VLSI设计导论PDF电子书下载

第一章 概论 1

1.1 集成电路发展趋势 1

1.1.1 发展规模与VLSI定义 1

目录 1

1.1.2 VLSI设计中的主要问题 2

1.2 VLSI的层次式设计 4

1.2.1 VLSI设计一般形式 4

1.2.2 单元电路层次式设计 6

1.3 VLSI设计描述 8

1.3.1 行为描述 9

1.3.2 结构描述 10

1.3.3 几何描述 12

习题与思考题 15

2.1 引言 17

第二章 集成电路工艺基础及版图 17

2.2 集成电路制造基础 18

2.2.1 氧化工艺 18

2.2.2 光刻工艺 18

2.2.3 掺杂工艺 20

2.2.4 金属化工艺 20

2.3 CMOS电路加工工艺 21

2.4 设计规则与工艺参数 26

2.4.1 设计规则的内容与作用 26

2.4.2 设计规则的描述 26

2.4.3 参数化表示 30

2.5 电学参数 33

2.5.1 分布电阻 33

2.5.2 分布电容 36

习题与思考题 39

第三章 MOS晶体管与电路设计基础 40

3.1 MOS晶体管 40

3.1.1 NMOS管I-V特性 40

3.1.2 PMOS管I-V特性 42

3.2 MOS晶体管开关 43

3.3 CMOS反相器直流特性 44

3.4 CMOS基本门 47

3.4.1 与非门 47

3.4.2 或非门 48

3.4.3 CMOS传输门 50

3.5 信号传输延迟 51

3.5.1 CMOS反相器延迟时间 51

3.5.2 连线延迟 55

3.5.3 电路扇出延迟 57

3.5.4 大电容负载驱动电路 58

3.6 功耗 61

3.6.1 金属导线宽度的确定 61

3.6.2 CMOS功耗 61

习题与思考题 63

第四章 半定制电路 65

4.1 引言 65

4.2 门阵列设计方法 66

4.2.1 门阵列母片结构 67

4.2.2 单元结构 68

4.2.3 门阵列设计流程 74

4.3 标准单元设计 75

4.3.1 标准单元库 75

4.4.1 概述 78

4.4.2 可编程逻辑器件编程原理 78

4.4 可编程逻辑器件设计 78

4.3.2 标准单元设计流程 78

4.4.3 典型PLD器件结构 80

4.4.4 PLD器件设计过程 87

4.5 可编程门阵列设计 92

4.5.1 概述 92

4.5.2 Xilinx公司的PGA设计 92

4.5.3 Altera公司的FPGA 104

习题与思考题 109

第五章 全定制电路设计 111

5.1 全定制设计与半定制设计的主要区别 111

5.2 全定制电路的结构化设计特征 112

5.3 全定制电路的阵列逻辑设计形式 114

5.3.1 Weinberger阵列结构与栅列阵版图 114

5.3.2 PLA结构 117

5.3.3 存储器结构 121

5.4 单元在全定制设计中的作用与单元设计 125

习题与思考题 126

第六章 可测试性结构设计 128

6.1 VLSI可测试设计的重要意义 128

6.2 测试基础 128

6.2.1 故障模型 128

6.2.2 可测试性分析 130

6.2.3 故障模拟与测试向量生成 132

6.3 可测试性结构设计 133

6.3.1 分块测试 133

6.3.2 扫描测试设计 134

6.4 内含测试与自测试 137

6.5 标准化测试体系结构设计方法——JTAG法 141

习题与思考题 144

7.2 MOS时钟电路 145

第七章 CMOS电路与子系统设计 145

7.1 引言 145

7.3 双相时钟MOS存储器电路 147

7.4 简单移位寄存器 149

7.5 时钟CMOS逻辑 151

7.5.1 C2MOS 151

7.5.2 预充电逻辑 152

7.5.3 多米诺CMOS 156

7.6 寄存器存储电路 158

7.7 组合逻辑 159

7.8 微码控制器 160

7.8.1 数据路径 160

7.8.2 桶形移位器 161

7.8.3 算术逻辑单元 163

习题与思考题 164

8.1 设计验证与自动化的意义 166

第八章 设计验证与自动化 166

8.2 电路模拟 167

8.3 逻辑模拟与时序模拟 171

8.4 开关级模拟 174

8.5 定时分析 178

8.6 寄存器传输级模拟 179

8.6.1 寄存器传输语言描述示例 180

8.6.2 ISPS描述与模拟 181

8.7 VHDL语言 183

8.8 逻辑综合与硅编译 187

8.8.1 逻辑综合 188

8.8.2 硅编译 189

第八章 习题与思考题 193

附录 194

参考文献 195