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GZ-2022***集成电路开发及应用赛项赛题库
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”、“集成电路测试”及“集成电路应用”四部分组成。
第一部分 集成电路设计与仿真
使用集成电路版图设计软件，根据图1-1所示的状态转移图（状态值随机抽取），使用指定工艺PDK，设计集成电路原理图和版图，并进行功能仿真。
设计要求如下：
芯片引脚：1个时钟输入端CP；3个信号输出端Q2、Q1、Q0；1个电源端VCC；1个接地端GND。
功能：CP上升沿触发状态迁移，输出端Q2、Q1、Q0由高到低组成状态S(Q2Q1Q0)，S共包含8种不同的状态S0~S7按图1顺序转移，各状态值由比赛现场裁判长抽取的任务参数确定。
仿真设置：VCC为+5V，CP为1kHz。
通过DRC检查和LVS验证。
使用MOS管数量应尽量少。
所设计版图面积应尽量小。
现场评判要求：
只允许展示已完成的电路图、仿真图、DRC检查和LVS验证结果、版图及尺寸。
不能进行增加、删除、修改、连线等操作。
状态S 状态值Q2Q1Q0 （由裁判长现场抽取）
S0 例如：101
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
图1-1输出状态转移图
第二部分 集成电路工艺仿真
选择题应根据工艺问题或视频片断选择适合的答案，漏选、多选、错选均不得分。仿真操作题应根据题目要求，按照集成电路工艺规范，在交互仿真平台进行仿真操作。
（单选）视频展示的是封装工艺中引线键合的操作过程，其中现象②表示的环节是（）。
A.烧球
B.植球
C.走线
D.压焊
（单选）在视频中，标注为③的芯片的偏移角度为多少度？
A.无偏移
B.偏移90度
C.偏移180度
D.偏移270度
（单选）视频中为装片机的点胶区，银浆分配器正在给芯片座点浆，其中点浆合格的标号是（）。
A.①
B.②
C.③
D.④
（单选）视频中的操作属于什么工艺环节？
扎针测试前的导片
扎针测试后的导片
晶圆烘烤前的导片
晶圆烘烤后的导片
（单选）在显影后检查的视频中，①标注的现象是什么？
个别点异常
图形异常
脱胶
图形缺失或多余
（多选）视频中表述的是在晶圆外检过程中使用油墨笔进行打点的操作。在操作过程中，如果跳过标注为①的操作，可能会出现怎样的异常现象？
A.无影响
B.墨点沾污到其他合格晶粒
C.墨点偏大
D.墨点偏小
（多选）涂胶过程中，哪些是造成图中异常现象的可能原因？
A.不适合的匀胶加速度
B.光刻胶内存在颗粒或气泡
C.不适合的托盘
D.给胶量不足
（多选）晶圆外检过程中，若发现不良晶粒未正常打点，则需要人工补墨点 。视频所示的补点方式其特点包括（）。
A.操作简单，技术要求较低
B.技术要求较高
C.墨点较精确
D.墨点大小不可控
（多选）塑料封装时，视频中的操作是模压过程（传统模）中不可或缺的一步，该操作的作用有（）。
A.去除塑封料中的水分
B.制作高质量塑封料
C.提高塑封料的可重复使用率
D.加快模压过程，提高塑封机工作效率
（多选）激光打标是为芯片打上标识的过程，当大量出现视频中①标注的现象时，下列操作正确的有（）。
继续完成本批次作业
暂停设备作业
将存在该问题的芯片报废处理
技术人员检修光路
（仿真操作）氧化扩散—领料与清洗：集成电路制造流片工艺薄膜制备部分的氧化前物料领取确认和氧化前清洗
（仿真操作）编带外观检查—外观检查：集成电路制造芯片测试工艺编带外观检查环节批次移入和芯片外观检查虚拟仿真交互。
（仿真操作）晶圆烘烤—参数设置：集成电路制造晶圆测试工艺晶圆烘烤环节烘箱参数设置
（仿真操作）离子注入—领料与参数设置：集成电路制造流片工艺掺杂部分的离子注入设备上料和参数设置
（仿真操作）洁净车间进入准备—防静电与除尘：集成电路制造洁净车间进入操作规范部分的防静电点检和风淋
第三部分 集成电路测试
参赛选手从现场下发的元器件中选取待测试芯片及工装所需元件和材料，参考现场下发的技术资料（芯片手册、元器件清单等），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，搭建和配置测试环境，使用测试仪器与工具，实施并完成测试任务。
集成电路测试共分为数字集成电路测试和模拟集成电路测试两项子任务。
子任务一：数字集成电路测试
待测芯片：驱动器（例如：ULN2003）
参数测试
（1）开短路测试
（2）VOL输出低电平电压测试
（3）IOH输出高电平电流测试
（4）IIH输入高电平电流测试
功能测试
设计、焊接、调试完成测试工装，搭建并配置测试环境，测试芯片逻辑功能，应设置输入引脚、控制引脚状态，记录输出引脚电压值及性能参数并标注单位。
子任务二：模拟集成电路测试
待测芯片：TLC5615
TLC5615 是一个10位电压输出数模转换器（DAC），带有缓冲参考输入（高阻抗）。DAC的输出电压范围是参考电压的两倍，并且DAC是单调的。该设备使用简单，单电源为5 V。上电复位功能可确保可重复启动条件
参数测试
最小有效位
零点偏移误差
增益误差
差分线性误差
应用电路测试
利用比赛现场提供的TL5615芯片、单片机、万能板、各类阻容元件、热敏电阻、晶体管器件等，搭建控制器。实现无级控制恒流源输出电流，并测试性能。
附：TLC5615驱动程序
void Delayms（unsigned int t）
{
　　unsigned int x，y;
　　for（x=t;x〉0;x--）
　　for（y=120;y〉0;y--）;
}
void WriteTLC5615（unsigned int wdata）//写TLC5615数据
{
　　unsigned char i; cs=0;//片选使能
　　wdata<<=2;//将数据左移两位，补扩展位，组成12位数据写入
　　for（i=0;i<12;i++）//写入12位数据
　　{
　　sclk=0;
　　din=(wdata&0x0800)？1:0;//取出最高位（第11位）写入
　　sclk=1;//上升沿送数据
　　wdata<<=1;//下一位移到最高位
　　}
　　cs=1;//片选禁止
}
第四部分 集成电路应用
集成电路应用任务要基于单片机（STC12C5AS12或stm32f103c8t6）及运放（LM358）等设计一款频率及幅度可调方波信号发生器。
参赛选手利用LM358、STC12C5AS12或stm32f103c8t6、AMS1117等集成电路芯片及4位8段数码管模块搭建方波信号发生器，编写控制程序，实现频率、占空比可调等功能。
1．数码管显示部分如图4-1和图4-2所示。
图4-1 频率显示 图4-2 占空比显示
2．实现过程
开机初始化PWM、定时器等相关资源；
通过上下按键切换需要设置参数栏；
图4-1所示是设置频率参数，设置完成后按下确认按键后立即生效；
图4-2所示设置占空比参数；
以上两个参数设置全部通过数字按键输入参数，程序内判断输入参数的范围是否正确；
设置完成后点击打开输出按键，即可正常输出设置的方波；
通过模式切换按键直接切换模式，切换后立即生效无需按下确认按键。
3．说明
单波长模式，即打开输出只输出一次波长就停止输出；
正常模式，即打开输出持续输出设定参数的方波；
设置频率范围0.1~5kHz波形不失真；
占空比范围1~100%可调；
数码管频率显示单位是Hz;
占空比显示是百分比数值。GZ-2022***集成电路开发及应用赛项赛题答案及评分标准
模块 权重
(%) 评分点 分值
分配 赛题答案或
评分依据 评分方式及
评分标准 备注
第一部分
集成电路
设计与仿真 20 原理图设计正确 10 原理图设计无一定之规，评分依据其仿真功能是否与题目要求一致 评分方式：观察仿真波形是否正确
评分标准：输出波形正确得分；输出波形错误不得分。 多个输出波形时，应相对平均分配各波形的赋分
版图设计正确 4 版图设计无一定之规，评分依据其DRC检查和LVS验证结果 评分方式：对于原理图设计得到满分的，观察DRC检查和LVS验证是否通过
评分标准：DRC检查通过得2分；LVS验证通过得2分。 如果原理图设计有误，
本项不得分
版图优化 6 版图优化无一定之规，评分依据元器件数量和版图面积 评分方式：对于原理图设计和版图设计均得到满分的，观察LVS验证报告中元器件数量和版图尺寸
评分标准：原理图设计和版图设计均得到满分的所有参赛队中，元器件数量最少的作为标准值M，版图面积最小的作为标准值N。若某参赛队元器件数量m，版图面积n，则该队本项得分为(M/m+N/n)*3 如果原理图设计有误，
或者版图设计不正确，
本项不得分
第二部分
集成电路
工艺仿真 20 工艺制程知识 10 题库预置答案 评分方式：系统自动评分
评分标准：每1题选择正确得1分，漏选、多选、错选均不得分
工艺仿真操作 10 仿真平台预置答案 评分方式：系统自动评分
评分标准：每1题操作正确得2分，部分操作正确得1分，操作不正确不得分
第三部分
集成电路测试 35 数字芯片基本参数测试 8 数字芯片基本参数测试值在芯片数据手册范围内 评分方式：选手展示测试结果，与参数范围对比
评分标准：参数值在范围内每项得2分，超出范围不得分；精度不足或单位错误扣1分。
数字电路功能测试 7 数字电路功能与赛题要求描述一致，合理规划测试，测试结果要正确、全面 评分方式：观察数字电路功能是否与赛题要求一致
评分标准：功能演示与赛题描述一致得7分，每处错误扣1分，扣完为止
模拟芯片参数测试 10 测量参数在数据手册范围之内 评分方式：选手展示测试结果，与参数范围对比
评分标准：参数值超出范围每项扣2分；精度不足或单位错误每处扣1分，扣完为止
模拟电路应用测试 10 应用电路功能是否与赛题要求描述一致 评分方式：观察应用电路功能是否与赛题要求一致
评分标准：功能演示与赛题描述一致得10分，每处错误扣2分，扣完为止
第四部分
集成电路应用 20 电路装配工艺与调试 5 电路装配情况 评分方式：观察模块焊接与运行情况
评分标准：能正常运行得5分，装配完成但不能运行得3分，装配基本完成（80%以上）得2分，装配未完成得1分，未装配得0分
数据显示正确 5 显示内容符合题目要求 评分方式：观察显示格式及位置并与赛题要求对比
评分标准：显示无乱码，功能演示过程与赛题描述显示一致得满分，否则每显示错误1处扣1分，扣完为止
应用电路的功能实现 10 功能实现和题目需求一致 评分方式：选手演示功能并与赛题要求对比
评分标准：功能演示与赛题描述一致得10分，每处错误扣1分，扣完为止
素养与安全 5 安全用电 2 评分依据现场实际情况 评分方式：观察现场是否有安全隐患或问题
评分标准：发现安全隐患每处扣0.1分，发现安全问题每处扣1分，本项分数扣完为止。若已产生不良后果本项分数计0分。
环境清洁 1 评分依据现场实际情况 评分方式：观察现场是否有环境清洁相关问题
评分标准：发现环境清洁问题每处扣0.1分，本项分数扣完为止。
操作规范 2 评分依据现场实际情况 评分方式：观察现场是否有不规范的操作
评分标准：发现轻微不当操作每处扣0.1分，发现可能造成安全问题的不当操作每处扣0.5分，本项分数扣完为止。若不当操作已引发不良后果本项分数计0分。
合计 100GZ-2022***集成电路开发及应用赛项赛题5
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”、“集成电路测试”及“集成电路应用”四部分组成。
第一部分 集成电路设计与仿真
使用集成电路版图设计软件，根据表1-1所示的集成电路真值表（输出值X0~X7和Y0~Y7随机抽取），使用指定工艺PDK，设计集成电路原理图和版图，并进行功能仿真。
设计要求如下：
芯片引脚：3个输入端A、B、C；2个信号输出端X、Y、Z；1个电源端VCC；1个接地端GND。
功能：按照表1-1所示的集成电路真值表， A、B、C输入不同的逻辑电平， X和Y输出对应逻辑电平。上述逻辑电平为“正逻辑”，即低电平用“0”表示、高电平用“1”表示。输出值X0~X7和Y0~Y7由比赛现场裁判长抽取的任务参数确定。
仿真设置：VCC为+5V，A为1kHz，B为2kHz，C为4kHz。
通过DRC检查和LVS验证。
使用MOS管数量应尽量少。
所设计版图面积应尽量小。
现场评判要求：
只允许展示已完成的电路图、仿真图、DRC检查和LVS验证结果、版图及尺寸。
不能进行增加、删除、修改、连线等操作。
表1 -1集成电路真值表
输入 输出
A B C X Y
0 0 0 X0 Y0
0 0 1 X1 Y1
0 1 0 X2 Y2
0 1 1 X3 Y3
1 0 0 X4 Y4
1 0 1 X5 Y5
1 1 0 X6 Y6
1 1 1 X7 Y7
第二部分 集成电路工艺仿真
选择题应根据工艺问题或视频片断选择适合的答案，漏选、多选、错选均不得分。仿真操作题应根据题目要求，按照集成电路工艺规范，在交互仿真平台进行仿真操作。
（单选）在视频中，标注为③的芯片的偏移角度为多少度？
A.无偏移
B.偏移90度
C.偏移180度
D.偏移270度
（单选）在离子注入的过程中，②需要将所需的杂质离子电离成正离子，视频中的②的名称是什么？
A.离子源
B.磁分析器
C.靶室
D.加速管
（单选）视频中是某台正在作业的设备，当该区域的液体供应不足时，可能会造成下列选项中的哪种现象？（）
A.切割崩边
B.晶粒脱离蓝膜
C.划片位置偏移
D.蓝膜开裂
（单选）视频中为装片机的点胶区，银浆分配器正在给芯片座点浆，其中点浆合格的标号是（）。
A.①
B.②
C.③
D.④
（单选）在显影后检查的视频中，①标注的现象是什么？
个别点异常
图形异常
脱胶
图形缺失或多余
（多选）涂胶过程中，哪些是造成图中异常现象的可能原因？
A.不适合的匀胶加速度
B.光刻胶内存在颗粒或气泡
C.不适合的托盘
D.给胶量不足
（多选）在视频中，造成①处不良现象的原因可能有（）。
A.贴膜机未清理干净
B.贴膜温度过低
C.贴膜机漏油
D.横切刀磨损
（多选）塑料封装时，视频中的操作是模压过程（传统模）中不可或缺的一步，该操作的作用有（）。
A.去除塑封料中的水分
B.制作高质量塑封料
C.提高塑封料的可重复使用率
D.加快模压过程，提高塑封机工作效率
（多选）视频展示的是编带抽真空过程中出现真空不足的现象，造成视频所述现象的原因可能有（）。
设备故障
铝箔袋破损
封口温度设置过低
封口时间设置太短
（多选）视频表述的是封装工艺中引线键合的操作过程，其中①指示的部位是（）。
第一焊点
第一键合点
第二焊点
第二键合点
（仿真操作）塑封—塑封过程：集成电路制造封装工艺塑封部分塑封机设备运行
（仿真操作）扎针测试—参数设置：集成电路制造晶圆测试工艺扎针测试环节探针台参数设置和测试机程序调用
（仿真操作）编带机——故障排除：集成电路制造芯片测试工艺芯片编带环节编带机故障排除和作业结批
（仿真操作）料管抽真空—领料与参数设置：集成电路制造芯片测试工艺料管抽真空环节物料领取和真空机设备参数设置
（仿真操作）显影—设备运行：集成电路制造流片工艺光刻部分显影环节的显影机设备运行
第三部分 集成电路测试
参赛选手从现场下发的元器件中选取待测试芯片及工装所需元件和材料，参考现场下发的技术资料（芯片手册、元器件清单等），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，搭建和配置测试环境，使用测试仪器与工具，实施并完成测试任务。
集成电路测试共分为数字集成电路测试和模拟集成电路测试两项子任务。
子任务一：数字集成电路测试
待测芯片：计数器（例如：SN74HC393N）
参数测试
（1）开短路测试
（2）VOL输出低电平电压测试
（3）IOH输出高电平电流测试
（4）IIH输入高电平电流测试
功能测试
设计、焊接、调试完成测试工装，搭建并配置测试环境，测试芯片逻辑功能，应设置输入引脚、控制引脚状态，记录输出引脚电压值并标注单位。
子任务二：模拟集成电路测试
待测芯片：TLC5615
TLC5615 是一个10位电压输出数模转换器（DAC），带有缓冲参考输入（高阻抗）。DAC的输出电压范围是参考电压的两倍，并且DAC是单调的。该设备使用简单，单电源为5 V。上电复位功能可确保可重复启动条件
参数测试
最小有效位
零点偏移误差
增益误差
差分线性误差
应用电路测试
利用比赛现场提供的TL5615芯片、单片机、万能板、各类阻容元件、热敏电阻、晶体管器件等，搭建控制器。实现无级控制恒流源输出电流，并测试性能。
附：TLC5615驱动程序
void Delayms（unsigned int t）
{
　　unsigned int x，y;
　　for（x=t;x〉0;x--）
　　for（y=120;y〉0;y--）;
}
void WriteTLC5615（unsigned int wdata）//写TLC5615数据
{
　　unsigned char i; cs=0;//片选使能
　　wdata<<=2;//将数据左移两位，补扩展位，组成12位数据写入
　　for（i=0;i<12;i++）//写入12位数据
　　{
　　sclk=0;
　　din=(wdata&0x0800)？1:0;//取出最高位（第11位）写入
　　sclk=1;//上升沿送数据
　　wdata<<=1;//下一位移到最高位
　　}
　　cs=1;//片选禁止
}
第四部分 集成电路应用
集成电路应用任务基于STC12C5AS12或stm32f103c8t6单片机、AT24c02、DS18B20和风扇等实现智能风扇系统。
参赛选手应利用STC12C5AS12或stm32f103c8t6单片机、DS18B20、AT24c02、AMS1117和SS8550等集成电路芯片及风扇（带转速传感器）和LED灯及4位8段数码管搭建智能风扇系统，编写控制程序，实现风扇3挡切换、定时关闭、环境温度显示等功能。
1．显示界面如图4-1、图4-2和图4-3所示。
低挡 中挡 高挡 计时模式
图4-1 LED显示方式
图4-2 转速数据显示 图4-3 温度数据显示
2．实现过程
系统开机初始化，读取AT24C02存储值，采集环境温度及显示如图4-3所示；
风扇按照默认模式及挡位工作，默认挡位是上一次断电的工作挡位及模式；
当按下模式切换按键切换工作模式且AT24c02存储当前模式，模式灯计时模式点亮、非计时模式熄灭。
3．模式选择
计时模式
此模式默认计时20s。当计时时间未达到20s时，挡位发生切换，计时从0开始；时间到达20s自动关闭风扇系统。
非计时模式
如果是按下挡位按键切换挡位，风扇也跟随挡位变化转速，LED挡位指示灯如图4-1所示也跟随指示当前工作挡位，并用AT24c02存储当前挡位状态，转速表实时显示如图4-2所示显示实际采集到转速数据。
4.说明
三挡转速（低、中、高）分别为1000转/分、1200转/分、1500转/分；
挡位调整完成后风扇转速要恒定（通过霍尔传感器采集转速实现恒速控制）；
温度采集500ms间隔刷新一次数据。GZ-2022***集成电路开发及应用赛项赛题8
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”、“集成电路测试”及“集成电路应用”四部分组成。
第一部分 集成电路设计与仿真
使用集成电路版图设计软件，根据表1-1所示的集成电路真值表（输出值Y0~Y15随机抽取），使用指定工艺PDK，设计集成电路原理图和版图，并进行功能仿真。
设计要求如下：
芯片引脚：4个输入端A、B、C、D；1个信号输出端Y；1个电源端VCC；1个接地端GND。
功能：按照表1所示的集成电路真值表， A、B、C、D输入不同的逻辑电平， Y输出对应逻辑电平。上述逻辑电平为“正逻辑”，即低电平用“0”表示、高电平用“1”表示。Y端的输出值Y0~Y15由比赛现场裁判长抽取的任务参数确定。
仿真设置：VCC为+5V，A为1kHz，B为2kHz，C为4kHz，D为8kHz。
通过DRC检查和LVS验证。
使用MOS管数量应尽量少。
所设计版图面积应尽量小。
现场评判要求：
只允许展示已完成的电路图、仿真图、DRC检查和LVS验证结果、版图及尺寸。
不能进行增加、删除、修改、连线等操作。
表1 -1集成电路真值表
输入 输出
A B C D Y
0 0 0 0 Y0
0 0 0 1 Y1
0 0 1 0 Y2
0 0 1 1 Y3
0 1 0 0 Y4
0 1 0 1 Y5
0 1 1 0 Y6
0 1 1 1 Y7
1 0 0 0 Y8
1 0 0 1 Y9
1 0 1 0 Y10
1 0 1 1 Y11
1 1 0 0 Y12
1 1 0 1 Y13
1 1 1 0 Y14
1 1 1 1 Y15
第二部分 集成电路工艺仿真
选择题应根据工艺问题或视频片断选择适合的答案，漏选、多选、错选均不得分。仿真操作题应根据题目要求，按照集成电路工艺规范，在交互仿真平台进行仿真操作。
（单选）在视频中，①标注的是哪个环节的内容？
A.软烘
B.曝光后烘焙
C.坚膜
D.墨点烘烤
（单选）视频中正在进行塑封作业，若①部件闭合压力不足，可能会造成（）。
A.塑封料填充不足
B.开模失败
C.溢料
D.塑封体变色
（单选）视频中是某台正在作业的设备，当该区域的液体供应不足时，可能会造成下列选项中的哪种现象？（）
A.切割崩边
B.晶粒脱离蓝膜
C.划片位置偏移
D.蓝膜开裂
（单选）在显影后检查的视频中，发现有异常现象，其中造成①标注现象的原因可能是什么？
选错对位标记
对准偏差
颗粒沾污
前道涂胶异常
（单选）视频结尾处为某工艺设备的操作界面，若此时需要打开该设备载片台的真空系统，应点击（）号位置的按键。
①
②
③
④
（多选）在视频中，没有被粘接而留在蓝膜上的晶粒可能存在的不良现象是什么？
A.崩边
B.缺角
C.针印过深
D.针印偏出PAD点
（多选）涂胶过程中，哪些是造成图中异常现象的可能原因？
A.不适合的匀胶加速度
B.光刻胶内存在颗粒或气泡
C.不适合的托盘
D.给胶量不足
（多选）在视频中，造成①处不良现象的原因可能有（）。
A.贴膜机未清理干净
B.贴膜温度过低
C.贴膜机漏油
D.横切刀磨损
（多选）视频展示的是编带抽真空过程中出现真空不足的现象，造成视频所述现象的原因可能有（）。
设备故障
铝箔袋破损
封口温度设置过低
封口时间设置太短
（多选）晶圆划片后对其外观进行检查，观察到视频中的不良现象，出现该异常的原因可能有（）。
载片台步进过大
划片刀磨损
划片刀转速过大
冷却水流量过小
（仿真操作）单晶硅生长—拉晶与检测：集成电路制造晶圆制造工艺单晶硅生长环节的拉单晶和单晶硅质量检测
（仿真操作）物理气相淀积—参数设置与淀积：集成电路制造流片工艺金属化部分的物理气相淀积设备操作环节的参数设置和淀积设备运行
（仿真操作）氧化扩散—领料与清洗：集成电路制造流片工艺薄膜制备部分的氧化前物料领取确认和氧化前清洗
（仿真操作）编带外观检查—外观检查：集成电路制造芯片测试工艺编带外观检查环节批次移入和芯片外观检查虚拟仿真交互。
（仿真操作）晶圆烘烤—参数设置：集成电路制造晶圆测试工艺晶圆烘烤环节烘箱参数设置
第三部分 集成电路测试
参赛选手从现场下发的元器件中选取待测试芯片及工装所需元件和材料，参考现场下发的技术资料（芯片手册、元器件清单等），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，搭建和配置测试环境，使用测试仪器与工具，实施并完成测试任务。
集成电路测试共分为数字集成电路测试和模拟集成电路测试两项子任务。
子任务一：数字集成电路测试
待测芯片：移位寄存器（例如：XD74LS166）
参数测试
（1）开短路测试
（2）VOL输出低电平电压测试
（3）IOH输出高电平电流测试
（4）IIH输入高电平电流测试
功能测试
设计、焊接、调试完成测试工装，搭建并配置测试环境，测试芯片逻辑功能，应设置输入引脚、控制引脚状态，记录输出引脚电压值并标注单位。
子任务二：模拟集成电路测试
待测芯片：LM358
LM358是双运算放大器。内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。
参数测试
输入失调电压
输入失调电流
电源供电电流
输出短路电流
输出电压范围
共模抑制比
电源抑制比
开环增益
应用电路测试
利用比赛现场提供的LM358芯片、万能板、各类阻容元件、晶体管器件等，搭建一个300mA的恒流源。
测试并记录以下数据;
（1）恒流源输出电流稳定性。
（2）负载两端的电压以及纹波系数。
（3）恒流源的效率。
第四部分 集成电路应用
集成电路应用任务要利用红外对管（RAD50CM）、电压比较器（LM324）和单片机（STC12C5AS12或stm32f103c8t6）实现车辆区间测速功能。
参赛选手利用LM324、STC12C5AS12或stm32f103c8t6、AMS1117等集成电路芯片及12864显示屏，装配红外对射传感器，搭建车辆区间测速系统，编写控制程序，实现一辆车通行测速、并显示当前车辆速度，连续5辆车通过分别显示5辆车速度，并具备设置限速阈值功能，记录过往车辆数量等功能。
1. 测速区间示意图
本系统测速区间示意图如图4-1所示。
图4-1测速区间示意图
2．区间测速系统显示
12864显示界面如图4-2、4-3、4-4、4-5和4-6所示。
图4-2 初始显示界面
图4-3 选择功能界面
图4-4 设置界面
图4-5 单车模式显示界面
图4-6 多车模式显示界面
3. 实现过程
系统开机初始化相关使用资源（IO、定时器、时钟等），并进入如图4-1界面，初始化完成后进入图4-2界面进行选择功能界面，通过上、下按键选择对应功能点击确认按键进入对应界面；
在设置界面中如图4-3所示通过上、下按键选择对应的设置栏，数字按键输入想设置的参数，输入错误通过删除按键删除当前输入参数即可重新输入新参数，全部设置完成后点击确认按钮或者返回按键回到图4-2界面；
在单车模式下实时显示当前过往车辆速度及累计数量如图4-4所示，按返回按键返回图4-2界面；
在多车模式下实时显示当前5辆车辆速度值如图4-5所示。
4. 说明
在初始化后默认设置参数别是40km/h，5km；
单车模式区间内单次计算周期只通过1辆车；
多车模式5辆车前后间隔合理距离通过；
车辆可用车辆小模型代替实车测试。GZ-2022***集成电路开发及应用赛项赛题4
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”、“集成电路测试”及“集成电路应用”四部分组成。
第一部分 集成电路设计与仿真
使用集成电路版图设计软件，根据表1-1所示的集成电路真值表（输出值X0~X7、Y0~Y7、Z0~Z7随机抽取），使用指定工艺PDK，设计集成电路原理图和版图，并进行功能仿真。
设计要求如下：
芯片引脚：3个输入端A、B、C；3个信号输出端X、Y、Z；1个电源端VCC；1个接地端GND。
功能：按照表1-1所示的集成电路真值表， A、B、C输入不同的逻辑电平， X、Y、Z输出对应逻辑电平。上述逻辑电平为“正逻辑”，即低电平用“0”表示、高电平用“1”表示。输出值X0~X7、Y0~Y7、Z0~Z7由比赛现场裁判长抽取的任务参数确定。
仿真设置：VCC为+5V，A为1kHz，B为2kHz，C为4kHz。
通过DRC检查和LVS验证。
使用MOS管数量应尽量少。
所设计版图面积应尽量小。
现场评判要求：
只允许展示已完成的电路图、仿真图、DRC检查和LVS验证结果、版图及尺寸。
不能进行增加、删除、修改、连线等操作。
表1-1 集成电路真值表
输入 输出
A B C X Y Z
0 0 0 X0 Y0 Z0
0 0 1 X1 Y1 Z 1
0 1 0 X2 Y2 Z 2
0 1 1 X3 Y3 Z 3
1 0 0 X4 Y4 Z 4
1 0 1 X5 Y5 Z 5
1 1 0 X6 Y6 Z 6
1 1 1 X7 Y7 Z 7
第二部分 集成电路工艺仿真
选择题应根据工艺问题或视频片断选择适合的答案，漏选、多选、错选均不得分。仿真操作题应根据题目要求，按照集成电路工艺规范，在交互仿真平台进行仿真操作。
（单选）在视频中，①标注的是哪个环节的内容？
A.软烘
B.曝光后烘焙
C.坚膜
D.墨点烘烤
（单选）视频展示的是封装工艺中引线键合的操作过程，其中现象②表示的环节是（）。
A.烧球
B.植球
C.走线
D.压焊
（单选）视频中正在进行对刀操作，若①与②两者未对齐就进行划片，则会造成（）现象。
A.晶圆沾污
B.晶圆整片划伤
C.蓝膜切透
D.切割处严重崩边
（单选）视频中正在进行塑封作业，若①部件闭合压力不足，可能会造成（）。
A.塑封料填充不足
B.开模失败
C.溢料
D.塑封体变色
（单选）在显影后检查的视频中，①标注的现象是什么？
个别点异常
图形异常
脱胶
图形缺失或多余
（多选）涂胶过程中，哪些是造成图中异常现象的可能原因？
A.不适合的匀胶加速度
B.光刻胶内存在颗粒或气泡
C.不适合的托盘
D.给胶量不足
（多选）在视频中，造成①处不良现象的原因可能有（）。
A.贴膜机未清理干净
B.贴膜温度过低
C.贴膜机漏油
D.横切刀磨损
（多选）晶圆外检过程中，若发现不良晶粒未正常打点，则需要人工补墨点 。视频所示的补点方式其特点包括（）。
A.操作简单，技术要求较低
B.技术要求较高
C.墨点较精确
D.墨点大小不可控
（多选）塑料封装时，视频中的操作是模压过程（传统模）中不可或缺的一步，该操作的作用有（）。
A.去除塑封料中的水分
B.制作高质量塑封料
C.提高塑封料的可重复使用率
D.加快模压过程，提高塑封机工作效率
（多选）视频展示的是编带抽真空过程中出现真空不足的现象，造成视频所述现象的原因可能有（）。
设备故障
铝箔袋破损
封口温度设置过低
封口时间设置太短
（仿真操作）晶圆划片—参数设置：集成电路制造封装工艺的晶圆划片部分参数设置
（仿真操作）干法刻蚀—故障与结批：集成电路制造流片工艺刻蚀部分的干法刻蚀操作过程中故障排除和作业结批
（仿真操作）塑封—塑封过程：集成电路制造封装工艺塑封部分塑封机设备运行
（仿真操作）扎针测试—参数设置：集成电路制造晶圆测试工艺扎针测试环节探针台参数设置和测试机程序调用
（仿真操作）编带机——故障排除：集成电路制造芯片测试工艺芯片编带环节编带机故障排除和作业结批
第三部分 集成电路测试
参赛选手从现场下发的元器件中选取待测试芯片及工装所需元件和材料，参考现场下发的技术资料（芯片手册、元器件清单等），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，搭建和配置测试环境，使用测试仪器与工具，实施并完成测试任务。
集成电路测试共分为数字集成电路测试和模拟集成电路测试两项子任务。
子任务一：数字集成电路测试
待测芯片：定时器（例如：CD4536BPWR）
参数测试
（1）开短路测试
（2）VOL输出低电平电压测试
（3）IOH输出高电平电流测试
（4）IIH输入高电平电流测试
功能测试
设计、焊接、调试完成测试工装，搭建并配置测试环境，测试芯片逻辑功能及精度，应设置输入引脚、控制引脚状态，记录输出引脚电压值并标注单位。
子任务二：模拟集成电路测试
待测芯片：TLC1549
TLC1549是10位开关电容后续近似模数转换器。这些设备有两个数字输入和一个3状态输出[芯片选择（CS），输入输出时钟（I/O时钟）和数据输出（数据输出）]提供一个三线接口，连接到主机处理器。
参数测试
差分非线性度(Differential Non-linearity，DNL)
积分非线性度(Integral Non-linearity，INL)
偏移误差(Offset Error)
增益误差(Gain Error)
缺失编码(Missing Code，MCR)
信噪比(Signal-to-Noise Rate，SNR)
总谐波失真(Total Harmonic Distortion，THD)
信号与噪声加失真比(Signal to Noise and Distortion ratio,SINAD)
有效位数(Effective Number of Bit，ENOB)
无杂散动态范围(Dynamic Range and Spuirous Free DynamicRange，SFDR)
应用电路测试
利用比赛现场提供的TLC1549芯片、单片机、万能板、各类阻容元件、热敏电阻、晶体管器件等，搭建一个输出电压为接触式测温仪。实现如下功能，并测试验证：
（1）实时检测环境温度，并能够显示当前温度
（2）当温度大于37.3度时报警。
附：TLC1549驱动程序
unsigned int ad_read(void)
{
unsigned char i;
unsigned int adtemp;
adcs=1; //禁止I/O CLOCK
adcs=0; //开启控制电路，使能DATA OUT和I/O CLOCK
adtemp=0; //清转换变量
for(i=0;i<10;i++) //采集10次 ，即10bit
{
adclk=0;
adtemp*=2;
if(addata) adtemp++;
adclk=1;
}
adcs=1;
return(adtemp);
}
第四部分 集成电路应用
集成电路应用任务要基于单片机（STC12C5AS12或stm32f103c8t6）、运放（LM358）、热式红外传感器和继电器实现安防系统。
参赛选手应利用LM358、STC12C5AS12或stm32f103c8t6、AMS1117等集成电路芯片及继电器、LED灯搭建安防系统，编写控制程序，实现有人入侵报警LED灯点亮，继电器动作控制锁死。
1．显示界面如图4-1、图4-2、图4-3和图4-4所示。
图4-1 初始显示界面
图4-2 模式选择界面
图4-3 入侵信息界面
图4-4 触发次数显示界面
2．实现过程
系统开机初始化相关使用资源（IO、定时器、时钟等），进入如图4-1界面；
热式红外开始工作初始化完成后，进入如图4-2界面；
进行模式选择功能界面，通过上、下按键选择对应功能点击确认按键进入对应界面。
3．模式说明
（1）外出模式
当有人入侵，热式红外感应到人发出报警状态即高电平，单片机读取到高电平发出报警信息即点亮LED灯，并控制继电器通电，如图4-3所示入侵次数计数加1，刷新当前入侵时间，当人为点击解除报警按键解除报警后；LED熄灭、继电器失电恢复正常，入侵计数不清0，除非断电。
（2）居家模式
热式红外感应到人体时，记录触发次数不报警，如图4-4所示，时间显示当前年月日时分秒无需校准时间。GZ-2022***集成电路开发及应用赛项赛题2
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”、“集成电路测试”及“集成电路应用”四部分组成。
第一部分 集成电路设计与仿真
使用集成电路版图设计软件，根据下面计数器功能要求（计数器初值和进制随机抽取），使用指定工艺PDK，设计集成电路原理图和版图，并进行功能仿真。
设计要求如下：
芯片引脚：1个CP时钟输入端；4个信号输出端Q3、Q2、Q1、Q0；1个VCC电源端；1个GND接地端。
功能要求：输出端Q3、Q2、Q1、Q0由高到低组成状态S(Q3Q2Q1Q0)，CP上升沿计数，每次计数S的值增加1，S为(1111)2时计数后变为(0000)2，计数次数达到进制值S变为初始状态S0。初始状态S0由比赛现场裁判长抽取的任务参数确定，进制值由比赛现场裁判长抽取的任务参数从3~7之中确定。
仿真设置：VCC为+5V，CP为1kHz。
通过DRC检查和LVS验证。
使用MOS管数量应尽量少。
所设计版图面积应尽量小。
现场评判要求：
只允许展示已完成的电路图、仿真图、DRC检查和LVS验证结果、版图及尺寸。
不能进行增加、删除、修改、连线等操作。
参数抽取举例：
待抽取参数 抽取结果 （举例）
初始状态值 S0（Q3Q2Q1Q0） 1101
计数器进制值 5
如图1-1所示，现场抽取初始状态S0=(1101)2，现场抽取进制值为5进制；则第一个CP上升沿到来后，S状态值变为(1110)2；第二个CP上升沿到来后，S状态值变为(1111)2；第三个CP上升沿到来后，S状态值变为(0000)2；第四个CP上升沿到来后，S状态值变为(0001)2；第五个CP上升沿到来后，S状态值变回初始状态(1101)2；以此类推，继续循环进行5进制计数。
图1-1举例说明状态转移图
第二部分 集成电路工艺仿真
选择题应根据工艺问题或视频片断选择适合的答案，漏选、多选、错选均不得分。仿真操作题应根据题目要求，按照集成电路工艺规范，在交互仿真平台进行仿真操作。
（单选）视频中正在进行对刀操作，若①与②两者未对齐就进行划片，则会造成（）现象。
A.晶圆沾污
B.晶圆整片划伤
C.蓝膜切透
D.切割处严重崩边
（单选）视频中正在进行塑封作业，若①部件闭合压力不足，可能会造成（）。
A.塑封料填充不足
B.开模失败
C.溢料
D.塑封体变色
（单选）视频中是某台正在作业的设备，当该区域的液体供应不足时，可能会造成下列选项中的哪种现象？（）
A.切割崩边
B.晶粒脱离蓝膜
C.划片位置偏移
D.蓝膜开裂
（单选）视频中为装片机的点胶区，银浆分配器正在给芯片座点浆，其中点浆合格的标号是（）。
A.①
B.②
C.③
D.④
（单选）视频中的操作属于什么工艺环节？
扎针测试前的导片
扎针测试后的导片
晶圆烘烤前的导片
晶圆烘烤后的导片
（多选）塑料封装时，视频中的操作是模压过程（传统模）中不可或缺的一步，该操作的作用有（）。
A.去除塑封料中的水分
B.制作高质量塑封料
C.提高塑封料的可重复使用率
D.加快模压过程，提高塑封机工作效率
（多选）视频展示的是编带抽真空过程中出现真空不足的现象，造成视频所述现象的原因可能有（）。
设备故障
铝箔袋破损
封口温度设置过低
封口时间设置太短
（多选）视频表述的是封装工艺中引线键合的操作过程，其中①指示的部位是（）。
第一焊点
第一键合点
第二焊点
第二键合点
（多选）晶圆划片后对其外观进行检查，观察到视频中的不良现象，出现该异常的原因可能有（）。
载片台步进过大
划片刀磨损
划片刀转速过大
冷却水流量过小
（多选）激光打标是为芯片打上标识的过程，当大量出现视频中①标注的现象时，下列操作正确的有（）。
继续完成本批次作业
暂停设备作业
将存在该问题的芯片报废处理
技术人员检修光路
（仿真操作）晶圆打点—故障结批：集成电路制造晶圆测试工艺打点环节故障处理和作业结批
（仿真操作）重力式分选机—测试运行：集成电路制造芯片测试工艺重力式测试分选环节分选机设备上料、测试等运行
（仿真操作）平移式分选机—参数设置：集成电路制造芯片测试工艺平移式测试分选环节分选机参数设置
（仿真操作）芯片粘接——设备运行：集成电路制造封装工艺芯片粘接部分装片机设备运行
（仿真操作）曝光—设备运行：集成电路制造流片工艺光刻部分曝光环节的曝光机设备运行过程
第三部分 集成电路测试
参赛选手从现场下发的元器件中选取待测试芯片及工装所需元件和材料，参考现场下发的技术资料（芯片手册、元器件清单等），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，搭建和配置测试环境，使用测试仪器与工具，实施并完成测试任务。
集成电路测试共分为数字集成电路测试和模拟集成电路测试两项子任务。
子任务一：数字集成电路测试
待测芯片：数据选择器（例如：SN74F157ADR）
参数测试
（1）开短路测试
（2）VOL输出低电平电压测试
（3）IOH输出高电平电流测试
（4）IIH输入高电平电流测试
功能测试
设计、焊接、调试完成测试工装，搭建并配置测试环境，测试芯片逻辑功能，应设置输入引脚、控制引脚状态，记录输出引脚电压值并标注单位。
子任务二：模拟集成电路测试
待测芯片：TPS73625
TPS73625采用NMOS作为调整管，可以提供最大400mA的电流输出。它们的输入输出最小压降可以达到75mV，且输出端无须外接滤波电容也可以保持稳定的输出。TPS736xx系列器件的另一个显著优点是它们采用先进的双极互补金属氧化物半导体(BiCMOS)工艺在保持高精度输出的同时，提供极低输入输出压降和接地电流。此类拥有极低输入输出压降能力的稳压器通常也称为LDO。而接地电流极低也意味着待机功耗极低，对于一些便携式产品来说是很好的选择。芯片封装及引脚说明如图3-1所示：
图3-1 TPS73625封装及引脚图
参数测试
（1）输出电源
（2）最大输出电流
（3）输入输出压差
（4）接地电流
（5）负载调整率
（6）线性调整率
（7）电源抑制比
（8）输出噪声电源
应用电路测试
利用比赛现场提供的TPS736XX芯片、万能板、各类阻容元件、晶体管器件等，搭建一个输出电压为5V的稳压源。
测试并记录以下数据;
（1）输出电源
（2）最大输出电流
（3）输入输出压差
（4）接地电流
（5）负载调整率
（6）线性调整率
（7）电源抑制比
（8）输出噪声电源
第四部分 集成电路应用
集成电路应用任务要基于单片机（STC12C5AS12或stm32f103c8t6）及运放（LM358）设计一款电压表。
参赛选手应利用LM358、STC12C5AS12或stm32f103c8t6、AMS1117等集成电路芯片及4位8段数码管模块搭建电压、电流采集系统，编写控制程序，实现直流电压、电流采集、并显示当前电压、电流值等功能。
1．数码管显示部分如如图4-1和图4-2所示。
图4-1 电压显示 图4-2 电流显示
2．实现过程
开机初始化单片机内部的2路ADC及其他必要外设；
在采集端有电压接入自动采集电压数据；
有负载接入时候同时采集电压、电流数据并显示；
数据精度是0.1V、0.1A。
3. 说明
电压采集范围0~10V；
电流采集范围0.5~5A；
数码管电压显示单位是V；
数码管电流显示单位是A。GZ-2022***集成电路开发及应用赛项赛题6
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”、“集成电路测试”及“集成电路应用”四部分组成。
第一部分 集成电路设计与仿真
使用集成电路版图设计软件，根据表1-1所示的集成电路真值表（输出值X0~X7和Y0~Y7随机抽取），使用指定工艺PDK，设计集成电路原理图和版图，并进行功能仿真。
设计要求如下：
芯片引脚：3个输入端A、B、C；3个输出端X、Y、Z；1个电源端VCC；1个接地端GND。
功能：按照表1-1所示的集成电路真值表， A、B、C输入不同的逻辑电平， X和Y输出对应逻辑电平。Z输出X和Y的某种运算结果，该运算为“与、或、与非、或非、同或、异或”之一，由比赛现场裁判长抽取的任务参数确定。上述逻辑电平为“正逻辑”，即低电平用“0”表示、高电平用“1”表示。输出值X0~X7和Y0~Y7由比赛现场裁判长抽取的任务参数确定。
仿真设置：VCC为+5V，A为1kHz，B为2kHz，C为4kHz。
通过DRC检查和LVS验证。
使用MOS管数量应尽量少。
所设计版图面积应尽量小。
现场评判要求：
只允许展示已完成的电路图、仿真图、DRC检查和LVS验证结果、版图及尺寸。
不能进行增加、删除、修改、连线等操作。
表1-1 集成电路真值表
输入 输出
A B C X Y Z=X□Y
0 0 0 X0 Y0 “□”为以下运算之一： 与 或 与非 或非 同或 异或
0 0 1 X1 Y1
0 1 0 X2 Y2
0 1 1 X3 Y3
1 0 0 X4 Y4
1 0 1 X5 Y5
1 1 0 X6 Y6
1 1 1 X7 Y7
第二部分 集成电路工艺仿真
选择题应根据工艺问题或视频片断选择适合的答案，漏选、多选、错选均不得分。仿真操作题应根据题目要求，按照集成电路工艺规范，在交互仿真平台进行仿真操作。
（单选）视频展示的是封装工艺中引线键合的操作过程，其中现象②表示的环节是（）。
A.烧球
B.植球
C.走线
D.压焊
（单选）在视频中，①标注的是选项中的哪种溶液？
A.二甲苯
B.KOH
C.去离子水
D.丙酮
（单选）视频中正在进行对刀操作，若①与②两者未对齐就进行划片，则会造成（）现象。
A.晶圆沾污
B.晶圆整片划伤
C.蓝膜切透
D.切割处严重崩边
（单选）视频中的操作属于什么工艺环节？
扎针测试前的导片
扎针测试后的导片
晶圆烘烤前的导片
晶圆烘烤后的导片
（单选）视频结尾处为某工艺设备的操作界面，若此时需要打开该设备载片台的真空系统，应点击（）号位置的按键。
①
②
③
④
（多选）在视频中，没有被粘接而留在蓝膜上的晶粒可能存在的不良现象是什么？
A.崩边
B.缺角
C.针印过深
D.针印偏出PAD点
（多选）涂胶过程中，哪些是造成图中异常现象的可能原因？
A.不适合的匀胶加速度
B.光刻胶内存在颗粒或气泡
C.不适合的托盘
D.给胶量不足
（多选）晶圆外检过程中，若发现不良晶粒未正常打点，则需要人工补墨点 。视频所示的补点方式其特点包括（）。
A.操作简单，技术要求较低
B.技术要求较高
C.墨点较精确
D.墨点大小不可控
（多选）晶圆划片后对其外观进行检查，观察到视频中的不良现象，出现该异常的原因可能有（）。
载片台步进过大
划片刀磨损
划片刀转速过大
冷却水流量过小
（多选）激光打标是为芯片打上标识的过程，当大量出现视频中①标注的现象时，下列操作正确的有（）。
继续完成本批次作业
暂停设备作业
将存在该问题的芯片报废处理
技术人员检修光路
（仿真操作）显影—设备运行：集成电路制造流片工艺光刻部分显影环节的显影机设备运行
（仿真操作）料管抽真空—领料与参数设置：集成电路制造芯片测试工艺料管抽真空环节物料领取和真空机设备参数设置
（仿真操作）晶圆贴膜—运行：集成电路制造封装工艺的晶圆贴膜部分贴膜机操作过程
（仿真操作）激光打标—结批：集成电路制造封装工艺激光打标部分故障排除和作业结批过程
（仿真操作）转塔式分选机—设备运行：集成电路制造芯片测试工艺转塔式测试分选环节分选机设备运行
第三部分 集成电路测试
参赛选手从现场下发的元器件中选取待测试芯片及工装所需元件和材料，参考现场下发的技术资料（芯片手册、元器件清单等），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，搭建和配置测试环境，使用测试仪器与工具，实施并完成测试任务。
集成电路测试共分为数字集成电路测试和模拟集成电路测试两项子任务。
子任务一：数字集成电路测试
待测芯片：振荡器（例如：CD74HCT123）
参数测试
（1）开短路测试
（2）VOL输出低电平电压测试
（3）IOH输出高电平电流测试
（4）IIH输入高电平电流测试
功能测试
设计、焊接、调试完成测试工装，搭建并配置测试环境，测试芯片逻辑功能，应设置输入引脚、控制引脚状态，记录输出引脚电压值及频率并标注单位。
子任务二：模拟集成电路测试
待测芯片：LM324
LM324是四运放集成电路，它采用14脚双列直插塑料封装，内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。其引脚功能如图3-1所示:
VCC：电源端； GND：电源端； IN-：反相输入端； IN+：同相输入端； OUT：输出端；
图3-1 LM324引脚及功能示意图
其工作条件为：
单电源：3V~32V
双电源：±1.5V~±16V
测试电路图
如图3-2所示：
图3-2 LM324测试电路图
参数测试
(1) ICC静态工作电流测试
1）测试条件：单电源2.5V供电，双电源±2.5V供电；
2）测试要求：分别记录单电源及双电源供电时的测试结果并标注单位；
(2) VOS失调电压测试
1）测试条件：双电源±2.5V供电；
2）测试要求：记录测试结果并标注单位；
(3) AUS交流增益测试
1）测试条件：双电源±2.5V供电；
2）测试要求：记录测试结果并标注单位；
应用电路测试
利用比赛现场提供的LM324芯片、万能板、各类阻容元件等，搭建频率为1KHz左右的方波信号发生器，如图3-3所示。请记录以下数据：
（1）方波信号的波形、周期、Vpp、占空比。
（2）三角波信号的波形、周期、Vpp。
图3-3 方波信号发生器电路图
第四部分 集成电路应用
集成电路应用任务要基于单片机（STC12C5AS12或stm32f103c8t6）、运放（LM358）、热式红外传感器和继电器实现安防系统。
参赛选手应利用LM358、STC12C5AS12或stm32f103c8t6、AMS1117等集成电路芯片及继电器、LED灯搭建安防系统，编写控制程序，实现有人入侵报警LED灯点亮，继电器动作控制锁死。
1．显示界面如图4-1、图4-2、图4-3和图4-4所示。
图4-1 初始显示界面
图4-2 模式选择界面
图4-3 入侵信息界面
图4-4 触发次数显示界面
2．实现过程
系统开机初始化相关使用资源（IO、定时器、时钟等），进入如图4-1界面；
热式红外开始工作初始化完成后，进入如图4-2界面；
进行模式选择功能界面，通过上、下按键选择对应功能点击确认按键进入对应界面。
3．模式说明
（1）外出模式
当有人入侵，热式红外感应到人发出报警状态即高电平，单片机读取到高电平发出报警信息即点亮LED灯，并控制继电器通电，如图4-3所示入侵次数计数加1，刷新当前入侵时间，当人为点击解除报警按键解除报警后；LED熄灭、继电器失电恢复正常，入侵计数不清0，除非断电。
（2）居家模式
热式红外感应到人体时，记录触发次数不报警，如图4-4所示，时间显示当前年月日时分秒无需校准时间。GZ-2022***集成电路开发及应用赛项赛题7
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”、“集成电路测试”及“集成电路应用”四部分组成。
第一部分 集成电路设计与仿真
使用集成电路版图设计软件，根据表1-1所示的集成电路真值表（输出值Y0~Y15随机抽取），使用指定工艺PDK，设计集成电路原理图和版图，并进行功能仿真。
设计要求如下：
芯片引脚：4个输入端A、B、C、D；2个输出端Y、Y′；1个电源端VCC；1个接地端GND。
功能：按照表1-1所示的集成电路真值表， A、B、C、D输入不同的逻辑电平， Y和Y′输出对应逻辑电平。上述逻辑电平为“正逻辑”，即低电平用“0”表示、高电平用“1”表示。输出值Y0~Y15由比赛现场裁判长抽取的任务参数确定。
仿真设置：VCC为+5V，A为1kHz，B为2kHz，C为4kHz，D为8kHz。
通过DRC检查和LVS验证。
使用MOS管数量应尽量少。
所设计版图面积应尽量小。
现场评判要求：
只允许展示已完成的电路图、仿真图、DRC检查和LVS验证结果、版图及尺寸。
不能进行增加、删除、修改、连线等操作。
表1-1 集成电路真值表
输入 输出
A B C D Y Y′
0 0 0 0 Y0 Y15
0 0 0 1 Y1 Y14
0 0 1 0 Y2 Y13
0 0 1 1 Y3 Y12
0 1 0 0 Y4 Y11
0 1 0 1 Y5 Y10
0 1 1 0 Y6 Y9
0 1 1 1 Y7 Y8
1 0 0 0 Y8 Y7
1 0 0 1 Y9 Y6
1 0 1 0 Y10 Y5
1 0 1 1 Y11 Y4
1 1 0 0 Y12 Y3
1 1 0 1 Y13 Y2
1 1 1 0 Y14 Y1
1 1 1 1 Y15 Y0
第二部分 集成电路工艺仿真
选择题应根据工艺问题或视频片断选择适合的答案，漏选、多选、错选均不得分。仿真操作题应根据题目要求，按照集成电路工艺规范，在交互仿真平台进行仿真操作。
（单选）在视频中，①标注的是选项中的哪种溶液？
A.二甲苯
B.KOH
C.去离子水
D.丙酮
（单选）视频中正在进行对刀操作，若①与②两者未对齐就进行划片，则会造成（）现象。
A.晶圆沾污
B.晶圆整片划伤
C.蓝膜切透
D.切割处严重崩边
（单选）视频中正在进行塑封作业，若①部件闭合压力不足，可能会造成（）。
A.塑封料填充不足
B.开模失败
C.溢料
D.塑封体变色
（单选）视频展示的装片机外观中，进行芯片粘接动作的位置是（）标注的区域。
①
②
③
④
（单选）视频中是塑料封装时的操作，如果在视频结尾处时未及时取塑封料，而是静置一段时间后再将塑封料投入塑封机，此时可能会造成（）。
塑封体气泡
塑封体上的打标字迹模糊
塑封溢料
塑封料流动性差
（多选）视频中表述的是在晶圆外检过程中使用油墨笔进行打点的操作。在操作过程中，如果跳过标注为①的操作，可能会出现怎样的异常现象？
A.无影响
B.墨点沾污到其他合格晶粒
C.墨点偏大
D.墨点偏小
（多选）晶圆外检过程中，若发现不良晶粒未正常打点，则需要人工补墨点 。视频所示的补点方式其特点包括（）。
A.操作简单，技术要求较低
B.技术要求较高
C.墨点较精确
D.墨点大小不可控
（多选）塑料封装时，视频中的操作是模压过程（传统模）中不可或缺的一步，该操作的作用有（）。
A.去除塑封料中的水分
B.制作高质量塑封料
C.提高塑封料的可重复使用率
D.加快模压过程，提高塑封机工作效率
（多选）视频表述的是封装工艺中引线键合的操作过程，其中①指示的部位是（）。
第一焊点
第一键合点
第二焊点
第二键合点
（多选）激光打标是为芯片打上标识的过程，当大量出现视频中①标注的现象时，下列操作正确的有（）。
继续完成本批次作业
暂停设备作业
将存在该问题的芯片报废处理
技术人员检修光路
（仿真操作）晶圆贴膜—运行：集成电路制造封装工艺的晶圆贴膜部分贴膜机操作过程
（仿真操作）激光打标—结批：集成电路制造封装工艺激光打标部分故障排除和作业结批过程
（仿真操作）转塔式分选机—设备运行：集成电路制造芯片测试工艺转塔式测试分选环节分选机设备运行
（仿真操作）单晶硅生长—拉晶与检测：集成电路制造晶圆制造工艺单晶硅生长环节的拉单晶和单晶硅质量检测
（仿真操作）物理气相淀积—参数设置与淀积：集成电路制造流片工艺金属化部分的物理气相淀积设备操作环节的参数设置和淀积设备运行
第三部分 集成电路测试
参赛选手从现场下发的元器件中选取待测试芯片及工装所需元件和材料，参考现场下发的技术资料（芯片手册、元器件清单等），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，搭建和配置测试环境，使用测试仪器与工具，实施并完成测试任务。
集成电路测试共分为数字集成电路测试和模拟集成电路测试两项子任务。
子任务一：数字集成电路测试
待测芯片：触发器（例如：XD74LS76）
参数测试
（1）开短路测试
（2）VOL输出低电平电压测试
（3）IOH输出高电平电流测试
（4）IIH输入高电平电流测试
功能测试
设计、焊接、调试完成测试工装，搭建并配置测试环境，测试芯片逻辑功能，应设置输入引脚、控制引脚状态，记录输出引脚电压值并标注单位。
子任务二：模拟集成电路测试
待测芯片：TPS73625
TPS73625采用NMOS作为调整管，可以提供最大400mA的电流输出。它们的输入输出最小压降可以达到75mV，且输出端无须外接滤波电容也可以保持稳定的输出。TPS736xx系列器件的另一个显著优点是它们采用先进的双极互补金属氧化物半导体(BiCMOS)工艺在保持高精度输出的同时，提供极低输入输出压降和接地电流。此类拥有极低输入输出压降能力的稳压器通常也称为LDO。而接地电流极低也意味着待机功耗极低，对于一些便携式产品来说是很好的选择。芯片封装及引脚说明如图3-1所示：
图3-1 TPS73625封装及引脚图
参数测试
（1）输出电源
（2）最大输出电流
（3）输入输出压差
（4）接地电流
（5）负载调整率
（6）线性调整率
（7）电源抑制比
（8）输出噪声电源
应用电路测试
利用比赛现场提供的TPS736XX芯片、万能板、各类阻容元件、晶体管器件等，搭建一个输出电压为5V的稳压源。
测试并记录以下数据;
（1）输出电源
（2）最大输出电流
（3）输入输出压差
（4）接地电流
（5）负载调整率
（6）线性调整率
（7）电源抑制比
（8）输出噪声电源
第四部分 集成电路应用
集成电路应用任务基于STC12C5AS12或stm32f103c8t6单片机、AT24c02、DS18B20和风扇等实现智能风扇系统。
参赛选手应利用STC12C5AS12或stm32f103c8t6单片机、DS18B20、AT24c02、AMS1117和SS8550等集成电路芯片及风扇（带转速传感器）和LED灯及4位8段数码管搭建智能风扇系统，编写控制程序，实现风扇3挡切换、定时关闭、环境温度显示等功能。
1．显示界面如图4-1、图4-2和图4-3所示。
低挡 中挡 高挡 计时模式
图4-1 LED显示方式
图4-2 转速数据显示 图4-3 温度数据显示
2．实现过程
系统开机初始化，读取AT24C02存储值，采集环境温度及显示如图4-3所示；
风扇按照默认模式及挡位工作，默认挡位是上一次断电的工作挡位及模式；
当按下模式切换按键切换工作模式且AT24c02存储当前模式，模式灯计时模式点亮、非计时模式熄灭。
3．模式选择
计时模式
此模式默认计时20s。当计时时间未达到20s时，挡位发生切换，计时从0开始；时间到达20s自动关闭风扇系统。
非计时模式
如果是按下挡位按键切换挡位，风扇也跟随挡位变化转速，LED挡位指示灯如图4-1所示也跟随指示当前工作挡位，并用AT24c02存储当前挡位状态，转速表实时显示如图4-2所示显示实际采集到转速数据。
4.说明
三挡转速（低、中、高）分别为1000转/分、1200转/分、1500转/分；
挡位调整完成后风扇转速要恒定（通过霍尔传感器采集转速实现恒速控制）；
温度采集500ms间隔刷新一次数据。GZ-2022***集成电路开发及应用赛项赛题3
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”、“集成电路测试”及“集成电路应用”四部分组成。
第一部分 集成电路设计与仿真
使用集成电路版图设计软件，根据下面计数器功能要求（计数器初值和进制随机抽取），使用指定工艺PDK，设计集成电路原理图和版图，并进行功能仿真。
设计要求如下：
芯片引脚：1个CP时钟输入端；3个信号输出端Q2、Q1、Q0；1个VCC电源端；1个GND接地端。
功能要求：输出端Q2、Q1、Q0由高到低组成状态S(Q2Q1Q0)，S状态范围为1~7即二进制值(001)2~(111)2。CP上升沿计数，每次计数S的值自增m，若超过(111)2则再从(001)2继续增加。初始状态S0由比赛现场裁判长抽取的任务参数确定，m值由比赛现场裁判长抽取的任务参数从1~6之中确定。
仿真设置：VCC为+5V，CP为1kHz。
通过DRC检查和LVS验证。
使用MOS管数量应尽量少。
所设计版图面积应尽量小。
现场评判要求：
只允许展示已完成的电路图、仿真图、DRC检查和LVS验证结果、版图及尺寸。
不能进行增加、删除、修改、连线等操作。
参数抽取举例：
待抽取参数 抽取结果 （举例）
初始状态值 S0（Q2Q1Q0） 110
每次自增m值 3
如图1-1所示，现场抽取初始状态S0=110，现场抽取m值为3；则第一个CP上升沿到来后，S值自增3次（111、001、010）变为(010)2；第二个CP上升沿到来后，S值自增3次（011、100、101）变为101；第三个CP上升沿到来后，S值自增3次（110、111、001）变为001；以此类推，继续循环计数。注意：上述自增3次的过程仅供分析参考，并不体现在电路时序中。
图1-1举例说明状态转移图
第二部分 集成电路工艺仿真
选择题应根据工艺问题或视频片断选择适合的答案，漏选、多选、错选均不得分。仿真操作题应根据题目要求，按照集成电路工艺规范，在交互仿真平台进行仿真操作。
（单选）视频展示的是封装工艺中引线键合的操作过程，其中现象②表示的环节是（）。
A.烧球
B.植球
C.走线
D.压焊
（单选）在显影后检查的视频中，发现有异常现象，其中造成①标注现象的原因可能是什么？
选错对位标记
对准偏差
颗粒沾污
前道涂胶异常
（单选）视频结尾处为某工艺设备的操作界面，若此时需要打开该设备载片台的真空系统，应点击（）号位置的按键。
①
②
③
④
（单选）视频展示的装片机外观中，进行芯片粘接动作的位置是（）标注的区域。
①
②
③
④
（单选）视频中是塑料封装时的操作，如果在视频结尾处时未及时取塑封料，而是静置一段时间后再将塑封料投入塑封机，此时可能会造成（）。
塑封体气泡
塑封体上的打标字迹模糊
塑封溢料
塑封料流动性差
（多选）在视频中，没有被粘接而留在蓝膜上的晶粒可能存在的不良现象是什么？
A.崩边
B.缺角
C.针印过深
D.针印偏出PAD点
（多选）视频中表述的是在晶圆外检过程中使用油墨笔进行打点的操作。在操作过程中，如果跳过标注为①的操作，可能会出现怎样的异常现象？
A.无影响
B.墨点沾污到其他合格晶粒
C.墨点偏大
D.墨点偏小
（多选）视频表述的是封装工艺中引线键合的操作过程，其中①指示的部位是（）。
第一焊点
第一键合点
第二焊点
第二键合点
（多选）晶圆划片后对其外观进行检查，观察到视频中的不良现象，出现该异常的原因可能有（）。
载片台步进过大
划片刀磨损
划片刀转速过大
冷却水流量过小
（多选）激光打标是为芯片打上标识的过程，当大量出现视频中①标注的现象时，下列操作正确的有（）。
继续完成本批次作业
暂停设备作业
将存在该问题的芯片报废处理
技术人员检修光路
（仿真操作）晶圆打点—故障结批：集成电路制造晶圆测试工艺打点环节故障处理和作业结批
（仿真操作）芯片粘接——设备运行：集成电路制造封装工艺芯片粘接部分装片机设备运行
（仿真操作）曝光—设备运行：集成电路制造流片工艺光刻部分曝光环节的曝光机设备运行过程
（仿真操作）干法刻蚀—故障与结批：集成电路制造流片工艺刻蚀部分的干法刻蚀操作过程中故障排除和作业结批
（仿真操作）晶圆划片—参数设置：集成电路制造封装工艺的晶圆划片部分参数设置
第三部分 集成电路测试
参赛选手从现场下发的元器件中选取待测试芯片及工装所需元件和材料，参考现场下发的技术资料（芯片手册、元器件清单等），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，搭建和配置测试环境，使用测试仪器与工具，实施并完成测试任务。
集成电路测试共分为数字集成电路测试和模拟集成电路测试两项子任务。
子任务一：数字集成电路测试
待测芯片：加法器（例如：CD74HC283E）
参数测试
（1）开短路测试
（2）VOL输出低电平电压测试
（3）IOH输出高电平电流测试
（4）IIH输入高电平电流测试
功能测试
设计、焊接、调试完成测试工装，搭建并配置测试环境，测试芯片逻辑功能，应设置输入引脚、控制引脚状态，记录输出引脚电压值并标注单位。
子任务二：模拟集成电路测试
待测芯片：LM358
LM358是双运算放大器。内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。
参数测试
输入失调电压
输入失调电流
电源供电电流
输出短路电流
输出电压范围
共模抑制比
电源抑制比
开环增益
应用电路测试
利用比赛现场提供的LM358芯片、万能板、各类阻容元件、晶体管器件等，搭建一个300mA的恒流源。
测试并记录以下数据;
（1）恒流源输出电流稳定性。
（2）负载两端的电压以及纹波系数。
（3）恒流源的效率。
第四部分 集成电路应用
集成电路应用任务要基于单片机（STC12C5AS12或stm32f103c8t6）及运放（LM358）等设计一款频率及幅度可调方波信号发生器。
参赛选手利用LM358、STC12C5AS12或stm32f103c8t6、AMS1117等集成电路芯片及4位8段数码管模块搭建方波信号发生器，编写控制程序，实现频率、占空比可调等功能。
1．数码管显示部分如图4-1和图4-2所示。
图4-1 频率显示 图4-2 占空比显示
2．实现过程
开机初始化PWM、定时器等相关资源；
通过上下按键切换需要设置参数栏；
图4-1所示是设置频率参数，设置完成后按下确认按键后立即生效；
图4-2所示设置占空比参数；
以上两个参数设置全部通过数字按键输入参数，程序内判断输入参数的范围是否正确；
设置完成后点击打开输出按键，即可正常输出设置的方波；
通过模式切换按键直接切换模式，切换后立即生效无需按下确认按键。
3．说明
单波长模式，即打开输出只输出一次波长就停止输出；
正常模式，即打开输出持续输出设定参数的方波；
设置频率范围0.1~5kHz波形不失真；
占空比范围1~100%可调；
数码管频率显示单位是Hz;
占空比显示是百分比数值。GZ-2022***集成电路开发及应用赛项赛题9
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”、“集成电路测试”及“集成电路应用”四部分组成。
第一部分 集成电路设计与仿真
使用集成电路版图设计软件，根据图1-1所示的状态转移图（状态值随机抽取），使用指定工艺PDK，设计集成电路原理图和版图，并进行功能仿真。
设计要求如下：
芯片引脚：1个时钟输入端CP；4个信号输出端Q3、Q2、Q1、Q0；1个电源端VCC；1个接地端GND。
功能：CP上升沿触发状态迁移；输出端Q3、Q2、Q1、Q0由高到低组成状态S(Q3Q2Q1Q0)，S共包含6种不同的状态S0~S5按图1-1顺序转移，各状态值由比赛现场裁判长抽取的任务参数确定。
仿真设置：VCC为+5V，CP为1kHz。
通过DRC检查和LVS验证。
使用MOS管数量应尽量少。
所设计版图面积应尽量小。
现场评判要求：
只允许展示已完成的电路图、仿真图、DRC检查和LVS验证结果、版图及尺寸。
不能进行增加、删除、修改、连线等操作。
状态S 状态值 Q3Q2Q1Q0 （由裁判长现场抽取）
S0 例如：1010
S1
S2
S3
S4
S5
图1-1输出状态转移图
第二部分 集成电路工艺仿真
选择题应根据工艺问题或视频片断选择适合的答案，漏选、多选、错选均不得分。仿真操作题应根据题目要求，按照集成电路工艺规范，在交互仿真平台进行仿真操作。
（单选）在离子注入的过程中，②需要将所需的杂质离子电离成正离子，视频中的②的名称是什么？
A.离子源
B.磁分析器
C.靶室
D.加速管
（单选）在视频中，①标注的是选项中的哪种溶液？
A.二甲苯
B.KOH
C.去离子水
D.丙酮
（单选）视频中正在进行对刀操作，若①与②两者未对齐就进行划片，则会造成（）现象。
A.晶圆沾污
B.晶圆整片划伤
C.蓝膜切透
D.切割处严重崩边
（单选）视频结尾处为某工艺设备的操作界面，若此时需要打开该设备载片台的真空系统，应点击（）号位置的按键。
①
②
③
④
（单选）视频展示的装片机外观中，进行芯片粘接动作的位置是（）标注的区域。
①
②
③
④
（多选）在视频中，没有被粘接而留在蓝膜上的晶粒可能存在的不良现象是什么？
A.崩边
B.缺角
C.针印过深
D.针印偏出PAD点
（多选）在视频中，造成①处不良现象的原因可能有（）。
A.贴膜机未清理干净
B.贴膜温度过低
C.贴膜机漏油
D.横切刀磨损
（多选）视频展示的是编带抽真空过程中出现真空不足的现象，造成视频所述现象的原因可能有（）。
设备故障
铝箔袋破损
封口温度设置过低
封口时间设置太短
（多选）视频表述的是封装工艺中引线键合的操作过程，其中①指示的部位是（）。
第一焊点
第一键合点
第二焊点
第二键合点
（多选）晶圆划片后对其外观进行检查，观察到视频中的不良现象，出现该异常的原因可能有（）。
载片台步进过大
划片刀磨损
划片刀转速过大
冷却水流量过小
（仿真操作）涂胶—领料与调用程序：集成电路制造流片工艺光刻部分涂胶环节的物料领取及程序调用
（仿真操作）切筋成型—故障结批：集成电路制造封装工艺切筋成型部分故障排除与作业结批
（仿真操作）引线键合—领料与调用程序：集成电路制造封装工艺引线键合部分物料领取和程序调用
（仿真操作）离子注入—领料与参数设置：集成电路制造流片工艺掺杂部分的离子注入设备上料和参数设置
（仿真操作）洁净车间进入准备—防静电与除尘：集成电路制造洁净车间进入操作规范部分的防静电点检和风淋
第三部分 集成电路测试
参赛选手从现场下发的元器件中选取待测试芯片及工装所需元件和材料，参考现场下发的技术资料（芯片手册、元器件清单等），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，搭建和配置测试环境，使用测试仪器与工具，实施并完成测试任务。
集成电路测试共分为数字集成电路测试和模拟集成电路测试两项子任务。
子任务一：数字集成电路测试
待测芯片：编码器（例如：CD4532BE）
参数测试
（1）开短路测试
（2）VOL输出低电平电压测试
（3）IOH输出高电平电流测试
（4）IIH输入高电平电流测试
功能测试
设计、焊接、调试完成测试工装，搭建并配置测试环境，测试芯片逻辑功能，应设置输入引脚、控制引脚状态，记录输出引脚电压值并标注单位。
子任务二：模拟集成电路测试
待测芯片：TLC1549
TLC1549是10位开关电容后续近似模数转换器。这些设备有两个数字输入和一个3状态输出[芯片选择（CS），输入输出时钟（I/O时钟）和数据输出（数据输出）]提供一个三线接口，连接到主机处理器。
参数测试
差分非线性度(Differential Non-linearity，DNL)
积分非线性度(Integral Non-linearity，INL)
偏移误差(Offset Error)
增益误差(Gain Error)
缺失编码(Missing Code，MCR)
信噪比(Signal-to-Noise Rate，SNR)
总谐波失真(Total Harmonic Distortion，THD)
信号与噪声加失真比(Signal to Noise and Distortion ratio,SINAD)
有效位数(Effective Number of Bit，ENOB)
无杂散动态范围(Dynamic Range and Spuirous Free DynamicRange，SFDR)
应用电路测试
利用比赛现场提供的TLC1549芯片、单片机、万能板、各类阻容元件、热敏电阻、晶体管器件等，搭建一个输出电压为接触式测温仪。实现如下功能，并测试验证：
（1）实时检测环境温度，并能够显示当前温度
（2）当温度大于37.3度时报警。
附：TLC1549驱动程序
unsigned int ad_read(void)
{
unsigned char i;
unsigned int adtemp;
adcs=1; //禁止I/O CLOCK
adcs=0; //开启控制电路，使能DATA OUT和I/O CLOCK
adtemp=0; //清转换变量
for(i=0;i<10;i++) //采集10次 ，即10bit
{
adclk=0;
adtemp*=2;
if(addata) adtemp++;
adclk=1;
}
adcs=1;
return(adtemp);
}
第四部分 集成电路应用
集成电路应用任务要基于单片机（STC12C5AS12或stm32f103c8t6）及运放（LM358）设计一款电压表。
参赛选手应利用LM358、STC12C5AS12或stm32f103c8t6、AMS1117等集成电路芯片及4位8段数码管模块搭建电压、电流采集系统，编写控制程序，实现直流电压、电流采集、并显示当前电压、电流值等功能。
1．数码管显示部分如如图4-1和图4-2所示。
图4-1 电压显示 图4-2 电流显示
2．实现过程
开机初始化单片机内部的2路ADC及其他必要外设；
在采集端有电压接入自动采集电压数据；
有负载接入时候同时采集电压、电流数据并显示；
数据精度是0.1V、0.1A。
3. 说明
电压采集范围0~10V；
电流采集范围0.5~5A；
数码管电压显示单位是V；
数码管电流显示单位是A。GZ-2022***集成电路开发及应用赛项赛题1
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”、“集成电路测试”及“集成电路应用”四部分组成。
第一部分 集成电路设计与仿真
使用集成电路版图设计软件，根据下面计数器功能要求（计数器初值和进制随机抽取），使用指定工艺PDK，设计集成电路原理图和版图，并进行功能仿真。
设计要求如下：
芯片引脚：1个CP时钟输入端；4个信号输出端Q2、Q1、Q0和CO；1个VCC电源端；1个GND接地端。
功能要求：输出端Q2、Q1、Q0由高到低组成状态S(Q2Q1Q0)，初始CO为0。 CP上升沿计数，每次计数S的值增加1，S为(111)2时计数后变为(000)2，计数次数达到进制值后S变为初始状态S0，同时进位CO变为1。初始状态S0由比赛现场裁判长抽取的任务参数确定，进制值由比赛现场裁判长抽取的任务参数从3~8之中确定。
仿真设置：VCC为+5V，CP为1kHz。
通过DRC检查和LVS验证。
使用MOS管数量应尽量少。
所设计版图面积应尽量小。
现场评判要求：
只允许展示已完成的电路图、仿真图、DRC检查和LVS验证结果、版图及尺寸。
不能进行增加、删除、修改、连线等操作。
参数抽取举例：
待抽取参数 抽取结果 （举例）
初始状态值 S0（Q2Q1Q0） 110
计数器进制值 4
如图1-1所示，现场抽取初始状态S0=(110)2，现场抽取进制值为4进制，初始CO为0；则第一个CP上升沿到来后，S状态值变为(111)2，CO仍为0；第二个CP上升沿到来后，S状态值变为(000)2，CO仍为0；第三个CP上升沿到来后，S状态值变为(001)2，CO仍为0；第四个CP上升沿到来后，S状态值变回初始状态(110)2，CO变为1；第五个CP上升沿到来后，S状态值变为(111)2，CO变回0；以此类推，继续循环进行4进制计数。
图1-1举例说明状态转移图
第二部分 集成电路工艺仿真
选择题应根据工艺问题或视频片断选择适合的答案，漏选、多选、错选均不得分。仿真操作题应根据题目要求，按照集成电路工艺规范，在交互仿真平台进行仿真操作。
（单选）在视频中，①标注的是哪个环节的内容？
A.软烘
B.曝光后烘焙
C.坚膜
D.墨点烘烤
（单选）视频展示的是封装工艺中引线键合的操作过程，其中现象②表示的环节是（）。
A.烧球
B.植球
C.走线
D.压焊
（单选）在视频中，标注为③的芯片的偏移角度为多少度？
A.无偏移
B.偏移90度
C.偏移180度
D.偏移270度
（单选）在离子注入的过程中，②需要将所需的杂质离子电离成正离子，视频中的②的名称是什么？
A.离子源
B.磁分析器
C.靶室
D.加速管
（单选）在视频中，①标注的是选项中的哪种溶液？
A.二甲苯
B.KOH
C.去离子水
D.丙酮
（多选）在视频中，没有被粘接而留在蓝膜上的晶粒可能存在的不良现象是什么？
A.崩边
B.缺角
C.针印过深
D.针印偏出PAD点
（多选）视频中表述的是在晶圆外检过程中使用油墨笔进行打点的操作。在操作过程中，如果跳过标注为①的操作，可能会出现怎样的异常现象？
A.无影响
B.墨点沾污到其他合格晶粒
C.墨点偏大
D.墨点偏小
（多选）涂胶过程中，哪些是造成图中异常现象的可能原因？
A.不适合的匀胶加速度
B.光刻胶内存在颗粒或气泡
C.不适合的托盘
D.给胶量不足
（多选）在视频中，造成①处不良现象的原因可能有（）。
A.贴膜机未清理干净
B.贴膜温度过低
C.贴膜机漏油
D.横切刀磨损
（多选）晶圆外检过程中，若发现不良晶粒未正常打点，则需要人工补墨点 。视频所示的补点方式其特点包括（）。
A.操作简单，技术要求较低
B.技术要求较高
C.墨点较精确
D.墨点大小不可控
（仿真操作）涂胶—领料与调用程序：集成电路制造流片工艺光刻部分涂胶环节的物料领取及程序调用
（仿真操作）切筋成型—故障结批：集成电路制造封装工艺切筋成型部分故障排除与作业结批
（仿真操作）引线键合—领料与调用程序：集成电路制造封装工艺引线键合部分物料领取和程序调用
（仿真操作）重力式分选机—测试运行：集成电路制造芯片测试工艺重力式测试分选环节分选机设备上料、测试等运行
（仿真操作）平移式分选机—参数设置：集成电路制造芯片测试工艺平移式测试分选环节分选机参数设置
第三部分 集成电路测试
参赛选手从现场下发的元器件中选取待测试芯片及工装所需元件和材料，参考现场下发的技术资料（芯片手册、元器件清单等），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，搭建和配置测试环境，使用测试仪器与工具，实施并完成测试任务。
集成电路测试共分为数字集成电路测试和模拟集成电路测试两项子任务。
子任务一：数字集成电路测试
待测芯片：译码器 (例如CD4511BE)
参数测试
（1）IDD静态工作电流测试
1）测试条件：VDD=3V，LE=1，/BI=1，/LT=1；
2）测试要求：输出测试结果并标注单位；
（2）VOH输出高电平电压测试
1）测试条件：VDD=5V，IOH=-17mA；
2）测试要求：测试a、b、c、d、e、f、g引脚，输出测试结果并标注单位；
（3）IOL输出低电平电流测试
1）测试条件：VDD=5V，VOL=0.6V；
2）测试要求：测试a、b、c、d、e、f、g引脚，输出测试结果并标注单位；
（4）IIL输入低电平电流测试
1）测试条件：VDD=5.25V，VIN=5.25V；
2）测试要求：测试A、B、C、D引脚，输出测试结果并标注单位；
功能测试
设计、焊接、调试完成测试工装，用该译码器驱动数码管显示“3”，搭建并配置测试环境，测试QA~QG输出电压值并标注单位。
子任务二：模拟集成电路测试
待测芯片：LM324
LM324是四运放集成电路，它采用14脚双列直插塑料封装，内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用外，四组运放相互独立。其引脚功能如图3-1所示:
VCC：电源端； GND：电源端； IN-：反相输入端； IN+：同相输入端； OUT：输出端；
图3-1 LM324引脚及功能示意图
其工作条件为：
单电源：3V~32V
双电源：±1.5V~±16V
测试电路图
如图3-2所示：
图3-2 LM324测试电路图
参数测试
(1) ICC静态工作电流测试
1）测试条件：单电源2.5V供电，双电源±2.5V供电；
2）测试要求：分别记录单电源及双电源供电时的测试结果并标注单位；
(2) VOS失调电压测试
1）测试条件：双电源±2.5V供电；
2）测试要求：记录测试结果并标注单位；
(3) AUS交流增益测试
1）测试条件：双电源±2.5V供电；
2）测试要求：记录测试结果并标注单位；
应用电路测试
利用比赛现场提供的LM324芯片、万能板、各类阻容元件等，搭建频率为1KHz左右的方波信号发生器，如图3-3所示。请记录以下数据：
（1）方波信号的波形、周期、Vpp、占空比。
（2）三角波信号的波形、周期、Vpp。
图3-3 方波信号发生器电路图
第四部分 集成电路应用
集成电路应用任务要利用红外对管（RAD50CM）、电压比较器（LM324）和单片机（STC12C5AS12或stm32f103c8t6）实现车辆区间测速功能。
参赛选手利用LM324、STC12C5AS12或stm32f103c8t6、AMS1117等集成电路芯片及12864显示屏，装配红外对射传感器，搭建车辆区间测速系统，编写控制程序，实现一辆车通行测速、并显示当前车辆速度，连续5辆车通过分别显示5辆车速度，并具备设置限速阈值功能，记录过往车辆数量等功能。
1. 测速区间示意图
本系统测速区间示意图如图4-1所示。
图4-1测速区间示意图
2．区间测速系统显示
12864显示界面如图4-2、4-3、4-4、4-5和4-6所示。
图4-2 初始显示界面
图4-3 选择功能界面
图4-4 设置界面
图4-5 单车模式显示界面
图4-6 多车模式显示界面
3. 实现过程
系统开机初始化相关使用资源（IO、定时器、时钟等），并进入如图4-1界面，初始化完成后进入图4-2界面进行选择功能界面，通过上、下按键选择对应功能点击确认按键进入对应界面；
在设置界面中如图4-3所示通过上、下按键选择对应的设置栏，数字按键输入想设置的参数，输入错误通过删除按键删除当前输入参数即可重新输入新参数，全部设置完成后点击确认按钮或者返回按键回到图4-2界面；
在单车模式下实时显示当前过往车辆速度及累计数量如图4-4所示，按返回按键返回图4-2界面；
在多车模式下实时显示当前5辆车辆速度值如图4-5所示。
4. 说明
在初始化后默认设置参数别是40km/h，5km；
单车模式区间内单次计算周期只通过1辆车；
多车模式5辆车前后间隔合理距离通过；
车辆可用车辆小模型代替实车测试。

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