微電子技術(shù)論文精選(九篇)

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第1篇：微電子技術(shù)論文范文

1微電子機械系統(tǒng)的概念

微電子機械系統(tǒng)所指的就是在大小毫米量級之下，最終形成的可以控制能夠運動的微型機電裝置是由單元尺寸需要在可控制的微米和納米之間，是一個整體的系統(tǒng)，把微機構(gòu)、微傳感器，以及微執(zhí)行器還有信號處理系統(tǒng)等等構(gòu)成。在不同的國家對于微電子機械系統(tǒng)的稱呼有所不同，

2微電子機械系統(tǒng)的發(fā)展歷程

微機械器件以及微電子機械系統(tǒng)在生產(chǎn)加工的過程中需要對其深加工技術(shù)進行研究和重視。在研究中開始逐漸的形成了微電子加工技術(shù)和微機械裝置加工技術(shù)。并隨著對技術(shù)的細分，開始形成了體微機械技術(shù)以及外輪廓表面微機械裝置技術(shù)，并同時也產(chǎn)生了LIGA機械裝置技術(shù)以及高標準的LIGA機械裝置技術(shù)。對其體微機械技術(shù)按照實施的目標對象機械能分析，可以得出體硅單晶體為核心構(gòu)成體并在其物理測量厚度的10到999單位內(nèi)呈現(xiàn)規(guī)則布局分離，為其核心的技術(shù)策略單位。并對其技術(shù)中存在的腐蝕以及吻合問題進行布局的考慮。對其技術(shù)的優(yōu)勢分析得出，其裝置的工藝相對不繁瑣，但其操控性和調(diào)控性數(shù)值偏低。在表面微機械裝置中，進行相應(yīng)的IC技術(shù)加工，如采用擴散光學和標準尺寸對應(yīng)光刻以及復膜層疊等技術(shù)運用中，其都會對原有的厚度比率進行微調(diào)，對其在剝離技術(shù)中和進行切割技術(shù)的分析[1]。其技術(shù)的有點在于對IC技術(shù)有相對完整的包容性，但存在的不足點也較為顯著，如切割的縱向厚度單位偏低，在電光鑄模和縮微成型以及耐溫差等方面存在一定的技術(shù)局限。LIGA技術(shù)在德文X射線進行曝光和電光鑄模中有其良好的優(yōu)越性，其對設(shè)備的制取尺寸在1單位內(nèi)到999單位內(nèi)。但需要指出LIGA技術(shù)處于高成本和高復雜度的技術(shù)，并需要采用相對保守的紫外線深度曝光，保障其光刻效果和覆膜效果。而準LIGA技術(shù)在對設(shè)備加工中可以在最合理控制尺寸中，保障其電路集成后續(xù)裝置獲得合理的配置[2]。因而其技術(shù)的優(yōu)勢在微機械技術(shù)中可以獲得關(guān)注度的展現(xiàn)。

2.1自動對焦的三維加工技術(shù)

目前自對準的準三維加工技術(shù)普遍采用深度的紫外線厚度型進行光度的曝光刻度，并進行膠模的處理，保證其在犧牲層和結(jié)構(gòu)層獲得合理的電鑄，并利用其兩層的金屬電鑄特帶你，獲得犧牲層厚度的保障，并進行微結(jié)構(gòu)的自動對準技術(shù)保障[3]。

因而CU可以表示為犧牲層，NI為結(jié)構(gòu)層的技術(shù)，并在其平面和垂直兩方向性獲得控制，在其CU和NI中進行電鑄處理，使得其種子層和型模層獲得兩種電鑄金屬處理，讓技術(shù)水平在微架構(gòu)層面獲得統(tǒng)一標準化套準對應(yīng)。在其腐蝕性選擇上要對其液體進行考慮，CI屬于腐蝕性，NI不屬于腐蝕性，并對其微機械機構(gòu)進行終止惰性反應(yīng)。其配套技術(shù)以及Ic工藝獲得最大化的包容，在溫度上控制在85攝氏度，獲得對結(jié)構(gòu)合理的微機械技術(shù)。其深度的單位測定在22，保障其后續(xù)的標準對應(yīng)后其范圍空載在49到101內(nèi)。

準LIGA技術(shù)需要在工藝布局考慮中，首先要保障（a）低阻硅片（10-3cm），其熱氧化反映在1.5，其厚度在SIO2其需要把定子對襯低的外圓位置進行確定。同時進行首次的光學刻，SIO2腐蝕出進行1.2各坑道處理。形成在轉(zhuǎn)子下部的新支撐點確定。在除去膠緣后，在真空中進行高溫處理形成0.3的銅電鑄種子層。在第二次光學刻錄中，要對尺寸厚光刻膠AZ4620進行轉(zhuǎn)子膠模處理，保障其電光鑄在3內(nèi)進行轉(zhuǎn)子保障。后進行第三次的光刻，在其厚度尺寸中選擇光學刻錄定子膠模處理，保障其厚度在2.5范圍內(nèi)。形成銅犧牲層的轉(zhuǎn)子和釘子的轉(zhuǎn)化變化，對其空隙中要包容其電鑄在1.5釘子范圍。在最后一次光刻中，要對其厚膠光學刻錄后，對其1.3銅都犧牲層要進行間隙轉(zhuǎn)化的電鑄考慮。并用起腐蝕性的液進行HF緩沖液體的處理，通過SIO2合理的釋放轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)子。其微機械技術(shù)在應(yīng)用中可以獲得廣泛的推崇，靜電驅(qū)動鎳晃動微馬達為例，其自對準的準三維加工技術(shù)目前在實際應(yīng)用中哥已經(jīng)獲得鎳晃動馬達。用電鑄Cu作犧牲層，電鑄Ni作結(jié)構(gòu)層（定子、轉(zhuǎn)子和軸），得到的轉(zhuǎn)子與定子。各項參數(shù)都符合標準。

3結(jié)語

第2篇：微電子技術(shù)論文范文

20世紀70年代，英特爾公司(Intel)的戈登?摩爾(Gordan Moore)預言：芯片上晶體管的數(shù)量將每隔18個月至兩年就會翻一番。這即是電腦行業(yè)在幕后稱之為的“摩爾定律”，這一定律至今依然在發(fā)揮著作用。但是，如果“摩爾定律”一直有效，那么小小芯片上的晶體管數(shù)量將繼續(xù)呈指數(shù)級的增長?？梢韵胂癫痪玫膶硇酒瑢⒊惺茉鯓拥呢摀@就需要將整個系統(tǒng)集成在一個小小芯片上的SoC(System on Chip)技術(shù)。這個激動人心的技術(shù)將曾經(jīng)占據(jù)整個房間的龐大的計算機變得如今只有小拇指的指甲那么大小。正如很多專家所言，自從以半導體和集成電路為基礎(chǔ)的計算技術(shù)出現(xiàn)以來，片上系統(tǒng)(SoC)技術(shù)已經(jīng)成為最重要的一項技術(shù)。

本書是為迎接新一代半導體技術(shù)來臨的巨大的設(shè)計挑戰(zhàn)而匯集的論文集，這些論文幾乎涵蓋了SoC技術(shù)的所有相關(guān)主題。具體為：1．為了使器件模型不斷地降低成本，還必須滿足其準確性，就需要擴展各種不同的新技術(shù)，ColinMcAndrew的論文就是面向二極管的模型，Matthias Bueher和Christian Enz的論文解決了MOS管的模型。2．解決過程參數(shù)的概率性偏差，這些偏差表現(xiàn)為電路的行為偏差，也就是在大規(guī)模生產(chǎn)當中被稱為參數(shù)出現(xiàn)誤差，Colin McAndrew的論文的另外一個貢獻就是研究了在電路模擬當中的概率性偏差，這在計算效率和物理分析方面很重要，最終可能會決定設(shè)計是否可以生產(chǎn)。3．電路部件的設(shè)計復雜性，在新技術(shù)快速涌現(xiàn)的當代，對于每一種新技術(shù)都相應(yīng)重新設(shè)計電路顯然不現(xiàn)實，也為成本要求所不允許，Jose Franca的論文試圖設(shè)計出將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、放大器和濾波器集成在一起，成為一個能夠匹配很多應(yīng)用的系統(tǒng)。4．隨著芯片上晶體管數(shù)量的增加，單位面積里所聚集的晶體管數(shù)量將越來越多，密集的晶體管單位面積上的發(fā)熱將越來越巨大，這就提出了當今非常熱門的問題――低功耗，R.Leung的文章就涉及這個方面，試圖解決高速NO緩沖器的低功耗問題。5.T.Yanagawa，S.Bampi和G.Wirth的文章很翔實和理性的預測了2010年的微電子技術(shù)對將來的微電子和集成電路半導體技術(shù)產(chǎn)生的影響。

本書適合學習和從事微電子和計算機專業(yè)的研究生和工程技術(shù)人員閱讀，同時也適合相關(guān)專業(yè)讀者參考。

丁丹，碩士生

(中國科學院計算技術(shù)研究所)

第3篇：微電子技術(shù)論文范文

【關(guān)鍵詞】微電子 學科建設(shè)

1 引言

微電子學是在物理學、電子學、材料科學、計算機科學、集成電路設(shè)計制造學等多種學科和超凈、超純、超精細加工技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門新興學科，是發(fā)展現(xiàn)代高新技術(shù)和國民經(jīng)濟現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。微電子技術(shù)是電子工程和信息科學技術(shù)的基礎(chǔ)及核心，是世界高科技競爭的熱點，是國家基礎(chǔ)性戰(zhàn)略性的產(chǎn)業(yè)[1][2]。其中超大規(guī)模通信專用集成電路是現(xiàn)代通信設(shè)備的心臟，它的設(shè)計開發(fā)能力和大生產(chǎn)升級技術(shù)的掌握與提高，對于我國通信新產(chǎn)品的研發(fā)與創(chuàng)新起著決定性的作用。作為電子通信類高校，南京郵電大學建校近50年來，正朝著信息科技類大學進軍。我們不僅需要繼續(xù)培養(yǎng)大量工程實用型人才，而且當前特別需要培養(yǎng)大量理論基礎(chǔ)較扎實、具有開拓創(chuàng)新精神的高素質(zhì)人才，在江蘇省這樣一個將信息產(chǎn)業(yè)作為重點發(fā)展的大省，微電子技術(shù)必須大力發(fā)展[3-5]。

學科建設(shè)是高等學校的根本任務(wù)，是不斷提高學校辦學能力、提高教學質(zhì)量和科學研究水平的基礎(chǔ)，并決定著學校的辦學水平和特色。加強學科建設(shè)，可以形成高校自己的優(yōu)勢和特色，提高學校的影響力、教育質(zhì)量、科研工作水平、效益等，使高校具有更強的競爭力和生命力。如果學校的學科水平不高，就會制約教學、科研和學校整體發(fā)展，進而影響人才培養(yǎng)的質(zhì)量[6]。

2 加強微電子專業(yè)的學科建設(shè)措施探討

每一所高校都有自身的辦學特色，每一個學科都有自身的歷史傳統(tǒng)。只有實事求是地綜合分析學校已有的學科基礎(chǔ)、特色、優(yōu)勢和不足，才能明確學科發(fā)展的科學定位，才能走出有自身特色的學科建設(shè)之路[6]。

微電子專業(yè)在我校還是一個新專業(yè)，如何把這個新專業(yè)做大做強，搞好學科建設(shè)工作，真正體現(xiàn)出南京郵電大學的微電子專業(yè)的專業(yè)特色，是一個值得探討的問題。根據(jù)我們學校長期為IT行業(yè)培養(yǎng)人才和我們系的基礎(chǔ)和優(yōu)勢，設(shè)置以通信集成電路設(shè)計為主要方向，并對專業(yè)方向的發(fā)展作了規(guī)劃，同時兼顧工藝設(shè)計與器件設(shè)計。與此同時，確立我校微電子專業(yè)的建設(shè)目標為:根據(jù)學校的辦學指導思想，樹立“理科本科教育以培養(yǎng)應(yīng)用基礎(chǔ)和理工融合型人才為主，在堅持人才培養(yǎng)質(zhì)量統(tǒng)一要求的基礎(chǔ)上，鼓勵學生個性化、多樣化發(fā)展，強化學生的創(chuàng)新精神和實踐能力培養(yǎng)”的教學工作指導思想。

加強本專業(yè)的學科建設(shè)，主要包涵以下幾個方面的建設(shè):

2.1 對學科進行科學的規(guī)劃

要想做好學科的規(guī)劃工作就要先明確自己的定位，也就是要先明確本校是主要培養(yǎng)什么方向的人才，要求他們必須要具備什么樣的知識結(jié)構(gòu)和創(chuàng)新能力，從而體現(xiàn)特色、明確的專業(yè)方向。這就需要我們認真分析本校的辦學歷史及現(xiàn)狀，了解國內(nèi)外其他高校的相應(yīng)學科的發(fā)展水平和經(jīng)驗，結(jié)合本校的實際情況和特色，構(gòu)建自己的學科體系，進行科學的規(guī)劃，制定一系列切實可行的有效措施。

在微電子專業(yè)正式招生之前，我們組織教師到國內(nèi)不少高校進行調(diào)研，并與多所學校的教師進行了交流。在廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上，我們了解了國內(nèi)外、省內(nèi)外的同類專業(yè)的發(fā)展狀況和我校微電子專業(yè)的實力、優(yōu)勢及所處的地位，我校微電子專業(yè)起源于半導體專業(yè)，后又同電路與系統(tǒng)專業(yè)相互融合和交叉，形成了一個獨具特色的專業(yè)。其特點是專業(yè)涵蓋面寬，包括集成電路理論與技術(shù)、半導體器件理論與技術(shù)和半導體工藝理論與技術(shù)三大主要方向，如何體現(xiàn)專業(yè)特色，是本項研究的內(nèi)容之一。為此我們提出通訊集成電路和新型微電子器件作為我們的專業(yè)方向和特色，并在教學和科研中體現(xiàn)出來。針對江蘇省和南京市的集成電路發(fā)展特色，以及南京郵電大學的學科特點和電子科學與工程學院的實際情況，適當加強通訊集成電路、新型微電子器件和光電集成的課程，體現(xiàn)專業(yè)特色。注重更新教學內(nèi)容，優(yōu)化課程體系，打破學科課程間的壁壘，加強課程與課程體系間在邏輯和結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系與綜合，精選經(jīng)典教學內(nèi)容，不斷充實反映科學技術(shù)和社會發(fā)展的最新成果，注意把體現(xiàn)當代學科發(fā)展特征的、多學科間的知識交叉與滲透反映到教學內(nèi)容中來。此外還擬通過建立微電子專業(yè)實驗室，開設(shè)微電子和半導體測試實驗課，在培養(yǎng)學生理論知識的同時，加強實踐能力的培養(yǎng)，培養(yǎng)既有較深理論基礎(chǔ)，又有一定動手能力的全面發(fā)展的學生。

圍繞著如何培養(yǎng)和造就適應(yīng)微電子技術(shù)飛速發(fā)展、微電子產(chǎn)業(yè)突飛猛進、集成電路向系統(tǒng)芯片(SOC)發(fā)展、器件尺寸不斷縮小和設(shè)計思想不斷更新的需要，具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質(zhì)人才這一根本任務(wù)，積極探索，形成了“加強基礎(chǔ)、注重素質(zhì)、拓寬知識、增強適應(yīng)性”的教學工作思路，將“微電子學”專業(yè)建成國內(nèi)同類專業(yè)色鮮明、人才質(zhì)量高、廣受社會歡迎的專業(yè)，“十一五”期間，形成1個強勢學科和研究方向;在培養(yǎng)優(yōu)秀的本科生基礎(chǔ)上，積極建設(shè)微電子學科碩士點。在省內(nèi)具有一定影響。在8年內(nèi)成為校品牌專業(yè)，再經(jīng)過5年的建設(shè)成為江蘇省特色專業(yè)。

因此，只有明確了學科的現(xiàn)狀、清楚自己的位置和優(yōu)缺點，這樣才能作出有效科學的學科建設(shè)規(guī)劃。

2.2 學科隊伍及師資隊伍的建設(shè)

學科隊伍是學科建設(shè)中的極為重要的部分，沒有高水平的學科隊伍，學科建設(shè)也只能是紙上談兵。而且高校的主要任務(wù)就是能培養(yǎng)具有良好的學習、工作和創(chuàng)新的高級專門人才，因此從這個方面來講，沒有年齡結(jié)構(gòu)、學歷結(jié)構(gòu)、職稱結(jié)構(gòu)合理的高水平師資隊伍，也是不能完成高校所承擔的任務(wù)的。

為了實現(xiàn)師資隊伍建設(shè)目標和人才培養(yǎng)目標，必須建立一支素質(zhì)好、質(zhì)量高、勤奮工作、忠誠于黨的教育事業(yè)的師資隊伍。師資隊伍建設(shè)的總體目標:全面提高教師的政治、業(yè)務(wù)素質(zhì)，逐步建設(shè)一支適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)需要和辦學規(guī)模發(fā)展需要，素質(zhì)優(yōu)良、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、高效精干、充滿活力、忠誠于黨的教育事業(yè)的師資隊伍。

(1)積極培養(yǎng)學科帶頭人

學科建設(shè)必須以人為本，要注重培養(yǎng)高精尖的師資隊伍，培育創(chuàng)新型人才就要統(tǒng)籌考慮學科直接承擔的教學、科研、服務(wù)三大職能的關(guān)系，加速建設(shè)首席教授、學科帶頭人、重點骨干教師和優(yōu)秀青年教師4個層次的學術(shù)梯隊。以中青年學科(術(shù))帶頭人的培養(yǎng)為重點，并加大向青年骨干教師和一線教師傾斜的力度，創(chuàng)造一個公開、平等、競爭、擇優(yōu)的用人環(huán)境，營造一個和諧、寬松、溫馨的工作氛圍，培養(yǎng)和引進，形成一批整體素質(zhì)高、學術(shù)實力強、結(jié)構(gòu)合理、具有團結(jié)協(xié)作精神的學術(shù)梯隊，使其在學科建設(shè)中發(fā)揮突出作用。

(2)為年輕教師的成長創(chuàng)造條件

目前，我校的微電子技術(shù)系擁有教師7名，平均年齡35歲以下，年輕教師占了90%以上。因此學校要為年輕教師的成長創(chuàng)造良好的條件就顯得尤為重要。

可以把年輕教師送出去攻讀學位，鼓勵教師深造的同時，能適當減免正常的教學工作量，同時享受基本的工資福利待遇。目前我系全體教師中四人具有博士學位，三人具有碩士學位。計劃在四年內(nèi)將專業(yè)師資力量從7人提高到10人，博士率達到70%。力爭八年內(nèi)將專業(yè)師資增加到15人，博士學位人員比例達到90%。也可以把他們送到國內(nèi)外高校去做訪問學者，積極參加國內(nèi)外舉辦的國際會議，從而了解專業(yè)的最新發(fā)展、前沿問題，并開闊了眼界。

設(shè)立?？罱⑶嗄杲處熍囵B(yǎng)基金，資助青年教師開展教學科研工作。

(3)改善教師的福利待遇

很多年輕教師工作不久，都承擔著工作和家庭的雙重壓力，學院可以采取一系列的措施來消除教師們工作時的后顧之憂。適當提高教師們的工資福利待遇，設(shè)法解決青年教師的住房、交通等生活問題，達到良好的生活水平。這樣才能保證教師們能以更飽滿的姿態(tài)全心全意地投入到工作中去。

2.3 加強科學研究的建設(shè)

良好的科研環(huán)境是學科建設(shè)的主要內(nèi)容，學科建設(shè)的成果主要包括高水平的文章、專利、獲獎成果等，這些成果的取得都是基于良好的科研環(huán)境來完成。因此也只有通過學科建設(shè)才能改善科研環(huán)境。

(1)加強開展科研工作的硬件平臺的建設(shè)

要做好科學研究，就必須要有好的硬件平臺。這包括實驗中心、專業(yè)實驗室等的建設(shè)。經(jīng)費適當向這方面的建設(shè)傾斜，建立起良好的硬件平臺，才有利于各項科研項目的順利開展，逐步形成濃厚的學術(shù)氛圍，吸引更多的人才加入到我們的科研團隊中來。

(2)加強科學研究

教師只有通過科學研究才能提高自己的教學水平和科研水平，使自己成長為骨干教師甚至是學術(shù)帶頭人。因此必須要承擔一定的科研項目。作為學院，可以動員或采取一定的向科研傾斜的措施來鼓勵教師積極申報各項縱向科研項目。為此我校設(shè)立了?？罱ⅰ扒嗨{”工程，資助青年教師開展教學科研工作，并逐步積累申報省部級、國家級項目的條件。

從事科研能力強的教師申請的項目，反過來又能進一步支撐科研，如此形成良性循環(huán)。

(3)發(fā)表高檔次的文章

高水平的論文是學科建設(shè)水平的重要指標。因此鼓勵教師多發(fā)文章，發(fā)好文章是搞好學科建設(shè)的一個必經(jīng)的途徑。比如，我校出臺了經(jīng)濟獎勵、增加業(yè)績點的方式鼓勵大家發(fā)高檔次的文章。文章的數(shù)量和質(zhì)量也直接有利于各項項目的申報。

只要通過以上措施，把師資隊伍建設(shè)等工作常抓不懈，經(jīng)過一定的階段一定會形成包括教授、副教授、講師、助教的，年齡結(jié)構(gòu)、學歷結(jié)構(gòu)、職稱結(jié)構(gòu)和學緣結(jié)構(gòu)都較為合理的師資梯隊，同時取得在國內(nèi)具有一定影響力的科研和教學成果。

3 小結(jié)

總的來說，新專業(yè)的學科建設(shè)中存在很多機遇和挑戰(zhàn)，存在很多問題需要探討和嘗試。重要的是，如何根據(jù)我們學院長期為IT行業(yè)培養(yǎng)人才和我們學院自身的基礎(chǔ)和優(yōu)勢，對專業(yè)方向的發(fā)展作出合理的規(guī)劃，制定切實可行的學科建設(shè)規(guī)劃，采取各項有效的教學改革措施，把微電子這個新專業(yè)做大做強，真正體現(xiàn)出南京郵電大學的微電子專業(yè)的專業(yè)特色，是我們目前必須常抓不懈的工作。

參考文獻

[1] 楊宏，王鶴.微電子機械技術(shù)的發(fā)展與現(xiàn)狀.微電子學，2001，31(6):392-394.

[2] 嚴兆輝.微電子的過去、現(xiàn)在和未來.武漢工程職業(yè)技術(shù)學院學報，2003，15(2):30-34.

[3] 李斌，黃明文.微電子技術(shù)專業(yè)創(chuàng)新教育探索.中山大學學報論叢，2002，22(1):108-109.

[4] 劉瑞，伍登學，鄔齊榮等.創(chuàng)建培養(yǎng)微電子人才教學實驗基地的探索與實踐.實驗室研究與探索，2004，23(5):6-8，23.

第4篇：微電子技術(shù)論文范文

【關(guān)鍵詞】地質(zhì)勘探；機電一體化；計算機控制技術(shù)

地質(zhì)勘探工作是在抵制測繪的基礎(chǔ)上開展的，通過各種勘查手段和方法，獲得地層構(gòu)造以及礦體分布情況，并確定礦體開采相關(guān)數(shù)據(jù)，是我國采礦事業(yè)的基礎(chǔ)保證，同時在礦體開采過程中開采技術(shù)、開采方法方面起到指導性作用。隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展和科學技術(shù)水平的提高，機電一體化技術(shù)在地質(zhì)勘探過程中的應(yīng)用在提高地質(zhì)勘探設(shè)備使用性能的同時，也一定程度的保證了地質(zhì)勘探工作的經(jīng)濟效益和社會效益，機電一體化技術(shù)在地質(zhì)勘探中的廣泛應(yīng)用有力的推進了我國地質(zhì)勘探事業(yè)的進步的發(fā)展。

1 地質(zhì)勘探機電一體化技術(shù)概述

將電子技術(shù)應(yīng)用在機械設(shè)備各組成部分例如動力、傳動、控制、信息處理等，建立由機械設(shè)備和電子設(shè)備組成的系統(tǒng)，我們稱之為機電一體化?？茖W技術(shù)的進步推進了機電一體化技術(shù)的創(chuàng)新與進步，微電子技術(shù)、傳感測控技術(shù)、信息交換與處理技術(shù)、計算機技術(shù)以及相關(guān)軟件的綜合應(yīng)用實現(xiàn)了設(shè)備的多功能化、高精度、高效率、高穩(wěn)定，對于實現(xiàn)設(shè)備或機構(gòu)的預期功能，實現(xiàn)設(shè)備價值具有重要意義。

地質(zhì)勘探機電一體化技術(shù)是指將微電子技術(shù)和計算機控制技術(shù)應(yīng)用在地質(zhì)勘探設(shè)備的動力、控制以及信息收集和處理等工作中，實現(xiàn)勘探設(shè)備機械化與自動化的有機結(jié)合，提高勘探設(shè)備自動化程度與使用性能，從而確保地質(zhì)勘探工作的順利進行。

2 機電一體化技術(shù)的應(yīng)用對地質(zhì)勘探工作的重要意義

機電一體化技術(shù)對與提高地質(zhì)勘探工作水平、保證勘探質(zhì)量具有重要意義，機電一體化技術(shù)在地質(zhì)勘探工作中的應(yīng)用意義主要體現(xiàn)為：（1）實現(xiàn)地質(zhì)勘探設(shè)備多功能化。微電子技術(shù)和計算機技術(shù)在地質(zhì)勘探設(shè)備中的綜合使用增加了地質(zhì)勘探設(shè)備功能種類，實現(xiàn)地質(zhì)勘探設(shè)備多功能化，有效的提高了地質(zhì)勘探工作的效率。（2）提高地質(zhì)勘探設(shè)備工作精度。機電一體化技術(shù)采用的微電子技術(shù)以及計算機技術(shù)可以對設(shè)備工作過程進行實時監(jiān)控，及時調(diào)整設(shè)備誤差，實現(xiàn)了地質(zhì)勘探設(shè)備高精度、高效率運行，保證了地質(zhì)勘探工作質(zhì)量。（3）優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu)，提高設(shè)備可操作性。傳統(tǒng)的地質(zhì)勘探設(shè)備采用機械傳動裝置以及控制裝置，微處理器和集成電路先進技術(shù)的應(yīng)用在減小設(shè)備體積、降低設(shè)備重量的同時，也實現(xiàn)了設(shè)備結(jié)構(gòu)的合理優(yōu)化，提高設(shè)備運行性能和自動化程度，增強了設(shè)備的可操作性。（4）提高設(shè)備穩(wěn)定性。機電一體化技術(shù)在地質(zhì)勘探設(shè)備中的應(yīng)用提高了設(shè)備綜合使用性能，此外，機電一體化材料不斷創(chuàng)新與改革提高了設(shè)備的穩(wěn)定性，在地質(zhì)勘探較為惡劣的環(huán)境中，有效的保證了設(shè)備的正常穩(wěn)定運行。

3 地質(zhì)勘探中機電一體化技術(shù)要點

3.1 系統(tǒng)整體技術(shù)

系統(tǒng)整體技術(shù)是指在設(shè)備功能和運行目的的基礎(chǔ)上，從系統(tǒng)整體出發(fā)，利用系統(tǒng)的觀點和方法對系統(tǒng)整體進行分析，確定系統(tǒng)各組成部分的功能并進行合理的調(diào)整，優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，保證系統(tǒng)各組成部分合理配合，共同發(fā)揮系統(tǒng)整體功能。提高系統(tǒng)整體性能。

3.2 機械技術(shù)

機械設(shè)備與技術(shù)是機電一體化系統(tǒng)發(fā)揮自身功能的基礎(chǔ)保證，為保證機電一體化設(shè)備高效率、高質(zhì)量的運行，必須積極引進先進機械技術(shù)，機械技術(shù)與機電一體化技術(shù)相配合，優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)綜合性能和穩(wěn)定性，減小系統(tǒng)體積與質(zhì)量，提高系統(tǒng)精度和運行質(zhì)量，保證機電一體化滿足地質(zhì)勘探工作的需求。

3.3 信息處理技術(shù)

信息處理技術(shù)是指機電一體化系統(tǒng)運行信息的采集、傳遞以及計算，并根據(jù)計算結(jié)果了解系統(tǒng)運行情況，輸出相應(yīng)的指令，保證設(shè)備的正常運行。機電一體化設(shè)備的運行是直接受控于系統(tǒng)命令信息的，因此，信息處理技術(shù)是設(shè)備運行的關(guān)鍵，提高信息處理技術(shù)水平，保證信息準確、及時、全面的處理，是設(shè)備正常運行的保證。

3.4 自動控制技術(shù)

自動控制技術(shù)是指對設(shè)備各部分進行控制，保證系統(tǒng)各部分有規(guī)律運行，確保系統(tǒng)不同組成部分預期功能的實現(xiàn)。自動控制技術(shù)涉及到設(shè)備運行的多個部分，例如設(shè)備運行速度控制、最優(yōu)控制、模糊控制以及位置控制等，為確?？刂葡到y(tǒng)實現(xiàn)對設(shè)備系統(tǒng)整體的控制作用，在完成系統(tǒng)設(shè)計后應(yīng)進行系統(tǒng)仿真，確保設(shè)備安裝方案的準確性；在設(shè)備完成安裝后，設(shè)備運行前應(yīng)進行現(xiàn)場調(diào)試，及時調(diào)整控制系統(tǒng)出現(xiàn)的問題，避免系統(tǒng)運行失誤。

4 機電一體化技術(shù)在地質(zhì)勘探中的應(yīng)用

機電一體化技術(shù)在地質(zhì)勘探中的應(yīng)用具體體現(xiàn)為利用電路集成技術(shù)以及微處理器，將地質(zhì)勘探設(shè)備的中需要用到的傳感器、信號傳輸系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及儀表等連接在一起，提高地質(zhì)勘探設(shè)備的整體性能，保證地質(zhì)勘探工作質(zhì)量。地質(zhì)勘探過程中，常用的機電一體化設(shè)備包括瞬變電磁儀和全液壓巖芯鉆機。

4.1 瞬變電磁儀

瞬變電磁儀是基于電磁法以及電法的原理，具有應(yīng)用范圍廣、測量精度高的優(yōu)點，普遍應(yīng)用于礦體勘探、石油勘探、地熱能勘探、地下水勘探等地質(zhì)勘探工作中。今年來，隨著科學技術(shù)水平的提高，瞬變電磁儀也不斷進行創(chuàng)新與改革，新型瞬變電磁儀的性能有了很大的提高，通過硬件與軟件的結(jié)合，實現(xiàn)瞬變電磁儀低噪音、高分辨率、寬頻帶、低能耗、功能強大，有效的提高了瞬變電磁儀的綜合性能與地質(zhì)勘探工作的水平與質(zhì)量。

4.2 全液壓巖芯鉆機

全液壓巖芯鉆機是全液壓驅(qū)動，設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊合理，鋼履帶行走方式以及集中控制系統(tǒng)提高了設(shè)備的操作靈活性，是多功能化、應(yīng)用范圍廣的設(shè)備，適用于山區(qū)、平原、丘陵等多種地形且溫度變化的影響小，廣泛應(yīng)用于地質(zhì)勘探、煤炭、冶金等多個行業(yè)。

全液壓巖芯鉆機液壓系統(tǒng)采用先導控制方式，實現(xiàn)了設(shè)備負載以及電液比例的集中控制，提高了設(shè)備的控制精度和準確度。動力系統(tǒng)中，進給系統(tǒng)采用的油缸鏈條倍速結(jié)構(gòu)有效滿足了設(shè)備運行所需的進給力和提升力，雙馬達驅(qū)動的主軸回轉(zhuǎn)系統(tǒng)為設(shè)備運行提供了高轉(zhuǎn)速、大扭矩的動力。此外，在桅桿前端設(shè)置夾持卸扣器減輕了地質(zhì)勘探過程中工作人員的工作強度，提高了地質(zhì)勘探工作效率和工作質(zhì)量。全液壓巖芯鉆機各部分配置參數(shù)符合地質(zhì)勘探工作特點，對提高地質(zhì)勘探工作效率、縮短工作時間、確保地質(zhì)勘探工作安全進行具有重要意義。

5 總結(jié)

機電一體化技術(shù)是將多個領(lǐng)域的知識集中在同一設(shè)備中，將不同技術(shù)或設(shè)備進行合理的設(shè)置，確保設(shè)備最大限度的發(fā)揮功能并提高設(shè)備的社會效益與經(jīng)濟效益，是我國自動化控制建設(shè)的重要發(fā)展方向。隨著我國地質(zhì)勘探業(yè)的發(fā)展與進步，機電一體化技術(shù)在地質(zhì)勘探領(lǐng)域中應(yīng)用范圍的逐步擴大，發(fā)展方向也逐步向智能化、微型化、系統(tǒng)化、模塊化發(fā)展，這是實現(xiàn)地質(zhì)勘探機電一體化建設(shè)，提高地質(zhì)勘探水平與工作質(zhì)量的重要保證。

【參考文獻】

[1]石宣華.論地質(zhì)勘探機電一體化探究[OL/J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2012（36）：31-32.

第5篇：微電子技術(shù)論文范文

畢業(yè)論文

一、機電一體化技術(shù)發(fā)展歷程及其趨勢

自電子技術(shù)一問世,電子技術(shù)與機械技術(shù)的結(jié)合就開始了,只是出現(xiàn)了半導體集成電路,尤其是出現(xiàn)了以微處理器為代表的大規(guī)模集成電路以后,"機電一體化"技術(shù)之后有了明顯進展,引起了人們的廣泛注意.

(一)"機電一體化"的發(fā)展歷程

1.數(shù)控機床的問世,寫下了"機電一體化"歷史的第一頁;

2.微電子技術(shù)為"機電一體化''''''''帶來勃勃生機;

3.可編程序控制器、"電力電子"等的發(fā)展為"機電一體化"提供了堅強基礎(chǔ);

4.激光技術(shù)、模糊技術(shù)、信息技術(shù)等新技術(shù)使"機電一體化"躍上新臺階.(二)"機電一體化"發(fā)展趨勢

1.光機電一體化.一般的機電一體化系統(tǒng)是由傳感系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)、機械結(jié)構(gòu)等部件組成的.因此,引進光學技術(shù),實現(xiàn)光學技術(shù)的先天優(yōu)點是能有效地改進機電一體化系統(tǒng)的傳感系統(tǒng)、能源(動力)系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng).光機電一體化是機電產(chǎn)品發(fā)展的重要趨勢.

2.自律分配系統(tǒng)化——柔性化.未來的機電一體化產(chǎn)品,控制和執(zhí)行系統(tǒng)有足夠的“冗余度”，有較強的“柔性”，能較好地應(yīng)付突發(fā)事件，被設(shè)計成“自律分配系統(tǒng)”。在自律分配系統(tǒng)中，各個子系統(tǒng)是相互獨立工作的，子系統(tǒng)為總系統(tǒng)服務(wù)，同時具有本身的“自律性”，可根據(jù)不同的環(huán)境條件作出不同反應(yīng)。其特點是子系統(tǒng)可產(chǎn)生本身的信息并附加所給信息，在總的前提下，具體“行動”是可以改變的。這樣，既明顯地增加了系統(tǒng)的適應(yīng)能力(柔性)，又不因某一子系統(tǒng)的故障而影響整個系統(tǒng)。

3.全息系統(tǒng)化——智能化。今后的機電一體化產(chǎn)品“全息”特征越來越明顯，智能化水平越來越高。這主要收益于模糊技術(shù)、信息技術(shù)(尤其是軟件及芯片技術(shù))的發(fā)展。除此之外，其系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)，也變簡單的“從上到下”的形勢而為復雜的、有較多冗余度的雙向聯(lián)系。

4.“生物一軟件”化—仿生物系統(tǒng)化。今后的機電一體化裝置對信息的依賴性很大，并且往往在結(jié)構(gòu)上是處于“靜態(tài)”時不穩(wěn)定，但在動態(tài)(工作)時卻是穩(wěn)定的。這有點類似于活的生物：當控制系統(tǒng)(大腦)停止工作時，生物便“死亡”，而當控制系統(tǒng)(大腦)工作時，生物就很有活力。仿生學研究領(lǐng)域中已發(fā)現(xiàn)的一些生物體優(yōu)良的機構(gòu)可為機電一體化產(chǎn)品提供新型機體，但如何使這些新型機體具有活的“生命”還有待于深入研究。這一研究領(lǐng)域稱為“生物——軟件”或“生物系統(tǒng)”，而生物的特點是硬件(肌體)——軟件(大腦)一體，不可分割?？磥恚瑱C電一體化產(chǎn)品雖然有向生物系統(tǒng)化發(fā)展趨，但有一段漫長的道路要走。

5.微型機電化——微型化。目前，利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術(shù)，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。當將這一成果用于實際產(chǎn)品時，就沒有必要區(qū)分機械部分和控制器了。屆時機械和電子完全可以“融合”，機體、執(zhí)行機構(gòu)、傳感器、cpu等可集成在一起，體積很小，并組成一種自律元件。這種微型機械學是機電一體化的重要發(fā)展方向。

三、典型的機電一體化產(chǎn)品

機電一體化產(chǎn)品分系統(tǒng)(整機)和基礎(chǔ)元、部件兩大類。典型的機電一體化系統(tǒng)有：數(shù)控機床、機器人、汽車電子化產(chǎn)品、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統(tǒng)、cad／cam系統(tǒng)等。典型的機電一體化元、部件有：電力電子器件及裝置、可編程序控制器、模糊控制器、微型電機、傳感器、專用集成電路、伺服機構(gòu)等。這些典型的機電一體化產(chǎn)品的技術(shù)現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、市場前景分析從略。

四、北京發(fā)展“機電一體化”而臨的形勢和任務(wù)

機電一體化工作主要包括兩個層次：一是用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，其目的是節(jié)能、節(jié)材，提高工效，提高產(chǎn)品質(zhì)量，把傳統(tǒng)工業(yè)的技術(shù)進步提高一步；二是開發(fā)自動化、數(shù)字化、智能化機電產(chǎn)品，促進產(chǎn)品的更新?lián)Q代。

前者是面上的工作，普及工作；后者是提高工作，深層次工作。

(一)北京“機電一體化”工作面臨的形勢

1.北京用微電子技術(shù)改造傳統(tǒng)工業(yè)的工作量大而廣，有難度

(1)在700余家北京市屬工業(yè)系統(tǒng)的企業(yè)中，有60%以上的企業(yè)用微電子技術(shù)改造機床設(shè)備、工業(yè)窯爐、風機電泵、生產(chǎn)過程的任務(wù)還未完成需要量的一半。

(2)北京工業(yè)系統(tǒng)還有2000余臺機床設(shè)備亟需用微電子技術(shù)進行改造；在已改造的近6500臺機床設(shè)備中，大約有15%需進一步改造。

(3)北京工業(yè)系統(tǒng)尚有近250座工業(yè)爐窯亟需用電子信息技術(shù)進行改造；且610座已改造過的工業(yè)爐窯也很有進一步應(yīng)用模糊技術(shù)進行二次改造的必要。

(4)北京工業(yè)系統(tǒng)cad應(yīng)用還有較大差距。目前，北京工業(yè)品設(shè)計，cad應(yīng)用率僅17%(而美、日等國已超過85%；國內(nèi)先進地區(qū)也超過了30%)；cad的覆蓋率才達到11%(而全國cad應(yīng)用工程領(lǐng)導小組指出，“八五”期間大中型企業(yè)要達到35%，中小型骨干企業(yè)要達到15%—20%；到“九五”時，按國務(wù)委員宋健的要求，基本上要甩掉繪圖板)。

(5)北京工業(yè)系統(tǒng)共有改造價值的各種風機電泵裝機容量50萬千瓦，尚49萬多千瓦用變調(diào)速技術(shù)進行改造的任務(wù)，占總?cè)蝿?wù)量的99.5%左右。

(6)工業(yè)是全市能源消耗大戶。1992年，北京工業(yè)系統(tǒng)占全市能耗總量的59.5%。而北京是一個能源嚴重缺乏的城市，1992年北京工業(yè)系統(tǒng)萬元產(chǎn)值能耗折合標煤為2.47噸，比上海的1.57噸高57%，比天津的2.15噸高14%，比先進的工業(yè)化國家高近9倍。因此，北京工業(yè)系統(tǒng)節(jié)能降耗的任務(wù)非常重，而電力電子技術(shù)是節(jié)能降耗的王牌。

2.北京用機電一體化技術(shù)加速產(chǎn)品更新?lián)Q代，提高市場占有率的呼聲高，有壓力。北京市的工業(yè)產(chǎn)品大約有3萬種，每年約開發(fā)試制新產(chǎn)品3000種，更新周期很長。由于更新?lián)Q代速度跟不上市場變化的需要，影響了北京工業(yè)產(chǎn)品的競爭能力。

1993年，北京市工業(yè)系統(tǒng)生產(chǎn)的機電一體化產(chǎn)品約837種，在當年生產(chǎn)的產(chǎn)品品種總數(shù)中僅占7.8%左右。其中：機械局系統(tǒng)主要產(chǎn)品約1200種，機電一體化產(chǎn)品不到150種機電一體化產(chǎn)品所占比例僅4%強；儀器儀表總公司系統(tǒng)主要產(chǎn)品350種，機電一體化產(chǎn)品210種，機電一體化產(chǎn)品所占比例為60%；輕工系統(tǒng)主要產(chǎn)品總數(shù)為649種，機電一體化、智能化產(chǎn)品15種，機電一體化、智能化產(chǎn)品所占比例約2.3%；汽車工業(yè)總公司系統(tǒng)平均每輛汽車的總成本為3.5萬元，每輛汽車平均裝用電子產(chǎn)品的費用約300元，不是總成本的1%；與國外約28%的先進水平相差甚遠；與國內(nèi)先進水平相差一半左右。

3.北京用機電一體化產(chǎn)品取代技術(shù)含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、擾民產(chǎn)品的責任重，有意義。在北京工業(yè)系統(tǒng)中，能耗、耗水大戶，對環(huán)境污染嚴重的企業(yè)還占相當大的比重，且不少地處城區(qū)和近郊區(qū)。近年來北京的工業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)雖然幾經(jīng)調(diào)整，但由于多種原因，成效一直不夠明顯。這里面固然有上級領(lǐng)導部門的政出多門問題，有企業(yè)的“故土難離”“死守故業(yè)”問題，但不可否認也有優(yōu)化不出理想的產(chǎn)業(yè)，優(yōu)選不出中意的產(chǎn)品問題。上佳的答案早就擺在了這些企業(yè)的面前，這就是發(fā)展機電一體化，開發(fā)和生產(chǎn)有關(guān)的機電一體化產(chǎn)品。機電一體化產(chǎn)品功能強、性能好、質(zhì)量高、成本低，且具有柔性，可根據(jù)市場需要和用戶反映時產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)過程做必要的調(diào)整、改革，而無須改換設(shè)備。這是解決機電產(chǎn)品多品種、少批量生產(chǎn)的重要出路。同時，可為傳統(tǒng)的機械工業(yè)注入新鮮血液，帶來新的活力，把機械生產(chǎn)從繁重的體力勞動中解脫出來，實現(xiàn)文明生產(chǎn)。

另外，從市場需求的角度看，由于我國研制、開發(fā)機電一體化產(chǎn)品的歷史不長，差距較大，許多產(chǎn)品的品種、數(shù)量、檔次、質(zhì)量都不能滿足需求，每年進口量都比較大，因此亟需發(fā)展。

(二)北京“機電一體化”工作的任務(wù)

北京在機電一體化方面的任務(wù)可以概括為兩句話：一句話是廣泛深入地用機電一體化技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)；另一句話是大張旗鼓地開發(fā)機電一體化產(chǎn)品，促進機電產(chǎn)品的更新?lián)Q代。總的目的是促進機電一體產(chǎn)業(yè)的形成、為北京產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整作貢獻。

1.北京應(yīng)用機電一體化技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的工作重點

(1)大力采用模糊技術(shù)，工業(yè)爐窯改造應(yīng)上新臺階

國內(nèi)外成功的范例表明，應(yīng)用模糊技術(shù)改造工業(yè)爐窯比單純用計算機和pid技術(shù)好的多。因此，我們建議今后北京在改造工業(yè)爐窯時要大力推廣應(yīng)用模糊技術(shù)，到2000年，對應(yīng)該進行改造但尚未改造的近250座工業(yè)爐窯要用模糊技術(shù)等先進電子信息技術(shù)改造完畢，其中采用模糊技術(shù)改造要在80%。

(2)積極采用數(shù)控技術(shù)，機床高備改造要達新水平

對機床設(shè)備的改造重點應(yīng)放在經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)的推廣應(yīng)用上。根據(jù)需要和可能，到1995年，北京應(yīng)該改造的機床設(shè)備(8420臺)的改造率要達80%以上，到本世紀末要改造完畢。

(3)努力推廣變頻調(diào)速技術(shù)，風機電泵改造要攀新高度

風機、電泵采用變頻調(diào)速后一般可節(jié)電20%以上，效果十分顯著。因此，在今后幾乎，北京要把交流變頻調(diào)速技術(shù)的推廣應(yīng)用作為重點來抓。到1995年，應(yīng)該采用變頻調(diào)速技術(shù)改造的風機、電泵要改造完60%；到本世紀末，北京的風機、電泵和其它調(diào)速電機要普遍；采用先進的變頻調(diào)速技術(shù)。

(4)優(yōu)先應(yīng)用cad／cam技術(shù)，工業(yè)設(shè)計水平提高要有新目標

北京工業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q代慢，設(shè)計工作跟不上需求變化是重要原因之一。目前，北京工業(yè)系統(tǒng)cad的應(yīng)用率為17%，cad的覆蓋率為11%，到1995年應(yīng)分別達到20%和15%，本世紀末，要力爭分別達到55%和45%。

2.北京機電一體化產(chǎn)品開發(fā)的奮斗目標

(1)總體目標：到1995年全市的機電一體化產(chǎn)品數(shù)應(yīng)不少于800種，2000年，應(yīng)不少于2000種，機電產(chǎn)品的機電一體化率分別達到25%和60%。

(2)單項目標：

·機床數(shù)控化率：1995年，產(chǎn)量數(shù)控化率達5%，產(chǎn)值數(shù)控化率達16%；2000年，分別達12%和40%。

·汽車電子化程度：1995年，平均每輛汽車上裝用和電子產(chǎn)品的費用不少于1000元，在整車成本中所占比例不低于3%；到2000年分別不少于3000元，不低于8%。

·plc的開發(fā)生產(chǎn)能力：“八五”期間，開發(fā)能力要穩(wěn)居全國首位；“九五”北京要成為全國主要的plc生產(chǎn)基地之一。

·“電力電子”開發(fā)生產(chǎn)能力：“八五”期間掌握第二代電力電子器件的批量生產(chǎn)技術(shù)和第三代電力電子器件的開發(fā)技術(shù)?！熬盼濉逼陂g第三代電力電子器件的生產(chǎn)要形成經(jīng)濟批量。在電力電子產(chǎn)品應(yīng)用方面，“八五”期間，開關(guān)電源、高頻電源、逆變電源要成為拳頭產(chǎn)品；交流變頻調(diào)速裝置要達到批量生產(chǎn)程度；高頻電子鎮(zhèn)流器要能出口創(chuàng)匯；“九五”，北京要形成一個具有電力電子器件、電力電子裝置研制、生產(chǎn)、開發(fā)、推廣綜合配套能力的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。

·模糊控制器的開發(fā)生產(chǎn)能力：“八五”要把北京建成全國模糊技術(shù)控制器的開發(fā)生產(chǎn)基地，開發(fā)出用于工業(yè)爐窯改造，壓力、溫度、流量控制的模糊技術(shù)控制系統(tǒng)典型產(chǎn)品來；交逐步將模糊技術(shù)應(yīng)用于家用電器中。1995年，空調(diào)器、洗衣機、電冰箱、吸塵器、電風扇等家用電器產(chǎn)品模糊控制器的普及率要分別達到15、20%、5%、15%、8%左右。到本世紀末，北京家用電器模糊技術(shù)普及率要達到50%以上。

·其它機電一體化產(chǎn)品的開發(fā)生產(chǎn)能力：微機控制多色印刷機要穩(wěn)居全國第一；電子醫(yī)療儀器的開發(fā)、生產(chǎn)爭取在“八五”有較大突破，“九五”在品種和產(chǎn)量上全國領(lǐng)先；在“八五”期間，以30萬千瓦汽輪發(fā)電機組為代表的發(fā)電設(shè)備要形成綜合配套能力，打出規(guī)模效益來；數(shù)字化、智能化儀器儀表，自動化裝置要上品種、上批量……

總之，機電一體化技術(shù)既是振興傳統(tǒng)機電工業(yè)的新鮮血液和源動力，又是開啟北京機電行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整大門的鑰匙。如果北京完成好上面所建議的“機電一體化”發(fā)展兩方面的目標，那么，到本世紀末，北京就會形成一個銷售額超過200億元的機電一體化產(chǎn)業(yè)。其中，數(shù)控機床、機電一體化印刷系統(tǒng)、新型電子醫(yī)療設(shè)備和數(shù)字化智能化儀器儀表等機電一體化裝備銷售額可超過150億元；“電力電子”的銷售額可超過20億元；plc模糊控制器等銷售額可超過15億元；汽車電子化、自動化智能化輕工民用電器產(chǎn)品銷售額可超過25億元。機電一體化產(chǎn)業(yè)不僅是北京高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的主力軍，也是機電行業(yè)停工、待產(chǎn)、明虧、潛虧企業(yè)的出路所在。

五、北京發(fā)展“機電一體化”的對策

(一)加強統(tǒng)籌安排，協(xié)調(diào)發(fā)展計劃

目前，北京地區(qū)從事“機電一體化”研究開發(fā)及生產(chǎn)的單位很多。各自都有一套發(fā)展策略和計是。同時，市政府各有關(guān)委、辦、局(總公司)也有不少相應(yīng)的發(fā)展計劃與規(guī)劃。各單位的計劃由于受各自立足點、著眼點的限制，難免只考慮局部利益，市政府各主管部門的有關(guān)計劃和規(guī)劃，也有統(tǒng)一考慮不足，統(tǒng)籌安排不夠的問題，全市缺少綜觀全局的有權(quán)威性的發(fā)展計劃和戰(zhàn)略規(guī)劃。因此，建議市政府責成有關(guān)機構(gòu)在進行深入調(diào)查研究、科學分析的基礎(chǔ)上，制定出北京統(tǒng)管全局的“機電一體化”研究、開發(fā)、生產(chǎn)計劃和規(guī)劃，避免開發(fā)上重復，生產(chǎn)上撞車!

(二)強化行業(yè)管理，發(fā)揮“協(xié)會”作用

目前，北京“機電一體化”較熱，而按目前的行業(yè)劃分方法和管理體制，“政出多門”是難哆的。因此，北京有必要明確一個“機電一體化”行業(yè)的統(tǒng)管機構(gòu)，根據(jù)目前國家政治體制改革和經(jīng)濟體制改革的精神，以及機電一體化行業(yè)特點，我們建議，盡快加強北京機電一體化協(xié)會的建設(shè)，賦予其行業(yè)管理職能。

“協(xié)會”要進一步擴大領(lǐng)導機構(gòu)——理事會的代表層面和復蓋面，要加強辦公室、秘書處的建設(shè)；要通過其精明干練的辦事機構(gòu)、經(jīng)濟實體，組織“行業(yè)”發(fā)展計劃、戰(zhàn)略規(guī)劃的擬制；指導行業(yè)布點布局的調(diào)整，進行發(fā)展突破口的選擇，抓好重點工程的試點和有關(guān)項目的發(fā)標、招標工作……

(三)優(yōu)化發(fā)展環(huán)境、增大支持力度

優(yōu)化發(fā)展環(huán)境指通過宣傳群眾，造成一種社會上下、企業(yè)內(nèi)外都重視、支持“機電一體化”發(fā)展的氛圍，如盡快為外商到北京投資發(fā)展“機電一體化”產(chǎn)業(yè)提供方便；盡可能為興辦開發(fā)、生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品的高新技術(shù)企業(yè)開綠燈；盡力為開發(fā)、生產(chǎn)機電一體化產(chǎn)品調(diào)配好資源要素等。

增大支持力度，在技術(shù)政策上，要嚴格限制耗電、耗水、耗材高的傳統(tǒng)產(chǎn)品的發(fā)展，對未采用機電一體化技術(shù)落后產(chǎn)品限制強制淘汰；大力提倡用機電一體化技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進行改造，對有關(guān)機電一體化技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)乾地改造，對有關(guān)技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用項目優(yōu)先立項、優(yōu)先支持，對在技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用中做出貢獻的單位領(lǐng)導、科技人員進行表彰獎勵等。

在經(jīng)濟政策上，要多給機電一體化科研攻關(guān)課題、開發(fā)應(yīng)用項目利用科技專項基金和科技三項費用的機會；銀行發(fā)設(shè)貸款要多向機電一體化技術(shù)改進、生產(chǎn)合資和機電一體化產(chǎn)業(yè)規(guī)?；ㄔO(shè)項目上傾斜；成立“機電一體化”發(fā)展基金，支持機電一體化生產(chǎn)發(fā)展等。

(四)突出發(fā)展重點，兼顧“兩個層次”

機電一體化產(chǎn)業(yè)復蓋面非常廣，而我們的財力、人力和物力是有限的，因此我們在抓機電一體化產(chǎn)業(yè)發(fā)展時不能面面俱到、平鋪直敘，而應(yīng)分清主次，大膽取舍，有所為，有所不為。要注意抓兩個層次上的工作。第一個層次是“面上”的工作，即用電子信息技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進行改造，在傳統(tǒng)的機電設(shè)備上植入或嫁接上微電子(計算機)裝置，使“機械”和“電子”技術(shù)在淺層次上結(jié)合。第二個層次是“提高”工作，即在新產(chǎn)品設(shè)計之初，就把“機械”與“電子”統(tǒng)一起來進行考慮，使“機械”與“電子”密不可分，深度結(jié)合，生產(chǎn)出來的新產(chǎn)品起碼正做到機電一體化。

我們認為，北京“機電一體化”發(fā)展，當務(wù)之急，重中之重是：

抓緊開發(fā)生產(chǎn)gto、gtr、vdmos等新型電力電子器件及其應(yīng)用裝置——交流變頻調(diào)速器、逆變焊機、高頻電子鎮(zhèn)流器等，用電力電子技術(shù)進行的節(jié)能、節(jié)材為主要目的的技術(shù)改造；

抓緊推廣應(yīng)用經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)，改造機床設(shè)備；開發(fā)生產(chǎn)低、中檔數(shù)控系統(tǒng)；

第6篇：微電子技術(shù)論文范文

    論文摘 要: 概括說明機械電子控制產(chǎn)業(yè)發(fā)展的情況,重點介紹計算機技術(shù)在機械電子控制產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域以及工業(yè)生產(chǎn)制造和人們?nèi)粘Ｉ钪械膹V泛應(yīng)用。

    0 引言

    現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展極大地推動了機械工業(yè)領(lǐng)域的變革,同時給相關(guān)生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的影響,提高了生產(chǎn)水平和技術(shù)。隨著各種技術(shù)之間相融合的發(fā)展,以計算機電子技術(shù)、機械技術(shù)為核心的機電控制領(lǐng)域?qū)⒔o工業(yè)及科研等領(lǐng)域帶來更多的實際應(yīng)用。

    1 計算機技術(shù)與機電控制技術(shù)的發(fā)展概況

    1.1 計算機控制理論的形成與技術(shù)的發(fā)展

    忽略數(shù)字信號的量化效應(yīng),可以將計算機控制系統(tǒng)看成采樣控制系統(tǒng),在這一系統(tǒng)中,將其中連續(xù)的環(huán)節(jié)離散化,則整個系統(tǒng)又可看成由不同的離散系統(tǒng)構(gòu)成。計算機控制理論的發(fā)展主要是將采樣理論、差分方程、變換理論、狀態(tài)空間理論和系統(tǒng)辨識自適應(yīng)控制等理論綜合應(yīng)用到控制技術(shù)中,使計算機控制系統(tǒng)有了初步發(fā)展。對于結(jié)構(gòu)復雜、時變的非線性系統(tǒng),控制系統(tǒng)則融入了魯棒控制、模糊控制、預測控制等多種新型理論,逐步形成了工業(yè)過程控制系統(tǒng)的一個新方向。

    自世界第一臺電子計算機問世后,計算機首先被用來自動檢測化工生產(chǎn)過程的過程參量并進行相關(guān)的數(shù)據(jù)處理,同時也研究了計算機的開環(huán)控制。到二十世紀六十年代,出現(xiàn)了用于過程控制的計算機,實現(xiàn)了直接數(shù)字控制。后經(jīng)集中式計算機控制系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)在的以微處理器為核心的分層式控制系統(tǒng)控制,通過計算機對生產(chǎn)過程進行集中監(jiān)視、操作和管理控制等。伴隨著計算機處理器等技術(shù)的發(fā)展,計算機控制技術(shù)也隨之發(fā)生相應(yīng)的變革,最終應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中并對其產(chǎn)生巨大影響。

    1.2 機械和電子控制技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀

    在生產(chǎn)、科研等諸多領(lǐng)域里,有大量的物理量需要按某種變化規(guī)律進行控制。在二十世紀三十年代之前,工業(yè)生產(chǎn)多處于手工操作的狀態(tài)。最初采用基地式儀表控制壓力溫度等在一恒定范圍內(nèi),初步有了對工業(yè)生產(chǎn)的機械控制實踐。隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展和計算機控制系統(tǒng)的出現(xiàn),直接實現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)中各參量和過程的數(shù)字控制。計算機的微型化使控制技術(shù)更加智能化,同時將機械、電子、計算機技術(shù)和控制技術(shù)有機結(jié)合的機電一體化技術(shù)也得到迅猛發(fā)展,且越來越被廣泛的應(yīng)用到各生產(chǎn)領(lǐng)域。目前主要形成并應(yīng)用的機電控制技術(shù)主要有PID控制,PID是經(jīng)典控制理論的代表,它吸收了智能控制思想并利用計算機的優(yōu)勢,形成了自適應(yīng)PID和非線性PID等更利于控制的變種PID控制器。另外還有模糊控制(FLC)、變結(jié)構(gòu)控制等,均隨著計算機領(lǐng)域的發(fā)展在不斷地拓寬。

    2 機電一體化的發(fā)展及在工業(yè)上的廣泛應(yīng)用

    2.1 機電一體化的簡介和生產(chǎn)應(yīng)用

    機電一體化是指在機構(gòu)的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術(shù),將機械裝置與電子化設(shè)計及計算機軟件系統(tǒng)集合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)總稱,綜合運用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、電力電子技術(shù)等對各生產(chǎn)領(lǐng)域的控制過程進行監(jiān)督操作。它主要應(yīng)用領(lǐng)域有數(shù)控機床,通過相應(yīng)的數(shù)控技術(shù),在工業(yè)操作上結(jié)構(gòu)、功能、操作精度上都有明顯的提高。采用多CPU和多主線的體系結(jié)構(gòu),豐富了數(shù)控功能,也提高了生產(chǎn)效率。

    柔性制造系統(tǒng)的應(yīng)用是計算機技術(shù)和制造系統(tǒng)在機電控制工業(yè)的應(yīng)用,是計算機化的制造系統(tǒng)。它主要由計算機、數(shù)控機床、自動化倉庫等組成。在工業(yè)上,它可以隨機地、按量地按照裝配部門的要求,生產(chǎn)其能力范圍內(nèi)的任何工件,更適用于多品種,小批量等的離散零件的批量生產(chǎn)。

    交流傳動技術(shù)的發(fā)展也是隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展在工業(yè)上有了重要的應(yīng)用,尤其是在鋼鐵工業(yè)中,使復雜的矢量控制技術(shù)得以實現(xiàn),無論是大容量電機還是小容量電機現(xiàn)均可使同步電機或者異步電機實現(xiàn)可逆滑調(diào)速。也使交流傳動系統(tǒng)在軋鋼生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。

    可編程控制器(PLC)是集計算機技術(shù)和自動控制化技術(shù)于一體的新型控制系統(tǒng)。這一系統(tǒng)解決了工業(yè)控制系統(tǒng)中大量開關(guān)控制的問題,逐漸取代了耗能多、故障率高的繼電器控制系統(tǒng)。隨著PLC技術(shù)的進步,其應(yīng)用領(lǐng)域更是不斷擴大,可采集存儲數(shù)據(jù),還可對控制系統(tǒng)進行監(jiān)控。PLC能編制各種各樣的控制算法程序,完成閉環(huán)控制。這種過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。此外,隨著工廠網(wǎng)絡(luò)自動化的發(fā)展,PLC可實現(xiàn)通信及聯(lián)網(wǎng)功能,更有助于工業(yè)生產(chǎn)的控制過程的監(jiān)控。如今,PLC技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于冶金、石油、化工、建材、機械制造、電力、汽車、輕工、環(huán)保以及文化娛樂等各行各業(yè)。

    2.2 計算機在機械和電子控制產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用實例

    計算機技術(shù)和機械電子控制技術(shù)一體化的有機結(jié)合,不斷使相關(guān)的新技術(shù)應(yīng)用到更多的領(lǐng)域中去,這些應(yīng)用到的領(lǐng)域已經(jīng)不再局限于工業(yè)的生產(chǎn),更多技術(shù)是切身關(guān)系到我們?nèi)粘５墓ぷ骱蜕?。下面舉幾個具體實例來介紹計算機技術(shù)和機電控制相結(jié)合的實際應(yīng)用。

    PLC實現(xiàn)了機械手移動工件的控制過程。隨著世界經(jīng)濟和技術(shù)的發(fā)展,人類活動的范圍不斷擴大,機器人的應(yīng)用正迅速向社會生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域擴展,并從制造領(lǐng)域轉(zhuǎn)向非制造領(lǐng)域,各種各樣的機器人產(chǎn)品隨之出現(xiàn)。隨著機器人的生產(chǎn)和大量應(yīng)用,很多領(lǐng)域,許多單一、重復的機械工作由機器人(也稱機械手)來完成。工業(yè)機器人是一種能進行自動控制的、可重復編程的、多功能的、多自由度的、多用途的操作機,廣泛采用工業(yè)機器人,不僅可提高產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量,而且對保障人身安全,改善勞動環(huán)境,減輕勞動強度,提高勞動生產(chǎn)率,節(jié)約原材料消耗以及降低生產(chǎn)成本有重要意義。與計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用的工業(yè)機器人的廣泛使用正在日益改變著人類的生產(chǎn)和生活方式。

    農(nóng)業(yè)方面,機械作業(yè)過程中駕駛室內(nèi)的儀表盤正迅速由電子監(jiān)視儀表取代并逐步由單一參數(shù)顯示方式向智能化信息顯示終端過渡,以此來改善人機交互界面。這種智能化顯示終端又被稱為虛擬化儀器顯示終端(Virtual Display Terminal),它代表了當代儀器與控制裝置發(fā)展的主流方向。它可通過屏幕任意選擇顯示機組中不同部分的終端信息,在屏幕上按操作者的需求,調(diào)用數(shù)據(jù)庫信息,顯示數(shù)據(jù)、圖形、語音等多媒體信息。另外,還可以將數(shù)據(jù)信息動態(tài)存入類似信用卡尺寸大小的高密度智能化數(shù)據(jù)存儲卡,將農(nóng)業(yè)作業(yè)過程的數(shù)據(jù)信息通過智能卡帶回辦公室,由計算機應(yīng)用高級軟件進行處理。也可以將管理者的決策和操作指令通過智能卡傳送到拖拉機上的智能控制終端,實現(xiàn)自動控制農(nóng)機的操作。

    PLC在自動售貨機中的應(yīng)用。自動售貨機通過顧客選擇商品開關(guān),投入的硬幣值由PLC驅(qū)動數(shù)碼管顯示,經(jīng)過光傳感器識別,通過判斷,進行下一步操作,經(jīng)過PLC的系統(tǒng)控制和信號輸出完成售賣過程。計算機技術(shù)和機電自動控制在自動售貨機中的這項應(yīng)用極大方便了人們的生活,也使PLC的應(yīng)用更加廣泛。

    交通信號燈系統(tǒng)也是微機軟件應(yīng)用到電子控制系統(tǒng)中的典型實例。通過主要應(yīng)用PLC技術(shù)控制十字路口的信號燈動作。準確無誤的完成信號燈的變燈動作來控制時間,這項應(yīng)用更是極大方便了人們?nèi)粘Ｉ罟ぷ鞯某鲂小?/p>

    電腦橫機中計算機技術(shù)的應(yīng)用給機械編織行業(yè)帶來了巨大的變革?，F(xiàn)在的電腦橫機是一種涉及到計算機、機械、電子、控制等諸多領(lǐng)域的復雜系統(tǒng)。電腦橫機的編織是一個極其復雜的過程,最初的橫機是手動橫機,只能勝任比較簡單的編織過程。隨著計算機技術(shù)應(yīng)用到電腦橫機中,通過電腦的自動控制,設(shè)計人員可對編織花型進行數(shù)字化設(shè)計,通過計算機數(shù)字直接控制機械的退圈、墊沙、脫圈、彎沙等相應(yīng)的機械編織動作,由計算機指令控制系統(tǒng)完成整個設(shè)計的編織,極大地提高了工業(yè)生產(chǎn)效率。

    與機電一體化相關(guān)的技術(shù)還有很多,并且隨著科學技術(shù)的發(fā)展,各種技術(shù)相互融合的趨勢將越來越明顯,以機械技術(shù)、微電子技術(shù)的有機結(jié)合為主體的機電一體化技術(shù)是機械工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

    3 總結(jié)

    在機械生產(chǎn)領(lǐng)域,電子技術(shù)和計算機技術(shù)的融入發(fā)展,機電一體化的形成是機械工業(yè)中的重要變革。通過不斷發(fā)展的計算機技術(shù),使機電一體化相關(guān)的技術(shù)在諸多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。

    參考文獻:

    [1]張東寶,工程機械與控制技術(shù)[M].筑路機械與施工機械化,2007.

    馬增強等,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究,微計算機信息,1998.

    王立新,淺談數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢[J].赤峰學院學報,2007.

    楊明等,機電一體化的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,農(nóng)機化研究,2006.

第7篇：微電子技術(shù)論文范文

論文關(guān)鍵詞：核

1引言

EDA是（ElectronicDesignAutomation）的縮寫即電子設(shè)計自動化。EDA的關(guān)鍵技術(shù)之一就是IP核（IntellectualProperty)。IP核是一段具有特定電路功能的硬件描述語言程序，具有可移植性，并具有很高的通用性和靈活性，可以通過軟件編程完成用戶需要的，不同的，特定的功能，可以任意使用在各種嵌入式微控制系統(tǒng)中。嵌入式IP核的應(yīng)用，大幅降低了設(shè)計成本，縮短了設(shè)計周期，成為當今SOC的重要設(shè)計手段。在EDA技術(shù)和開發(fā)中占有重要的地位。

2系統(tǒng)介紹

本文的設(shè)計工具是Altera公司的QuartusII，用VHDL語言進行描述，采用自頂向下的設(shè)計原則。MC8051IPCore頂層結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，圖1中指示了mc8051_core的頂層結(jié)構(gòu)以及與三個存儲模塊的連接關(guān)系，同時顯示了頂層的輸入輸出I/O口。定時器/計數(shù)器和串行接口單元對應(yīng)于圖1中的mc8051_tmrctr和mc8051_siu模塊，數(shù)量是可選擇的，在圖中用虛線表示。MC8051IPCore核心由定時器/計數(shù)器、ALU、串行接口和控制單元各模塊組成。ROM和RAM模塊不包括于核心內(nèi)，處于設(shè)計的頂層，方便于不同的應(yīng)用設(shè)計及仿真。

圖1MC8051IPCore頂層結(jié)構(gòu)圖

3系統(tǒng)實現(xiàn)

3.1可編程時間間隔定時/計數(shù)器8254的設(shè)計

任何微型計算機系統(tǒng)中都存在定時控制問題，可編程時間間隔定時/計數(shù)器8254的設(shè)計是在使用軟件控制下的精確時間延遲，這樣可以解決定時控制問題。內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖28254內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

3.28259的設(shè)計

分析8259A的功能和內(nèi)部結(jié)構(gòu)可知，本單元應(yīng)分成五個部分三個模塊來實現(xiàn)，模塊層次關(guān)系如圖3所示：

圖38259層次關(guān)系圖

各模塊的主要功能如下：

數(shù)據(jù)緩沖模塊：對8259A數(shù)據(jù)緩沖和暫存。

讀寫控制模塊：負責8259A的所有初始化工作及讀寫操作。

中斷請求模塊：負責中斷詢求、中斷信號的產(chǎn)生及判優(yōu)。

中斷控制模塊：完成中斷應(yīng)答功能，中斷向量的生成，級聯(lián)選通，主從功能設(shè)置等這一系列功能。

優(yōu)先級控制模塊：設(shè)定實現(xiàn)不同的優(yōu)先級判別方式。

3.3MCS-51IP核的設(shè)計

按照自頂向下的設(shè)計原則，整個系統(tǒng)分為：控制模塊、定時/計數(shù)模塊、算術(shù)邏輯模塊ALU、串行通信模塊四個功能模塊，而RAM和ROM在使用時，只根據(jù)需要進行定制。系統(tǒng)核心由定時器/計數(shù)器、ALU、串行接口和控制單元各模塊組成。ROM和RAM模塊為方便各種應(yīng)用設(shè)計和仿真，處于設(shè)計的頂層。在本設(shè)計中控制單元主要完成操作指令譯碼、時序邏輯控制、中斷響應(yīng)優(yōu)先順序處理和微操作控制等功能。它分為中斷的響應(yīng)及指令的譯碼子模塊和微操作控制模塊兩個子模塊。其中，ontrol_fsm模塊產(chǎn)生各指令的控制信號并主要實現(xiàn)MCS-51中斷的響應(yīng)，ontrol_fsm模塊產(chǎn)生微操作信號的具體操作過程，控制RAM存儲器的讀寫地址及數(shù)據(jù)傳輸、PC寄存器的賦值、串口與定時器的中斷信號處理、中斷的查詢、SFR的讀寫等功能。在定時/計數(shù)器單元，本設(shè)計能保證計數(shù)速率為1/12個振蕩器頻率。計數(shù)脈沖在選擇計數(shù)器工作模式時在來自相應(yīng)的外部輸入引腳T0或Tl。對外部輸入信號的占空比這一電平至少要保持一個機器周期，因為必須確保某一給定的電平在變化之前至少被采樣一次。算術(shù)邏輯運算模塊設(shè)計調(diào)試以優(yōu)化后綜合后產(chǎn)生的模塊符號圖如圖4所示，該工程項目文件可在其它邏輯電路設(shè)計中直接調(diào)用。

圖4ALU模塊符號圖

通過前面的模塊設(shè)計和綜合后生成MSC-51單片機系統(tǒng)，如圖5所示：

圖5mc8051最終圖形

4．結(jié)束語

EDA技術(shù)近年來發(fā)展速度令人驚奇，它作為當下電子設(shè)計技術(shù)的核心，被廣泛的應(yīng)用在電子系統(tǒng)設(shè)計中。

本文創(chuàng)新點：1.采用完全同步設(shè)計，即整個SOC系統(tǒng)都是在統(tǒng)一工作時鐘的協(xié)調(diào)下工作的。內(nèi)部采用鎖相環(huán)進行分頻得到其它工作頻率。2.指令集和標準8051微控制器完全兼容。3.優(yōu)化的CPU時序使得完成一條指令最多只需1~4個時鐘周期，執(zhí)行性能優(yōu)于標準8051微控制器8倍左右，提高其運算速度。4.用戶可選擇定時器/計數(shù)器、串行接口單元的數(shù)量。5.新增了特殊功能寄存器用于選擇不同的定時器/計數(shù)器、串行接口單元。6.可選擇是否使用乘法器（乘法指令MUL）。7.可選擇是否使用除法器（除法指令DIV）。8.可選擇是否使用十進制調(diào)整功能（十進制調(diào)整指令DA）。9.I/O口不復用。10.內(nèi)部帶256BytesRAM。11.最多可擴展至64Kbytes的ROM和64Kbytes的RAM。12.最多可擴展至64Kbytes的ROM和64Kbytes的RAM。

參考文獻

1 唐穎.EDA技術(shù)與單片機系統(tǒng)[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2002,11(3):31-32.

2 譚會生,張昌凡.EDA技術(shù)及應(yīng)用[M],西安:西安電子科技大學出版社,2004.4:15-18.

3 劉小俊,宋仲康.基于VHDL語言的全雙工異步接收發(fā)送器的設(shè)計[J]微計算機信息2005.01:156-157.

第8篇：微電子技術(shù)論文范文

【論文摘要】：介紹了光機電一體化技術(shù)特征，研究了國內(nèi)外技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，指出了未來發(fā)展前景和一些重要技術(shù)熱點。

近些年來，光機電一體化技術(shù)得到迅猛發(fā)展，在民用工業(yè)和軍事領(lǐng)域得到廣泛地應(yīng)用。因此，光機電一體化技術(shù)成為當今機械工業(yè)技術(shù)發(fā)展的一個主要趨勢。

1.光機電一體化技術(shù)特征

光機電一體化系統(tǒng)主要由動力、機構(gòu)、執(zhí)行器、計算機和傳感器五個部分組成，相互構(gòu)成一個功能完善的柔性自動化系統(tǒng)。其中計算機軟硬件和傳感器是光機電一體化技術(shù)的重要組成要素。與傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品比較，光機電一體化產(chǎn)品具有以下技術(shù)特征。

1.1體積小，重量輕，適應(yīng)性強，操作更方便

光機電一體化技術(shù)使得操作人員擺脫了以往必須按規(guī)定操作程序或節(jié)后頻繁緊張地進行單調(diào)重復操作的工作方式，可以靈活方便地按需控制和改變生產(chǎn)操作程序，任何一臺光機電一體化裝置的動作，可由預設(shè)的程序一步一步控制實現(xiàn)，甚至實現(xiàn)操作全自動化和智能化。

1.2功能增加，精度大幅提高

光機電一體化系統(tǒng)包括以激光、電腦等現(xiàn)代技術(shù)集成開發(fā)的自動化、智能化機構(gòu)設(shè)備、儀器儀表和元器件。電子技術(shù)的采用使得包饋控制水平提高，運算速度加快，通過電子自動控制系統(tǒng)可精確按預設(shè)動作，其自行診斷、校正、補償功能可減少誤差，達到靠單純機械方式所不能實現(xiàn)的工作精度。同時，由于機械傳動部件減少，機械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。

1.3部分硬件實現(xiàn)軟件化，智能化程度提高

傳統(tǒng)機械設(shè)備一般不具有自維修或自診斷功能。光機電一體化技術(shù)使得電子裝置能按照人的意圖進行自動控制、自動檢測、信息采集及處理、調(diào)節(jié)、修正、補償、自診斷、自動保護直至自動記錄、顯示、打印工作結(jié)果。通過改變程序，指令等軟件內(nèi)容而無需改動硬件部分就可變換產(chǎn)品的功能，使機械控制功能內(nèi)容的確定和變化趨勢向"軟件化"和"智能化"。

1.4產(chǎn)品可靠性得到提高，使用壽命增長

傳統(tǒng)的機械裝置的運動部分，一般都伴隨著磨損及運動部件配合間隙所引起的動作誤差，導致可動摩擦、撞擊、振動等加重，嚴格影響裝置壽命、穩(wěn)定性和可靠性。而光機電一體化技術(shù)的應(yīng)用，使裝置的可動部件減少，磨損也大為減少，像集成化接近開關(guān)甚至無可動部件、無機械磨損。因此，裝置的壽命提高，故障率降低，從而提高了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。

1.5融合了多種學科新技術(shù)，衍生出許多功能更強、性能更好的新產(chǎn)品

光機電一體化產(chǎn)品的研究開發(fā)涉及到許多學科和專業(yè)知識，包括數(shù)學、物理學、化學、聲學、機械工程學、電力電子學、電工學、系統(tǒng)工程學、光學、控制論、信息論和計算機科學等。例如人們很熟悉的靜電復印機、彩色印像機等，就是一種由機、電、光、磁、化學等多種學科和技術(shù)復合創(chuàng)新的新型產(chǎn)品。光機電一體化技術(shù)將光電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)與機械技術(shù)各自的優(yōu)勢結(jié)合起來，衍生出許多功能更強、性能更好的新一代技術(shù)裝備。

1.6產(chǎn)品系統(tǒng)性增強，各部分系統(tǒng)間協(xié)調(diào)性要求提高

光機電一體化是一門學科的邊緣科學技術(shù)，多種技術(shù)的綜合及多個部分的組合，使得光機電一體化技術(shù)及產(chǎn)品更具有系統(tǒng)性、完整性和科學性。其各個組成部分在綜合成一個完整的系統(tǒng)中相互配合有嚴格的要求，這就要求各種技術(shù)揚長避短，提高系統(tǒng)協(xié)調(diào)性。

2.研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

2.1研究現(xiàn)狀

自從我國實行改革開放以來，科技領(lǐng)域急起直追，我國的光機電一體化技術(shù)已取得明顯的成效，數(shù)控產(chǎn)品有了很大的提高，尤其是經(jīng)濟型靈敏數(shù)控裝置發(fā)展很快，是我國特有的經(jīng)濟實用產(chǎn)品，不但適用國內(nèi)市場的需要，部分產(chǎn)品還隨主機配套出口。國內(nèi)的機械產(chǎn)品采用可編程控制器（PC）和微電子技術(shù)控制設(shè)備也越來越多，覆蓋面也日益擴大，從紡織機械、軸承加工設(shè)備、機床、注塑機到橡膠輪胎成型機、重型機械、輕工業(yè)機械都是如此，我國自行研制和生產(chǎn)的光機電設(shè)備，在質(zhì)量上也有重大突破，為今后的推廣應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。

2.2發(fā)展趨勢

光機電一體化技術(shù)已經(jīng)滲透到各個學科、領(lǐng)域，成為一種新興的學科，并逐漸成為一種產(chǎn)業(yè)，而這些產(chǎn)業(yè)作為新的經(jīng)濟增長點越來越受到高度重視。從世界科學技術(shù)的發(fā)展情況來看，光機電一體化技術(shù)的未來技術(shù)熱點主要包括：

（1）激光技術(shù)

1）高單色性，利用激光高單色性作精密測量時，可極大地提高測量精度和量程。

2）高方向性，因具有很遠距離傳輸光能和傳輸控制指令的能力，從而可以進行遠距離激光通信、激光測距、激光雷達、激光導航以及遙控。

3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦點附近可產(chǎn)生幾千到幾萬度的高溫，可使照射點物體熔化或汽化，對各種各樣材料和產(chǎn)品進行特種加工。

4）相干性，由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光學計算機的研制，而在實際運用中也會通過一些激光技術(shù)改變激光輻射的特性，應(yīng)用范圍更廣。

（2）傳感檢測技術(shù)

1）激光準直，能夠測量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三維空間的基準測量。

2）激光測距，其探測距離遠，測距精度高，抗干擾性強，體積小，重量輕，但受天然影響大。

3）光纖探測器，在目標很小，間隔受限或危險的環(huán)境中，最常選用的是光纖探測器。

其他還有激光打孔、刻槽=標記、光化學沉積等加工技術(shù)。

（3）激光快速成型技術(shù)

激光快速成型是利用計算機將復雜的三維物體轉(zhuǎn)化為二維層，將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結(jié)，由點、線構(gòu)造零件的面（層），然后逐層成型。激光快速成型技術(shù)可使新產(chǎn)品及早投放市場，極大地提高了汽車生產(chǎn)企業(yè)對市場的適應(yīng)能力和產(chǎn)品的競爭能力。

（4）光能驅(qū)動技術(shù)

利用光致變形材料可制作光致動器和光機器人?，F(xiàn)已研制成功一種光致動器，其工作原理是將光照在形狀記憶合金上，反復地通、斷使材料伸縮，再利用感溫磁性體的溫度特性，將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性，加上光的通斷便能實現(xiàn)所要求的動作。實驗驗證，該致動器能可在頂面步行。這種狀態(tài)目標處于初級階段，如果能發(fā)現(xiàn)具有優(yōu)異光作用特性的動態(tài)物質(zhì)，則可使光能驅(qū)動技術(shù)廣泛應(yīng)用。

3.結(jié)語

技術(shù)上的改革和與之相配套的技術(shù)支持是創(chuàng)新技術(shù)的基礎(chǔ)。開發(fā)光機電一體化產(chǎn)品有不同的層次和靈活的自由度。在機械技術(shù)中恰當?shù)匾腚娮蛹夹g(shù)，產(chǎn)品的面貌和行業(yè)的面貌就可以迅速發(fā)生巨大變化。產(chǎn)品一旦實現(xiàn)光機電一體化，便具有很高的功能水平和附加價值，將給開發(fā)生產(chǎn)者和用戶帶來巨大的社會經(jīng)濟效益。

參考文獻

[1]劉志，朱文堅.光機電一體化技術(shù)，現(xiàn)代制造工程，2001（12）

[2]梁進秋.微光機電系統(tǒng)國內(nèi)外研究進展.光機電信息，2000（8）

[3]宋云奪編譯.光機電一體化業(yè)的未來.光機電信息，2003（12）

第9篇：微電子技術(shù)論文范文

[論文摘要]機電一體化產(chǎn)品的功能是通過其內(nèi)部各組成部分功能的協(xié)調(diào)和綜合來共同實現(xiàn)的。

一、機電一體化的基本概念

機電一體化是在以機械、電子技術(shù)和計算機科學為主的多門學科相互滲透、相互結(jié)合過程中逐漸形成和發(fā)展起來的一門新興邊緣技術(shù)學科，而機電一體化產(chǎn)品是在機械產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，采用微電子技術(shù)和計算機技術(shù)生產(chǎn)出來的新一代產(chǎn)品。機電一體化技術(shù)同時也是工程領(lǐng)域不同種類技術(shù)的綜合及集合，它是建立在機械技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機和信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)、電力電子技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)以及系統(tǒng)總體技術(shù)基礎(chǔ)之上的一種高新技術(shù)。與傳統(tǒng)的機電產(chǎn)品相比，機電一體化產(chǎn)品具有下述優(yōu)越性。

（一）使用安全性和可靠性提高。機電一體化產(chǎn)品一般都具有自動監(jiān)視、報警、自動診斷、自動保護等功能。在工作過程中，遇到過載、過壓、過流、短路等電力故障時，能自動采取保護措施，避免和減少人身和設(shè)備事故，顯著提高設(shè)備的使用安全性。

（二）生產(chǎn)能力和工作質(zhì)量提高。機電一體化產(chǎn)品大都具有信息自動處理和自動控制功能，其控制和檢測的靈敏度、精度以及范圍都有很大程度的提高，通過自動控制系統(tǒng)可精確地保證機械的執(zhí)行機構(gòu)按照設(shè)計的要求完成預定的動作，使之不受機械操作者主觀因素的影響，從而實現(xiàn)最佳操作，保證最佳的工作質(zhì)量和產(chǎn)品的合格率。同時，由于機電一體化產(chǎn)品實現(xiàn)了工作的自動化，使得生產(chǎn)能力大大提高。例如，數(shù)控機床對工件的加工穩(wěn)定性大大提高，生產(chǎn)效率比普通機床提高5～6倍。

（三）使用性能改善。機電一體化產(chǎn)品普遍采用程序控制和數(shù)字顯示，操作按鈕和手柄數(shù)量顯著減少，使得操作大大簡化并且方便、簡單。機電一體化產(chǎn)品的工作過程根據(jù)預設(shè)的程序逐步由電子控制系統(tǒng)指揮實現(xiàn)，系統(tǒng)可重復實現(xiàn)全部動作。高級的機電一體化產(chǎn)品可通過被控對象的數(shù)學模型以及外界參數(shù)的變化隨機自尋最佳工作程序，實現(xiàn)自動最優(yōu)化操作。

（四）具有復合功能并且適用面廣。機電一體化產(chǎn)品跳出了機電產(chǎn)品的單技術(shù)和單功能限制，具有復合技術(shù)和復合功能，使產(chǎn)品的功能水平和自動化程度大大提高。機電一體化產(chǎn)品一般具有自動化控制、自動補償、自動校驗、自動調(diào)節(jié)、自動保護和智能化等多種功能，能應(yīng)用于不同的場合和不同領(lǐng)域，滿足用戶需求的應(yīng)變能力較強。例如，電子式空氣斷路器具有保護特性可調(diào)、選擇性脫扣、正常通過電流與脫扣時電流的測量、顯示和故障自動診斷等功能，使其應(yīng)用范圍大為擴大。

（五）調(diào)整和維護方便。機電一體化產(chǎn)品在安裝調(diào)試時，可通過改變控制程序來實現(xiàn)工作方式的改變，以適應(yīng)不同用戶對象的需要以及現(xiàn)場參數(shù)變化的需要。這些控制程序可通過多種手段輸入到機電一體化產(chǎn)品的控制系統(tǒng)中，而不需要改變產(chǎn)品中的任何部件或零件。對于具有存儲功能的機電一體化產(chǎn)品，可以事先存入若干套不同的執(zhí)行程序，然后根據(jù)不同的工作對象，只需給定一個代碼信號輸入，即可按指定的預定程序進行自動工作。機電一體化產(chǎn)品的自動化檢驗和自動監(jiān)視功能可對工作過程中出現(xiàn)的故障自動采取措施，使工作恢復正常。

機電一體化技術(shù)和產(chǎn)品的應(yīng)用范圍非常廣泛，涉及到工業(yè)生產(chǎn)過程的所有領(lǐng)域，因此，機電一體化產(chǎn)品的種類很多，而且還在不斷地增加。按照機電一體化產(chǎn)品的功能，可以將其分成下述幾類。

①數(shù)控機械類。主要產(chǎn)品包括數(shù)控機床、機器人、發(fā)動機控制系統(tǒng)以及全自動洗衣機等。這類產(chǎn)品的特點是執(zhí)行機構(gòu)為機械裝置。

②電子設(shè)備類。主要產(chǎn)品包括電火花加工機床、線切割機、超聲波加工機以及激光測量儀等。這類產(chǎn)品的特點是執(zhí)行機構(gòu)為電子裝置。

③機電結(jié)合類。主要產(chǎn)品包括自動探傷機、形狀自動識別裝置、CT掃描診斷機以及自動售貨機等。這類產(chǎn)品的特點是執(zhí)行機構(gòu)為電子裝置和機械裝置的有機結(jié)合。④電液伺服類。主要產(chǎn)品為機電液一體化的伺服裝置，如電子伺服萬能材料試驗機。這類產(chǎn)品的特點是執(zhí)行機構(gòu)為液壓驅(qū)動的機械裝置，控制機構(gòu)是接受電信號的液壓伺服閥。

⑤信息控制類。主要產(chǎn)品包括傳真機、磁盤存儲器、磁帶錄像機、錄音機、復印機等。這類產(chǎn)品的主要特點是執(zhí)行機構(gòu)的動作由所接收的信息類信號來控制。除此之外，機電一體化產(chǎn)品還可根據(jù)機電技術(shù)的結(jié)合程度分為功能附加型、功能替代型和機電融合型三類。

二、機電一體化產(chǎn)品的構(gòu)成及特點

機電一體化產(chǎn)品的功能是通過其內(nèi)部各組成部分功能的協(xié)調(diào)和綜合來共同實現(xiàn)的。從其結(jié)構(gòu)來看，機電一體化產(chǎn)品具有自動化、智能化和多功能的特性，而實現(xiàn)這種多功能一般需要機電一體化產(chǎn)品具備五種內(nèi)部功能，即主功能、動力功能、檢測功能、控制功能和執(zhí)行功能，而實現(xiàn)這些功能的各個組成部分及其技術(shù)就構(gòu)成了機電一體化產(chǎn)品的總體或系統(tǒng)。

（一）機械系統(tǒng)。機電一體化產(chǎn)品的機械系統(tǒng)包括機身、框架、機械傳動和聯(lián)接等機械部分。這部分是實現(xiàn)產(chǎn)品功能的基礎(chǔ)，因此對機械結(jié)構(gòu)提出了更高的要求，需在結(jié)構(gòu)、材料、工藝加工及幾何尺寸等方面滿足機電一體化產(chǎn)品高效、多功能、可靠、節(jié)能和小型輕量等要求。

（二）動力系統(tǒng)。動力系統(tǒng)為機電一體化產(chǎn)品提供能量和動力功能，去驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)工作以完成預定的主功能。動力系統(tǒng)包括電、液、氣等動力源。機電一體化產(chǎn)品以電能利用為主，包括電源、電動機及驅(qū)動電路等。

（三）傳感與檢測系統(tǒng)。傳感器的作用是將機電一體化產(chǎn)品在運行過程中所需要的自身和外界環(huán)境的各種參數(shù)轉(zhuǎn)換成可以測定的物理量，同時利用檢測系統(tǒng)的功能對這些物理量進行測定，為機電一體化產(chǎn)品提供運行控制所需的各種信息。傳感與檢測系統(tǒng)的功能一般由測量儀器或儀表來實現(xiàn)，對其要求是體積小、便于安裝與聯(lián)接、檢測精度高、抗干擾等。