目录 1
第1章 设计过程概述 1
1.1 集成电路设计方法和工具的变革 1
1.2 设计系统的结构框架 3
1.3 “自顶向下”与“由底向上”设计步骤 4
1.4 典型的设计流程 5
1.5 深亚微米电路设计对设计流程的影响 7
1.6 ASIC及其分类 9
1.7 不同设计方法的特点 10
第2章 各种设计方法 14
2.1 全定制设计方法 14
2.2 半定制设计方法 14
2.2.1 有通道门阵列法 14
2.2.2 门海法 23
2.3 定制设计方法 27
2.3.1 标准单元法 27
2.4.1 PLD的结构与分类 34
2.4 可编程逻辑器件设计方法 34
2.3.2 通用单元法 34
2.4.2 PLD的符号 36
2.4.3 PAL 37
2.4.4 GAL 40
2.4.5 高密度PLD 42
2.4.6 在系统内编程的PLD 45
2.5 逻辑单元阵列设计方法 46
2.5.1 LCA的结构与特点 46
2.4.7 设计流程 46
2.5.2 可配置逻辑功能块 47
2.5.3 输入／输出功能块 48
2.5.4 可编程的内部连线资源 49
2.5.5 配置用存储器 49
2.5.6 设计流程 50
2.5.7 编程 51
第3章 硬件描述语言VHDL 57
3.1 硬件描述语言的特点 57
3.2.2 实体构造 58
3.2.1 实体说明 58
3.2 VHDL中的设计实体 58
3.3 VHDL中的对象和数据类型 62
3.3.1 数的类型和它的字面值 62
3.3.2 数据类型 63
3.3.3 对象的说明 64
3.3.4 VHDL中数的运算 65
3.4 行为描述 66
3.4.3 并行信号赋值语句 67
3.4.2 并发进程 67
3.4.1 对象的赋值 67
3.4.4 进程语句 70
3.4.5 顺序赋值语句 71
3.4.6 顺序控制 72
3.4.7 断言语句 74
3.4.8 子程序 76
3.5 结构描述 78
3.5.1 元件和例元 79
3.5.2 规则结构 80
3.5.3 参数化设计 81
3.5.4 结构与行为混合描述 82
3.6 设计共享 83
3.6.1 程序包 83
3.6.2 库 84
3.6.3 元件配置 85
第4章 逻辑综合 89
4.1 逻辑综合的作用 89
4.2 逻辑函数与多维体表示 89
4.2.2 三种输入集合 90
4.2.1 逻辑函数的真值表表示 90
4.2.3 逻辑多维空间 92
4.2.4 多维体与布尔表达式 93
4.2.5 逻辑函数的覆盖 94
4.3 逻辑多维空间的基本运算 95
4.3.1 包含与吸收 95
4.3.2 相交与交积 96
4.3.3 相容与星积 97
4.3.4 求补和锐积 98
4.4.1 逻辑综合的基本思路 100
4.4 组合逻辑的综合 100
4.4.2 质蕴涵体集合的获得 101
4.4.3 覆盖的最小化 105
第5章 逻辑模拟 109
5.1 逻辑模拟的作用 109
5.2 逻辑模型 109
5.2.1 逻辑信号值 110
5.2.3 基本逻辑元件 111
5.2.2 逻辑求值 111
5.2.4 信号延迟 113
5.2.5 逻辑信号强度 114
5.3 逻辑模拟算法 116
5.3.1 编排级数法 117
5.3.2 事件驱动法 117
5.3.3 逻辑模拟器内部数据表格 120
第6章 电路模拟 123
6.1 电路分析的作用 123
6.2 SPICE2的功能 124
6.3 SPICE2使用举例 126
6.4 SPICE2的结构 128
6.5 SPICE2的流程 129
6.6 动态存储与存放格式 131
6.7 建立电路方程 136
6.8 求解方法 141
6.8.1 线性电路的直流分析 142
6.8.2 非线性电路的直流分析 144
6.8.4 瞬态分析 146
6.8.3 交流分析 146
6.8.5 收敛问题 154
第7章 SPICE中的器件模型 157
7.1 对器件模型的要求 157
7.2 二极管模型 157
7.3 双极型晶体管模型 161
7.4 结型场效应晶体管模型 171
7.5 MOS场效应晶体管模型 174
7.5.1 MOS1模型 175
7.5.2 MOS2模型 177
7.5.3 MOS3模型 181
7.5.4 电容模型 184
7.5.5 小信号模型 187
7.5.6 串联电阻的影响 189
7.6 BSIM短沟道MOS管模型 190
7.6.1 BSIM1模型 190
7.6.2 BSIM2模型 195
7.6.3 BSIM3模型 201
7.7 器件模型参数的提取 221
8.1 器件模拟的作用 229
第8章 器件模拟 229
8.2 一维器件模拟 230
8.3 二维器件模拟 239
8.4 器件模拟程序应用举例 254
第9章 工艺模拟 257
9.1 工艺模拟的作用 257
9.2 工艺模拟的求解方法 258
9.3 工艺模拟程序中的工艺模型 263
9.4 工艺模拟程序的应用举例 277
10.1.1 版图中的图素与分层 280
第10章 计算机辅助版图设计与验证 280
10.1 版图的基本概念 280
10.1.2 版图单元与版图的层次化结构 281
10.1.3 版图上的注释 281
10.1.4 版图的工艺 282
10.1.5 版图单元库 283
10.1.6 版图数据交换文件 283
10.2 版图的交互编辑 284
10.2.1 基本的图形操作 284
10.2.2 层次化的图形操作 287
10.2.3 图形编辑的环境设置 288
10.3 版图验证 289
10.3.1 版图的电学结构 289
10.3.2 设计规则检查 290
10.3.3 版图的电学验证 293
10.4 掩膜生成 295
参考文献 297
附录Ⅰ 算法基础 300
附录Ⅱ CIF格式 310