數字技術論文范文

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第1篇

關鍵詞:數字系統；IC；設計

一、數字IC設計方法學

在目前CI設計中，基于時序驅動的數字CI設計方法、基于正復用的數字CI設計方法、基于集成平臺進行系統級數字CI設計方法是當今數字CI設計比較流行的3種主要設計方法，其中基于正復用的數字CI設計方法是有效提高CI設計的關鍵技術。它能解決當今芯片設計業所面臨的一系列挑戰:縮短設計周期，提供性能更好、速度更快、成本更加低廉的數字IC芯片。

基于時序驅動的設計方法，無論是HDL描述還是原理圖設計，特征都在于以時序優化為目標的著眼于門級電路結構設計，用全新的電路來實現系統功能;這種方法主要適用于完成小規模ASIC的設計。對于規模較大的系統級電路，即使團隊合作，要想始終從門級結構去實現優化設計，也很難保證設計周期短、上市時間快的要求。

基于PI復用的數字CI設計方法，可以滿足芯片規模要求越來越大，設計周期要求越來越短的要求，其特征是CI設計中的正功能模塊的復用和組合。采用這種方法設計數字CI，數字CI包含了各種正模塊的復用，數字CI的開發可分為模塊開發和系統集成配合完成。對正復用技術關注的焦點是，如何進行系統功能的結構劃分，如何定義片上總線進行模塊互連，應該選擇那些功能模塊，在定義各個功能模塊時如何考慮盡可能多地利用現有正資源而不是重新開發，在功能模塊設計時考慮怎樣定義才能有利于以后的正復用，如何進行系統驗證等。

基于PI復用的數字CI的設計方法，其主要特征是模塊的功能組裝，其技術關鍵在于如下三個方面:一是開發可復用的正軟核、硬核;二是怎樣做好IP復用，進行功能組裝，以滿足目標CI的需要;三是怎樣驗證完成功能組裝的數字CI是否滿足規格定義的功能和時序。

二、典型的數字IC開發流程

典型的數字CI開發流程主要步驟包含如下24方面的內容:

(1)確定IC規格并做好總體方案設計。

(2)RTL代碼編寫及準備etshtnehc代碼。

(3)對于包含存儲單元的設計，在RTL代碼編寫中插入BIST(內建自我測試)電路。

(4)功能仿真以驗證設計的功能正確。

(5)完成設計綜合，生成門級網表。

(6)完成DFT(可測試設計)設計。

(7)在綜合工具下完成模塊級的靜態時序分析及處理。

(8)形式驗證。對比綜合網表實現的功能與TRL級描述是否一致。

(9)對整個設計進行Pre一layout靜態時序分析。

(10)把綜合時的時間約束傳遞給版圖工具。

(11)采樣時序驅動的策略進行初始化nooprlna。內容包括單元分布，生成時鐘樹

(12)把時鐘樹送給綜合工具并插入到初始綜合網表。

(13)形式驗證。對比插入時鐘樹綜合網表實現的功能與初始綜合網表是否一致。

(14)在步驟(11)準布線后提取估計的延遲信息。

(15)把步驟(14)提取出來的延遲信息反標給綜合工具和靜態時序分析工具。

(16)靜態時序分析。利用準布線后提取出來的估計延時信息。

(17)在綜合工具中實現現場時序優化(可選項)。

(18)完成詳細的布線工作。

(19)從完成了詳細布線的設計中提取詳細的延時信息。

(20)把步驟(19)提取出來的延時信息反標給綜合工具和靜態時序分析工具。

(21)Post-layout靜態時序分析。

(22)在綜合工具中實現現場時序優化(可選項)。

(23)Post一alyout網表功能仿真(可選項)。

(24)物理驗證后輸出設計版圖數據給芯片加工廠。

對于任何CI產品的開發，最初總是從市場獲得需求的信息或產品的概念，根據這些概念需求，CI工程師再逐步完成CI規格的定義和總體方案的設計。總體方案定義了芯片的功能和模塊劃分，定義了模塊功能和模塊之間的時序等內容。在總體方案經過充分討論或論證后開始CI產品的開發。CI的開發階段包含了設計輸入、功能仿真、綜合、DFT(可測試設計)、形式驗證、靜態時序分析、布局布線等內容。而CI的后端設計包括布局、插入時鐘樹、布線和物理驗證等內容，后端設計一般能在軟件中自動完成，如SIE軟件就能自動完成布局布線。

三、IC開發過程介紹

IC開發過程包括設計輸入、功能仿真、綜合、可測試性設計DFT、形式驗證、靜態時序分析、布局、插入時鐘樹、布線、物理驗證等內容，下面分別進行詳細介紹。

設計輸入:一般包括圖形與文本輸入兩種格式。文本輸入包括采用verilog和vHDL兩種硬件描述語言的格式，verliog語言支持多種不同層次的描述，采用硬件描述語言主要得益于采用綜合器來提高設計效益;圖形輸入一般應該支持多層次邏輯圖輸入，主要應用在一些專門的電路設計中，但是圖形輸入耗時費力且不方便復用。

功能仿真:功能仿真的目的是為了驗證設計功能的正確性和完備性。搭建的測

試環境質量和測試激勵的充分性決定了功能仿真的質量和效益，仿真工具也是比較多，而且功能比較齊全。

綜合:所謂綜合，就是將設計的HDL描述轉化為門級網表的過程。綜合工具(也可稱為編譯器)根據時間約束等條件，完成可綜合的TRL描述到綜合庫單元之間的映射，得到一個門級網表等;綜合工具可內嵌靜態時序分析工具，可以根據綜合約束來完成門級網表的時序優化和面積優化。

可測試性設計DFT:目前大多數CI設計都引入可測試結構設計，一般在電路初步綜合后可進行DFT設計。典型的DFT電路包括存儲單元的內建自測BIST電路、掃描鏈電路和邊界掃描電路。BIST電路是為了測試而設計的專門電路，它可以來自半導體生產廠商，也可以用商用的工具自動產生。掃描鏈電路一般是用可掃描的寄存器代替一般的寄存器，由于帶掃描功能的寄存器的延時與一般的寄存器并不一致，所以在綜合工具進行時序分析時最好就能考慮這種“附加”的延遲。邊界掃描電路主要用來對電路板上的連接進行測試，也可以把內部掃描鏈的結果從邊界掃描電路引入。

形式驗證是一種靜態的驗證手段，它根據電路結構靜態地判斷兩個設計在功能上是否等價，從而判斷一個設計在修改前和修改后其功能是否保持一致。

靜態時序分析:靜態時序分析是CI開發流程中非常重要的一環。通過靜態時序分析，一方面可以了解到關鍵路徑的信息，分析關鍵路徑的時序;另一方面，還可以了解到電路節點的扇出情況和容性負載的大小。

布局:布局被認為是整個后端流程最關鍵的一步，布局首先是在滿足電路時序要求的條件下得到盡可能小的實現面積，其次布局也是把整個設計劃分成多個便于控制的模塊。布局的內容包括把單元或宏模塊擺放到合適的位置，其目的是為了最大限度地減小連線的RC延遲和布線的寄生電容效應，此外，良好的布局還可以減小芯片面積和降低布線時出現擁賽現象的幾率。

插入時鐘樹:時鐘樹又稱時鐘網絡，是指位于時鐘源和它所有扇出的寄存器時鐘輸入端之間的BUFFER驅動邏輯，時鐘樹通常根據物理布局情況生成。時鐘樹的插入關鍵在于如何控制時鐘信號延時和時鐘信號扭曲，因為較大的延遲對解決電路的保持時間問題不利，較大的時鐘扭曲往往增加寄存器鎖存不穩定數據的幾率。但是時鐘信號延遲和時鐘信號扭曲問題是對矛盾，如果設計對兩者都要求比較嚴格的話，時鐘樹的插入往往需要考慮比較多。

布線:布線分為兩個階段完成:預布線和詳細布線，預布線時版圖工具把整個芯片劃分為多個較小的區域，布線器只是估算各個小區域的信號之間最短的連線長度，并以此來計算連線延遲，這個階段并沒有生成真正的版圖連線。詳細布線階段，布線器根據預布線的結果和最新的時序約束條件生成真正的版圖連線。但是如果預布線的時間比布局運行的時間還要長，這就意味著布局的結果是失敗的，這時候就需要重新布局以減少布線的擁賽。

布局布線完成之后，EDA工具根據布局布線的結果產生電路網表，產生真正的互連線延遲數據，這樣以前綜合工具DC根據線負載模型計算出來的延遲數據與這些互連線延遲數據相比是不夠精確的，因此把這些版圖提取出來的互連線延遲數據反標給DC重新進行綜合優化，如果生成的網表滿足了時序、面積及功耗要求后就生成電路版圖，電路版圖經過驗證就可以制成芯片。超級秘書網：

參考文獻：

第2篇

影視廣告與傳統的報紙廣告、廣播廣告相比，內容更具有可讀性，因為其不僅包括了廣告影像，還包括了廣告音頻，以電視或電影為播放載體進行播放。影視廣告與一般的平面廣告相比，除了更加直觀、生動，還具有更加令人印象深刻的視覺沖擊。因此，影視廣告不論是制作難度、制作成本還是最終的廣告效果上，與一般的傳統廣告相比，有著重大區別。目前，隨著信息傳播速度的發展，影視廣告的傳播，已經取得了重要成就。一般影視廣告的表現手法，包括了敘事、圖解、比較等手段，完成影視廣告展現內容的表現。在一些表現手法中，如果不使用數字技術，將很難實現影視廣告的效果。如影視廣告的表現手法選用比較手段的時候，如果僅僅將兩種產品放在一起，根據其優缺點進行相應展示，就很難實現影視廣告最終的效果。所以，影視廣告中數字技術的運用，是非常有必要的。目前，影視廣告已經成為人們獲取廣告媒介信息的重要渠道之一，其優異的藝術展現形式和展示手法，較快的傳播速度，良好的觀眾接受度，已經逐漸成為商業用戶最喜愛的廣告形式之一，成為企業宣傳最為重視和重要的手段之一。一條影視廣告，從廣告創意到廣告最終完成，需要經過嚴謹的拍攝和剪輯，而這個過程中，如果僅僅對所拍攝的素材進行剪輯，往往很難滿足影視廣告的最終要求。只有利用好數字技術，根據拍攝素材和廣告創意，進行二次創作，才能完成影視廣告的最終要求，為影視廣告最終目標的實現提供技術基礎。通過逼真的影視手段，影視廣告可以對產品進行全面、細致的描述，能給人們帶來更好的體驗，所以，影視廣告的發展前景非常廣闊。在我國，影視廣告的發展時間相對較短，與影視廣告相關的研究，與美國等國家相比還比較落后，影視廣告的制作和還存在種種問題，如影視廣告制作水平低下，技術落后，設備陳舊，相關從業人員的綜合素質沒有達到影視廣告的制作要求等。其中，數字技術在影視廣告后期中的運用，僅有部分影視廣告的運用效果能滿足市場要求。

二、數字技術在影視廣告后期中的運用

影視廣告相比一般的平面廣告和其它形式的廣告，具有不可比擬的優點，能引起人的好奇心，有新穎的表現和獨特的展現技巧等，往往能在極短的時間內，展現出企業特質、商品特性。所以，影視廣告的表現形式和展現技巧，在制作過程中，要利用好數字技術，對影視廣告的技術要求給予充分滿足。隨著數字技術在影視廣告后期制作中的介入，影視廣告所需要展現的藝術效果能完美呈現。數字技術綜合利用三維影像、特技效果等手段，充分對創作想象進行滿足，實現影視廣告最終所要求的藝術效果。

(一)影視廣告制作中字幕及片頭的制作對于影視廣告，在后期制作過程中，往往需要根據商品特性在影視當中添加文字字幕或者制作片頭，以滿足影視廣告所要表達的主題內容。影視廣告在進行添加文字字幕或者制作片頭的時候，需要使用數字技術，通過數字軟件的支持，對所要添加的文字、片頭進行設計，賦予其產品內涵。數字技術對于影視廣告實現的最終效果有著重要意義。

(二)廣告內容多元展現對于影視廣告，良好的用戶體驗是非常重要的。所以，在影視廣告中，對最終的視覺效果要進行充分考慮。影視廣告的拍攝中，往往會因為拍攝技術、經濟支持和人員安排等因素，造成影視廣告最終的拍攝效果難以滿足要求。在影視廣告中的圖形、表格的展現，需要符合影視廣告的整體效果。所以，在影視廣告制作中，需要利用數字技術，完成圖形、表格的繪制，以確保圖形、表格在影視廣告中的最終效果，滿足要求。數字技術，可以充分滿足影視廣告對圖形、表格形式感的追求，能帶給用戶更舒適的觀看體驗。

(三)廣告動畫的制作一個影視廣告要具有吸引力，動態的畫面展示比靜態描述對于觀看者來說更具有吸引力。但是，一些廣告創意內容通過常規手法難以完成。借助數字技術，利用相關動畫制作軟件，完成廣告動畫的制作。如果沒有數字技術，一些優秀的廣告創意通過現實環境很難拍攝完成，就會對優秀的廣告創意產生局限。而數字技術的出現，對以往的動畫制作方式進行了重大變革，僅僅使用相關數字設備，就可以產生逼真的動畫效果，輕松實現虛擬動畫的動態效果，對影視廣告高質量的制作完成有著極大的促進作用。

(四)影視廣告效制作在影視廣告中，有時候為了表現產品特性，常常需要出現特效畫面。在一些影視廣告中，為了展現氣勢恢弘的場面，需要以蒼茫宇宙為背景，進行影視廣告的展現。在實際拍攝中，以宇宙為背景完成的可能性甚至可忽略不計，但是，影視廣告的創意及展示效果，是不能勉強、湊合、打折扣的，所以，使用數字技術，就顯得非常重要且極有必要。通過使用相關軟件，對影視廣告的背景進行特效處理，以達到最終目標。在一些影視廣告的創意設計中，會出現不在我們目前認知中一些場景和事物，如何實現這些想象中的場景和事物，依然需要使用數字技術來滿足創作人員天馬行空的想象。通過摳圖合成、合成疊加等手段，對真實場景進行改造，以達到影視廣告所需要的效果。

(五)影視廣告的鏡頭剪接和聲音制作對于一條成功的影視廣告而言，鏡頭內容的充分展現是非常重要且必須的。按照創作要求，完成影視廣告初期的素材采集之后，鏡頭的剪接和聲音的配制，關系到影視廣告最終是否成功，對于影視廣告的實現來說非常重要。根據廣告創意，對拍攝的素材按照創作要求進行非線性編輯，對影視廣告的聲音制作，按照要求進行音頻的混合處理、添加特效聲音等。影視廣告制作中，特殊展現形式的實現，都需要數字技術的支持，通過底層計算機硬件的支持，利用相關軟件，完成好影視廣告的剪接和聲音制作，實現視頻與聲音的同步。

(六)影視廣告使用數字技術的其它表現有時候，影視廣告所拍攝的素材因為種種原因，影視色彩難以滿足要求，如果重新拍攝，不僅會耗費大量的時間，對影視廣告的正常播出造成影響，同時，也會耗費人力物力，加大廣告投資。所以，對于影視廣告中色彩不能滿足要求的狀況，可以采用數字技術來進行處理。通過軟件，對影片的色彩飽和度、色調等影響影視廣告色彩的因素進行調節，還可以根據廣告二次創作的精神，加強色彩處理效果，達到影視廣告視覺沖擊的要求。

三、結語

第3篇

1.1三維可視化技術

三維可視化技術，是對一種能夠形象立體的描述礦山模型的技術手段，利用三維可視化技術可以更加全面的了解礦體的地表形態與礦體空間信息之間的位置關系，為測量人員提供更精準形象的空間分析數據。三維可視化技術是通過三維動畫軟件來實現的，常用的動畫軟件是3DMAX，它具有先進的運動匹配以及數字化建模等功能，可以大幅度的提升三維可視化模型的制作品質。

1.2數字化資料處理技術

資料的數字化處理，是礦山測量系統的一項重要工作，礦山測量工作包括數據信息的采集、存儲以及處理，數據類型主要是圖形、數字以及表格等[2]。進行資料的數字化處理，需要用到計算機的輔助繪圖功能和電子圖表化功能，許多測量工作者會運用VB、AutoCAD等軟件進行實際的數據處理工作。

2數字化測量在地面控制測量中的應用

2.1GPS地面控制網的布設要點

地面控制測量的主要目的是為施工放樣、變形觀測、地面大比例成圖、建立整體的控制奠定基礎，建立地面控制網可以對全局有一個整體的把控，限制測量誤差的積累和系統之間的錯誤信息傳遞，因此，有利于提高測量數據的精準度[3]。GPS與地面控制測量結合，就形成了GPS地面控制網這種先進的地面控制測量方法，在布設地面GPS控制網時，要充分考慮測量范圍的大小、精度要求以及點位密度等因素，可以根據工程的需要設定不同的邊長。在分布網點時，要遵循統一的測量規則，按照嚴格的等級標準進行施工作業。

2.2常見的網形

GPS地面控制網對橫向誤差沒有影響作用，但其長度卻會對地下貫通的縱向產生誤差，因此，兩點通視網形和后視同一點網形這兩種簡便靈活的網形，在城市地鐵的地面控制網布設中具有更加明顯的優勢。針對丘陵隧道情況，采用后視同一點布設網形不能直觀的通視兩個控制點之間的聯系，但可以在丘陵山脊上設置一個新的控制點，實現與兩點之間的通視，只要水平角度夠精確，就可以顯著地減少地面控制網對橫向誤差的影響[4]。

3數字化測量在井筒深部延伸中的應用

立井井筒深部延伸是礦井測量的一項關鍵工作，利用激光測距儀、全站儀等進行井筒深部延伸的貫通測量能夠有效的降低橫向誤差，提高貫通測量的精確度，而且與傳統的測量方式相比，還能滿足井筒深部延伸的精準定位要求[5]。針對地理坐標北緯30°55′，東徑117°49′，平均海拔為168.5m的丘陵地帶開掘的直徑3m，筒深600m的輔助井，可以直接對其改造并延伸成井，一般是先在井筒內預留一段超過5m的巖柱作為井筒隔離層，在180～300m深部采用吊罐反掘的方法刷大成井。為了提高豎井貫通工程的測量精度，采用全站儀和陀螺儀能夠定向的反映輔助井的貫通施工，對丘陵地帶的輔助井貫通施工具有很強的指導意義和實用性。

3.1貫通測量誤差的預計

貫通測量誤差,需要從既定的k點開始，沿平巷和下山敷設導線，并測量回到k點所引起的誤差，從外部形式上看像一條閉合的導線k-1-2...15-16-k，在實際貫通之前是一條支導線，所以，在水平方向上的重要貫通誤差，實質上是支導線終點k在x方向上的誤差。

3.2輔助井貫通測量

在輔助井貫通測量的地面控制測量中，可在輔助井、措施井及混合井井口附加埋設3各相似的近井點，并建立以第1個近井點為坐標原點，其余兩個為假定方位的坐標系統，將3個近井點之間用1條直線連接，利用全站儀測量6個回數，利用激光測距儀測量往返距離，在閉合的三角形中就可以測定導線邊長，同臺儀器的往返測距和不同測量方法的測量結果可以多次使用。由測量誤差所引起的x、y方向上的誤差，采用全站儀導線，全站儀的測角精度為2s，測距精度為2mm+2ppm，由于平均誤差小于100m，所以各邊的誤差均小于2.2mm。利用陀螺儀可以簡化深部延伸井筒的定向程序，先在地面上獨立測量3個儀器常數，再在井下定向邊上獨立測量2次陀螺方位，基礎定位程序可以在3d之內完成。輔助井井中測量的目的，是為了確定井筒的垂直度，一般是先地表標記出一個以井筒為中心點的十字線，沿井筒十字線放置兩根鋼絲作為幾何投點，通過測量多處井點，利用余角法就可以推算出井中坐標的具置，并進而確定井筒的垂直度[6]。主井與輔助井貫通時的測量誤差來自于兩工作面上井筒中心的相對偏差，一般是先假定井筒中心線方向為y'方向，與它垂直的方向為x'方向，最后求出井筒中心的平面位置誤差。對于兩個相向開鑿的立井貫通，需要同時進行地面測量、井下測量和定向測量，這些測量誤差的所得出的貫通相遇點的誤差，需要同時預計x'、y'兩個方向上的誤差。

4結語