微电子设备已经在现代社会中普及，并且应用到各个方面。这种微电子设备已经向着多功能化、微型化发展，并且在工业、航空业、农业、医学等多个方向取得了很大的贡献，对社会进步有着极大的发展。随着微电子设备的进一步发展，在一块芯片上集成了更多的微电子元件，或者微光电子元件，这些元件通过化学或者激光手段，被集成在一块面积很小的芯片上，而这一块芯片，执行着包括计算，感应，动作命令发出等一系列复杂的工作，从而达到了在微型空间内的高性能计算。微电子设备，包括机械设备和光电设备。机械设备通过机械元件，运用电能作为能源，执行微型的操作，包括传感，计算，存储等。这些元件在计算机中被广泛使用，执行计算和存储功能；也在嵌入式的设备中被使用，执行传感，计算等功能；包括在航空工业中，使用微电子作为无人状态下的控制器，执行一些高危险的工作。微光电设备包括微型光栅阵列、光学开关以及微型透镜阵列。光栅阵列及光开关主要在远距离的信号传输中起到极为重要的作用。通过转化电信号到光信号，将多元信息转化为不同波长的光，从而能够在同一个光纤中复合传播信息，并且互不干扰。通过光学开关，还能够控制光信号的走向，损耗较小地将特定光学信号在任意两点间传输。现有的微电子设备通常经过电子电路设计、虚拟功能验证、制造等过程产生，在电子电路设计及虚拟功能验证过程中，由于电路的复杂性高、集成数目的不断增加，验证过程逐渐成为制约微电子功能发展及产业化的瓶颈。设计实现了这样一种系统：通过界面化的输入，对已有的或者新增的微型电子元件进行建模，同时根据元件交互对接口及系统的拓扑结构进行建模，得到对预定系统的全部知识。输入系统预定义的功能，对功能需求进行建模，从而得到系统目标；在系统内部，系统的全部知识：元件函数、接口信息、拓扑结构等，与系统的预期功能通过逻辑公式进行计算，最终得到系统是否能够满足预期功能的结论。在元件的建模过程中，我们对不同类型的元件进行区分建模，通过元件的参数、功能指标等信息对元件进行建模。得到包括数学函数、逻辑函数等一系列函数在内的元件知识，并对具有相同特性函数的元件进行归约，得到统一的函数，节约了函数空间。在功能验证的过程中，将得到的模型化、逻辑化的函数进行计算，根据设定的逻辑功能，计算模型系统的逻辑可行性，通过将逻辑公式编译为已有的逻辑问题求解器所能够接受的范式，然后用逻辑问题求解器求解，得到当前的条件下是否满足预定功能的结果。实现了对元件的建模，包括功能建模、接口建模、拓扑结构建模等。在功能建模中，主要实现了对元件的功能描述；接口建模主要实现了元件之间的交互；拓扑结构建模主要描述了整体系统的层次、结构等功能。实现了对已经建模系统的模型验证，虚拟验证了系统的功能，在已经得到系统建模的基础上，输入系统预期需要实现的功能，通过用计算机辅助计算，得到系统设计是否符合预期的结果。