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1

電子工程學系簡介顏瑞成 (Jui-Cheng Yen)

Office: 6310Tel: 037-381518

Email: jcyen@nuu.edu.tw

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2

兩個問題

請寫出「積體電路設計流程」

請畫出「典型數位通訊系統」

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各校電機資訊領域

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4

Berkeley

College of EngineeringBioengineering (BioE)Civil & Environmental Engineering (CEE) Electrical Engineering & Computer Sciences (EECS)Industrial Engineering & Operations Research (IEOR)Materials Science & Engineering (MSE) Mechanical Engineering (ME)Nuclear Engineering (NE)

2

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5

EECS - EE Research Areas

• Communications (COM)• Control, Robotics, & Biosystems (CRB) • Design of Electronic Systems (DES)• Integrated Circuits (INC)• Networks (NET)• Physical Electronics (PHY)• Power & Electronics (POW)• Signal Processing (SP)

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EECS - CS Research Areas

•Artificial Intelligence (AI)•Computational Biology (CB)•Computer Architecture & Engineering (ARC)•Database Management Systems (DBMS)•Graphics (GR)•Human-Computer Interaction (HCI)•Operating Systems (OS)•Programming Systems (PS)•Scientific Computing (SCI)•Theory (THY)

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台灣大學 按一下以編輯母片標題樣式按一下以編輯母片標題樣式

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台灣大學–電機工程學系

自動控制

電力

計算機科學

醫學工程

光電

電波

通信及訊號處理

奈米電子

積體電路與系統

電子設計自動化

3

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成功大學 按一下以編輯母片標題樣式按一下以編輯母片標題樣式

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成功大學–電機工程學系

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清華大學 按一下以編輯母片標題樣式按一下以編輯母片標題樣式

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清華大學–電機工程學系

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交通大學 按一下以編輯母片標題樣式按一下以編輯母片標題樣式

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交通大學–電子工程學系

系統組與固態組

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交通大學–電機工程學系 按一下以編輯母片標題樣式按一下以編輯母片標題樣式

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交通大學–電機工程學系

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聯合大學 電機資訊學院

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聯合大學電子工程學系

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聯合大學 電子工程學系

研究重點：

微電子領域：數位積體電路設計與 FPGA 實現、特殊應用積體電路設計、系統晶片 (SoC) IC 設計、PLD 電路規劃、通訊 IC 設計與設計和半導體及積體電路量測等。通訊領域：無線通訊、數位通訊、展頻通訊、數位訊號處理、高頻電路設計、高頻訊號量測及多媒體應用實務等。

資訊領域：計算機系統、微控制器設計與應用、影像及語音訊號處理、電腦網路、資訊家電、嵌入式即時作業系統、儀器量測自動化及儀器電腦化設計等。

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電子工程學系 微電子領域

6

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微電子領域老師 按一下以編輯母片標題樣式按一下以編輯母片標題樣式

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微電子領域老師

助理教授

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微電子領域 – 積體電路設計

Discrete cosinetransform

(DCT)

2-D DCT algorithm

決定IC功能

MPEG4架構選定

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微電子領域 – 積體電路設計

ASIC Layout(特殊用途IC佈局)

設計的實體實現• 邏輯合成

Gate-level design• 實體合成

1. ASIC 2. FPGA

設計驗證• Function• Timing• Area• Power

if sel = 0 thenout = I0

elseout = I1

詳細電路設計設計模擬

(硬體描述語言)•Verilog HDL• VHDL

FPGA(元件可程式邏輯閘陣列)

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微電子領域 – 積體電路製造

矽晶棒

矽晶圓

IC生產

(磊晶)

晶圓代工

(製程)矽

嘉晶漢磊

切割封裝測試

京元矽品

台積電聯電

成本面積晶圓尺寸與製程

按一下以編輯母片標題樣式按一下以編輯母片標題樣式台積32億買地 加速建18吋廠記者宋健生、陳碧珠台北23日電 世界新聞網 北美華文新聞、華商資訊October 24, 2012 06:00 AM

台積電加快先進製程布局，23日破天荒砸下逾32億元購買竹南科學園區土地，做為18吋晶圓、七奈米製程的研發與早期生產基地，估計2016年動工、2017年裝機，進度比英特爾還快，是全球首家規劃18吋晶圓建廠藍圖的半導體廠。

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微電子領域課程微電子領域修課流程圖

二上 二下

深次微米半導體元

件

三上 三下 四上 四下 碩上 碩下

半導體物理

半導體製程

半導體元件

固態電子概論

近代物理

電子材料

電子電路設計模擬

光電工程概論

光電元件光電系統設計概論

固態電子元件

平面顯示器技術

類比電路設計

高頻電路設計(一)

高頻電路設計(二)

積體電路設計實驗

(一)

超大型積體電路設計概論

ASIC設計類比積體電路設計

(一)

類比積體電路設計

(二)

積體電路設計實驗

(二)SoC設計 多媒體系

統應用

硬體描述語言FPGA系統應用

數位積體電路設計

概論

超大型積體電路設

計

記憶體積體電路設

計

嵌入式系統設計

通訊系統應用

核心課程 一般選修

建議順序 參考順序

例如：矽統端昱凌陽威盛

聯發科義隆電聯陽聯詠晶豪…等

積體電路設計產業

例如：台積電聯電

華邦電革亞科力晶茂得旺宏…等

半導體元件與製程產業

畢業出路

因應半導體技術及積體電路設計的蓬勃發展，本系提供學生在半導體製程、元件及電路系統領域所需之背景知識。將所培養之人才導入半導體產業，滿足製造到電路系統設計研發人力之需求。

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電子工程學系 通訊領域

8

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通訊領域老師 按一下以編輯母片標題樣式按一下以編輯母片標題樣式

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通訊領域老師

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通訊領域老師

副教授升等審查中

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通訊領域-典型數位通訊系統

來源編碼

來源解碼

加密

解密

通道編碼

通道解碼

多工處理

解多工

調變

解調

展頻

解 展頻

多重存取

多重存取

XTM

RCV

從其他來源

到其他目的地

通道

9

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通訊領域課程通訊領域修課流程圖

二上 二下

語音訊號處理

三上 三下 四上 四下 碩上 碩下

數位影像處理

隨機訊號與統計訊號處

理概論

數位影像處理概論

數位信號處理概論

機率與統計

通訊原理(一)

計算機網路

無線通訊 數位通訊無線與行動通訊

通訊系統實驗

射頻電路量測理論與實驗

電路學(二)

類比積體電路設計

(一)

高頻電路設計(一)

複變函數 電磁波天線工程

概論微波工程

概論

類比積體電路設計

(二)

高頻電路設計(二)

核心課程 一般選修

建議順序 參考順序

通訊原理(二)

射頻電路設計(二)

射頻電路設計(一)

畢業出路

例如：中華電遠傳

台灣大宏達電鴻海合勤神腦兆赫神達智邦…等

多媒體通訊產業

例如：台陽

聯發科大通電明基電華新科凌陽瑞昱沛亨國巨

華新科…等

高頻通訊電子產業

因應多媒體通訊及高頻通訊的蓬勃發展，本系提供學生在多媒體通訊及射頻電路設計領域所需之背景知識。將所培養之人才導入

通訊產業，滿足本產業研發人力之需求。

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電子工程學系 資訊領域

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資訊領域老師 按一下以編輯母片標題樣式按一下以編輯母片標題樣式

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資訊領域老師

10

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資訊領域課程資訊領域修課流程圖-大學部

一上 一下 二上 二下 三上 三下 四上 四下

軟體工程程式語言物件導向程式設計

互動式網頁設計

電腦軟體應用

系統程式

專題製作 專題製作網路伺服器管理

資料庫系統概論&實習

資料庫程式設計

資料探勘

組合語言&實習

人工智慧概論

生物資訊

核心課程 一般選修

建議順序 參考順序

網路作業系統實務

演算法概論

離散數學

資訊素養

必修

計算機概論

程式設計&實習

資料結構&實習 作業系統

計算機網路

網路程式設計

微處理器系統設計

計算機結構

介面技術&實習微處理機

邏輯設計&實習

例如：凌群零壹資通

敦陽科中菲漢康蒙恬上奇…等

應用軟體產業

畢業出路

例如：微軟晶心昇陽義隆盛群…等

系統軟體產業

例如：威盛矽統義隆盛群…等

微處理器設計產業

因應軟體產業的蓬勃發展，本系提供學生在應用軟體、系統軟體及微處理器設計領域所需之背景知識。將所培養之

人才導入軟體產業，滿足本產業研發人力之需求。38

典型數位通訊系統簡介

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典型數位通訊系統

來源編碼

來源解碼

加密

解密

通道編碼

通道解碼

多工處理

解多工

調變

解調

展頻

解 展頻

多重存取

多重存取

XTM

RCV

從其他來源

到其他目的地

通道

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來源編碼與解碼

Noise reduction

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來源編碼與解碼

1920 × 2560 (約491萬) 畫素 不壓縮：14.7456Mbyte

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來源編碼與解碼

JPEG – 16 KB JPEG2000 – 16 KB

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來源編碼與解碼

Data compression:1. Lossless: 可精確重建2. Lossy: 無法重建

Compress Extract

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加密與解密

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加密與解密 按一下以編輯母片標題樣式按一下以編輯母片標題樣式加密與解密

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Advanced Encryption Standard (AES) : US Government standard, effective 26 May 2002.

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通道編碼與解碼 按一下以編輯母片標題樣式按一下以編輯母片標題樣式

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通道編碼與解碼

原始訊息⇒傳送訊息 −−→接收訊息

1101 1101 1001

原始訊息⇒傳送訊息 −−→接收訊息⇒更正訊息⇒還原訊息

1101 1100110 1110110 1100110 1101

通道

通道

c1= h1 ⊕ h3 ⊕ h5 ⊕ h7 = 1c2= h2 ⊕ h3 ⊕ h6 ⊕ h7 = 0c4 = h4⊕ h5 ⊕ h6 ⊕ h7 = 1(c4c2c1)2 = 5 ⇒ Error bit is h5

2mod)(2mod)(2mod)(

7657654

7637632

7537531

13253647

12345671234

hhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh

bhbhbhbhhhhhhhhbbbb

++=⊕⊕=++=⊕⊕=++=⊕⊕=

====⇒

Hamming(7,4) Code

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多工處理與解多工處理 按一下以編輯母片標題樣式按一下以編輯母片標題樣式

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多工處理與解多工處理

分時多工系統

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多工處理與解多工處理 按一下以編輯母片標題樣式按一下以編輯母片標題樣式

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多工處理與解多工處理

分頻多工系統

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多工處理與解多工處理

分頻多工系統

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調變與解調變

調變是將信號轉換為一種適合於通道的波形

解調變是利用調變後的信號特性，把信號解析出來。

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調變與解調變

轉換的方式有振幅、相位與頻率等方式。

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展頻

展頻技術主要又分為「跳頻技術」及「直接序列」兩種方式。

此兩種技術是在第二次世界大戰中軍隊所使用的技術，其目的是希望在惡劣的戰爭環境中，依然能保持通信信號的穩定性及保密性。

直接序列的展頻技術可同時使用者的容量。

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展頻 : 跳頻技術 按一下以編輯母片標題樣式按一下以編輯母片標題樣式

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展頻 : 直接序列

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通道

Various propagation modes

電離層

(LOS : line of sight)

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通道

Radio propagation in urban areas

--- 行動通訊 ---

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通道 --- 行動通訊 ---

correspondent

MSC

MSCMSC MSC

MSC

wired public telephone

network

different cellular networks,operated by different providers

公眾電話網路

MSC (Mobile Switching Center)行動交換中心

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呼叫本地網路

本地MSC詢問HLR，取得行動節點在拜訪網路中的漫遊號碼

本地MSC依漫遊號碼轉連到拜訪網路的MSC

拜訪網路的MSC透過基地台抵達行動節點，完成呼叫

拜訪網路

4

HLR ( Home location Register, 本地位置登記簿)VLR ( Visitor Location Register,拜訪位置登記簿)

行動節點

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手機: 數位匯流平台 按一下以編輯母片標題樣式按一下以編輯母片標題樣式

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無所不在(Ubiquitous)網路

“Anytime Anywhere” Information System

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異質網路(Heterogeneous network)

regional

metropolitan area

campus-based

in-house

integration of heterogeneous fixed and mobile networks with varying

transmission characteristics

Overlay networks

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智慧型產品

按一下以編輯母片標題樣式按一下以編輯母片標題樣式改變世界者: 賈柏斯

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“Stay Hungry , Stay Foolish ”(求知若飢，虛懷若愚)

按一下以編輯母片標題樣式按一下以編輯母片標題樣式宮崎駿: 霍爾的移動城堡

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18

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產業

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按一下以編輯母片標題樣式按一下以編輯母片標題樣式IC 設計

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按一下以編輯母片標題樣式按一下以編輯母片標題樣式IC 設計-聯發科

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按一下以編輯母片標題樣式按一下以編輯母片標題樣式晶圓代工

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按一下以編輯母片標題樣式按一下以編輯母片標題樣式晶圓代工-台積電

74

按一下以編輯母片標題樣式按一下以編輯母片標題樣式IC 封測

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按一下以編輯母片標題樣式按一下以編輯母片標題樣式IC 封測–京元電

76

20

按一下以編輯母片標題樣式按一下以編輯母片標題樣式電信數據服務

77

按一下以編輯母片標題樣式按一下以編輯母片標題樣式電信數據服務-中華電

78

按一下以編輯母片標題樣式按一下以編輯母片標題樣式行動電話

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按一下以編輯母片標題樣式按一下以編輯母片標題樣式行動電話 - 宏達電

802011/04/29

21

按一下以編輯母片標題樣式按一下以編輯母片標題樣式數位相機

81

按一下以編輯母片標題樣式按一下以編輯母片標題樣式數位相機 - 華晶科

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按一下以編輯母片標題樣式按一下以編輯母片標題樣式筆記型電腦

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按一下以編輯母片標題樣式按一下以編輯母片標題樣式筆記型電腦-華碩

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按一下以編輯母片標題樣式按一下以編輯母片標題樣式消費性電子

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電信設備 按一下以編輯母片標題樣式按一下以編輯母片標題樣式電信設備

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按一下以編輯母片標題樣式按一下以編輯母片標題樣式

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Thank You For Your Attention