资源简介

GZ-2021030集成电路开发及应用赛项任务书
集成电路开发及应用赛项来源于集成电路行业真实工作任务，
由“集成电路设计与仿真”、“集成电路工艺仿真”、“集成电路应
用”及“集成电路测试”四部分组成。
任务一 集成电路设计与仿真
图 1上升沿触发的 D触发器参考电路图
1
集成电路设计与仿真任务只能选用 ZVP2106G 和 ZVN2106G 两
种元器件进行设计，分为以下几项子任务，建议依次完成。
一、 上升沿触发的 D触发器设计
参考图 1 所示的电路图（也可自行设计，但须实现与上升沿触发
的 D 触发器同样的功能），设计上升沿触发的 D 触发器，其功能为
Qn+1=D(当 CP 上升沿)。设计完成后，该 D 触发器可以封装为子电路，
也可以不封装。
二、 使用上升沿触发的 D触发器搭建二分频器
使用上升沿触发的 D 触发器，自行设计搭建二分频器，其功能
为：当输入为方波 P1（其频率在响应范围内）时，输出频率为原来一
半的方波 P2。比如，输入 10kHz 方波，输出 5kHz 方波。
三、 使用上升沿触发的 D触发器搭建周期序列发生器
使用上升沿触发的 D 触发器，自行设计搭建周期序列发生器，其
功能为：当输入为方波 P1（其频率在响应范围内）时，输出以 8 种不
同的状态 S0~S7 为周期的序列（如图 2 所示），状态初始值不限，由
上升沿触发状态转移，S0~S7 所代表的状态值见赛卷。
S0
S7 S1
S6 S2
S5 S3
S4
图 2周期序列发生器状态转移图
2
四、 二分频器与序列发生器组合仿真
1. 给二分频器添加占空比为 50%的方波信号源作为其输入信号，
标注为 P1，频率自定。
2. 二分频器输出信号标注为 P2，接到周期序列发生器输入。
3. 周期序列发生器的输出标注为 Q0、Q1、Q2 信号标号，三者
由低到高组成状态 S（即 Q2Q1Q0），S 共包含 8 种不同的状
态 S0~S7，各状态对应的 Q0、Q1、Q2 值见赛卷。
4. 添加必要的电源、仪表，并进行设置，使其能直接运行仿真，
展示出包含两个完整周期序列状态的数字分析时序图，时序
图须包括 P1、P2、Q2、Q1、Q0 信号。
五、 存盘
设计完成后，须以“集成电路设计与仿真××”命名（××为 2
位数字的赛位号，比如 08），并存放在 U 盘的“2021JC××”（×
×为 2 位数字的赛位号，比如 08）文件夹中。
因保密要求，在文件中不得出现学校名称、参赛选手姓名、参赛
号等信息；电子文件名称如不符合命名规则，体现参赛队信息的，将
被取消竞赛成绩。
任务一现场评判须知：
1）选手向裁判展示已完成的电路图，可以缩放或拖动滚动条，
但不允许编辑电路图。
2）选手现场运行仿真，产生至少包含两个完整周期序列状态的
时序图，并向裁判展示。时序图不足两个完整周期序列，或者两个周
期序列不一致者，计 0 分。
3）选手现场生成元件清单，并向裁判展示。
4）现场评判时，选手有增加、删除、修改、连线操作，计 0 分。
3
任务二 集成电路工艺仿真
一、笔答题
请在赛卷上用签字笔作答，现场评判时向裁判展示。
二、机考题
登陆网址：http://192.168.1.226:8080/login，按照“U 盘\任务二下
发资料\任务二操作说明及注意事项”要求，完成答题。
任务三 集成电路应用
集成电路应用任务要利用 MS1100、RS8551、ME423 等集成电路
芯片，装配红外测温模块，搭建疫情防控智能门卫系统，编写控制程
序，实现外来人员探测、超声波测距、非接触测温、体温异常禁入、
体温正常放行、道闸安全落杆、通行人数累计等应用功能。
一、疫情防控智能门卫应用系统工作流程如下：
（1）准备阶段。按下主控板 S1键，系统进行初始化，且在 3 秒
内完成。初始化须完成以下功能：
关闭数码管显示
关闭定位激光
道闸杆置于水平方向
液晶屏第 2 行居中显示“欢迎使用”
液晶屏第 3 行显示“疫情防控智能门卫”
（2）探测阶段。按下矩阵键盘 S1键，系统开始工作，超声波测
距模块开始不断探测是否有人或物体进入甬道。
超声探测周期不得超过 1 秒，如果人或物体进入甬道后 1 秒内，
系统应进入“（3）测距阶段”，如果超过 1 秒未进入测距阶段，则
4
视为漏检；超声波测距模块如果检测到对面墙壁或红外测温模块的反
射波，应不做任何反应，如果人或物体没有进入甬道，系统却进入了
“（3）测距阶段”，则视为误检。
探测阶段各模块状态为：
数码管显示“1”
定位激光关闭
道闸杆置于水平方向
液晶屏第 1 行显示“累计通过 XXXX 人”，其中，XXXX 为
累计通过甬道的人数，其初始值为 0000
液晶屏第 2 行显示“未检测到访客”
液晶屏第 3 行显示“未开始测温”
液晶屏第 4 行显示“道闸关闭”
（3）测距阶段。如果有人或物体到达超声波测距模块前方，则
进入测距阶段。
本阶段，超声波测距模块开始实时测量目标到对面墙壁（即红外
测温模块所在位置）之间的距离，并显示在液晶屏上。距离值需要选
手在调试中进行标定，使系统工作时显示值与底板上贴好的刻度标尺
误差不超过 1 厘米。距离值的观测，以目标最接近超声波测距模块的
表面，在底面投影对应标尺刻度值为准，如图 3 示例距离值为 15.4cm。
图 3 距离值观测方法示意图
5
测距要有一定的实时性，其测量周期不得超过 1 秒，如果目标位
置发生改变，系统应在 1 秒内完成测距并更新显示，如果目标移动后
超过 1 秒未更新显示，则视为“检测实时性不佳”。本阶段，如果超
声波检测失去目标（检测不到人或物体的反射信号），系统返回至“（2）
探测阶段”。
测距阶段各模块状态为：
数码管显示“3”
定位激光关闭
道闸杆置于水平方向
液晶屏第 1 行显示“累计通过 XXXX 人”，其中，XXXX 为
累计通过甬道的人数
液晶屏第 2 行显示“目标距离 XX.X 厘米”，其中，XX.X 为
00.1~29.9 范围内的距离值
液晶屏第 3 行显示“未开始测温”
液晶屏第 4 行显示“道闸关闭”
（4）测温阶段。如果测距值在 05.0~15.0 之间，达到测温有效距
离范围，系统开始测量目标温度。
本阶段，红外测温模块开始实时测量目标表面温度，并显示在液
晶屏上。温度值需要选手在调试中以手持式额温枪（需设置为测体温
功能）进行标定，使系统工作时液晶屏的显示值与手持式额温枪显示
值误差不超过 0.5 摄氏度。
为保证疫情防控的严密性，测温必须准确有效，要求定点持续测
温不少于 10 秒，此期间所测体温一直正常方可放行。定点持续 10 秒
测温过程中，如果目标位置移动总量超过 1 厘米，或者目标温度低于
35 摄氏度，或者目标温度高于 37.2 摄氏度，则倒计时重新开始。本
6
阶段，如果超声波检测目标距离值超出 05.0~15.0 范围，系统返回至
“（3）测距阶段”。
测温阶段各模块状态为：
数码管显示“4”
定位激光开启
道闸杆置于水平方向
液晶屏第 1 行显示“累计通过 XXXX 人”，其中，XXXX 为
累计通过甬道的人数
液晶屏第 2 行显示“目标距离 XX.X 厘米”，其中，XX.X 为
00.1~29.9 范围内的距离值
液晶屏第 3 行显示“目标 YY.Y℃□Z 秒”，其中，YY.Y 为
摄氏温度值，℃为摄氏度的符号，□为空格，Z 为 10~1 范围
的倒计时读秒
液晶屏第 4 行显示“道闸关闭”
（5）放行阶段。如果定点持续测温 10 秒期间，目标体温一直正
常，系统进入到放行阶段。
本阶段，系统不再测距、测温，道闸开启 10 秒后自动关闭，累
计通过人数+1，系统返回到“（2）探测阶段”。
为保证疫情防控的严密性，要求每次道闸开启总时间不超过 10
秒，进入本阶段后，道闸应立即开启，在液晶屏上显示道闸开启读秒。
为防止道闸杆下落时对通行访客产生伤害，系统应控制道闸缓缓下落，
道闸打开计时 5 秒后，道闸杆以 18°/秒的均匀角速度转动下落，计
时 10 秒时，道闸杆应关闭至水平方向。
数码管显示“5”
定位激光关闭
7
道闸杆打开 5 秒后，开始缓缓关闭，10 秒时完全关闭
液晶屏第 1 行显示“累计通过 XXXX 人”，其中，XXXX 为
累计通过甬道的人数，数值比“（4）测温阶段”时增加 1
液晶屏第 2 行显示“请访客进入”
液晶屏第 3 行显示“访客体温正常”
液晶屏第 4 行显示“道闸开启计时 Z 秒”，Z 为 1~10 范围的
正计时读秒
二、疫情防控智能门卫应用系统工作流程框图
本系统流程框图如图 4 所示：
访客体温不符合
访客离开 疫情防控要求
准备 探测 测距 测温 放行
访客通行后，继续检测下一位
图 4 疫情防控智能门卫应用系统工作流程框图
三、选手工作要求
（1）选手根据现场下发的任务要求，完成疫情防控智能门卫应
用系统红外测温模块电路板的装配和模块间的连线。
（2）选手根据任务书要求，完成疫情防控智能门卫应用系统程
序的编制与调试，实现各项功能要求；
（3）程序完成后，须把整个工程文件打包，以“集成电路应用×
×”命名（××为 2 位数字的赛位号，比如 08），存放在 U 盘的
“2021JC××”（××为 2 位数字的赛位号，比如 08）文件夹中。
（4）现场测评时，根据评分裁判要求，按照疫情防控智能门卫
应用系统工作流程演示各项功能及应用效果。
8第2套试卷
单选题库序号
802
265
237
279
343
364
385
440
460
478
808
335
328
283
346
367
387
443
463
312
820
210
331
286
349
369
389
445
465
304
合计：30
多选题库序号
619
732
272
410
422
432
490
500
318
333
241
228
288
415
424
483
491
504
407
517
合计：20
填空题库序号
567
569
571
573
575
577
579
581
583
585
568
570
572
574
576
578
580
582
584
586
合计：20
虚拟仿真题库序号
1392
1393
545
合计：3全国职业院校技能竞赛
GZ-2021030
集成电路开发及应用赛项
评分标准
职业素养与安全生产评分标准（共 5 分）
第一天（6 小时）
1. 安全用电(1.2 分)
2. 环境清洁(0.6 分)
3. 操作规范(1.2 分)
第二天（4 小时）
1. 安全用电(0.8 分)
2. 环境清洁(0.4 分)
3. 操作规范(0.8 分)
任务一集成电路设计与仿真评分标准（共 20 分）
集成电路设计
检查点 赛项名称 集成电路开发及应用 评分模块
与仿真
评分裁判发布指令: 正确
赋分
请在电路图中指示出P1、P2、Q2、Q1、Q0信号的连接位置 答案
1 P1是否接在D触发器CP端 是 1
2 P2是否接在D触发器Q端，且接在另一D触发器CP端 是 1
3 Q0是否接在D触发器Q端，且未与任何脉冲源连接 是 1
4 Q1是否接在D触发器Q端，且未与任何脉冲源连接 是 1
5 Q2是否接在D触发器Q端，且未与任何脉冲源连接 是 1
评分裁判发布指令: 正确
赋分
请展示出包含两个完整周期序列状态的数字分析时序图 答案
6 是否包含两个完整周期 是 1
7 是否全是上升沿触发翻转 是 1
8 P2频率是否为P1的一半 是 2
9 Q0时序是否正确010101010101010101010101 是 2
10 Q1时序是否正确000011110000111100001111 是 2
11 Q2时序是否正确011011000110110001101100 是 2
正确
评分裁判发布指令:请现场生成元件清单 赋分
答案
12 电路中只有2种MOS元件 是 5
任务二集成电路工艺评分标准（共 20分）
笔答题评分标准（共 7 分）
一、判断题：（每题 0.2 分,共 3 分）
1-5： × × √ √ ×
6-10： × × √ √ √
11-15： √ × × √ √
二、单选题：（每题 0.2 分,共 4 分）
16-20： A A B B C
21-25： C D C A C
26-30： A D D A D
31-35： B C B A B
机考题，随机组卷，系统自动评分（共 13 分）
任务三集成电路应用评分标准（共 20 分）
检查点 赛项名称 集成电路开发及应用 评分模块 集成电路应用(评分)
评分裁判发布指令:请按下主控板S1键。 答案 赋分
1 数码管关闭 是 0.5
2 定位激光关闭 是 0.5
3 道闸杆水平放置 是 0.5
4 液晶屏第2行显示“欢迎使用” 是 0.5
5 液晶屏第3行显示“疫情防控智能门卫” 是 0.5
评分裁判发布指令:请按下矩阵键盘S1键。 答案 赋分
6 数码管显示“1” 是 0.5
7 定位激光关闭 是 0.5
8 道闸杆水平放置 是 0.5
9 液晶屏第1行显示“累计通过0000人” 是 0.5
10 液晶屏第2行显示“未检测到访客” 是 0.5
11 液晶屏第3行显示“未开始测温” 是 0.5
12 液晶屏第4行显示“道闸关闭” 是 0.5
评分裁判发布指令:请将目标物（亚克力板）贴近主控板放置 答案 赋分
13 数码管显示“2” 是 /
14 定位激光关闭 是 0.5
15 道闸杆水平放置 是 0.5
16 液晶屏第1行显示“累计通过0000人” 是 0.5
17 液晶屏第2行显示“目标距离XX.X厘米” 是 0.5
18 液晶屏第3行显示“未开始测温” 是 0.5
19 液晶屏第4行显示“道闸关闭” 是 0.5
评分裁判发布指令：请将目标物（亚克力板）放置在5.0~15.0厘米处 答案 赋分
20 数码管显示“3” 是 /
21 定位激光开启 是 0.5
22 道闸杆水平放置 是 0.5
23 液晶屏第1行显示“累计通过0000人” 是 0.5
24 液晶屏第2行显示“目标距离XX.X厘米” 是 0.5
评分裁判发布指令：请将手贴在目标物（亚克力板）上 答案 赋分
25 数码管显示“4” 是 0.5
26 液晶屏第3行显示“目标YY.Y℃□Z秒”，并且倒计时 是 1.5
27 液晶屏第4行显示“道闸关闭” 是 0.5
评分裁判发布指令：请将手从目标物（亚克力板）上拿开 答案 赋分
28 数码管显示“3” 是 /
评分裁判发布指令：请将手贴在目标物上，保持10秒以上 答案 赋分
29 数码管显示“5” 是 0.5
30 定位激光关闭 是 0.5
31 道闸杆打开 是 1.5
32 道闸杆打开后匀速缓慢关闭 是 1.5
33 液晶屏第1行显示“累计通过XXXX人”（加1操作） 是 0.5
34 液晶屏第2行显示“请访客进入” 是 0.5
35 液晶屏第3行显示“访客体温正常” 是 0.5
36 液晶屏第4行显示“道闸开启计时Z秒”（1~10） 是 1.0
任务四集成电路测试评分标准（共 35分）
子任务 1 评分标准（10 分）
任务四 集成电路测试
检查点 赛项名称 集成电路开发及应用 评分模块
子任务1 数字集成电路测试
各位选手，我们来评判 子任务一：数字集成电路测试
评分裁判递交芯片,并发布指令:请把此芯片安装到测试电路中，并运行测试程序。 答案 赋分
1 记录测试机屏幕显示的管脚号及电压值（保留2位小数） PIN______=___________V PIN4在 0.55~0.75 之间 2
2 记录测试机屏幕显示的管脚号及电压值（保留2位小数） PIN______=___________V PIN13在 0.45~0.65 之间 2
3 （输入110001）真值表第2行是否为：11110111 □是 □否 是 2
4 （输入010001）真值表第11行是否为：11111011 □是 □否 是 2
5 记录逻辑功能表述是否包含“译码器” □是 □否 是 2
子任务 2 评分标准（6 分）
任务四 集成电路测试
检查点 赛项名称 集成电路开发及应用 评分模块
子任务2 数字集成设计与测试
各位选手，我们来评判 子任务二：数字电路设计与测试
发布指令:请使用跳线帽把输入端 A接VDD，输入端 B接VDD，并运行测试程序。 答案 赋分
-0.5 ~ 0.5 之间，
1 记录Y1电压值（保留4位小数） _______________V 1
如果两次完全一致不得分
-0.5 ~ 0.5 之间，
2 记录Y2电压值（保留4位小数） _______________V 1
如果两次完全一致不得分
发布指令:请使用跳线帽把输入端 A改接GND，输入端B不变，并运行测试程序。
-0.5 ~ 0.5 之间，
5 记录Y1电压值（保留4位小数） _______________V 1
如果两次完全一致不得分
4.5 ~ 5.5 之间，
6 记录Y2电压值（保留4位小数） _______________V 1
如果两次完全一致不得分
发布指令:请使用跳线帽把输入端 B改接GND，输入端A不变，并运行测试程序。
4.5 ~ 5.5 之间，
9 记录Y1电压值（保留4位小数） _______________V 1
如果两次完全一致不得分
-0.5 ~ 0.5 之间，
10 记录Y2电压值（保留4位小数） _______________V 1
如果两次完全一致不得分
子任务 3 评分标准（10 分）
任务四 集成电路测试
检查点 赛项名称 集成电路开发及应用 评分模块
子任务3 模拟集成电路测试
各位选手，我们来评判 子任务三：模拟集成电路测试
发布指令:请运行测试程序。 答案 赋分
1 记录输出短路电流（保留4位小数） __________mA 33 ~ 41 mA 之间 1
评分裁判发布指令:请将Vin修改为 0.6V
2 记录Vout1（保留4位小数） Vout1=___________V -0.8 ~ -1.0 之间，如果两次完全一致不得分 1
3 记录Vout2（保留4位小数） Vout2=___________V 0.97 ~ 1.18 之间，如果两次完全一致不得分 1
4 记录放大倍数Au（保留4位小数） Au=_____________ 1.6 ~ 2.0 之间，如果两次完全一致不得分 1
评分裁判发布指令:请将Vin修改为 -1.2V
9 记录Vout1（保留4位小数） Vout1=___________V 1.6 ~ 2.0 之间，如果两次完全一致不得分 1
10 记录Vout2（保留4位小数） Vout2=___________V -1.9 ~ -2.4 之间，如果两次完全一致不得分 1
11 记录放大倍数Au（保留4位小数） Au=_____________ 1.6 ~ 2.0 之间，如果两次完全一致不得分 1
评分裁判发布指令:请将Vin修改为 1.8V
15 记录Vout1（保留4位小数） Vout1=___________V -2.4 ~ -3.0 之间，如果两次完全一致不得分 1
16 记录Vout2（保留4位小数） Vout2=___________V 2.9 ~ -3.6 之间，如果两次完全一致不得分 1
17 记录放大倍数Au（保留4位小数） Au=_____________ 1.6 ~ 2.0 之间，如果两次完全一致不得分 1
子任务 4 评分标准（9 分）
任务四 集成电路测试
检查点 赛项名称 集成电路开发及应用 评分模块
子任务4 综合应用电路功能测试
各位选手，我们来评判 子任务四：综合应用电路功能测试
发布指令:请运行测试程序。 答案 赋分
1 记录输出电压值（保留2位小数） 输出_______________V 1.2 ~ 1.4 之间 1
2 记录整数位DS1显示结果 DS1=_______ 1 1
3 记录小数位DS2显示结果 DS2=_______ 2 、3、 4 之一 1
评分裁判发布指令:请把控制端子 P8接GND，控制端子 P4接VCC
4 记录输出电压值（保留2位小数） 输出_______________V 3.7 ~ 4.0 之间 2
5 记录整数位DS1显示结果 DS1=_______ 3 2
6 记录小数位DS2显示结果 DS2=_______ 7、8、9、0 之一 2GZ-2021030集成电路开发及应用赛项任务书
已核对共 8 页，选手签工位号：
集成电路开发及应用赛项来源于集成电路行业真实工作任务，
由“集成电路设计与仿真”、“集成电路工艺仿真”、“集成电路应
用”及“集成电路测试”四部分组成。
任务四 集成电路测试
一、比赛要求
比赛现场下发比赛所需的集成电路芯片、配套的焊接套件及相关
技术资料（芯片手册、焊接套件清单等）。参赛选手在规定时间内，
按照相关电路原理与电子装接工艺，设计、焊接、调试工装板，编写
符合任务要求的测试程序，完成测试任务。
二、比赛内容
（1）元器件核查
参赛选手按照焊接套件清单进行元器件的辨识、清点和补领。
（2）测试工装焊接调试
参赛选手参考给定的芯片资料，使用测试工装板、转换板及综合
电路功能板上自行设计并焊接电路板，完成测试工装与测试平台之间
的信号接入。
电路板焊接调试完成后，必须用万用表测量功能测试电路板
VCC及 GND之间是否存在短路，若存在短路现象，必须排除后方可
使用测试平台进行测试，以免造成设备损坏。
（3）集成电路测试程序的编写
参赛选手在 Visual Studio 6.0 开发环境下编写基于 C 语言的测
1 / 8
试程序，根据任务书测试要求及被测集成电路的芯片资料，通过编程
将需要测试的参数在测试机屏幕显示。
三、比赛任务
集成电路测试任务共分为数字集成电路测试、数字电路设计与测
试、模拟集成电路测试、综合应用电路功能测试四项子任务。
子任务一：数字集成电路测试
待测芯片：相同逻辑功能的芯片 2 片（擦除型号标识），其中 1
片为 LS 系列芯片，另 1 片为 HC 系列芯片
任务要求：
（1） 根据表 1 设计测试工装电路，并装配到 MiniDUT 板
表 1 芯片管脚说明
芯片管脚编号 芯片管脚说明
PIN1 输入管脚
PIN2 输入管脚
PIN3 输入管脚
PIN4 输入管脚
PIN5 输入管脚
PIN6 输入管脚
PIN7 输出管脚
PIN8 GND
PIN9 输出管脚
PIN10 输出管脚
PIN11 输出管脚
PIN12 输出管脚
PIN13 输出管脚
PIN14 输出管脚
PIN15 输出管脚
PIN16 VCC/GND（通过继电器切换控制）
2 / 8
（2） 将装配好的 MiniDUT 板安装到 DUT 转换板
（3） 接入测试平台信号，编写测试程序，要求如下：
① 通过继电器切换控制使 PIN16 接 GND
② 各 I/O 管脚通过测试机编程施加-100μA 的电流
③ 测试数字参数 1 引脚电压，显示在测试机屏幕上，显示格
式：“PINX：Y.YYV”，其中，X 为管脚编号 1~16；Y 为
保留两位小数的电压值。例如“PIN6：2.13V”。数字参
数 1 见现场抽取的赛卷。
④ 测试数字参数 2 引脚电压，显示在测试机屏幕上，显示格
式：“PINX：Y.YYV”，其中，X 为管脚编号 1~16；Y 为
保留两位小数的电压值。例如“PIN12：4.99V”。数字参
数 2 见现场抽取的赛卷。
⑤ 通过继电器切换控制使 PIN16 接 VCC
⑥ 按照表 2 所列输入逻辑状态组合，测试输出逻辑电平
表 2 芯片真值表
输入逻辑值 输出逻辑值（需测试，并在测试机屏幕显示）
PIN1 PIN2 PIN3 PIN4 PIN5 PIN6 PIN7 PIN9 PIN10 PIN11 PIN12 PIN13 PIN14 PIN15
0 1 1 0 1 1
1 1 0 0 0 1
1 0 1 1 0 1
0 0 1 0 0 1
1 1 1 0 0 0
1 0 1 0 0 1
0 0 0 0 0 1
0 1 1 0 0 1
1 0 0 0 0 1
1 1 1 0 0 1
0 1 0 0 0 1
⑦ 将表 2 中需测试的输出逻辑值显示到测试机的屏幕上。每
种输入状态的 8 个输出逻辑值显示 1 行，共 11 行。每行
3 / 8
显示格式为“X X X X X X X X”（顺序为 PIN7、PIN9~15，
X 为逻辑值“0”或“1”），例如“1 0 1 0 1 0 1 0”
⑧ 选手根据输出逻辑值，分析判断该数字集成电路逻辑功能
（本步骤可以思考推理得出结论，不需要编程实现）
⑨ 在测试机界面显示“该芯片逻辑功能为：***”，其中***
代表具体的逻辑功能，例如：反相器
子任务二：数字电路设计与测试
芯片选用：CD4007 芯片 2 片
任务要求：
（1） 利用 2 片 CD4007 自行设计一个数字电路，要求如下：
① 芯片电源 VDD = +5V
② 电路设置 2 个输入端 A、B。A、B 管脚悬空，不连接测试
信号，但可以通过跳线帽选择接到 VDD 或 GND
③ 电路设置 2 个输出端 Y1、Y2
④ 输出端 Y1 与输入端 A、B 的逻辑关系为Y1 A B
⑤ 输出端 Y2 与输入端 A、B 的逻辑关系为Y2 AB AB。
（2） 将该数字电路搭建（或焊接）到 MiniDUT 板，可以安装套
件中提供的插槽并用杜邦线插接，也可以使用飞线焊接。
（3） 将搭建（或焊接）完成的 MiniDUT 板安装到 DUT 转换板
（4） 接入测试平台信号，编写程序测试 A、B 任意指定跳线连
接后的 Y1、Y2 输出电压值，并在测试机屏幕显示，保留
4 位小数，单位为 V。显示格式：“Y1 电压为 X.XXXXV，
Y2 电压为 X.XXXXV”，其中，X.XXXX 为保留 4 位小数
的电压值。如“Y1 电压为 3.1416V，Y2 电压为 0.2590V”。
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子任务三：模拟集成电路测试
芯片选用：LF353
任务要求：
（1） LF353 电源电压设置为±15V
（2） 使用 1 片 LF353 设计模拟电路，能完成芯片参数及功能测
试，具体要求如下：
① 测试 LF353 输出短路电流
② 实现放大功能，并测试电路放大倍数
③ 输入直流信号 Vin 电压范围为：-2V ~ 2V
④ 实现两级放大功能，第一级放大倍数为模拟参数 1，第一
级输出信号为 Vout1，第二级放大倍数为模拟参数 2，第
二级输出信号为 Vout2。模拟参数 1 和模拟参数 2 见现场
抽取的赛卷
（3） 将该模拟电路焊接到 MiniDUT 板，并安装到 DUT 转换板
（4） 接入测试平台信号，编写测试程序，要求如下：
① 测试 LF353 短路电流，并在测试机屏幕显示，保留 4 位小
数，单位为 mA。显示格式：“短路电流为 XX.XXXXmA”，
其中，XX.XXXX 为保留 4 位小数的电流值。如“短路电
流为 12.3456mA”。
② 测试第一级放大输出信号 Vout1，并在测试机屏幕显示，
保留4位小数，单位为V。显示格式“：Vout1=X.XXXXV”，
其中， X.XXXX 为保留 4 位小数的电压值。如
“Vout1=1.2345V”。
③ 测试第二级放大输出信号 Vout2，并在测试机屏幕显示，
保留4位小数，单位为V。显示格式“：Vout2=X.XXXXV”，
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其中， X.XXXX 为保留 4 位小数的电压值。如
“Vout2=5.4321V”。
④ 测试电路整体放大倍数 Au，并在测试机屏幕显示，保留
4 位小数。显示格式：“Au=X.XXXX”，其中，X.XXXX
为保留 4 位小数的电压值。如“Au=1.2345”。
子任务四、综合应用电路功能测试
任务要求：
（1） 根据元器件清单和装配位号图完成综合应用电路装配
（2） 测试状态设置
注意：裁判评判时，因选手未按照测试条件设置状态导致的测试
结果偏差，后果由选手自行承担。
① 调节 DUT 板的正负电源为±7V 输出
② 调节 P1 端子跳线帽处于 V+ 位置
③ 调节 P2 端子跳线帽处于 V― 位置
④ P3~P10 初始状态：P3 端子跳线帽处于右端（VCC 端），
P5~P10 端子跳线帽处于右端（VCC 端），P4 端子跳线
帽处于左端（GND 端）。说明：P3~P10 各端子的左端为
GND 端，右端为 VCC 端，中间为被连接端，如图 1 所示。
GND VCC
图 1 端子连接示意图
⑤ 根据电路板工作条件、下面表 3 管脚说明和图 2 显示电路
图，对综合应用电路板工作状态进行设置，充分利用测试
平台的资源，结合任务测试要求，设置相应测试条件。
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表 3 综合应用电路板功能引脚说明
序号 引脚编号 功能说明
1 PIN1 模拟电路正电源输入，根据任务书要求输入
2 PIN2 模拟电路负电源输入，根据任务书要求输入
3 PIN3 GND，接地输入
4 PIN4 数码管显示控制端
5 PIN5 DS1 (U5) 显示编码输入
6 PIN6 DS2 (U7) 显示编码输入
7 PIN7 运放输出端
8 PIN8 数字电源输入，输入+5V
9 PIN9 编码输入控制端
PIN10
10 - 此 11 个管脚全部悬空
PIN20
11 PIN21 GND，接地输入
12 PIN22 GND，接地输入
13 PIN23 GND，接地输入
14 P3~P10 编码输入，由端子跳线帽设置
（3） 编写程序测试 PIN7 输出信号电压值，并在测试机屏幕显
示，保留 2 位小数，单位为 V。显示格式：“输出 X.XXV”，
其中，X.XX 为保留 2 位小数的电压值。如“输出 1.23V”。
（4） 编写程序使 DS1(U5)、 DS2(U7) 显示上述 PIN7 输出信号
电压值（保留 1 位小数），其中 DS1 显示整数位，DS2 显
示小数位。
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图 2 显示电路图
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U4 U4 U5 U5
5V 16 VCC Q0 15 R
51V1 16 1KVΩCC Q0 7 15 R11 1KΩ 7A A
1 R12 1KΩ 6 1 R12 1KΩ 6
Q1 Q1 B B
PIN5 PIN5 14 2 R13 14 1KΩ 4 2 R13 1KΩ 4
DS Q2 DS Q23 R14 1KΩ 2 3 C R14 1KΩ 2
C
Q3 Q3 D D
11 4 R15 11 1KΩ 1 4 R15 1KΩ 1
SHCP Q4 SHCP Q4 E E
5 R16 1KΩ Q5 9 5 R16 1KΩ 9Q5 F F
PIN9 PIN9 12 6 R17 12 1KΩ 10 6 R17 1KΩ 10
STCP Q6 STCP Q6 G G
7 R18 1KΩ 5 7 R18 1KΩ 5
Q7 DP
13 Q7 13 3 DP 3
OE OE GND GND
9 PIN4 8 9 PIN4 8
Q7S Q7S GND GND
5V 10 5V 10MR MR
8 数8 码管 数码管
GND GND
GND 74HC595D,112 GND 74HC595D,112
GND GND
U6 U6 U7 U7
5V 16 15 5VR19 16 1KVΩCC Q0 7 15 R19 1KΩ 7VCC Q0 A A
1 R20 1KΩ 6 1 R20 1KΩ 6
Q1 Q1 B B
PIN6 PIN6 14 2 R21 14 1KΩ 4 2 R21 1KΩ 4
DS Q2 DS Q2 C3 R22 1KΩ 2 3 C R22 1KΩ 2
Q3 Q3 D D
11 4 R23 11 1KΩ 1 4 R23 1KΩ 1
SHCP Q4 SHCP Q4 E E
Q5 5 R24 1KΩ Q5 9
5 R24 1KΩ 9
F F
12 6 R25 12 1KΩ 10 6 R25 1KΩ 10
STCP Q6 STCP Q6 G G
7 R26 1KΩ 5 7 R26 1KΩ 5
Q7 DP
13 Q7 13 3 DP 3
OE OE GND GND
9 PIN4 8 9 PIN4 8
Q7S Q7S GND GND
5V 10 5V 10MR MR
8 数8 码管 数码管
GND GND
GND 74HC595D,112 GND 74HC595D,112
GND GNDGZ-2021030集成电路开发及应用赛项赛卷 B
一、参数抽取(裁判长现场抽取结果如下)
状态 S
S0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7
（Q2Q1Q0）
对应十进制数 0 5 4 1 6 7 2 3
二、判断题：
1. （ ）氧化膜和钨的研磨液都具有高选择性。
2. （ ）CMP 对于征尺寸小于 0.25um 的产品无任何影响。
3. （ ）CTE 是中心速率与边缘速率的比值。
4. （ ）CMP 耗材需要进行定期更换。
5. （ ）干法刻蚀速率越快越好。
6. （ ）氧化膜刻蚀主要依赖 CL2。
7. （ ）AL 刻蚀从设备中出腔的时候会有光刻胶。
8. （ ）在产品加工过程中，除了光刻工序外，其他工序是不允许返工的。
9. （ ）硅片边缘匀胶后出现毛边异常，是因为 EBR 药液量不足。
10. （ ）驻波效应破坏了光刻胶图形侧壁的垂直性，也导致光刻胶 CD 测量的不稳定。
11. （ ）氮化硅去除使用的是磷酸药液。
12. （ ）LPCVD 多晶的反应气体是二氯二氢硅。
13. （ ）TEOS 生长 1000 的氧化硅，就有 460 的硅被消耗。
14. （ ）扩散的低压工艺有多晶、氮化硅和 TEOS。
15. （ ）Metal slab 中的金属 Ti 是为了形成金属硅化物降低接触电阻。
三、单选题：
16. 离子注入机机架外壳和高压放电棒接地电阻小于（ ）
A.1Ω B.5Ω C.10Ω
17. 下列选项属于 BF3 的特性的是（ ）
A.黄色标识，有白烟
B.红色标识，臭大蒜味道
C.黑色标识，无色大蒜味
18. 高电流注入机的扫描方式为（ ）
A.静电扫描 B.机械扫描 C.静电扫描与机械扫描结合
19. CMP 清洗部分的顺序是（ ）
A.兆声清洗(Meg)-SRD(甩干)-Brush（刷洗）
B.兆声清洗(Meg)-Brush（刷洗）-SRD(甩干)
C.Brush（刷洗）-兆声清洗(Meg)-SRD(甩干)
D.Brush（刷洗）-SRD(甩干)-兆声清洗(Meg)
20. 错误的 IMD 组合（ ）
A.FSG speed + USG sequel
B.USG speed + USG sequel
C.FSG sequel + USG sequel
21. 以下哪项不是 STI 工艺气体 ( )
A.SiH4 B.O2、 C.N2O D.Ar
22. 二氧化硅中每个硅原子周围有（ ）个氧原子。
A.1 B.2 C.3 D.4
23. 掺氯氧化使用的 HCL 是（ ）。
A.液态源 B.固态源 C.气态源
24. 扩散目前低压工艺有（ ）。
A.多晶、氮化硅、TEOS B.多晶、氮化硅
C.多晶、TEOS D.氮化硅、TEOS
25. Liner barrier 阻挡金属间扩散作用的金属是（ ）。
A.金属 Al B.金属钛 C.金属氮化钛 D.金属钨
26. WCVD 工艺第一步是（ ）。
A.浸润 B.成核 C.BULK D.直接反应
27. 洁净度 100 级是指每立方英尺空气中所含的直径（ ）的颗粒数（ ）。
A. 小于 1.0 微米，大于 100 个 B. 小于 0.5 微米，不大于 100 个
C. 大于 1.0 微米，不大于 100 个 D. 大于 0.5 微米，不大于 100 个
28. 以下哪个不属于磨片的目的（ ）。
A. 去掉圆片背后的氧化物，保证芯片焊接时良好的粘结性。
B. 消除圆片背后的扩散层，防止寄生结的存在。
C. 减少串联电阻和提高散热性能，同时改变欧姆接触。
D. 将每个晶粒之间的间距增大，以求在贴片工艺时候方便取出每个晶粒。
29. HDCVD 是指（ ）。
A. 高密度化学气相淀积
B. 等离子体增强化学气相淀积
C. 常压化学气相淀积
D. 低压化学气相淀积
30. 对于 0.25um 及以下的隔离技术采用以下（ ）方式。
A. 局部氧化隔离
B. PN 结隔离
C. PN 结-介质隔离
D. 浅槽隔离
31. 下图属于什么光刻机？（ ）
A. 接触式光刻机
B. 步进扫描光刻机
C. 分布重复光刻机
D. 接近式光刻机
32. 下面哪种方式也称为湿法去胶 ( )
A. 等离子去胶
B. 溶剂去胶
C. 氧化去胶
D. 三氯乙烯去胶
33. 晶圆加工的基本流程顺序为（ ）。
（1）切片 （2）外形整理 （3）研磨
（4）倒角 （5）清洗 （6）抛光
A．（1）（2）（3）（4）（5）（6）
B．（2）（1）（4）（3）（6）（5）
C．（1）（2）（4）（3）（5）（6）
D．（2）（1）（3）（4）（6）（5）
34. 光刻要求晶圆片表面存在的图案与掩膜版上的图形对准，此特性指标称为（ ）
A．套准精度
B．特征尺寸
C．分辨率
D．工艺宽容度
35. 在超大规模集成电路工艺中，一般只采用（ ）
A．负胶
B．正胶
C．光刻胶

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