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集成電路設計實踐:工具、方法與應用 版權信息
- ISBN：9787302668619
- 條形碼：9787302668619 ; 978-7-302-66861-9
- 裝幀：70g膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
集成電路設計實踐:工具、方法與應用 本書特色
本書系統闡述模擬集成電路和數字集成電路的設計技術和集成電路EDA工具的使用流程。本書全面介紹基于SPICE仿真器的主流集成電路仿真方法，討論集成電路的版圖設計與驗證技術，并詳細說明HDL描述、仿真、邏輯綜合、形式驗證、布局布線、時序分析、物理驗證等設計技術。同時，書中提供了豐富的模擬集成電路與數字集成電路設計實例，系統講述了模擬集成電路和數字集成電路的EDA工具及仿真、分析與設計技術。書中的很多設計實例都出自實際工程項目，具有很好的借鑒意義。 內容豐富：涵蓋模擬集成電路和數字集成電路EDA工具及相關設計技術，包含完整的集成電路設計流程。 循序漸進：按照集成電路的設計層次，從基本的電路元器件逐漸過渡到系統級的仿真設計與實現。 易教易學：避免繁雜的EDA功能介紹，提供豐富的設計實例，幫助初學者快速上手，掌握集成電路設計的工具流程和設計方法。 貼近實踐：從集成電路設計者的角度，闡述EDA工具的使用，并介紹相關設計方法，給出了一些工程應用實例，尤其是基于RISC-V處理器的數字SoC實例，真實展示了實際的芯片設計項目，具有借鑒意義。 哈爾濱工業大學集成電路核心課程教材！入選教育部高等學校電子信息類專業教學指導委員會規劃教材！配套提供教學課件、教學大綱、設計資源、拓展實例！ 伴隨著我國集成電路的產業的升級，集成電路人才的作用愈發體現，當前我國集成電路人才缺口更加嚴重。對于具有實踐能力的集成電路電路設計人員的需要愈發迫切。本教材正是適應這種需求，應該是微電子、集成電路領域的暢銷著作，可以由出版社擬宣傳詞。
集成電路設計實踐:工具、方法與應用 內容簡介
"本書全面地介紹了國際主流EDA工具使用技術，系統地闡述了包括模擬集成電路電路和數字集成電路的EDA工具流程及設計技術。介紹了SPICE的仿真基礎，分別闡述了基于HSPICE和SPECTRE的兩大SPICE仿真器的集成電路仿真方法。討論集成電路的版圖設計與驗證EDA工具的使用方法以及版圖相關的設計技術。闡述了ASIC設計方法學以及數字集成電路的EDA工具流程，分別說明了HDL描述及仿真、邏輯綜合、形式驗證、布局布線、時序分析、物理驗證等設計技術以及EDA工具使用方法。同時結合實踐，分別針對模擬集成電路實例以及數字集成電路實例，系統的講述模擬集成電路和數字集成電路的EDA工具使用以及仿真、分析及設計技術。 本書可以作為高等院校電子信息類、微電子及集成電路專業本科生和研究生教材，也可作為相關領域工程師的參考用書。。"
集成電路設計實踐:工具、方法與應用 目錄
第1章 緒論…………………………………………………………………………………… 1
1.1 模擬電路與數字電路 ……………………………………………………………… 1
1.2 電路抽象層次 ……………………………………………………………………… 1
1.3 集成電路分析與設計 ……………………………………………………………… 3
1.4 集成電路設計自動化技術的發展 ………………………………………………… 6
1.5 集成電路設計方法 ………………………………………………………………… 7
1.5.1 全定制設計方法…………………………………………………………… 7
1.5.2 門陣列設計方法…………………………………………………………… 7
1.5.3 標準單元設計方法………………………………………………………… 8
1.5.4 宏模塊設計方法 ………………………………………………………… 10
1.5.5 可編程邏輯器件方法 …………………………………………………… 10
1.6 本章小結…………………………………………………………………………… 12
第2章 SPICE仿真基礎 …………………………………………………………………… 13
2.1 SPICE 描述基本組成 …………………………………………………………… 13
2.2 SPICE 電路描述 ………………………………………………………………… 16
2.2.1 通用元器件描述 ………………………………………………………… 16
2.2.2 電壓源和電流源描述 …………………………………………………… 19
2.2.3 半導體器件描述 ………………………………………………………… 24
2.2.4 子電路描述 ……………………………………………………………… 29
2.2.5 參數描述 ………………………………………………………………… 29
2.2.6 電路包含描述 …………………………………………………………… 30
2.3 SPICE 分析語句 ………………………………………………………………… 31
2.3.1 直流工作點分析 ………………………………………………………… 31
2.3.2 直流掃描分析 …………………………………………………………… 31
2.3.3 交流小信號分析 ………………………………………………………… 31
2.3.4 瞬態分析 ………………………………………………………………… 32
2.3.5 零極點分析 ……………………………………………………………… 32
2.3.6 噪聲分析 ………………………………………………………………… 33
2.3.7 傳遞函數分析 …………………………………………………………… 33
2.3.8 靈敏度分析 ……………………………………………………………… 33
2.3.9 傅里葉分析 ……………………………………………………………… 34
2.4 SPICE 控制選項 ………………………………………………………………… 34
2.4.1 控制參數選項 …………………………………………………………… 34
2.4.2 初始化條件 ……………………………………………………………… 35
2.4.3 輸出控制 ………………………………………………………………… 36
2.5 本章小結…………………………………………………………………………… 37 _x00B_第3章 基于HSPICE的集成電路仿真 …………………………………………………… 38
3.1 流程及規則簡介…………………………………………………………………… 38
3.2 HSPICE 工具的使用……………………………………………………………… 39
3.3 HSPICE 基本電路分析…………………………………………………………… 41
3.3.1 直流仿真分析 …………………………………………………………… 41
3.3.2 交流仿真分析 …………………………………………………………… 46
3.3.3 瞬態仿真分析 …………………………………………………………… 47
3.4 HSPICE 電路分析進階…………………………………………………………… 49
3.4.1 噪聲仿真分析 …………………………………………………………… 49
3.4.2 零極點仿真分析 ………………………………………………………… 51
3.4.3 傳遞函數仿真分析 ……………………………………………………… 52
3.4.4 靈敏度仿真分析 ………………………………………………………… 54
3.4.5 參數掃描仿真分析 ……………………………………………………… 55
3.4.6 工藝角仿真分析 ………………………………………………………… 59
3.5 本章小結…………………………………………………………………………… 60
第4章 基于SPECTRE的集成電路仿真 ………………………………………………… 61
4.1 SPECTRE 工具的使用 …………………………………………………………… 61
4.2 SPECTRE 基本電路分析 ………………………………………………………… 73
4.2.1 直流仿真分析 …………………………………………………………… 74
4.2.2 交流仿真分析 …………………………………………………………… 76
4.2.3 瞬態仿真分析 …………………………………………………………… 79
4.3 SPECTRE 電路分析進階 ………………………………………………………… 80
4.3.1 噪聲仿真分析 …………………………………………………………… 80
4.3.2 零極點仿真分析 ………………………………………………………… 83
4.3.3 傳遞函數仿真分析 ……………………………………………………… 85
4.3.4 靈敏度仿真分析 ………………………………………………………… 87
4.3.5 參數掃描仿真分析 ……………………………………………………… 88
4.3.6 工藝角仿真分析 ………………………………………………………… 90
4.3.7 蒙特卡羅仿真分析 ……………………………………………………… 95
4.4 本章小結…………………………………………………………………………… 98
第5章 版圖設計 …………………………………………………………………………… 99
5.1 版圖概述…………………………………………………………………………… 99
5.2 版圖設計工具的使用 …………………………………………………………… 101
5.3 基本版圖設計 …………………………………………………………………… 104
5.4 版圖設計文件導出 ……………………………………………………………… 110
5.5 本章小結 ………………………………………………………………………… 113
第6章 版圖驗證…………………………………………………………………………… 114
6.1 設計規則檢查 …………………………………………………………………… 115
6.2 版圖電路圖一致性檢查 ………………………………………………………… 118
6.3 版圖寄生參數提取 ……………………………………………………………… 121
6.3.1 PEX 基本設置 ………………………………………………………… 121
6.3.2 SPICE 網表格式 ……………………………………………………… 124
6.3.3 映射電路圖……………………………………………………………… 125
6.4 版圖后仿真 ……………………………………………………………………… 128
6.4.1 采用 SPICE 網表描述的后仿真 ……………………………………… 128
6.4.2 映射為電路圖的后仿真………………………………………………… 132
6.5 本章小結 ………………………………………………………………………… 139
第7章 模擬集成電路設計實例…………………………………………………………… 140
7.1 放大器的電路設計與仿真分析 ………………………………………………… 140
7.1.1 放大器電路……………………………………………………………… 140
7.1.2 放大器電路的基本仿真………………………………………………… 146
7.1.3 放大器電路的測量仿真技術…………………………………………… 161
7.2 放大器的版圖設計與驗證 ……………………………………………………… 174
7.2.1 版圖設計………………………………………………………………… 174
7.2.2 版圖驗證………………………………………………………………… 178
7.2.3 版圖后仿真……………………………………………………………… 183
7.3 本章小結 ………………………………………………………………………… 187
第8章 HDL描述及仿真 ………………………………………………………………… 188
8.1 可綜合 VerilogHDL …………………………………………………………… 188
8.2 Testbench驗證平臺 …………………………………………………………… 203
8.3 VCS仿真工具 …………………………………………………………………… 212
8.4 Verdi調試工具 ………………………………………………………………… 214
8.5 前仿真 …………………………………………………………………………… 219
8.6 后仿真 …………………………………………………………………………… 223
8.7 本章小結 ………………………………………………………………………… 224
第9章 邏輯綜合…………………………………………………………………………… 225
9.1 DC 綜合工具簡介 ……………………………………………………………… 225
9.1.1 用戶啟動文件與工藝庫設置…………………………………………… 225
9.1.2 設計對象………………………………………………………………… 230
9.1.3 變量、屬性與尋找設計對象 …………………………………………… 231
9.1.4 編譯器指示語句………………………………………………………… 231
9.2 設計入口 ………………………………………………………………………… 232
9.2.1 軟件啟動………………………………………………………………… 233
9.2.2 設計讀入………………………………………………………………… 233
9.2.3 鏈接……………………………………………………………………… 238
9.2.4 實例唯一化……………………………………………………………… 239
9.3 設計環境 ………………………………………………………………………… 240
9.3.1 設置電路的工作條件…………………………………………………… 240
9.3.2 設置連線負載…………………………………………………………… 242
9.3.3 設置輸出負載…………………………………………………………… 244
9.3.4 設置輸入驅動…………………………………………………………… 246
9.4 設計約束 ………………………………………………………………………… 248
9.4.1 時序電路的延時約束…………………………………………………… 249
9.4.2 組合電路的延時約束…………………………………………………… 252
9.4.3 設計的面積約束………………………………………………………… 253
9.5 設計的綜合與結果報告 ………………………………………………………… 254
9.5.1 設計綜合………………………………………………………………… 254
9.5.2 設計結果報告…………………………………………………………… 255
9.6 設計保存與時序文件導出 ……………………………………………………… 257
9.7 綜合腳本實例 …………………………………………………………………… 258
9.8 本章小結 ………………………………………………………………………… 260
第10章 布局布線 ………………………………………………………………………… 261
10.1 布局布線基本流程 …………………………………………………………… 261
10.2 布局布線工具的啟動與關閉 ………………………………………………… 263
10.3 數據準備 ……………………………………………………………………… 264
10.4 數據導入 ……………………………………………………………………… 271
10.5 布局規劃 ……………………………………………………………………… 273
10.6 電源規劃 ……………………………………………………………………… 277
10.7 標準單元放置 ………………………………………………………………… 282
10.8 時鐘樹綜合 …………………………………………………………………… 285
10.9 布線 …………………………………………………………………………… 288
10.10 Filler填充 …………………………………………………………………… 290
10.11 設計規則檢查………………………………………………………………… 292
10.12 數據導出……………………………………………………………………… 293
10.13 本章小結……………………………………………………………………… 296 第11章 數字集成電路的驗證 …………………………………………………………… 297
11.1 形式驗證 ……………………………………………………………………… 297
11.2 靜態時序驗證 ………………………………………………………………… 299
11.3 物理驗證 ……………………………………………………………………… 303
11.4 本章小結 ……………………………………………………………………… 305
第12章 數字集成電路設計實例———基于RISC-V的小型SoC項目 ………………… 306
12.1 芯片功能和結構簡介 ………………………………………………………… 306
12.2 項目文件目錄結構 …………………………………………………………… 307
12.3 模塊的 RTL 設計與仿真驗證 ……………………………………………… 310
12.4 SoC 設計 ……………………………………………………………………… 312
12.5 SoC 仿真驗證 ………………………………………………………………… 313
12.6 軟件測試程序設計 …………………………………………………………… 314
12.7 邏輯綜合 ……………………………………………………………………… 316
12.8 版圖布局布線 ………………………………………………………………… 319
12.9 驗證 …………………………………………………………………………… 322
12.10 本章小結……………………………………………………………………… 325 參考文獻……………………………………………………………………………………… 326 _x00B_附錄A 主流EDA廠商及其產品 ………………………………………………………… 327
展開全部
集成電路設計實踐:工具、方法與應用 作者簡介
王永生，哈爾濱工業大學微電子學與固體電子學博士，哈爾濱工業大學航天學院副教授。長期從事數模混合信號集成電路、系統芯片及其可測試性、可靠性設計領域的教學及科研工作。開發了多款高速及高精度模數轉換芯片及混合信號SoC芯片。先后主持和參與10余項國家級與省部級科研項目，承擔了SoC/IP行業和國家標準制定等相關工作。獲得授權發明專利10余項，在模數轉換器設計、混合信號SoC設計等集成電路領域發表學術論文50余篇，出版相關專業圖書6部。
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