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[摘要]随着市场经济和科学技术的不断发展，集成电路及系统设计突飞猛进。本文针对集成电路设计的发展对实践教学提出新的要求，对集成电路设计实践教学进行了一些探索和实践。
[关键词]集成电路 系统设计实践教学
集成电路设计的发展非常迅速,新的设计工具和设计方法层出不穷,如何利用最新的EDA工具,合理设置集成电路设计实践教学内容,使学生掌握最新的集成电路设计工具和设计理念,成为我们现阶段集成电路及系统设计专业实践教学的重要课题和挑战。
一、集成电路设计的发展对实践教学提出新的要求
目前集成电路设计已经进入超深亚微米阶段，集成电路结构复杂度也越来越大，已进入了SOC(片上系统)设计时代。集成电路设计EDA工具的种类越来越多，掌握的难度也越来越大。而现代集成电路设计流程都是以集成电路设计EDA工具为核心，离开了EDA工具的支撑也就谈不上集成电路设计。
随着集成电路设计进入SOC设计阶段，芯片设计和系统设计逐渐融合交叉在一起，芯片设计者不但要掌握集成电路基础知识和设计原理，还必须了解通信、计算机、图像处理等系统结构方面的知识。对于更高层次的设计者还应该具备通过选择正确的EDA工具和设计流程，把系统设计和集成电路设计融合在一起的能力。
我们除了继续提高理论教学水平外，还必须高度重视以EDA工具和设计流程为核心的实践教学环节。努力把课堂教学和实际设计应用紧密结合在一起，培养学生的实际设计能力，开阔学生的视野，同时也可以极大的提高学生专业课程学习的主观能动性。
二、集成电路设计实践教学的探索和实践
1.EDA工具和参考设计流程的选择
EDA工具和设计方法学在集成电路设计中的地位越来越重要，学生在掌握集成电路设计和系统设计理论知识的基础上，还必须牢固树立理论知识、设计工具和设计方法学三位一体的现代集成电路设计工程理念。
随着集成电路设计技术的发展，系统设计和芯片实现已经有机的交叉在一起，我们平常在教学中虽然把系统设计、电路设计和后端物理层设计由不同的课程来讲授，但是在实践教学中，应该把这三部分的内容通过一个统一的设计流程和设计平台有机的联系在一起。
我们根据现阶段集成电路设计的EDA工具和工程界最广泛采用的设计方法，把实践教学主要分为数字集成电路系统FPGA设计实现、数字集成电路系统ASIC设计实现、模拟集成电路设计实现三个大类。这些参考设计流程同时和我们的集成电路设计专业课程紧密结合，有些专业实践需要走完整个设计流程，而有些专业实践则可能只要完成整个设计流程的一个或几个阶段。在EDA工具的选择上既要保证一定的先进性，同时也要考虑学生掌握的难易程度，并结合产业界的使用情况。
2.实验内容和方法的确定
要掌握集成电路设计的基础理论、设计工具和设计方法最有效的手段就是进行大量集成电路设计实例的训练。集成电路前端设计(系统设计、电路设计)和后端设计(物理设计)存在着比较大的差异，所需要的EDA工具、设计环境、验证测试手段和实现的难易程度也不一样，为了充分利用EDA设计资源，设计实例的数量我们安排为前端设计、FPGA实现、后端实现(物理实现)的比例分别为6∶2∶2。
设计实例内容知识面的选择上要尽可能宽，并且尽可能和产业界紧密结合。当然，设计实例的广度和难度要考虑到学生的知识面和安排的时间，并且要有相应的梯度，由易及难、由简单到复杂、由小规模到大规模。现阶段我们确定的实践内容主要涵盖以下几个方面：运放电路、显示驱动(LED、LCD)、接口通信(I2C、SPI、USB)、编码和解码、数学运算单元、频率合成、数字信号处理专用算法实现、数据通路等。
对于FPGA实现的设计实例可以利用本校的FPGA实验箱进行测试验证。而对于ASIC实现的设计实例可以安排一次学生MPW流片，流片工艺采用国内华润上华CSMC-0.6um硅栅工艺，一般流片需要几个月的时间，学生可在下一个实验学期或在工程实践阶段对自己的设计进行测试。
在设计实践训练中，既要强调独立完成设计的必要性，同时也要注重培养学生协调合作完成设计的能力。在实验安排中有70%的实验学生可以自己独立完成，另有30%的设计实验需要一个设计小组才能完成，每个设计小组可由35人组成，学生在设计小组中必须相互合作，这也有助于培养学生的团队协作精神。
三、集成电路及系统设计实践教学的软硬件环境建设
集成电路设计EDA工具要根据设计流程来进行配置，集成电路设计EDA工具种类多、涉及面广，有些运行在PC环境，有些运行在UNIX环境下，种类不一样，价格也有很大的差异。软件选择策略是高、中、低端结合，合理搭配，PC环境和UNIX环境同时使用。
目前国际上最主流的集成电路设计工具提供商有:Cadence、Synopsys、Mentor-Graphics等。这些主流厂商提供的EDA工具是目前产业界最广泛使用的，但同时价格也非常昂贵。为了使学生能学习和使用先进的EDA工具，我们在UNIX工作站上安装少量这些主流厂商的高端软件，包括综合工具、版图设计、版图验证工具等。而在PC上主要安装使用频繁价格适中的软件，主要包括设计输入、功能仿真、时序验证、逻辑综合器、FPGA仿真和综合器等。有了这些EDA工具的支撑，学生就可以完成符合参考设计流程规定的所有集成电路设计实践课题。
集成电路设计流程、设计工具和设计基础理论结合在一起，通过大量的集成电路设计实例训练，学生的学习主观性大大加强了，同时综合实践能力也有了极大的提高。学生在使用了大量的设计工具后，知识面也得到了拓展，为以后从事更复杂的工程设计和科研打下了一个良好的基础。
参考文献:
[1]李玉山.电子系统集成设计技术[M].北京:电子工业出版社,2002.
[2]毕耕,谭敏利.工程训练课程体系的改革和探索[J].中国高教研究,2001,(11):94-95.
[3]田亮,曹国钢.一种日用定时器ASIC的设计[J].电气电子教学学报,2001,(8):15-18.
（作者单位：四川广元信息职业技术学院）
[关键词]集成电路 系统设计实践教学
集成电路设计的发展非常迅速,新的设计工具和设计方法层出不穷,如何利用最新的EDA工具,合理设置集成电路设计实践教学内容,使学生掌握最新的集成电路设计工具和设计理念,成为我们现阶段集成电路及系统设计专业实践教学的重要课题和挑战。
一、集成电路设计的发展对实践教学提出新的要求
目前集成电路设计已经进入超深亚微米阶段，集成电路结构复杂度也越来越大，已进入了SOC(片上系统)设计时代。集成电路设计EDA工具的种类越来越多，掌握的难度也越来越大。而现代集成电路设计流程都是以集成电路设计EDA工具为核心，离开了EDA工具的支撑也就谈不上集成电路设计。
随着集成电路设计进入SOC设计阶段，芯片设计和系统设计逐渐融合交叉在一起，芯片设计者不但要掌握集成电路基础知识和设计原理，还必须了解通信、计算机、图像处理等系统结构方面的知识。对于更高层次的设计者还应该具备通过选择正确的EDA工具和设计流程，把系统设计和集成电路设计融合在一起的能力。
我们除了继续提高理论教学水平外，还必须高度重视以EDA工具和设计流程为核心的实践教学环节。努力把课堂教学和实际设计应用紧密结合在一起，培养学生的实际设计能力，开阔学生的视野，同时也可以极大的提高学生专业课程学习的主观能动性。
二、集成电路设计实践教学的探索和实践
1.EDA工具和参考设计流程的选择
EDA工具和设计方法学在集成电路设计中的地位越来越重要，学生在掌握集成电路设计和系统设计理论知识的基础上，还必须牢固树立理论知识、设计工具和设计方法学三位一体的现代集成电路设计工程理念。
随着集成电路设计技术的发展，系统设计和芯片实现已经有机的交叉在一起，我们平常在教学中虽然把系统设计、电路设计和后端物理层设计由不同的课程来讲授，但是在实践教学中，应该把这三部分的内容通过一个统一的设计流程和设计平台有机的联系在一起。
我们根据现阶段集成电路设计的EDA工具和工程界最广泛采用的设计方法，把实践教学主要分为数字集成电路系统FPGA设计实现、数字集成电路系统ASIC设计实现、模拟集成电路设计实现三个大类。这些参考设计流程同时和我们的集成电路设计专业课程紧密结合，有些专业实践需要走完整个设计流程，而有些专业实践则可能只要完成整个设计流程的一个或几个阶段。在EDA工具的选择上既要保证一定的先进性，同时也要考虑学生掌握的难易程度，并结合产业界的使用情况。
2.实验内容和方法的确定
要掌握集成电路设计的基础理论、设计工具和设计方法最有效的手段就是进行大量集成电路设计实例的训练。集成电路前端设计(系统设计、电路设计)和后端设计(物理设计)存在着比较大的差异，所需要的EDA工具、设计环境、验证测试手段和实现的难易程度也不一样，为了充分利用EDA设计资源，设计实例的数量我们安排为前端设计、FPGA实现、后端实现(物理实现)的比例分别为6∶2∶2。
设计实例内容知识面的选择上要尽可能宽，并且尽可能和产业界紧密结合。当然，设计实例的广度和难度要考虑到学生的知识面和安排的时间，并且要有相应的梯度，由易及难、由简单到复杂、由小规模到大规模。现阶段我们确定的实践内容主要涵盖以下几个方面：运放电路、显示驱动(LED、LCD)、接口通信(I2C、SPI、USB)、编码和解码、数学运算单元、频率合成、数字信号处理专用算法实现、数据通路等。
对于FPGA实现的设计实例可以利用本校的FPGA实验箱进行测试验证。而对于ASIC实现的设计实例可以安排一次学生MPW流片，流片工艺采用国内华润上华CSMC-0.6um硅栅工艺，一般流片需要几个月的时间，学生可在下一个实验学期或在工程实践阶段对自己的设计进行测试。
在设计实践训练中，既要强调独立完成设计的必要性，同时也要注重培养学生协调合作完成设计的能力。在实验安排中有70%的实验学生可以自己独立完成，另有30%的设计实验需要一个设计小组才能完成，每个设计小组可由35人组成，学生在设计小组中必须相互合作，这也有助于培养学生的团队协作精神。
三、集成电路及系统设计实践教学的软硬件环境建设
集成电路设计EDA工具要根据设计流程来进行配置，集成电路设计EDA工具种类多、涉及面广，有些运行在PC环境，有些运行在UNIX环境下，种类不一样，价格也有很大的差异。软件选择策略是高、中、低端结合，合理搭配，PC环境和UNIX环境同时使用。
目前国际上最主流的集成电路设计工具提供商有:Cadence、Synopsys、Mentor-Graphics等。这些主流厂商提供的EDA工具是目前产业界最广泛使用的，但同时价格也非常昂贵。为了使学生能学习和使用先进的EDA工具，我们在UNIX工作站上安装少量这些主流厂商的高端软件，包括综合工具、版图设计、版图验证工具等。而在PC上主要安装使用频繁价格适中的软件，主要包括设计输入、功能仿真、时序验证、逻辑综合器、FPGA仿真和综合器等。有了这些EDA工具的支撑，学生就可以完成符合参考设计流程规定的所有集成电路设计实践课题。
集成电路设计流程、设计工具和设计基础理论结合在一起，通过大量的集成电路设计实例训练，学生的学习主观性大大加强了，同时综合实践能力也有了极大的提高。学生在使用了大量的设计工具后，知识面也得到了拓展，为以后从事更复杂的工程设计和科研打下了一个良好的基础。
参考文献:
[1]李玉山.电子系统集成设计技术[M].北京:电子工业出版社,2002.
[2]毕耕,谭敏利.工程训练课程体系的改革和探索[J].中国高教研究,2001,(11):94-95.
[3]田亮,曹国钢.一种日用定时器ASIC的设计[J].电气电子教学学报,2001,(8):15-18.
（作者单位：四川广元信息职业技术学院）