微电子设计自动化技术研究与应用_刘晓航

网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/10.1108.TP.20140424.0414.413.html

自动化控制

• Automatic Control微电子设计自动化技术研究与应用

文/刘晓航

的硬件开销，针对不同的控制，只需要改变控制代码即可。无论是从调试上，还是从成本上，甚至是效率上，采用编程的方式都具有无可挑剔的优势。2.2󰀃集成度高微电子技术的发展，决定了今后的电子线路越来越小，在一块芯片上集成很多不同功能的相关电路，减少了系统体积，而且非常方面移动和安装。当然功耗也随着集成度的提高在不断下降，无疑这是控制系统中不可忽略的优势，将这种集成控制系统应用在工业控制上，会省下大量的空间和成本。2.3󰀃功能调节方便系统对控制的精确度要求是非常高的，这也就要求对数据的提取和存储有极高的速度，数据模块的设计关键就是对数据的处理速度上。一个好的数据模块直接决定着系统的性能。3.3󰀃仿真模块的设计仿真的目的就是对系统的运行情况做出反映，模拟实际的运行条件，及早的发现系统缺陷，即使调整系统功能。3.4󰀃检测模块的设计检测模块不属于系统的功能模块，是在系统运行过程中，对系统分进行故障检测用的。保证系统在出现问题时及早的发现和更正。摘 要在当今这个科技高速发展的时代，不论是工业还是生活中无处不见自动控制的影子，随着对高级控制的需求，将微电子技术应用到自动化控制领域越来越受到人们的关注。微电子技术不仅可以使电气控制更加精确，同时还能极大的缩小设备体积，是将来发展的大趋势所在。本文就微电子设计自动化技术进行简单的介绍，了解微电子技术在自动化控制中的应用和发展趋势。【关键词】微电子技术󰀃自动控制1 微电子设计自动化技术概述随着社会的发展，自动化控制也不断更新，由原来的简单控制向更加智能的方向发展。近几年，自动化技术不断进步，微电子技术也逐渐被应用到自动化控制当中，直接促进这工业的进步和人们生活水平的提高。微电子设计自动化技术，就是将微电子技术和自动化技术相结合的综合智能控制系统。将电子电路和机械控制相结合，只要合理的设计控制电路，不仅可以大量的人力，还能更加的环保，并提高控制效率。微电子技术使得电路向集成化方向发展，不仅体积小，而且具有极低的功耗，目前最先进的微电子技术产品是SOC系统，它将所需要的功能和外围电路集成在一个非常小的芯片上，只要对外留出预定的接口就可以直接使用在各种控制系统中，这也是自动化控制中的“大脑”，控制这整个自动化系统的正常运行。在实际的控制应用中，控制的对象不可能相同，而且就算是同一个对象，随着工业系统的升级，控制功能也需要随之升级。前面提到，微电子自动化技术是基于计算机编程控制的，需要新的控制功能时只需要将新功能编写成代码下载到控制芯片中即可。另外，采用计算机编程的控制系统还能及时的修补系统漏洞，对电子系统随时进行升级和维护。2.4󰀃开发时能进行仿真在使用之前能对自动化系统进行仿真，是微电子自动化技术的一大特点，在之前所有的自动化控制技术都需要在实际的场合进行数据的调试和采集，也就是需要现场调试。微电子技术的一大优势就是可以使用计算机技术进行仿真，将微电子技术应用到自动化控制当中，可以解决之前自动化系统设计过程中的数值问题，只要经过严格的仿真就可以保证控制系统在实际的工作过程的准确性。4 微电子设计自动化技术的应用微电子自动化技术一般应用在工业电气控制、高校教学和计算机开发等方面。4.1󰀃工业电气控制首先，微电子技术的进步促使自动化的飞速发展，可以说是推动了工业社会的前进，在目前的各个工业领域自动控制机器人必不可少。例如，汽车制造行业基本上全是机器人自动控制化，了人力劳动。机器人自动化设备就是采用的微电子设计自动化技术[3]，所有的机器人都通过微电子技术芯片进行控制，并且可以认为的干预和升级，给工业发展带来了极大的推动力。4.2󰀃高校教学由于将来的自动化控制都将采用微电子技术，这是技术发展的总趋势，之前的单纯的机械控制已经淘汰，高校的教学设备也必须跟上时代的步伐，对学生进行微电子设计自动化技术的教学，使他们满足社会的需求，提高学生在新时代下的专业技能。3 微电子设计自动化系统设计过程微电子设计自动化系统主要有两部分组成：微电子控制端和自动化执行端。

按照详细的功能设计来划分，整个系统由输入模块、数据模块、仿真模块和检测模块组成。

3.1󰀃输入模块的设计

输入模块是系统控制的命令输入端，所有的控制命令都由此模块输入。所以输入模块就是计算机编程的设计，采用计算机语言对输入的命令进行定义，进行解析，对整个控制系统的功能进行合理的拆分。输入模块设计的好坏直接决定着整个系统的执行效率，所以设计时要做到最简化，执行速度最大化，不要有冗余的代码出现。3.2󰀃数据模块的设计

控制系统中存放着大量的控制数据信息，如何管理这些数据就是数据模块功能。自动化

2 微电子设计自动化的特点

与计算机技术的发展相同步，微电子系统的设计采用计算机编程的方式来完成。只要将所需要的控制功能通过计算机程序编写出来，下载到控制芯片中就可以完成预想的控制效果。另外编程的方式，不仅大量节约了硬件资源，还是得控制系统更加灵活，需要增加或更改控制方式时，只要重新编写控制代码即可，不需要更改硬件，节约了成本，提高了效率。微电子技术与自动化技术的完美结合，更加推动了自动控制领域的发展和创新。其主要有一下几个特点。

2.1󰀃使用计算机编程控制

集成电路的飞速发展，可以将所需要的各个功能都集成在一块芯片上，不同的控制系统所需要的控制功能可以通过计算机编程进行选择。与古老的控制系统相比，它不需要额外

5 结束语

随着信息技术和计算机技术的发展，微电子自动化技术的使用会越来越广泛，逐渐渗入到人们生活的方方面面，为人类社会的发展做出重大贡献。

参考文献

[1]孟祥忠.微电子技术概论[M].北京:机

械工业出版社,2009.󰀃

[2]王积伟,吴振顺.󰀃控制工程基础[M].高

等教育出版社,2001.󰀃

[3]徐国凯.电子与自动化技术[M].大连市:

大连理工大学出版社,2008.

作者单位

湖北工程学院物理与电子信息工程学院　湖北省孝感市　432000

260 •电子技术与软件工程󰀡󰀡Electronic Technology & Software Engineering