袁子童

摘 要：我國(guó)的自動(dòng)化技術(shù)在信息技術(shù)的推動(dòng)下逐漸趨于成熟，伴隨著自動(dòng)化控制產(chǎn)品需求的不斷增加，設(shè)計(jì)自動(dòng)化在工業(yè)生產(chǎn)和人們的生產(chǎn)生活中被廣泛應(yīng)用。同時(shí)微電子技術(shù)在自動(dòng)化控制中的應(yīng)用已成為一種符合當(dāng)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢(shì)。微電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化是微電子技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)相互結(jié)合產(chǎn)生的一種新型技術(shù)，本文在對(duì)微電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化的概念和使用流程進(jìn)行簡(jiǎn)要分析的基礎(chǔ)上研究了該技術(shù)在本領(lǐng)域中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：設(shè)計(jì)自動(dòng)化;微電子;研究應(yīng)用

0 引言

傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制技術(shù)已經(jīng)隨著科技水平的發(fā)展朝著智能化方向不斷邁進(jìn)。同時(shí)設(shè)計(jì)自動(dòng)化中的微電子技術(shù)也不斷進(jìn)步并且在一定程度上促進(jìn)了國(guó)家生產(chǎn)力的提高。將該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于實(shí)踐中可以大大減少人力物力的使用，其在減少能耗提高效率的同時(shí)還符合了當(dāng)代綠色環(huán)保的理念。電子芯片是智能化機(jī)器的核心組成，因此有必要大力發(fā)展微電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)以滿足工業(yè)電子行業(yè)的發(fā)展和人們生產(chǎn)生活中對(duì)自動(dòng)化產(chǎn)品的需求。

1 設(shè)計(jì)自動(dòng)化中的微電子技術(shù)概述

我國(guó)自改革開放以來(lái)對(duì)自動(dòng)化控制領(lǐng)域的研究就已經(jīng)開始加強(qiáng)并取得了顯著成效，到目前為止，傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制技術(shù)已逐漸智能化，同時(shí)微電子技術(shù)的納入有助于自動(dòng)化控制技術(shù)進(jìn)一步的改善。微電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)在實(shí)際中應(yīng)用導(dǎo)致了人們的生活水平不斷提高。其之所以被人們稱為微電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)是因?yàn)槠涫怯勺詣?dòng)化技術(shù)與微電子技術(shù)相互結(jié)合而產(chǎn)生的新型智能控制技術(shù)。該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中可以將機(jī)械控制與電子控制相結(jié)合，通過對(duì)電路進(jìn)行科學(xué)控制以減少人為工作量的同時(shí)提高了生產(chǎn)制造效率。微電子技術(shù)的引入使自動(dòng)控制技術(shù)逐漸朝著集成化的方向轉(zhuǎn)變，這在減少了產(chǎn)品的尺寸的同時(shí)減少了人力物力資源的消耗。SOC系統(tǒng)是當(dāng)今世界上最先進(jìn)的微電子產(chǎn)品，該系統(tǒng)的職能是將所有控制電路和系統(tǒng)功能整合在一個(gè)小芯片上來(lái)對(duì)進(jìn)行系統(tǒng)控制，該芯片作為自動(dòng)控制的核心還能為系統(tǒng)的運(yùn)行安全性和可靠性提供保障。

2 基于微電子技術(shù)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)流程

微電子控制和自動(dòng)運(yùn)行兩個(gè)部分組成了微電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化系統(tǒng)，微電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化系統(tǒng)工作流程主要是由輸入、數(shù)據(jù)、仿真和測(cè)試四個(gè)模塊組成。

2.1 輸入模塊

所有系統(tǒng)控制命令都可以通過輸入模塊完成輸入，其作為微電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化系統(tǒng)控制命令的輸入點(diǎn)直接影響了整個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用效率。輸入模塊的具體設(shè)計(jì)為：通過使用軟件語(yǔ)言定義程序輸入控制命令進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和轉(zhuǎn)換，然后合理地設(shè)計(jì)和分離系統(tǒng)功能以供系統(tǒng)在不同情況下使用。也可以將輸入模塊的流程設(shè)計(jì)理解為計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編程的設(shè)計(jì)。

2.2 數(shù)據(jù)模塊

數(shù)據(jù)模塊的應(yīng)用主要是在微電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化系統(tǒng)中對(duì)大量的控制信息進(jìn)行管理并保持較高的數(shù)據(jù)提取和存儲(chǔ)速率，進(jìn)而提高控制系統(tǒng)的控制精度。數(shù)據(jù)模塊的設(shè)計(jì)過程為：將系統(tǒng)各個(gè)階段的數(shù)據(jù)使用特定的數(shù)據(jù)模塊進(jìn)行存儲(chǔ)和傳輸來(lái)促進(jìn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的在線生成和維護(hù)。

2.3 仿真模塊

微電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化系統(tǒng)的仿真模塊的主要職責(zé)是進(jìn)行系統(tǒng)功能測(cè)試和系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析來(lái)模擬業(yè)務(wù)流程，通過仿真系統(tǒng)的具體應(yīng)用可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并迅速處理系統(tǒng)漏洞等問題。

2.4 測(cè)試模塊

測(cè)試模塊的主要功能是對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)中的缺陷和漏洞進(jìn)行預(yù)先檢測(cè)，以便在問題發(fā)生之前使用相關(guān)手段消除缺陷并提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。嚴(yán)格來(lái)講測(cè)試模塊不是微電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化系統(tǒng)的功能模塊而是系統(tǒng)功能模塊正常運(yùn)行的重要保障。

3 設(shè)計(jì)自動(dòng)化中的微電子技術(shù)應(yīng)用

3.1 軟件開發(fā)

微電子技術(shù)的發(fā)展在很大程度上促進(jìn)了計(jì)算機(jī)編程應(yīng)用軟件的開發(fā)，通過編程和數(shù)據(jù)集合合理的與應(yīng)用程序相互兼容，在實(shí)現(xiàn)了各個(gè)功能模塊統(tǒng)一的同時(shí)增強(qiáng)了設(shè)備應(yīng)用的操作性通用性。此外，微電子技術(shù)有效地提高了電路集成的專業(yè)化的同時(shí)使設(shè)備格式尺寸實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。當(dāng)前階段各大應(yīng)用市場(chǎng)的軟件功能隨著計(jì)算機(jī)編程技術(shù)的發(fā)展變得更加多樣化、更加強(qiáng)大，這些軟件通過重新編程可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)更新與升級(jí)，以此向用戶提供更高質(zhì)量的服務(wù)并滿足用戶的各種需求。此外通過微電子技術(shù)進(jìn)行計(jì)算機(jī)軟件編程開發(fā)可以實(shí)現(xiàn)電路的統(tǒng)一集成，這在使軟件升級(jí)成本大大降低同時(shí)為軟件的應(yīng)用創(chuàng)造了很大空間。

3.2 工業(yè)電氣控制中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的工業(yè)控制系統(tǒng)是以繼電控制器和接觸控制器為基礎(chǔ)，通過布線、接線、以及調(diào)試來(lái)完成邏輯電路的設(shè)計(jì)并滿足不同的需求，如機(jī)器電機(jī)啟動(dòng)，電機(jī)正反轉(zhuǎn)和自動(dòng)剎車等。隨著微電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)在工業(yè)電氣控制中的應(yīng)用，傳統(tǒng)的以繼電器控制為核心的接觸式不可編程控制系統(tǒng)已經(jīng)逐步轉(zhuǎn)換為現(xiàn)代化以PLC為核心的非接觸式軟件可編程控制系統(tǒng)。可編程PLC控制器是一整以位處理器為基礎(chǔ)進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算操作運(yùn)行的電子系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用可編程內(nèi)存進(jìn)行內(nèi)部數(shù)據(jù)的邏輯運(yùn)算和定時(shí)排序等操作來(lái)控制各類型的機(jī)械生產(chǎn)過程。此外工業(yè)電氣控制系統(tǒng)中的微電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)因其高度集成等特性，可以在改進(jìn)電氣設(shè)備的同時(shí)提高其性能和特性。

4 結(jié)語(yǔ)

簡(jiǎn)而言之，微電子技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。如今的微電子技術(shù)因其自身的低成本、高功能、靈活和高度集成等特性已經(jīng)成為了設(shè)計(jì)自動(dòng)化等相關(guān)領(lǐng)域的核心技術(shù)。微電子技術(shù)的快速發(fā)展在為自動(dòng)化控制系統(tǒng)功能擴(kuò)展集成提供了一個(gè)平臺(tái)同時(shí)還使其優(yōu)勢(shì)通過電子芯片設(shè)計(jì)得到充分顯現(xiàn)。因此加強(qiáng)微電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的研究與應(yīng)用可以為電子自動(dòng)化系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展指引正確的方向。

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