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内容简介

本书涵盖数字集成电路和专用集成电路设计的基本流程和主要设计方法，共8章，主要内容包括：集成电路发展趋势及专用集成电路基本设计方法、集成电路工艺基础及版图、MOS晶体管与电路设计基础、CMOS数字集成电路常用基本电路、半定制电路设计、全定制电路设计、集成电路的测试技术、集成电路的模拟与验证技术等，每章后附习题与思考题。提供电子课件和习题参考答案。

作者简介

朱恩，东南大学教授、博士生导师，陈莹梅，东南大学大学教授、博士生导师。两位作者都有丰富的科研和教学经验，集成电路设计方向。

目录

目 录
第1章 概论 1
1．1 集成电路工艺发展趋势 1
1．1．1 特征尺寸的发展 1
1．1．2 晶圆尺寸 2
1．1．3 铜导线 3
1．1．4 新型器件不断涌现 3
1．1．5 新材料新工艺的不断应用 4
1．2 专用集成电路基本设计方法 5
1．3 ASIC设计涉及的主要问题 6
1．3．1 设计过程集成化和自动化 6
1．3．2 可测试性设计问题 7
1．3．3 成本问题 7
习题 7
第2章 集成电路工艺基础及版图 8
2．1 引言 8
2．2 集成电路制造基础 8
2．2．1 氧化工艺 9
2．2．2 光刻工艺 9
2．2．3 掺杂工艺 10
2．2．4 金属化工艺 11
2．3 CMOS电路加工工艺 12
2．4 设计规则与工艺参数 20
2．4．1 设计规则的内容与作用 20
2．4．2 设计规则的描述 21
2．5 电学参数 27
2．5．1 分布电阻 27
2．5．2 分布电容 29
习题 32
第3章 MOS晶体管与电路设计基础 34
3．1 MOS晶体管的基本模型 34
3．1．1 NMOS管的I～V特性 34
3．1．2 PMOS管的I～V特性 36
3．2 CMOS反相器直流特性 37
3．3 信号传输延迟 39
3．3．1 CMOS反相器的延迟时间 39
3．3．2 连线延迟 44
3．3．3 电路扇出延迟 45
3．3．4 大电容负载驱动电路 47
3．4 功耗 52
3．4．1 金属导线宽度的确定 53
3．4．2 CMOS功耗 53
习题 55
第4章 CMOS数字集成电路常用基本电路 57
4．1 组合逻辑 57
4．1．1 CMOS组合逻辑的一般结构 57
4．1．2 CMOS组合逻辑的几种基本门 59
4．1．3 CMOS传输门 64
4．2 时序逻辑 68
4．3 动态逻辑电路 70
4．3．1 动态存储电路 70
4．3．2 简单移位寄存器 72
4．3．3 预充电逻辑 75
4．3．4 多米诺CMOS逻辑 78
4．3．5 多米诺CMOS逻辑的改进电路――TSPC逻辑电路 81
4．4 存储电路 84
习题 86
第5章 半定制电路设计 88
5．1 引言 88
5．2 门阵列设计 90
5．2．1 门阵列母片结构 91
5．2．2 门阵列基样元的 92
5．3 标准单元设计 93
5．3．1 标准单元库 94
5．3．2 标准单元设计流程 94
5．3．3 标准单元设计中的EDA工具 95
5．4 可编程逻辑器件设计 96
5．4．1 可编程器件的编程原理 97
5．4．2 典型的PLD器件 98
5．5 FPGA设计 105
5．5．1 Xilinx FPGA的结构和工作原理 106
5．5．2 Xilinx FPGA的设计流程 111
习题 112
第6章 全定制电路设计 114
6．1 全定制电路设计与半定制电路设计的主要区别 114
6．2 全定制电路的结构化设计特征 115
6．2．1 层次性 115
6．2．2 模块性 116
6．2．3 规则性 117
6．2．4 局部性 117
6．2．5 手工参与 118
6．3 全定制电路的阵列逻辑设计形式 118
6．3．1 Weinberger阵列结构与栅列阵版图 119
6．3．2 存储器结构 120
6．4 全定制电路设计举例――加法器设计 129
6．4．1 单位加法器 129
6．4．2 多位加法器 130
6．5 单元在全定制设计中的作用与单元设计 132
习题 133
第7章 集成电路的测试技术 134
7．1 测试的重要性和基本方法 134
7．2 故障模型 135
7．2．1 固定型故障 136
7．2．2 短路和开路故障 136
7．2．3 桥接故障 137
7．2．4 存储器故障 137
7．2．5 其他类型故障 137
7．3 测试向量生成 138
7．4 可测性设计 141
7．4．1 扫描路径法 142
7．4．2 内建自测试（BIST） 145
7．4．3 边界扫描测试 147
习题 151
第8章 集成电路的模拟与验证技术 153
8．1 设计模拟与验证的意义 153
8．2 电路模拟 154
8．3 逻辑模拟与时序模拟 160
8．3．1 逻辑模拟 160
8．3．2 时序模拟 160
8．3．3 建立时间与保持时间 161
8．3．4 时钟周期 162
8．4 定时分析 163
8．4．1 定时分析原理 163
8．4．2 定时分析举例 165
8．5 电路验证 166
8．5．1 版图验证系统的发展 167
8．5．2 几何图形运算 168
8．5．3 设计规则检查（DRC） 169
8．5．4 电路网表提取（NPE） 171
8．5．5 版图参数提取方法 172
8．5．6 电学规则检查（ERC） 175
8．5．7 版图与原理图一致性检查 175
8．5．8 逻辑提取 178
8．5．9 深亚微米版图的物理验证 179
8．6 逻辑综合技术 180
8．6．1 逻辑综合的原理 182
8．6．2 逻辑综合流程 182
习题 184
参考文献 185

前言/序言

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