活动图的形式化分析[J].计算机学报,2004, 27(3):339-346.

[11]樊晓光,文奎,张凤鸣.软件安全性研究综述[J].计算机科学,2011,38(5):8-13.

[12]杨仕平,桑楠,熊光泽.安全关键软件的防危性测评技术研究[J].计算机学报,2004,27(4):442-450.

[13]方滨兴,陆天波,李超.软件确保研究进展[J].通信学报,2009,30(2):106-117.

[14]邵津,邓芳,王千祥.一种基于模型的软件系统监测方法[J].计算机研究与发展, 2010,47(7):1175-1183.

[15]杜军威,徐中伟,江峰.基于动作序列的行为需求模型验证的研究[J].通信学报, 2011,32(1):94-105.

集成电路案例范文第9篇

关键词:SOPC技术;教学内容;工程系统

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)21-0062-02

可编程片上系统(system on programmable chip,简称SOPC)是在一个可编程芯片上集成一个完整的系统,对所有或必要的电路进行集成。此处所指完整系统包括中央处理器、存储器、模/数和数/模转换电路以及电路等;SOPC将原先由许多集成电路组成的电子系统集成在一个单片可编程硅片上,它已经不再是一种功能单一的单元电路,而是将完整的系统功能集成在一起,成为一个专用功能的电子系统芯片。SOPC是目前集成电路在知识集成阶段的发展主流和方向,是大规模集成电路技术、计算机辅助技术、电子设计自动化技术和嵌入式系统技术高度发展和融合的产物。SOPC技术目前已经成为现代数字系统设计的主要手段,是现代电子工程师必须要掌握的技术,具有广泛的应用前景。[1,2]但是“SOPC技术”课程作为一门融合度高、综合性强的专业课在电子信息工程专业教学中也存在一定的问题:第一,教学内容多,而教学时数少;第二,教材知识点系统化程度低,各知识点间联系不充分;第三,授课方式未能充分体现课程的工程实践特点,学生学习的积极性未被完全调动。针对这些问题,提出了一些相应改革方案:适当增加理论知识点所对应的现实例子,提高学生学习的兴趣和主动性;合理安排教学内容,优化知识点布局,做到课程知识点成体系;突出案例教学,培养学生的工程思想;强化工程实践,提高学生综合运用相关知识理论分析和设计系统的能力。

一、突出实例,激发兴趣

“SOPC技术”课程知识点分布范围广泛,涉及可编程器件、C语言程序设计、微处理器、硬件描述语言、嵌入式系统、总线等,涵盖了众多课程的内容。如果一味脱离实际地灌输理论知识点,就会使课程失去其工程前沿的本质特点,从而使学生对这门课程失去兴趣。如何在课堂上利用有限的时间,结合具体实例来阐述知识点,使其有明确的实际意义,激发学生学习的兴趣是本课程教学的重要任务。在讲解抽象的知识点时,注意引用与当前科技热点相联系的实例,使实例具有直观性、鲜明性和实效性,以期最大程度引起学生的关注。在具体的课堂实践中,进行以下尝试:

第一,在第一章绪论讲授SOPC基本概念时,利用图片形式表述集成电路发展的各个发展阶段,逐步引出SOPC的概念,让学生在了解SOPC技术由来的同时,还能够掌握SOPC的技术优势。具体来说,利用世界上第一个晶体管及其发明者William Shockley的图片表征晶体管发展阶段,利用世界上第一个集成电路及其发明者Jack Kilby的图片表示小规模集成电路阶段,利用学生比较熟悉的74LS148编码器芯片和74LS153数据选择器芯片阐述中规模集成电路阶段,利用典型的CPU芯片图片说明大规模集成电路阶段和超大规模集成电路阶段。利用图片给学生们强烈的视觉冲击,使其初步理解SOPC技术在当前高新领域中的作用。

第二,在讲授SOPC系统的硬件系统和软件系统协同设计时,首先,播放波音公司客机协同设计的视频资料,让学生对最先进的协同设计思想有一个直观的认识;其次,以该系统为分析对象,讲述如何实现系统软件系统和硬件系统的划分,如何实现各个设计人员的分工与协作;再次,引入SOPC系统设计问题,讲述SOPC系统的软件系统和硬件系统的功能划分、功能实现、系统协同问题;最后,对SOPC的软件系统和硬件系统的协同设计步骤进行总结与归纳。通过这种实例的直观化表述,使学生对复杂的SOPC系统的软件系统和硬件系统协同设计有清晰的认识和准确的把握。

第三,在讲授NOIS II软核配置时,引入最典型的嵌入式系统开发实例作为对比,以对比分析的方式讲述配置步骤、突出NOIS II软核配置的优势。首先,以嵌入式系统的开发框图为指导,讲述如何配置CPU、存储器、设备,并分析其复杂度;其次,以相同的功能为目标,讲述NOIS II是如何配置实现的;最后,总结NOIS II软核配置的步骤和特点。对比实例的讲述,使学生对NOIS II软核配置的认识更为深刻。

通过对以上不同实例的讲授,让学生们理解SOPC技术是当今电子信息领域的发展方向和发展重点,意识到学好SOPC技术的重要性,从而激发其学习的内动力。

二、教学内容系统化

“SOPC技术”课程内容主要包括可编程逻辑器件、硬件描述语言、硬件系统设计、软件系统设计、软件开发环境和硬件开发平台等,而且“SOPC技术”课程与相关课程知识点的交叉融合度高,对相关知识的掌握程度直接影响到本课程的学习。该课程的综合性特点决定了现在很难找到一本教材可以涵盖课程的主要内容,而且由于学生的知识面有限,学习每一章内容时很容易孤立思考,难以“系统化”思考问题,难以把课程内容串联起来,学生对课程的总体脉络把握不准确。针对上述问题,按照软件系统设计、硬件系统设计、软硬件系统协同设计这条主线组织课程教学内容,对相关内容以讲座的形式辅以介绍,从而使课程教学内容成体系、知识点系统化。具体实施方法为:第一,以讲座的形式对可编程逻辑器件相关知识进行补充,介绍可编程逻辑器件的主要特点、使用方法、软件实现等知识点,为SOPC系统的构建奠定物理器件知识基础。第二,按照功能模块形式介绍硬件描述语言,忽略具体硬件描述语言编程的语法要素,着重从描述方式和实现功能上阐述与SOPC系统设计相关的硬件描述语言特征。[3]第三,在上述相关知识基础之上,重点讲述利用相关软件实现软件系统设计的方法,主要包括设计的输入、设计的综合、设计的优化、设计的适配、设计的仿真、设计的时序分析和设计的下载等,涉及到Quartus II、SOPC Builder、Nois II IDE、Signal Tap、TimeQuest等软件的使用方法;在讲述软件系统设计方法时,以讲座的形式补充时序分析和时序约束的相关知识,以弥补学生对此部分知识掌握的欠缺。第四,讲授硬件系统的设计,从结构和功能的角度补充硬件系统开发平台Altera DEII的相关知识,[4]重点讲授如何利用Nois II对CPU进行添加和配置、对通讯模式进行选择、对各种外设进行添加和配置以及如何添加配置自定义外设、自定义指令等。第五,在设计软件系统和硬件系统的基础上进行系统的软硬协同,对整个SOPC系统进行分析,决定哪些部分用硬件实现、哪些部分用软件实现以及软硬件系统的搭配方式。此部分协同设计最为灵活,容易发挥学生的创造性,在讲授时不拘泥于实现步骤,给学生充分的发挥空间。通过这样一条主线安排课程教学内容并适当补充相关知识内容,使得学生能够清晰、系统地掌握课程的各个知识点,把握课程的重要部分。

三、实践教学案例化

“SOPC技术”是一门工程实践性很强的课程,实践教学在课程中占有很大的比重,在课程实践教学中按照案例化方式进行。通过具体案例的讲解和分析,提高学生综合运用数字系统设计理论解决实际工程的实践能力。在案例的选择和制作环节,保证每个案例包含少量知识点,降低了学生学习的难度,实现了重要知识点的分离;此外,还注意案例的新颖性、典型性和代表性,所选择的案例能够与授课内容相吻合,案例的内容能够突出授课的重点,案例内容与整体内容达到统一。总之,案例的选择兼顾知识复杂度和知识点数。在具体实施时,主要有如下几个方面:

第一,在讲授利用Quartus II设计系统时,以全加器系统设计为案例讲解VHDL和图形化这两种典型设计方法,包括每种设计方法的设计流程和详细步骤。首先,讲解如何利用VHDL设计一个半加器,包括工程的建立、器件的选择、文件的包入、仿真工具的添加、VHDL对电路结构的描述(按照几种典型方式分别描述)、输入输出量的确定、可编程器件管脚地址的分配、功能仿真验证、时序仿真验证、工程的编译、工程目标文件的下载、系统的验证等环节;其次,对验证通过的半加器工程文件进行封装处理,生成半加器元件;再次,讲解利用图形化方式构建全加器数字系统的步骤,包括图形工程文件的建立、已有元件的调用、自定义元件的使用、信号的连接方式、输入输出量的确定、各种仿真验证环节;最后,对照数字系统设计思想,归纳出两种设计方法综合实现全加器的主要步骤。通过这样一个涵盖两个重要知识点的案例,使学生能够掌握VHDL和图形化两种数字系统设计方法与设计步骤。

第二,在讲解Nois II的使用时,选择典型的流水灯系统案例来讲解系统设计的各个步骤。首先,讲解流水灯的工作原理,对流水灯功能进行划分,明确系统的哪些功能可以由Nois II来实现;其次,讲解Nois II配置系统的各个环节,包括CPU的选择、通讯方式的选择、存储器的选择、地址的分配、时钟的选择、系统的产生、输入输出量的确定、系统的综合;最后,归纳出每个环节所对应的流水灯功能模块。通过这样一个具体案例,让学生直观地掌握Nois II使用的要点。

教学效果表明,在实践教学中,随着案例学习的不断深入,学生所掌握的知识点也越来越多,运用的技巧也越来越复杂。典型案例对巩固学生记忆有很大的帮助,特别是具有代表性的案例。案例化教学方式挖掘了学生的创新潜能和创新意识,提高了学生解决实际问题的能力。

四、结束语

笔者仅根据自身的教学经验,针对“SOPC技术”课程教学进行了一些改革与建设实践,提出了教学内容系统化、系统设计案例化、理论思想工程化等观点。结果表明,通过教学改革,极大地调动了学生学习的主动性,加深了学生对SOPC系统设计思想的理解,提高了学生运用相关理论解决实际问题的能力,丰富了学生的工程实践经验,取得了良好的教学效果。

参考文献:

[1]潘松,黄继业,曾毓.SOPC技术实用教程[M].北京:清华大学出版社,2005.

[2]杨军,李彤.基于FPGA的SOPC实践教程[M].北京:科学出版社,2010.

[3]付永庆.VHDL语言及其应用[M].北京:高等教育出版社,2005.

集成电路案例范文第10篇

近年来,中国集成电路(集成电路)产业获得飞速发展。不管是设计业、制造业还是封装业销售额都有大幅提高。

中国半导体行业协会的数据显示,2009年我国集成电路业销售额为1109.1亿元,此后逐年增长至2016年的4331.7亿元(预估数)。不过,集成电路进口金额亦是巨大。中国海关的数据显示,我国集成电路进口金额从2009年的1349.9亿美元增长到2015年的2615.3亿美元,长期占据我国进口第一大行业的位置。

这是中国集成电路“两端在外”的结果之一。“两端在外”是指一方面我国集成电路设计企业的产品主要在海外或外资企业加工;另一方面集成电路制造企业的主要业务也在海外。

更为严峻的事实或许是,“两端在外”所形成的产业技术严重滞后、集成电路制造和先进封装产能严重不足问题未能得到有效解决,新问题又已来临。新的寡头正在逐渐形成,比如高通公司(Qualcomm);新的技术也正在诞生,比如苹果的7纳米鳍式场效应晶体管(FinFET),而中国却无一家集成电路企业营业收入实现50亿美元,也无法投入大额资金去研发追赶!

“两端在外”困局该如何破?

改变产业模式

中国集成电路业发展至今对外依赖度依然很高,高端集成电路基本依赖国外的一个重要原因是产业结构出了问题。

在“一穷二白”的早期,中国大陆学习的是台湾的代工模式。台湾从代工模式发展而来,在历史上取得了较为显著的成效,至今仍有台积电和富士康两家全球重要的代工企业。

不过,代工模式已经不适合大陆集成电路产业的发展。因为代工模式有自身发展的局限性。第一,代工模式很难形成自己的特有品牌和文化。因为只是负责给设计企业加工产品,很难掌握先进的核心技术,只能永远作一个“追随者”。而中国大陆由于有着巨大的市场空间需要培养自身的品牌和特色。

第二,代工模式的一大弊病是不可持续性。长期给设计公司加工,结果就是自己失去创新能力,因为总是跟着别人做,掌握不了集成电路的系统技术,只能等着设计公司在前面拉着往前走。代工长久发展下去的结果就是导致企业创新能力不强,这在一定程度上也是限制台湾集成电路业发展的原因。显然大陆的集成电路产业不能继续走这条路,而是需要有自己的设计、制造、封装一整套自主企业。

第三,台湾作为一个地区来发展,代工模式给当地经济发展带来了很大的贡献。但大陆国土面积辽阔,具备战略纵深发展的条件。从东部到中部再到西部,经济发展的水平梯级很明显,给创立自主品牌提供了长足的发展空间。当然,也的确给代工模式提供了很大的生存空间。

实际上,从代工到创立自主品牌已经在很多行业得到了印证,这是一条必须走的路。比如家电、服装等领域,一些原先的代工企业都转为了自主品牌企业,而且很成功,发展后劲很足。比如格力电器,如果走代工之路,那就不可能有今天的格力电器。

培养自己的IDM

要改变目前的集成电路产业结构一个主要途径就是培养中国的集设计、制造和销售为一体的集成电路系统集成服务商(IDM)。IDM的重要性不言而喻,全球集成电路市场的80%由IDM所掌握,比如三星电子(Samsung)、恩智浦、英飞凌(Infenon)等。

为什么中国没有发展出来一家自己的IDM?这是因为中国的整机企业规模仍然太小。以华为公司为例,其官网公布2016年预计实现销售收入5200亿元人民币,折合美元也就748.96亿美元。这是智能手机、笔记本&平板、穿戴设备、智能家居以及集成电路等多个业务的总销售收入。但英特尔仅集成电路业务2016年的销售收入预计达563.13亿美元。

如何打造中国的IDM?

可以从两个方面着手。首先,企业要有意识地去做加法。让资源匹配的产业链企业组合起来。“两端在外”最大的问题是产业结构调整。产业结构调整当中最重要的是,整机企业有没有这样的意识,整个产业链的企业有没有形成共识――要打造IDM。

近5年来,中国集成电路设计、制造和封装环节的公司在展开积极紧密的合作,出现了一些积极的资源相互匹配和IDM公司的迹象。以中芯国际槔,早期在中国大陆本土接到的订单几乎为零,但是2015年国内订单已高达47.6%,而加工完后就交接给了中国最大的封装企业长电科技,前者26亿元入股后者成为最大股东。

值得一提的是,紫光集团有可能成为中国第一家IDM。紫光集团通过收购展讯和锐迪科拥有了设计业务,长江存储工厂的开建意味着制造业务也将拥有。如果在合适机会合并进来一家整机制造商,一家中国的IDM公司就诞生了。华为目前有整机业务、也有海思半导体这样全球优秀的设计公司,只要选择合适的时机建设属于自己的工厂,或收购或控股一家制造厂。华为也是一家IDM。

其次,相关政府部门要有意识地推动集成电路产业链上的企业去进行资源匹配。比如A设计公司主动提出希望能跟B制造公司进行资源匹配,政府给予一定的税收优惠,鼓励企业进行资源匹配,并对研发提供一定的补贴。加快两家公司的资源匹配。采取的方式有很多种,大基金是一种方式,通过换股来实现对双方控股也是一种方式。

实际上,全球集成电路产业这种合并案例仍在不断发生。比如高通公司提出收购恩智浦。后者于2015年12月完成收购飞思卡尔,成为全球最大的消费电子集成电路制造商。如果收购成功,高通将成为又一家IDM,而且营业收入规模或将超越台积电(TSMC)成为全球第三大半导体企业。

当然,要找到一条适合中国发展IDM的路径还需要时间。但是,不管是企业自身还是政府,有意推动打造中国的IDM都得遵循一个规律:做加法,而不是做减法。

上一篇:艺术融合教育范文 下一篇:旅游文化知识范文