集成电路工程片上系统设计

片上系统技术是当前大规模集成电路的发展趋势，是集成电路产业的重要研究方向之一。片上系统设计涉及系统知识、模型算法、芯片结构、各层次电路直至器件的设计，要求有应用系统知识，软硬件设计能力，以及快速的整合验证能力。本方向面向通信和广播电视领域，研究多媒体信号处理和传输中的算法、算法的电路设计实现以及系统集成。研究内容包括广播电视技术领域中信源编解码、信道编解码中关键模块的硬件设计和实现、片上系统的设计和实现、面向多媒体信号处理和传输的片上系统架构的研究、以及验证方法的研究。

本专业方向具有较强的复合性，要求具有较宽泛的知识基础，因此本方向研究生培养内容主要有：系统学习集成电路相关基础理论，学习集成电路设计基本技能，学习信号处理和通信相关领域基础理论和系统知识，学习片上系统设计所需的相关知识和技能。本专业方向要求学生具有较扎实的相关理论基础，同时具有较强的实践能力。

集成电路工程DSP算法与FPGA设计

DSP算法与FPGA设计方向主要研究内容为基于可编程数字电路平台FPGA芯片，实现广播电视以及数字无线多媒体通信中宽带高速信号数据流的处理；

本方向的研究特色是设计专用的数字信号处理电路以实现高密度的并行计算和数据处理。本方向的研究成果主要应用领域为高速广播电视台站设备、数字无线多媒体基站设备，以及对电路功耗有苛刻要求的便携设备中的数字信号处理系统的实现。

通过本专业的学习，学生应当掌握基于FPGA电路平台的计算机辅助设计（EDA）方法学，包括寄存器传输级和逻辑门级的电路设计与动态和静态的验证方法，掌握常用数字信号处理算法的基本电路模块设计方法，掌握无线通信系统数字中频算法设计，面向硬件结构的并发性算法设计，电路流水线设计方法学，并发性算法和电路仿真的数据一致性验证方法学等。2100433B

集成电路工程领域培养集成电路设计、集成系统设计、集成电路制造、测试、封装、材料制备与设备制造等方面的高级技术人才，掌握解决集成电路工程领域技术问题的先进方法和现代手段，具有创新意识和独立承担解决工程技术或工程管理等方面实际问题的能力。

集成电路功能结构

集成电路，又称为IC，按其功能、结构的不同，可以分为模拟集成电路、数字集成电路和数/模混合集成电路三大类。

模拟集成电路又称线性电路,用来产生、放大和处理各种模拟信号（指幅度随时间变化的信号。例如半导体收音机的音频信号、录放机的磁带信号等），其输入信号和输出信号成比例关系。而数字集成电路用来产生、放大和处理各种数字信号（指在时间上和幅度上离散取值的信号。例如5G手机、数码相机、电脑CPU、数字电视的逻辑控制和重放的音频信号和视频信号）。

集成电路制作工艺

集成电路按制作工艺可分为半导体集成电路和膜集成电路。

膜集成电路又分类厚膜集成电路和薄膜集成电路。

集成电路集成度高低

集成电路按集成度高低的不同可分为：

SSIC 小规模集成电路(Small Scale Integrated circuits)

MSIC 中规模集成电路(Medium Scale Integrated circuits)

LSIC 大规模集成电路(Large Scale Integrated circuits)

VLSIC 超大规模集成电路(Very Large Scale Integrated circuits)

ULSIC特大规模集成电路(Ultra Large Scale Integrated circuits)

GSIC 巨大规模集成电路也被称作极大规模集成电路或超特大规模集成电路(Giga Scale Integration)。

集成电路导电类型不同

集成电路按导电类型可分为双极型集成电路和单极型集成电路，他们都是数字集成电路。

双极型集成电路的制作工艺复杂，功耗较大，代表集成电路有TTL、ECL、HTL、LST-TL、STTL等类型。单极型集成电路的制作工艺简单，功耗也较低，易于制成大规模集成电路，代表集成电路有CMOS、NMOS、PMOS等类型。

集成电路按用途

集成电路按用途可分为电视机用集成电路、音响用集成电路、影碟机用集成电路、录像机用集成电路、电脑（微机）用集成电路、电子琴用集成电路、通信用集成电路、照相机用集成电路、遥控集成电路、语言集成电路、报警器用集成电路及各种专用集成电路。

1.电视机用集成电路包括行、场扫描集成电路、中放集成电路、伴音集成电路、彩色解码集成电路、AV/TV转换集成电路、开关电源集成电路、遥控集成电路、丽音解码集成电路、画中画处理集成电路、微处理器（CPU）集成电路、存储器集成电路等。

2.音响用集成电路包括AM/FM高中频电路、立体声解码电路、音频前置放大电路、音频运算放大集成电路、音频功率放大集成电路、环绕声处理集成电路、电平驱动集成电路，电子音量控制集成电路、延时混响集成电路、电子开关集成电路等。

3.影碟机用集成电路有系统控制集成电路、视频编码集成电路、MPEG解码集成电路、音频信号处理集成电路、音响效果集成电路、RF信号处理集成电路、数字信号处理集成电路、伺服集成电路、电动机驱动集成电路等。

4.录像机用集成电路有系统控制集成电路、伺服集成电路、驱动集成电路、音频处理集成电路、视频处理集成电路。

5.计算机集成电路，包括中央控制单元（CPU）、内存储器、外存储器、I/O控制电路等。

6.通信集成电路

7.专业控制集成电路

集成电路按应用领域分

集成电路按应用领域可分为标准通用集成电路和专用集成电路。

集成电路按外形分

集成电路按外形可分为圆形（金属外壳晶体管封装型，一般适合用于大功率）、扁平型（稳定性好，体积小）和双列直插型。

集成电路或称微电路（microcircuit）、 微芯片（microchip）、芯片（chip）在电子学中是一种把电路（主要包括半导体装置，也包括被动元件等）小型化的方式，并通常制造在半导体晶圆表面上。

前述将电路制造在半导体芯片表面上的集成电路又称薄膜（thin-film）集成电路。另有一种厚膜（thick-film）混成集成电路（hybrid integrated circuit）是由独立半导体设备和被动元件，集成到衬底或线路板所构成的小型化电路。

本文是关于单片（monolithic）集成电路，即薄膜集成电路。

集成电路具有体积小，重量轻，引出线和焊接点少，寿命长，可靠性高，性能好等优点，同时成本低，便于大规模生产。它不仅在工、民用电子设备如收录机、电视机、计算机等方面得到广泛的应用，同时在军事、通讯、遥控等方面也得到广泛的应用。用集成电路来装配电子设备，其装配密度比晶体管可提高几十倍至几千倍，设备的稳定工作时间也可大大提高。

集成电路版图是集成电路设计中最底层步骤物理设计的成果。物理设计通过布局、布线技术将逻辑综合的成果转换成物理版图文件。