數(shù)字集成電路：電路、系統(tǒng)與設(shè)計(jì)內(nèi)容簡(jiǎn)介

《數(shù)字集成電路:電路、系統(tǒng)與設(shè)計(jì)》是美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校經(jīng)典教材?！稊?shù)字集成電路:電路、系統(tǒng)與設(shè)計(jì)(第2版)》分三部分：基本單元、電路設(shè)計(jì)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在對(duì)MOS器件和連線的特性做了簡(jiǎn)要介紹之后，深入分析了反相器，并逐步將這些知識(shí)延伸到組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路、控制器、運(yùn)算電路及存儲(chǔ)器這些復(fù)雜數(shù)字電路與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中。《數(shù)字集成電路:電路、系統(tǒng)與設(shè)計(jì)(第2版)》以0.25微米CMOS工藝的實(shí)際電路為例，討論了深亞微米器件效應(yīng)、電路最優(yōu)化、互連線建模和優(yōu)化、信號(hào)完整性、時(shí)序分析、時(shí)鐘分配、高性能和低功耗設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)驗(yàn)證、芯片測(cè)試和可測(cè)性設(shè)計(jì)等主題，著重探討了深亞微米數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)面臨的挑戰(zhàn)和啟示。

《數(shù)字集成電路:電路、系統(tǒng)與設(shè)計(jì)》可作為高等院校電子科學(xué)與技術(shù)、電子與信息工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)高年級(jí)本科生和研究生有關(guān)數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)方面課程的教科書，也可作為從事這一領(lǐng)域的工程技術(shù)人員的參考書。

出版社: 電子工業(yè)出版社

外文書名: Digital Integrated　Circuits A Design Perspective Second Edition叢書名: 國(guó)外電子與通信教材系列

平裝: 553頁(yè)

正文語(yǔ)種: 簡(jiǎn)體中文

開本: 16

ISBN: 9787121119828, 712111982X

《數(shù)字集成電路:電路、系統(tǒng)與設(shè)計(jì)》：自《數(shù)字集成電路:電路、系統(tǒng)與設(shè)計(jì)(第2版)》第一版于1996年出版以來(lái)，CMOS制造工藝?yán)^續(xù)以驚人的速度向前推進(jìn)，工藝特征尺寸越來(lái)越小，而電路也變得越來(lái)越復(fù)雜，這對(duì)設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。器件在進(jìn)入深亞微米范圍后有了很大的不同，從而帶來(lái)了許多影響數(shù)字集成電路的成本、性能、功耗和可靠性的新問(wèn)題。《數(shù)字集成電路:電路、系統(tǒng)與設(shè)計(jì)(第2版)》第二版反映了進(jìn)入深亞微米范圍后所引起的數(shù)字集成電路領(lǐng)域的深刻變化和新進(jìn)展，特別是深亞微米晶體管效應(yīng)、互連、信號(hào)完整性、高性能與低功耗設(shè)計(jì)、時(shí)序及時(shí)鐘分布等，起著越來(lái)越重要的作用。與第一版相比，這個(gè)版本更全面集中地介紹了CMOS集成電路。

作者：（美國(guó)）拉貝艾（Jan M.Rabaey） （美國(guó)）Anantha Chandrakasan （美國(guó)）Borivoje Nikolie 譯者：周潤(rùn)德 等

第一部分 基本單元

第1章 引論 2

1.1 歷史回顧 2

1.2 數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)中的問(wèn)題 4

1.3 數(shù)字設(shè)計(jì)的質(zhì)量評(píng)價(jià) 11

1.4 小結(jié) 22

1.5 進(jìn)一步探討 22

第2章 制造工藝 26

2.1 引言 26

2.2 CMOS集成電路的制造 26

2.3 設(shè)計(jì)規(guī)則——設(shè)計(jì)者和工藝工程師之間的橋梁 34

2.4 集成電路封裝 37

2.5 綜述：工藝技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 44

2.6 小結(jié) 47

2.7 進(jìn)一步探討 47

設(shè)計(jì)方法插入說(shuō)明A——IC版圖 48

第3章 器件 52

3.1 引言 52

3.2 二極管 52

3.3 MOS（FET）晶體管 62

3.4 關(guān)于工藝偏差 87

3.5 綜述：工藝尺寸縮小 88

3.6 小結(jié) 93

3.7 進(jìn)一步探討 93

設(shè)計(jì)方法插入說(shuō)明B——電路模擬 95

第4章 導(dǎo)線 98

4.1 引言 98

4.2 簡(jiǎn)介 98

4.3 互連參數(shù)——電容、電阻和電感 100

4.4 導(dǎo)線模型 109

4.5 導(dǎo)線的SPICE模型 124

4.6 小結(jié) 127

4.7 進(jìn)一步探討 127

第二部分 電路設(shè)計(jì)

第5章 CMOS反相器 130

5.1 引言 130

5.2 靜態(tài)CMOS反相器——直觀綜述 130

5.3 CMOS反相器穩(wěn)定性的評(píng)估——靜態(tài)特性 133

5.4 CMOS反相器的性能——?jiǎng)討B(tài)特性 140

5.5 功耗、能量和能量延時(shí) 155

5.6 綜述：工藝尺寸縮小及其對(duì)反相器衡量指標(biāo)的影響 167

5.7 小結(jié) 169

5.8 進(jìn)一步探討 170

第6章 CMOS組合邏輯門的設(shè)計(jì) 171

6.1 引言 171

6.2 靜態(tài)CMOS設(shè)計(jì) 171

6.3 動(dòng)態(tài)CMOS設(shè)計(jì) 207

6.4 設(shè)計(jì)綜述 221

6.5 小結(jié) 224

6.6 進(jìn)一步探討 224

設(shè)計(jì)方法插入說(shuō)明C——如何模擬復(fù)雜的邏輯電路 226

設(shè)計(jì)方法插入說(shuō)明D——復(fù)合門的版圖技術(shù) 233

第7章 時(shí)序邏輯電路設(shè)計(jì) 237

7.1 引言 237

7.2 靜態(tài)鎖存器和寄存器 240

7.3 動(dòng)態(tài)鎖存器和寄存器 250

7.4 其他寄存器類型* 258

7.5 流水線：優(yōu)化時(shí)序電路的一種方法 262

7.6 非雙穩(wěn)時(shí)序電路 266

7.7 綜述：時(shí)鐘策略的選擇 271

7.8 小結(jié) 272

7.9 進(jìn)一步探討 272

第三部分 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

第8章 數(shù)字IC的實(shí)現(xiàn)策略 276

8.1 引言 276

8.2 從定制到半定制以及結(jié)構(gòu)化陣列的設(shè)計(jì)方法 279

8.3 定制電路設(shè)計(jì) 280

8.4 以單元為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法 281

8.5 以陣列為基礎(chǔ)的實(shí)現(xiàn)方法 291

8.6 綜述：未來(lái)的實(shí)現(xiàn)平臺(tái) 308

8.7 小結(jié) 310

8.8 進(jìn)一步探討 311

設(shè)計(jì)方法插入說(shuō)明E——邏輯單元和時(shí)序單元的特性描述 313

設(shè)計(jì)方法插入說(shuō)明F——設(shè)計(jì)綜合 319

第9章 互連問(wèn)題 325

9.1 引言 325

9.2 電容寄生效應(yīng) 325

9.3 電阻寄生效應(yīng) 336

9.4 電感寄生效應(yīng)* 342

9.5 高級(jí)互連技術(shù) 350

9.6 綜述：片上網(wǎng)絡(luò) 356

9.7 小結(jié) 357

9.8 進(jìn)一步探討 357

第10章 數(shù)字電路中的時(shí)序問(wèn)題 359

10.1 引言 359

10.2 數(shù)字系統(tǒng)的時(shí)序分類 359

10.3 同步設(shè)計(jì)——一個(gè)深入的考察 361

10.4 自定時(shí)電路設(shè)計(jì)* 380

10.5 同步器和判斷器* 392

10.6 采用鎖相環(huán)進(jìn)行時(shí)鐘綜合和同步* 396

10.7 綜述：未來(lái)方向和展望 401

10.8 小結(jié) 404

10.9 進(jìn)一步探討 404

設(shè)計(jì)方法插入說(shuō)明G——設(shè)計(jì)驗(yàn)證 406

第11章 設(shè)計(jì)運(yùn)算功能塊 410

11.1 引言 410

11.2 數(shù)字處理器結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)通路 410

11.3 加法器 411

11.4 乘法器 431

11.5 移位器 438

11.6 其他運(yùn)算器 440

11.7 數(shù)據(jù)通路結(jié)構(gòu)中對(duì)功耗和速度的綜合考慮* 442

11.8 綜述：設(shè)計(jì)中的綜合考慮 456

11.9 小結(jié) 457

11.10 進(jìn)一步探討 458

第12章 存儲(chǔ)器和陣列結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 460

12.1 引言 460

12.2 存儲(chǔ)器內(nèi)核 467

12.3 存儲(chǔ)器外圍電路* 496

12.4 存儲(chǔ)器的可靠性及成品率* 512

12.5 存儲(chǔ)器中的功耗* 518

12.6 存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)的實(shí)例研究 523

12.7 綜述：半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的發(fā)展趨勢(shì)與進(jìn)展 529

12.8 小結(jié) 530

12.9 進(jìn)一步探討 531

設(shè)計(jì)方法插入說(shuō)明H——制造電路的驗(yàn)證和測(cè)試 533

思考題答案 547

自從美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校的Jan M. Rabaey教授所著的《數(shù)字集成電路——電路、系統(tǒng)與設(shè)計(jì)》一書的第一版于1996年出版以來(lái)，一直深受國(guó)內(nèi)外廣大讀者（包括本科生、研究生、教師和工程技術(shù)人員）的歡迎。然而自那時(shí)侯起，CMOS的制造工藝?yán)^續(xù)以驚人的步伐前進(jìn)，目前已經(jīng)達(dá)到了前所未有的深亞微米的精度。進(jìn)入到深亞微米范圍后，器件特性的變化引起了一系列的問(wèn)題，它影響到數(shù)字集成電路的可靠性、成本、性能以及功耗。對(duì)這些問(wèn)題的深入討論是本書第二版（以0.25微米的CMOS工藝作為討論的基礎(chǔ)）與第一版（以1.2微米工藝作為討論的基礎(chǔ)）之間的主要區(qū)別?？紤]到MOS電路現(xiàn)已占有99%的數(shù)字集成電路市場(chǎng)份額，第二版刪去了第一版中有關(guān)雙極型和GaAs的內(nèi)容，從而完全集中在CMOS集成電路上。

第二版保留了第一版的寫作基本精神和編寫目的——在數(shù)字設(shè)計(jì)中建立起電路和系統(tǒng)之間的橋梁。不同于其他有關(guān)數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)的教科書，本書不是孤立地介紹“數(shù)字電路”、“數(shù)字系統(tǒng)”和“設(shè)計(jì)方法”，而是把這三者有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。全書共12章，分為三部分：基本單元、電路設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在對(duì)MOS器件和連線的特性做了簡(jiǎn)要的介紹之后，深入分析了數(shù)字設(shè)計(jì)的核心——反相器，并逐步將這些知識(shí)延伸到組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路（鎖存器與寄存器）、控制器、運(yùn)算電路（加法器、乘法器）以及存儲(chǔ)器這些復(fù)雜數(shù)字電路單元的設(shè)計(jì)。為了反映數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)進(jìn)入深亞微米領(lǐng)域后正在發(fā)生的深刻變化，第二版增加了許多新的內(nèi)容，包括深亞微米器件效應(yīng)、電路最優(yōu)化、互連線建模和優(yōu)化、信號(hào)完整性、時(shí)序分析、時(shí)鐘分配、高性能和低功耗設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)驗(yàn)證、對(duì)實(shí)際制造芯片的確認(rèn)和測(cè)試。在闡述所有這些內(nèi)容時(shí)都列舉了現(xiàn)今最先進(jìn)的設(shè)計(jì)例子，以著重說(shuō)明深亞微米數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)面臨的挑戰(zhàn)和啟示。本書特別把設(shè)計(jì)方法學(xué)單獨(dú)列出并分插在有關(guān)的各章之后，以強(qiáng)調(diào)復(fù)雜電路設(shè)計(jì)者共同面臨的感興趣的問(wèn)題，即起決定作用的設(shè)計(jì)參數(shù)是什么，設(shè)計(jì)的哪些部分需要著重考慮而哪些部分又可以忽略，此外還強(qiáng)調(diào)了在進(jìn)行數(shù)字電路設(shè)計(jì)時(shí)一定要同時(shí)注意電路和系統(tǒng)兩方面的問(wèn)題。每章后面都對(duì)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)給出了綜述和展望。通過(guò)這一獨(dú)特的介紹分析技術(shù)和綜合技術(shù)的方法，第二版最有效地為讀者帶來(lái)了處理復(fù)雜問(wèn)題所需要的基本知識(shí)和設(shè)計(jì)技能。

本書可作為高等院校電子科學(xué)與技術(shù)（包括微電子與光電子）、電子與信息工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、自動(dòng)化等專業(yè)高年級(jí)本科生和研究生有關(guān)數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)方面課程的教科書。由于涉及面廣并且增加了當(dāng)前最先進(jìn)的內(nèi)容，也使這本教材成為對(duì)這一領(lǐng)域的工程技術(shù)人員非常有用的參考書。

本書在翻譯過(guò)程中得到了電子工業(yè)出版社的大力支持，得到了清華大學(xué)微電子學(xué)研究所領(lǐng)導(dǎo)和多位教師的關(guān)心，特別是得到了朱鈞教授、賀祥慶教授、吳行軍副教授、李樹國(guó)副教授以及海燕、韋瑩、錢欣、郝效孟、陸自強(qiáng)、郭磊等多位老師的幫助與指正。我的博士研究生戴宏宇、張盛、王乃龍、楊騫、肖勇、張建良以及博士研究生董良等在完成譯稿過(guò)程中給予了我很大的支持。我的妻子金申美和女兒周曄不僅幫助翻譯修改了部分章節(jié)，而且完成了全部的文字輸入和文稿整理。在此一并深表謝意。

最后，本書雖經(jīng)仔細(xì)校對(duì)，但由于譯者水平有限，文中定會(huì)有不當(dāng)或欠妥之處，望讀者批評(píng)指正。2100433B

本書根據(jù)數(shù)字集成電路和系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)所需求的知識(shí)結(jié)構(gòu)，涉及了從系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)至GDSⅡ版圖文件的交付等完整的數(shù)字集成電路系統(tǒng)前/后端工程設(shè)計(jì)流程及關(guān)鍵技術(shù)。內(nèi)容涵蓋了VLSI設(shè)計(jì)方法、系統(tǒng)架構(gòu)、技術(shù)規(guī)格書(SPEC)、算法建模、Verilog HDL及RTL描述、邏輯與物理綜合、仿真與驗(yàn)證、時(shí)序分析、可測(cè)性設(shè)計(jì)、安全性設(shè)計(jì)、低功耗設(shè)計(jì)、版圖設(shè)計(jì)及封裝等工程設(shè)計(jì)中各階段的核心知識(shí)點(diǎn)。尤其對(duì)數(shù)字信號(hào)處理器的算法建模及ASIC設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)中的關(guān)鍵技術(shù)給出了詳盡的描述和設(shè)計(jì)實(shí)例。

本書由美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校Jan M. Rabaey教授等人所著。全書共12章，分為三部分： 基本單元、電路設(shè)計(jì)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)。本書在對(duì)MOS器件和連線的特性做了簡(jiǎn)要的介紹之后，深入分析了數(shù)字設(shè)計(jì)的核心――反相器，并逐步將這些知識(shí)延伸到組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路、控制器、運(yùn)算電路以及存儲(chǔ)器這些復(fù)雜數(shù)字電路與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中。為了反映數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)進(jìn)入深亞微米領(lǐng)域后正在發(fā)生的深刻變化，本書以CMOS工藝的實(shí)際電路為例，討論了深亞微米器件效應(yīng)、電路*優(yōu)化、互連線建模和優(yōu)化、信號(hào)完整性、時(shí)序分析、時(shí)鐘分配、高性能和低功耗設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)驗(yàn)證、芯片測(cè)試和可測(cè)性設(shè)計(jì)等主題，著重探討了深亞微米數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)所面臨的挑戰(zhàn)和啟示。

第1章 緒論

1.1 集成電路的發(fā)展簡(jiǎn)史

1.2 集成電路產(chǎn)業(yè)鏈(行業(yè))概述

1.2.1 電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化行業(yè)

1.2.2 IP行業(yè)

1.2.3 集成電路設(shè)計(jì)服務(wù)行業(yè)

1.2.4 集成電路設(shè)計(jì)行業(yè)

1.2.5 集成電路晶圓制造行業(yè)

1.2.6 封裝測(cè)試行業(yè)

1.2.7 半導(dǎo)體設(shè)備與材料行業(yè)

1.2.8 集成電路分銷代理行業(yè)

1.3 VLSI設(shè)計(jì)流程

1.3.1 系統(tǒng)規(guī)范(System Specification)

1.3.2 架構(gòu)設(shè)計(jì)(Architecture Exploration)

1.3.3 邏輯功能設(shè)計(jì)與綜合(Logic Design and Syntheses)

1.3.4 電路設(shè)計(jì)、綜合與驗(yàn)證(Circuit Design，Syntheses and Verification)

1.3.5 物理設(shè)計(jì)(Physical Design)

1.3.6 物理驗(yàn)證(Physical Verification)

1.3.7 制造(Manufacture)

1.3.8 封裝和測(cè)試(Packaging and Testing)

1.4 VLSI設(shè)計(jì)模式

1.4.1 全定制設(shè)計(jì)

1.4.2 標(biāo)準(zhǔn)單元設(shè)計(jì)

1.4.3 宏單元

1.4.4 門陣列

1.4.5 現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列 (FPGA)

1.4.6 結(jié)構(gòu)化ASIC(無(wú)通道門陣列)

1.5 版圖層和設(shè)計(jì)規(guī)則

1.5.1 版圖層集成電路

1.5.2 設(shè)計(jì)規(guī)則

1.6 目前面臨的問(wèn)題和發(fā)展方向

1.6.1 物理綜合技術(shù)

1.6.2 設(shè)計(jì)重用和片上系統(tǒng)

1.6.3 片上網(wǎng)絡(luò)

1.6.4 FPGA的動(dòng)態(tài)可重構(gòu)和異構(gòu)計(jì)算

1.6.5 演化硬件電路和系統(tǒng)

參考文獻(xiàn)

習(xí)題

第2章 可編程邏輯器件及現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列

2.1 可編程邏輯器件的分類及現(xiàn)狀

2.2 半導(dǎo)體存儲(chǔ)器及其組合邏輯實(shí)現(xiàn)

2.2.1 存儲(chǔ)器件

2.2.2 基于存儲(chǔ)器ROM/RAM的組合邏輯及狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)

2.3 可編程邏輯器件

2.3.1 可編程邏輯陣列

2.3.2 可編程陣列邏輯

2.3.3 復(fù)雜可編程邏輯器件

2.4 現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列

2.4.1 FPGA的典型結(jié)構(gòu)

2.4.2 基于SRAM的FPGA

2.4.3 基于反熔絲多路開關(guān)(MUX)的FPGA

2.4.4 Xilinx和Altera的系列FPGA

2.5 基于Verilog的FPGA設(shè)計(jì)流程

2.5.1 架構(gòu)設(shè)計(jì)

2.5.2 設(shè)計(jì)輸入

2.5.3 RTL設(shè)計(jì)

2.5.4 FPGA綜合

2.5.5 布局布線

2.5.6 仿真與驗(yàn)證

2.5.7 基于ModelSim的設(shè)計(jì)與仿真流程

2.5.8 基于IP的FPGA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.6 ASIC設(shè)計(jì)與FPGA設(shè)計(jì)之間的移植

2.6.1 可供選擇的設(shè)計(jì)方法

2.6.2 FPGA之間的轉(zhuǎn)換

2.6.3 FPGA到ASIC的轉(zhuǎn)換

2.6.4 ASIC到FPGA的轉(zhuǎn)換

2.7 FPGA的安全性設(shè)計(jì)

2.7.1 設(shè)備對(duì)FPGA日益增加的依賴

2.7.2 FPGA的安全設(shè)計(jì)及技術(shù)要點(diǎn)

參考文獻(xiàn)

習(xí)題

第3章 數(shù)字集成電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程

3.1 數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)的基本流程

3.2 需求分析和設(shè)計(jì)規(guī)格書

3.3 算法和架構(gòu)設(shè)計(jì)

3.3.1 算法設(shè)計(jì)

3.3.2 架構(gòu)設(shè)計(jì)

3.4 模塊設(shè)計(jì)、RTL設(shè)計(jì)和可測(cè)性設(shè)計(jì)

3.4.1 模塊設(shè)計(jì)

3.4.2 RTL設(shè)計(jì)

3.4.3 可測(cè)性設(shè)計(jì)

3.5 綜合

3.6 時(shí)序驗(yàn)證

3.6.1 動(dòng)態(tài)時(shí)序仿真和靜態(tài)時(shí)序分析

3.6.2 時(shí)序收斂

3.7 原型驗(yàn)證

3.8 后端設(shè)計(jì)

3.9 CMOS工藝選擇

3.10 封裝

3.11 生產(chǎn)測(cè)試

3.12 集成電路產(chǎn)業(yè)的變革及對(duì)設(shè)計(jì)方法的影響

參考文獻(xiàn)

習(xí)題

第4章 Verilog HDL基礎(chǔ)

4.1 Verilog HDL的基本結(jié)構(gòu)及描述方式

4.1.1 模塊的結(jié)構(gòu)

4.1.2 Verilog中的標(biāo)識(shí)符

4.1.3 Verilog中的端口和內(nèi)部變量的定義

4.1.4 結(jié)構(gòu)定義語(yǔ)句

4.1.5 注釋語(yǔ)句

4.1.6 Verilog原語(yǔ)(Primitives)

4.2 Verilog中的常量、變量和數(shù)據(jù)類型

4.2.1 數(shù)字聲明

4.2.2 常量、變量和運(yùn)算表達(dá)式

4.3 賦值語(yǔ)句

4.3.1 連續(xù)賦值語(yǔ)句

4.3.2 過(guò)程賦值語(yǔ)句

4.3.3 塊語(yǔ)句

4.4 電路功能描述方式

4.4.1 數(shù)據(jù)流描述方式

4.4.2 行為描述方式

4.4.3 結(jié)構(gòu)描述方式

4.4.4 混合描述方式

4.5 門電路的傳輸延遲

4.5.1 慣性延遲

4.5.2 傳輸延遲

4.5.3 模塊路徑延遲

4.5.4 延遲建模的表達(dá)式

4.6 數(shù)字邏輯驗(yàn)證和仿真

4.6.1 數(shù)字邏輯驗(yàn)證的4個(gè)階段

4.6.2 邏輯仿真

4.7 測(cè)試平臺(tái)testbench及仿真設(shè)計(jì)

4.7.1 testbench的概念及結(jié)構(gòu)

4.7.2 testbench的編寫

參考文獻(xiàn)

習(xí)題

第5章 數(shù)字邏輯電路的Verilog RTL建模和設(shè)計(jì)

5.1 數(shù)字系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通路和控制器

5.1.1 數(shù)據(jù)通路

5.1.2 控制部分

5.2 Verilog的寄存器傳輸級(jí)(RTL)設(shè)計(jì)流程

5.2.1 寄存器傳輸級(jí)概念和模型

5.2.2 寄存器傳輸級(jí)的基本特點(diǎn)

5.2.3 寄存器傳輸級(jí)的設(shè)計(jì)步驟

5.2.4 寄存器傳輸級(jí)設(shè)計(jì)與行為級(jí)設(shè)計(jì)的區(qū)別

5.3 基本組合電路設(shè)計(jì)

5.3.1 多路選擇器

5.3.2 譯碼器

5.3.3 行波進(jìn)位加法器和超前進(jìn)位全加器

5.4 基本時(shí)序電路設(shè)計(jì)

5.4.1 存儲(chǔ)元件的基本特點(diǎn)

5.4.2 鎖存器

5.4.3 D觸發(fā)器

5.4.4 計(jì)數(shù)器

5.5 有限狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)

5.5.1 有限狀態(tài)機(jī)的基本概念

5.5.2 狀態(tài)機(jī)的描述和基本語(yǔ)法

5.5.3 狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)流程和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

5.5.4 狀態(tài)機(jī)的描述風(fēng)格

5.5.5 狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)的建模技巧

參考文獻(xiàn)

習(xí)題

第6章 數(shù)字信號(hào)處理器的算法、架構(gòu)及實(shí)現(xiàn)

6.1 數(shù)字信號(hào)處理的算法分析與實(shí)現(xiàn)

6.1.1 算法分解的基礎(chǔ)理論

6.1.2 基本算法分析

6.2 信號(hào)處理器的基本運(yùn)算模型及實(shí)現(xiàn)

6.2.1 加法器、乘法器和延遲單元

6.2.2 積分器和微分器

6.2.3 抽樣和插值濾波器

6.3 數(shù)字濾波器的工作原理及實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)

6.3.1 數(shù)字濾波器的特點(diǎn)

6.3.2 FIR數(shù)字濾波器的工作原理

6.3.3 FIR濾波器技術(shù)參數(shù)及設(shè)計(jì)步驟

6.3.4 FIR濾波器的設(shè)計(jì)方案

6.3.5 FIR濾波器的一般實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)

6.3.6 FIR濾波器的抽頭系數(shù)編碼

6.4 FIR數(shù)字濾波器的Verilog描述及實(shí)現(xiàn)

6.4.1 數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程

6.4.2 FIR濾波器的Verilog設(shè)計(jì)舉例

6.4.3 數(shù)字相關(guān)器的Verilog設(shè)計(jì)舉例

6.5 數(shù)字信號(hào)處理器的有限字長(zhǎng) 效應(yīng)

6.5.1 數(shù)字信號(hào)處理器的主要誤差源

6.5.2 有限字長(zhǎng)的影響

6.5.3 減緩舍入誤差的措施

參考文獻(xiàn)

習(xí)題

第7章 可測(cè)性設(shè)計(jì)

7.1 測(cè)試和可測(cè)性設(shè)計(jì)的基本概念

7.1.1 故障測(cè)試基本概念和過(guò)程

7.1.2 自動(dòng)測(cè)試設(shè)備

7.2 故障建模及ATPG原理

7.2.1 故障建模的基本概念

7.2.2 數(shù)字邏輯單元中的常見故障模型

7.2.3 存儲(chǔ)器的故障模型

7.2.4 故障測(cè)試覆蓋率和成品率

7.2.5 ATPG的工作原理

7.2.6 ATPG的設(shè)計(jì)流程和工具

7.3 可測(cè)性設(shè)計(jì)

7.3.1 電路的可測(cè)性

7.3.2 常用的可測(cè)性設(shè)計(jì)方案

7.3.3 可測(cè)性設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)和不足

7.4 掃描測(cè)試

7.4.1 掃描測(cè)試原理

7.4.2 掃描測(cè)試的可測(cè)性設(shè)計(jì)

7.5 內(nèi)建自測(cè)試

7.5.1 內(nèi)建自測(cè)試的基本概念

7.5.2 存儲(chǔ)器的內(nèi)建自測(cè)試

7.6 邊界掃描法

7.6.1 邊界掃描法的基本結(jié)構(gòu)

7.6.2 JTAG和IEEE 1149.1標(biāo)準(zhǔn)

7.6.3 邊界掃描設(shè)計(jì)流程

參考文獻(xiàn)

習(xí)題

第8章 物理設(shè)計(jì)

8.1 數(shù)字集成電路的后端設(shè)計(jì)

8.1.1 數(shù)字集成電路的前端設(shè)計(jì)和后端設(shè)計(jì)

8.1.2 數(shù)字集成電路的前端設(shè)計(jì)

8.1.3 數(shù)字集成電路的后端設(shè)計(jì)

8.2 半導(dǎo)體制造工藝簡(jiǎn)介

8.2.1 單晶硅和多晶硅

8.2.2 氧化工藝

8.2.3 摻雜工藝

8.2.4 掩模的制版工藝

8.2.5 光刻工藝

8.2.6 金屬化工藝

8.3 版圖設(shè)計(jì)規(guī)則

8.3.1 版圖設(shè)計(jì)規(guī)則

8.3.2 版圖設(shè)計(jì)規(guī)則的幾何約束

8.4 版圖設(shè)計(jì)

8.4.1 布局規(guī)劃

8.4.2 布線

8.4.3 寄生參數(shù)提取

8.5 版圖后驗(yàn)證

8.5.1 設(shè)計(jì)規(guī)則檢查(DRC)

8.5.2 版圖與原理圖的一致性檢查

8.5.3 版圖后時(shí)序分析(后仿真)

8.5.4 ECO技術(shù)

8.5.5 噪聲、VDD壓降和電遷移分析

8.5.6 功耗分析

8.6 數(shù)據(jù)交換及檢查

8.6.1 數(shù)據(jù)交換

8.6.2 檢查內(nèi)容及方法

8.7 封裝

8.7.1 封裝的基本功能

8.7.2 常見的封裝類型

8.7.3 系統(tǒng)級(jí)封裝技術(shù)

參考文獻(xiàn)

習(xí)題

第9章 仿真驗(yàn)證和時(shí)序分析

9.1 仿真類型

9.2 綜合后的時(shí)序仿真與驗(yàn)證

9.2.1 動(dòng)態(tài)時(shí)序分析

9.2.2 靜態(tài)時(shí)序分析

9.2.3 影響時(shí)序的因素

9.3 時(shí)序規(guī)范和用于時(shí)序驗(yàn)證的Verilog系統(tǒng)任務(wù)

9.3.1 時(shí)序規(guī)范

9.3.2 時(shí)序檢查驗(yàn)證

9.4 延遲反標(biāo)注

9.4.1 Verilog中的sdf

9.4.2 在ASIC設(shè)計(jì)流程中使用sdf

9.5 ASIC中時(shí)序違約的消除

9.5.1 消除時(shí)序違約的可選方案

9.5.2 利用緩沖器插入技術(shù)減少信號(hào)延遲

參考文獻(xiàn)

習(xí)題

第10章 低功耗設(shè)計(jì)

10.1 低功耗設(shè)計(jì)的意義

10.1.1 功耗問(wèn)題的嚴(yán)重性

10.1.2 低功耗設(shè)計(jì)的意義

10.2 低功耗設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

10.2.1 降低動(dòng)態(tài)功耗技術(shù)趨勢(shì)

10.2.2 降低靜態(tài)功耗技術(shù)趨勢(shì)

10.2.3 低功耗體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的趨勢(shì)

10.3 在各設(shè)計(jì)抽象層次降低功耗

10.3.1 降低動(dòng)態(tài)功耗技術(shù)

10.3.2 降低靜態(tài)功耗技術(shù)

10.4 系統(tǒng)級(jí)低功耗技術(shù)

10.4.1 硬件/軟件劃分

10.4.2 低功耗軟件和處理器

10.5 寄存器傳輸級(jí)的低功耗設(shè)計(jì)

10.5.1 并行處理和流水線

10.5.2 幾種常見的RTL設(shè)計(jì)描述方法

10.6 未來(lái)超低功耗設(shè)計(jì)的展望

10.6.1 亞閾區(qū)電路

10.6.2 容錯(cuò)設(shè)計(jì)

10.6.3 全局異步和局部同步設(shè)計(jì)

10.6.4 柵感應(yīng)泄漏抑制方法

參考文獻(xiàn)

習(xí)題