VLSI設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(第三版)
定 價(jià):39 元
叢書名:電子科學(xué)與技術(shù)類專業(yè)精品教材
- 作者:李偉華
- 出版時(shí)間:2013/6/1
- ISBN:9787121205910
- 出 版 社:電子工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TN470.2
- 頁(yè)碼:296
- 紙張:
- 版次:1
- 開本:16開
本教材為“普通高等教育‘十一五’國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材”,全書共有10章。第1~3章重點(diǎn)介紹了VLSI設(shè)計(jì)的大基礎(chǔ),包括三個(gè)主要部分:信息接收、傳輸、處理體系結(jié)構(gòu)及與相關(guān)硬件的關(guān)系; MOS器件、工藝、版圖等共性基礎(chǔ),以及設(shè)計(jì)與工藝接口技術(shù)、規(guī)范與應(yīng)用。第4~6章介紹了數(shù)字VLSI設(shè)計(jì)的技術(shù)與方法,其中第6章以微處理器為對(duì)象,綜合介紹了數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的具體應(yīng)用。第7章介紹了數(shù)字系統(tǒng)的測(cè)試問(wèn)題和可測(cè)試性設(shè)計(jì)技術(shù)。第8章介紹了VLSIC中的模擬單元和變換電路的設(shè)計(jì)技術(shù)。第9章介紹了微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)及其在系統(tǒng)集成中的關(guān)鍵技術(shù)。第10章主要介紹了設(shè)計(jì)系統(tǒng)、HDL,對(duì)可制造性設(shè)計(jì)(DFM)的一些特殊問(wèn)題進(jìn)行了討論。
本書可作為高等學(xué)校電類專業(yè)本科生“VLSI設(shè)計(jì)技術(shù)基礎(chǔ)”課程教材,注重相關(guān)理論的結(jié)論和知識(shí)的應(yīng)用,內(nèi)容深入淺出。本教材也可作為微電子專業(yè)碩士研究生VLSI系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)的參考書。同時(shí),因本教材中涉及了較多的工程設(shè)計(jì)技術(shù),也可供有關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員參考。
李偉華,1988年碩士畢業(yè)后在東南大學(xué)電子工程系任教至今。
目 錄
第1章 VLSI設(shè)計(jì)概述
1.1 系統(tǒng)及系統(tǒng)集成
1.1.1 信息鏈
1.1.2 模塊與硬件
1.1.3 系統(tǒng)集成
1.2 VLSI設(shè)計(jì)方法與管理
1.2.1 設(shè)計(jì)層次與設(shè)計(jì)方法
1.2.2 復(fù)雜性管理
1.2.3 版圖設(shè)計(jì)理念
1.3 VLSI設(shè)計(jì)技術(shù)基礎(chǔ)與主流制造技術(shù)
1.4 新技術(shù)對(duì)VLSI的貢獻(xiàn)
1.5 設(shè)計(jì)問(wèn)題與設(shè)計(jì)工具
1.6 一些術(shù)語(yǔ)與概念 目 錄
第1章 VLSI設(shè)計(jì)概述
1.1 系統(tǒng)及系統(tǒng)集成
1.1.1 信息鏈
1.1.2 模塊與硬件
1.1.3 系統(tǒng)集成
1.2 VLSI設(shè)計(jì)方法與管理
1.2.1 設(shè)計(jì)層次與設(shè)計(jì)方法
1.2.2 復(fù)雜性管理
1.2.3 版圖設(shè)計(jì)理念
1.3 VLSI設(shè)計(jì)技術(shù)基礎(chǔ)與主流制造技術(shù)
1.4 新技術(shù)對(duì)VLSI的貢獻(xiàn)
1.5 設(shè)計(jì)問(wèn)題與設(shè)計(jì)工具
1.6 一些術(shù)語(yǔ)與概念
1.7 本書主要內(nèi)容與學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)
練習(xí)與思考一
第2章 MOS器件與工藝基礎(chǔ)
2.1 MOS晶體管基礎(chǔ)
2.1.1 MOS晶體管結(jié)構(gòu)及基本工作原理
2.1.2 MOS晶體管的閾值電壓VT
2.1.3 MOS晶體管的電流—電壓方程
2.1.4 MOS器件的平方律轉(zhuǎn)移特性
2.1.5 MOS晶體管的跨導(dǎo)gm
2.1.6 MOS器件的直流導(dǎo)通電阻
2.1.7 MOS器件的交流電阻
2.1.8 MOS器件的最高工作頻率
2.1.9 MOS器件的襯底偏置效應(yīng)
2.1.10 CMOS結(jié)構(gòu)
2.2 CMOS邏輯部件
2.2.1 CMOS倒相器設(shè)計(jì)
2.2.2 CMOS與非門和或非門的結(jié)構(gòu)及其等效倒相器設(shè)計(jì)方法
2.2.3 其他CMOS邏輯門
2.2.4 D觸發(fā)器
2.2.5 內(nèi)部信號(hào)的分布式驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)
2.3 MOS集成電路工藝基礎(chǔ)
2.3.1 基本的集成電路加工工藝
2.3.2 CMOS工藝簡(jiǎn)化流程
2.3.3 Bi?CMOS工藝技術(shù)
2.4 版圖設(shè)計(jì)
2.4.1 簡(jiǎn)單MOSFET版圖
2.4.2 大尺寸MOSFET的版圖設(shè)計(jì)
2.4.3 失配與匹配設(shè)計(jì)
2.5 發(fā)展的MOS器件技術(shù)
2.5.1 物理效應(yīng)對(duì)器件特性的影響
2.5.2 材料技術(shù)
2.5.3 器件結(jié)構(gòu)
練習(xí)與思考二
第3章 設(shè)計(jì)與工藝接口
3.1 設(shè)計(jì)與工藝接口問(wèn)題
3.1.1 基本問(wèn)題——工藝線選擇
3.1.2 設(shè)計(jì)的困惑
3.1.3 設(shè)計(jì)與工藝接口
3.2 工藝抽象
3.2.1 工藝對(duì)設(shè)計(jì)的制約
3.2.2 工藝抽象
3.3 電學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)則
3.3.1 電學(xué)規(guī)則的一般描述
3.3.2 器件模型參數(shù)
3.3.3 模型參數(shù)的離散及仿真方法
3.4 幾何設(shè)計(jì)規(guī)則
3.4.1 幾何設(shè)計(jì)規(guī)則描述
3.4.2 一個(gè)版圖設(shè)計(jì)的例子
3.5 工藝檢查與監(jiān)控
3.5.1 PCM(Process Control Monitor)
3.5.2 測(cè)試圖形及參數(shù)測(cè)量
本章結(jié)束語(yǔ)
練習(xí)與思考三
第4章 晶體管規(guī)則陣列設(shè)計(jì)技術(shù)
4.1 晶體管陣列及其邏輯設(shè)計(jì)應(yīng)用
4.1.1 全NMOS結(jié)構(gòu)ROM
4.1.2 ROM版圖
4.2 MOS晶體管開關(guān)邏輯
4.3 PLA及其拓展結(jié)構(gòu)
4.3.1 “與非—與非”陣列結(jié)構(gòu)
4.3.2 “或非—或非”陣列結(jié)構(gòu)
4.3.3 多級(jí)門陣列(MGA)
4.4 門陣列
4.4.1 門陣列單元
4.4.2 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
4.4.3 門陣列在VLSI設(shè)計(jì)中的應(yīng)用形式
4.5 晶體管規(guī)則陣列設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用示例
練習(xí)與思考四
第5章 單元庫(kù)設(shè)計(jì)技術(shù)
5.1 單元庫(kù)概念
5.2 標(biāo)準(zhǔn)單元設(shè)計(jì)技術(shù)
5.2.1 標(biāo)準(zhǔn)單元描述
5.2.2 標(biāo)準(zhǔn)單元庫(kù)設(shè)計(jì)
5.2.3 輸入/輸出單元(I/O PAD)
5.3 積木塊設(shè)計(jì)技術(shù)
5.4 單元庫(kù)技術(shù)的拓展
本章結(jié)束語(yǔ)
練習(xí)與思考五
第6章 微處理器
6.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)概述
6.2 微處理器單元設(shè)計(jì)
6.2.1 控制器單元
6.2.2 算術(shù)邏輯單元(ALU)
6.2.3 乘法器
6.2.4 移位器
6.2.5 寄存器
6.2.6 堆棧
6.3 存儲(chǔ)器組織
6.3.1 存儲(chǔ)器組織結(jié)構(gòu)
6.3.2 行譯碼器結(jié)構(gòu)
6.3.3 列選擇電路結(jié)構(gòu)
6.4 微處理器的輸入/輸出單元
6.4.1 P0口單元結(jié)構(gòu)
6.4.2 P1口單元結(jié)構(gòu)
6.4.3 P2口單元結(jié)構(gòu)
6.4.4 P3口單元結(jié)構(gòu)
本章結(jié)束語(yǔ)
練習(xí)與思考六
第7章 測(cè)試技術(shù)和可測(cè)試性設(shè)計(jì)
7.1 VLSI可測(cè)試性的重要性
7.2 測(cè)試基礎(chǔ)
7.2.1 內(nèi)部節(jié)點(diǎn)測(cè)試方法的測(cè)試思想
7.2.2 故障模型
7.2.3 可測(cè)試性分析
7.2.4 測(cè)試矢量生成
7.3 可測(cè)試性設(shè)計(jì)
7.3.1 分塊測(cè)試
7.3.2 可測(cè)試性的改善設(shè)計(jì)
7.3.3 內(nèi)建自測(cè)試技術(shù)
7.3.4 掃描測(cè)試技術(shù)
本章結(jié)束語(yǔ)
練習(xí)與思考七
第8章 模擬單元與變換電路
8.1 模擬集成單元中的基本元件
8.1.1 電阻
8.1.2 電容
8.2 基本偏置電路
8.2.1 電流偏置電路
8.2.2 電壓偏置電路
8.3 放大電路
8.3.1 單級(jí)倒相放大器
8.3.2 差分放大器
8.3.3 源極跟隨器
8.3.4 MOS輸出放大器
8.4 運(yùn)算放大器
8.4.1 普通兩級(jí)CMOS運(yùn)放
8.4.2 采用共源—共柵(cascode)輸出級(jí)的CMOS運(yùn)放
8.4.3 采用推挽輸出級(jí)的CMOS運(yùn)放
8.4.4 采用襯底NPN管輸出級(jí)的CMOS運(yùn)放
8.4.5 采用共源—共柵輸入級(jí)的CMOS運(yùn)放
8.5 電壓比較器
8.5.1 電壓比較器的電壓傳輸特性
8.5.2 差分電壓比較器
8.5.3 兩級(jí)電壓比較器
8.6 D/A、A/D變換電路
8.6.1 D/A變換電路
8.6.2 A/D變換電路
本章結(jié)束語(yǔ)
練習(xí)與思考八
第9章 微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)
9.1 MEMS器件概念
9.1.1 幾種簡(jiǎn)單的MEMS結(jié)構(gòu)
9.1.2 集成微系統(tǒng)
9.1.3 多能域問(wèn)題和復(fù)雜性設(shè)計(jì)問(wèn)題
9.2 CMOS MEMS
9.2.1 材料的復(fù)用性
9.2.2 工藝的兼容性
9.3 MEMS器件描述與分析
9.3.1 簡(jiǎn)單梁受力與運(yùn)動(dòng)分析
9.3.2 Pull?in現(xiàn)象
9.4 MEMS器件建模與仿真
9.4.1 等效電路建;A(chǔ):類比
9.4.2 MEMS器件等效電路宏模型
9.4.3 器件特性與仿真
本章結(jié)束語(yǔ)
練習(xí)與思考九
第10章 設(shè)計(jì)系統(tǒng)與設(shè)計(jì)技術(shù)
10.1 設(shè)計(jì)系統(tǒng)的組織
10.1.1 管理和支持軟件模塊
10.1.2 數(shù)據(jù)庫(kù)
10.1.3 應(yīng)用軟件
10.2 設(shè)計(jì)流程與軟件的應(yīng)用
10.2.1 高度自動(dòng)化的設(shè)計(jì)
10.2.2 計(jì)算機(jī)輔助版圖設(shè)計(jì)
10.2.3 單元庫(kù)設(shè)計(jì)
10.3 設(shè)計(jì)綜合技術(shù)
10.3.1 硬件描述語(yǔ)言HDL
10.3.2 設(shè)計(jì)優(yōu)化
10.4 可制造性設(shè)計(jì)(DFM)
10.4.1 一些特殊的問(wèn)題
10.4.2 DFM技術(shù)示例
本章結(jié)束語(yǔ)
參考文獻(xiàn)