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第一章 绪论 1

1.1 微电子技术的发展历程 1

1.2 集成电路分类 3

1.3 微电子技术的应用与市场 4

1.4 微电子技术的未来及其他器件 5

第二章 CMOS工艺及版图 6

2.1 集成电路的生产过程 6

2.2 半导体工艺 13

2.2.1 NMOS工艺 14

2.2.2 CMOS工艺 18

2.2.3 实际工艺的考虑 19

2.3 ASIC的版图设计实现方法 22

2.3.1 定制设计方法 23

2.3.2 半定制设计方法 24

2.3.3 定制设计方法 27

习题 30

第三章 模拟集成电路基础 32

3.1 模拟集成电路的基本单元 33

3.1.1 MOS差分放大器 33

3.1.2 MOS恒流源 34

3.1.3 MOS基准电压源 35

3.1.4 CMOS有源负载增益级 36

3.2 MOS模拟电路的基本模块设计 37

3.2.1 CMOS运算放大器 37

3.2.2 集成电压比较器 39

3.2.3 D/A转换器 40

3.2.4 A/D转换器 42

3.2.5 滤波器 44

3.3 集成电路模拟 46

3.3.1 SPICE 47

3.3.2 PSPICE简介 47

3.3.3 PSPICE的使用 48

3.3.4 PSPICE模拟实例 54

习题 56

第四章 集成电路数字基本单元 60

4.1 数字电路的基本单元设计 60

4.1.1 与非门、或非门、非门 60

4.1.2 与或非、或与非门 61

4.1 3 三态门、传输门、异或门 62

4.1.4 D触发器 63

4.1.5 多路选择器 64

4.1.6 半加器和全加器 65

4.1.7 通用输入／输出单元 66

4.2 数字电路的基本模块设计 67

4.2.1 码制转换电路的设计 68

4.2.2 比较器电路的设计 69

4.2.3 查表电路的设计 70

4.2.4 乘法电路的设计 71

4.2.5 平方电路的设计 72

习题 74

第五章 存储器 76

5.1 概述 76

5.1.1 存储器的分类 76

5.1.2 存储器的层次结构 78

5.2 主存储器 79

5.2.1 概述 79

5.2.2 半导体存储芯片简介 80

5.2.3 随机存取存储器（RAM） 82

5.2.4 只读存储器 89

5.2.5 存储器与CPU的连接 91

5.2.6 提高访存速度的措施 92

5.3 高速缓冲存储器 95

5.3.1 概述 95

5.3.2 Cache——主存地址映象 98

5.3.3 替换算法 102

习题 102

第六章 硬件描述语言 105

6.1 VHDL程序的基本结构 106

6.1.1 VHDL程序的基本单元与构成 106

6.1.2 包（Package）、库（Library）和配置（Configuration） 112

6.1.3 设计实例 117

6.2 VHDL语言的基本数据类型和操作符 120

6.2.1 VHDL语言的对象和分类 120

6.2.2 数据类型 121

6.2.3 VHDL语言的运算操作符 124

6.3 VHDL结构体的描述方式 125

6.3.1 顺序描述语句（Sequential Statement） 125

6.3.2 并发描述语句（Concurrent Statement） 128

6.4 VHDL应用实例 132

6.5 VHDL文本输入设计方法初步 136

习题 145

第七章 器件编程 151

7.1 可编程只读存储器 151

7.1.1 PROM 151

7.1.2 EPROM(Erasable Programmable ROM) 152

7.1.3 EEPROM 153

7.2 可编程逻辑器件 153

7.2.1 可编程逻辑阵列PLA 153

7.2.2 可编程阵列逻辑PAL 155

7.2.3 通用阵列逻辑GAL 155

7.3 现场可编程门阵列 155

7.3.1 FPGA的结构 156

7.3.2 FPGA的优点 157

7.3.3 FPGA系统操作实例 159

习题 161

第八章 EDA技术 163

8.1 EDA技术概述 163

8.1.1 EDA技术的基本特征 164

8.1.2 EDA常用软件 165

8.1.3 EDA的应用 168

8.1.4 EDA技术的发展趋势 169

8.2 EDA发展历程 170

8.3 EDA设计方法 171

8.3.1 “自顶向下”的设计方法 171

8.3.2 ASIC设计 171

8.3.3 系统框架结构 172

8.4 EDA技术的基本设计方法 172

8.4.1 电路级设计 172

8.4.2 系统级设计 173

8.5 EDA软件的安装及使用 174

8.5.1 Modelsim安装步骤 174

8.5.2 配置Modelsim Se v6.0的环境变量： 176

8.5.3 Modelsim仿真的基本步骤 177

8.5.4 Leonardo Spectrum安装及使用指南 179

习题 183

第九章 专用集成电路测试 185

9.1 功能测试 185

9.2 故障测试 187

9.2.1 故障字典 187

9.2.2 测试向量集及其提取 188

9.2.3 故障覆盖率 189

9.2.4 电路的可测性分析 189

9.3 电路的可测性设计 191

9.4 集成电路测试技术新热点 192

9.4.1 对软错误等新故障模型的研究 193

9.4.2 对系统芯片测试技术的研究 193

9.4.3 对测试压缩技术和新型扫描结构的研究 194

9.4.4 对超多核测试和可靠性设计的研究 195

第十章 片上系统 197

10.1 概述 197

10.2 概念及SoC设计流程 198

10.3 SoC所涉及的关键技术 199

10.4 IP芯核 200

10.5 系统级芯片特点 201

10.6 SOC技术的展望及设计问题 201

10.6.1 SOC技术展望 201

10.6.2 SOC设计问题 203

附录1 半导体集成电路型号命名法 207

附录2 集成电路应用常识 210

附录3 集成电路基本知识 215

参考文献 218