设计自动化中的微电子技术研究与应用

0 引言

传统的自动化控制技术已经随着科技水平的发展朝着智能化方向不断迈进。同时设计自动化中的微电子技术也不断进步并且在一定程度上促进了国家生产力的提高。将该项技术应用于实践中可以大大减少人力物力的使用，其在减少能耗提高效率的同时还符合了当代绿色环保的理念。电子芯片是智能化机器的核心组成，因此有必要大力发展微电子设计自动化技术以满足工业电子行业的发展和人们生产生活中对自动化产品的需求。

1 设计自动化中的微电子技术概述

我国自改革开放以来对自动化控制领域的研究就已经开始加强并取得了显著成效，到目前为止，传统的自动化控制技术已逐渐智能化，同时微电子技术的纳入有助于自动化控制技术进一步的改善。微电子设计自动化技术在实际中应用导致了人们的生活水平不断提高。其之所以被人们称为微电子设计自动化技术是因为其是由自动化技术与微电子技术相互结合而产生的新型智能控制技术。该技术在实际应用过程中可以将机械控制与电子控制相结合，通过对电路进行科学控制以减少人为工作量的同时提高了生产制造效率。微电子技术的引入使自动控制技术逐渐朝着集成化的方向转变，这在减少了产品的尺寸的同时减少了人力物力资源的消耗。SOC系统是当今世界上最先进的微电子产品，该系统的职能是将所有控制电路和系统功能整合在一个小芯片上来对进行系统控制，该芯片作为自动控制的核心还能为系统的运行安全性和可靠性提供保障。

2 基于微电子技术的自动化设计流程

微电子控制和自动运行两个部分组成了微电子设计自动化系统，微电子设计自动化系统工作流程主要是由输入、数据、仿真和测试四个模块组成。

2.1 输入模块

所有系统控制命令都可以通过输入模块完成输入，其作为微电子设计自动化系统控制命令的输入点直接影响了整个系统的应用效率。输入模块的具体设计为：通过使用软件语言定义程序输入控制命令进行数据分析和转换，然后合理地设计和分离系统功能以供系统在不同情况下使用。也可以将输入模块的流程设计理解为计算机语言编程的设计。

2.2 数据模块

数据模块的应用主要是在微电子设计自动化系统中对大量的控制信息进行管理并保持较高的数据提取和存储速率，进而提高控制系统的控制精度。数据模块的设计过程为：将系统各个阶段的数据使用特定的数据模块进行存储和传输来促进系统数据的在线生成和维护。

2.3 仿真模块

微电子设计自动化系统的仿真模块的主要职责是进行系统功能测试和系统数据分析来模拟业务流程，通过仿真系统的具体应用可以及时发现并迅速处理系统漏洞等问题。

2.4 测试模块

测试模块的主要功能是对检测系统中的缺陷和漏洞进行预先检测，以便在问题发生之前使用相关手段消除缺陷并提高系统运行效率。严格来讲测试模块不是微电子设计自动化系统的功能模块而是系统功能模块正常运行的重要保障。

3 设计自动化中的微电子技术应用

3.1 软件开发

微电子技术的发展在很大程度上促进了计算机编程应用软件的开发,通过编程和数据集合合理的与应用程序相互兼容,在实现了各个功能模块统一的同时增强了设备应用的操作性通用性。此外，微电子技术有效地提高了电路集成的专业化的同时使设备格式尺寸实现标准化。当前阶段各大应用市场的软件功能随着计算机编程技术的发展变得更加多样化、更加强大，这些软件通过重新编程可以实现系统的自动更新与升级,以此向用户提供更高质量的服务并满足用户的各种需求。此外通过微电子技术进行计算机软件编程开发可以实现电路的统一集成，这在使软件升级成本大大降低同时为软件的应用创造了很大空间。

3.2 工业电气控制中的应用

传统的工业控制系统是以继电控制器和接触控制器为基础，通过布线、接线、以及调试来完成逻辑电路的设计并满足不同的需求,如机器电机启动,电机正反转和自动刹车等。随着微电子设计自动化技术在工业电气控制中的应用，传统的以继电器控制为核心的接触式不可编程控制系统已经逐步转换为现代化以PLC为核心的非接触式软件可编程控制系统。可编程PLC控制器是一整以位处理器为基础进行数字运算操作运行的电子系统,该系统使用可编程内存进行内部数据的逻辑运算和定时排序等操作来控制各类型的机械生产过程。此外工业电气控制系统中的微电子设计自动化技术因其高度集成等特性，可以在改进电气设备的同时提高其性能和特性。

文章来源：《微电子学与计算机》 网址: http://www.wdzxyjsjzz.cn/qikandaodu/2020/0912/392.html