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集成电路设计的原理和应用一、集成电路的基本原理集成电路是指在一块小型硅片上集成几十到几千或者是更多的电子元件，并且这些元件不仅在功能上相互配合，而且在微观上依靠基底电子材料的性能相互联系，构成一种微型化的完整功能电路。
集成电路设计的实质是将一个大型电子电路缩小成小型芯片，将许多电子元件压缩在一个芯片中，实现数据处理的高效、快速和高质量等特点。
集成电路的原理是基于微纳尺寸的物理特性来实现的。
它的基本原理是利用硅等半导体作为载体，通过先进的微影技术对硅片进行各种加工，将电路元件制作出来，并在连接管道上连接不同的元件、电阻、电容等电子元件，完成电路的设计和布局，在此基础上可以实现复杂的运算和控制功能，从而实现芯片的高性能和高集成度。
二、集成电路的应用领域集成电路是现代电子技术的重要组成部分，应用非常广泛。
首先，大规模集成电路可以应用于计算机、通讯、电能传输等领域。
此外，应用领域也包括各种数字信号处理、嵌入系统、医疗设备、汽车电子、家用电器、安防设备等。
在生产过程中也常常需要集成电路帮助提高生产效率和产品质量。
三、集成电路设计的主要流程在集成电路设计中，主要有如下几个步骤：1、需求分析：从需求分析的角度出发，分析电路的功能和特点，确定电路设计的目标和瓶颈，并根据需求确定设计方案。
2、电路设计：根据前一步的需求分析，进行电路的具体设计，包括电路的框图设计、元件的选择和布局等等。
3、电路仿真：在电路设计的基础上，通过仿真软件对电路进行仿真分析，优化不足之处。
4、电路布局：直接对电路各元件的位置、连接等进行图纸布局，确定具体的电路结构和走线。
5、样片验证：通过制作样片来验证电路设计的可行性和有效性，并对样片进行测试和评价。
6、批量生产：验证通过后，进行大规模的批量生产，由此实现量产的目标。
四、集成电路设计的技术趋势随着科技的不断发展和进步，集成电路技术也不断的推陈出新。
现在，人们已经开始探索新型的三维集成电路，即将两个或多个芯片从三维的角度结合在一起，减小供电区域，实现更好的设计灵活性和更高的性能指标。
第1章应用集成概述1.应用集成的概念：应用集成是将基于各种不同平台、用不同方案建立的异构应用集成的一种方法和技术。
2.应用集成模型：表示集成模型、数据集成模型。
（见书本P4-6的三个图，画图描述）3.通信模式：①同步通信：请求/应答、同步轮询②异步通信：消息传送通信、发布/订购通信、广播通信4.中间件是一种软件，它通过使用预定的接口或消息来实现各软件部件之间的请求通信。
另外，它还通过运行时环境来管理软件组件间的请求。
类型：①远程过程调用（RPC）；②数据库访问中间件；③面向消息中间件（MOM）；④分布式对象技术（DOT）；⑤事务处理监控器（TPM）；第2章XML技术1.XML的定义：XML是eXtensible Markup Language的缩写，意为可扩展标记语言。
它是SGML的一个子集，是一种元标记语言，可以定义新的标记语言，而且是自解释语言。
2.DTD元素声明：①基本元素的声明：<声明元素元素名数据类型>如：<!ELEMENT 姓名(#PCDATA)>②复合元素的声明：<声明元素元素名包含的基本元素名>如：<!ELEMENT联系人(姓名,ID,公司,EMAIL,电话)>③根元素的声明（特殊的复合元素）：<声明元素元素名前面定义的复合元素>如：<!ELEMENT联系人列表(联系人)*>3.DTD元素出现次数控制4.Schema具体内容见PPT5.XPath路径判断、轴见PPT6.XSLT转换过程7.XML的解析第3章数据集成1.XML在数据集成中作用：P52能够实现异构数据源中数据的互操作性；可以实现对资源的快速包装和集成发布；XML 技术与全局数据模式相结合可以使异构数据源集成中间件系统能更好地适应于开发、发展环境（如企业的动态联盟环境）中的数据集成。
2.基于XML的原数据映射方案：见P67图3.ETL的概念：P67ETL是用来描述将数据从来源端经过抽取（extract）、转换（transform）、加载（load）至目的端的过程。
1.3 应用集成的概念与标准 近20年来，信息技术行业中最富于戏剧性的变化莫过于大型机在时代舞台上的逐渐隐去，而让各种网络工作站唱上了主角。
在这个变化中，终端用户获得了比以前更强大的处理能力，分布于整个企业各处的硬件资源也拥有了比以前更强大的功能。
数据中心和无尘微机室一去不复返了，取而代之的是桌面计算机、工作组服务器以及小型机。
这种变化最初是从硬件上开始的，而目前则更多地体现在软件方面。
随着网络、Internet 的发展及分布式系统的日益流行，大量异构网络及各计算机厂商推出的软硬件产品造成在分布式系统的各层次（如硬件平台、操作系统、网络协议、计算机应用），乃至不同的网络体系结构上都广泛存在着互操作问题，分布式操作和应用接口的异构性严重影响了系统间的互操作性。
要实现在异构环境下的信息交互，实现系统在应用层的集成，需要研究多项新的关键技术。
1.3.1 应用集成的概念如果一个系统支持位于同一层次上的各种构件之间进行信息交换，则称该系统支持互操作性。
因此，从开放系统的观点来看，互操作性是指能在对等层次上进行有效的信息交换。
如果一个开放系统提供在系统各构件之间交换信息的机制 ，则称该系统支持互操作性。
如果一个子系统（构件或部分）可以从一个环境移植到另一个环境，那么称它是可移植的。
因此，可移植性是由系统及其所处环境两方面的特征决定的。
集成最关心的是个体和系统所有硬件与软件之间各种人机交互界面的一致性。
从应用集合的一致表示、行为与功能角度来看，应用（构件或部分）的集成化集合提供一种一致的无缝用户界面。
具体来讲就是无论在何种情形下，为完成同一功能，用户应该使用同一操作，即表示集成；无论在什么应用中，用户都应使用相同的逻辑操作模型，即行为集成；用户感觉各种应用完全“磨合”，就像是单一系统的各个组成部分一样，而不是感觉像各种部件的随机拼凑，即功能集成。
因此，集成解决的是操作的人员因素和认知模型。
从信息系统集成技术的角度看，在集成的堆栈上，应用集成是在最上层，主要解决应用的互操作问题，如图 所示。
企业应用集成鲍亮baoliang@mail xidian edu cn 西安电子科技大学软件工程研究所baoliang@用户界面集成主要内容用户界面集成简介12实例研究与CAB介绍3小结主要内容用户界面集成简介12实例研究与CAB介绍3小结用户界面集成简介用户界面层面上的应用集成是所有EAI层面上最基础的，也是最必要的其它层面上的应用集成层面可能具有较高的技术含量，并且比较有效，但是对于大多数系统来说，用户可能是访问逻辑和数据的唯一途径尽管用户界面集成看起来“没有什么技术含量”，但是它能在不改变原有系统的情况下完成集成工作用户界面集成简介（续）在用户界面集成的上下文环境中，用户界 在用户界面集成的上下文环境中用户界面就是应用集成的接口这个过程也称为界面抓取（screen scraping），或通过编程的手段，采用中间件驱动用户界面访问屏幕信息，从而访问系统的流程和数据在许多应用集成的环境中，除了通过用户界面，没有其他的方式能够获取应用程序的数据和流程用户界面集成同应用程序接口集成和方法集成相比，界面集成同应用程序接口集成和方法集成相比界面集成相对比较简单采用界面集成的技术相对比较单一，风险也比较采用界面集成的技术相对比较单风险也比较小尽管如此，仍然需要注意一些问题：在采用用户界面作为集成手段时，需要考虑如何有效的获取所需的信息，因为用户界面的设计更多会考虑易用性，不大考虑数据获取的有效性由于用户界面形式上的多样性，要求集成人员能够根集据实际的系统情况合理选择，而且在实际的集成过程中，复杂的消息、事件处理等也是个不小的挑战中复杂的消息事件处理等也是一个不小的挑战用户界面集成（续）如前所述，用户界面集成一般情况下是访 如前所述用户界面集成般情况下是访问遗产系统的“最后一招（last ditch）” 只有当没有合适的应用程序接口，或不能做数据集成时，才会考虑这种方法但是我们不能就此说用户界面集成就是没有必要的在许多情况下，采用界面集成是获取已有系统信息和调用系统功能的成功方式界面集成的特点其他形式的应用集成大都是由架构师或开发人员负责理解现有系统、系统的体系结构和数据库的详细信息在界面集成这个层次上，对系统的理解想要达到以上的层次十分困难这是由于作出界面集成这样的决策，通常是下列几种可能：特殊的封闭系统，只能访问用户界面其他层面上的应用集成不适用业务等其他非技术因素，不希望改变已有系统业务等其他非技术因素不希望改变已有系统理解应用系统为了实现用户界面集成，有必要理解应用 为了实现用户界面集成有必要理解应用系统其中包括理解底层的数据存储模式，大多数的应用逻辑，最重要的是了解信息是如何呈现在用户界面上的与其他的集成方式不同呈现在用户界面 与其他的集成方式不同，呈现在用户界面上的信息有可能不会写回到数据库中理解应用系统用户界面上的许多数据元素，都是通过应 用户界面上的许多数据元素都是通过应用程序的逻辑计算得到的，一般情况下不直接从数据库中获取直接中这就要求集成人员仔细阅读文档，理解应用程序的逻辑，理解在某个上下文环境中的数据含义以及数据是如何生成的如果没有理解文档，或者文档缺失（只剩下源代码），就容易导致数据的理解偏差，出现错误创建屏幕分类一旦数据库模式和应用程序逻辑得到正确 旦数据库模式和应用程序逻辑得到正确理解，一个出现在用户界面上的信息分类建来必须创建出来般情况下，首先抓屏，对出现在每屏一般情况下，首先抓屏，对出现在每一屏上的数据元素进行分类除了简单的对数据元素进行分类数据的 除了简单的对数据元素进行分类，数据的计算逻辑（数学计算、用户的随意输入等）也要记录下来创建屏幕分类屏幕通常分类为：屏幕通常分类为屏幕名称数据元素描述数据库引用对应的业务处理逻辑采用这种方法能够从对应的屏幕上有效地得到合适的信息。
