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2024年全国职业院校技能大赛集成电路应用开发赛项竞赛试题（04 卷）

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2024年全国职业院校技能大赛集成电路应用开发赛项竞赛试题（04 卷）
1
GZ-099 2024
集成电路应用开发赛项来源于集成电路行业真实工作
任务，由“集成电路设计验证”、“集成电路工艺仿真”、“集成
电路测试开发”三个模块组成。
一、集成电路设计验证
（一）子任务 1
使用集成电路设计软件，根据下面功能要求，使用
0.18μm 工艺 PDK，设计集成电路原理图并进行功能仿真；在
此基础上完成版图设计和验证。
1.任务要求
设计一个两级 CMOS 反相器驱动电路。
2.操作过程
（1）根据给定的工艺库选择 P 和 N 两种 MOS 管，MOS
管沟道长度都选择 0.3μm。
（2）设置电路引脚，包括 1 个电源 VCC（电源值为 5V）、
1 个地信号 GND、1 个输入信号端 VIN、1 个信号输出端
VOUT。
（3）根据裁判现场抽取确定输出高电平电流值，选手运
行仿真程序，确定主要影响输出高电平电流值的 MOS 管沟
道宽度，并根据通常 CMOS 数字电路设计原则确定其它 MOS
管的沟道宽度，展示输出结果。
2
（4）完成版图设计，需考虑放置焊盘和布局的合理性，
并且版图面积尽量小。
（5）通过 DRC 检查与 LVS 验证。
3.现场评判要求
（1）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。
（2）不能进行增加、删除、修改、连线等操作。
（二）子任务 2
利用给定的 FPGA 芯片内部资源，根据要求设计逻辑模
块，完成仿真并下载至 FPGA 应用系统板上进行功能验证。
1.任务要求
完成图 1 所示算术逻辑单元的设计、仿真，并下载到
FPGA 应用系统板上进行功能验证。
图 1 算术逻辑单元功能框图
3
端口及功能描述如表 1 所示。
表 1 算术逻辑单元端口和功能描述
序号
端口
功能描述
1
alu_src1[7:0]
第一组 8 位输入信号
2
alu_src2[7:0]
第二组 8 位输入信号
3
alu_control[1:0]
2 位输入控制信号，分别实现加法、减
法、按位与操作、按位或操作等功能
4
alu_result[8:0]
9 位的输出信号
2.操作过程
（1）FPGA 程序设计与下载验证
针对图 1 所示的算术逻辑单元功能框图，使用相关软件、
Verilog HDL 语言，完成电路设计和功能仿真验证。
（2）FPGA 应用系统板开发
根据比赛所提供的物料和装配图等，完成 FPGA 应用系
统板的开发。
（3）FPGA 程序设计与下载验证
将设计好的算术逻辑单元 Verilog 代码下载到 FPGA 应
用系统板上，利用系统板上相关的资源进行验证，确保该单
元功能完整。
3.现场评判要求
（1）只允许展示已完成的电路图、验证结果等。
（2）FPGA 系统板不能进行增加、删除、修改、连线等
操作。
4
二、集成电路工艺仿真
（一）子任务 1
基于集成电路工艺仿真平台，回答集成电路制造环节相
关知识方面的问题。
1.单选题
（1）二氧化硅厚度的测量方法中最精确的是：（）。
A、比色法
B、光学干涉法
C、椭圆偏振光法
D、红外法
（2）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
（3）二氧化硅的干法刻蚀所采用的等离子体为（）。
A、Cl*

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知源小林
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