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超大规模集成电路——系统和电路的设计原理

样章
作者：
高德远
定价：
31.10元
ISBN：
978-7-04-011872-8
版面字数：
470千字
开本：
16开
全书页数：
400页
装帧形式：
平装
重点项目：
暂无
出版时间：
2003-06-15
读者对象：
高等教育
一级分类：
电气/电子信息/自动化类
二级分类：
电子信息/通信专业课
三级分类：
其他

本书系统地介绍了超大规模集成电路专用芯片的设计原理。主要内容包括:第一章至第四章为VLSI基础,涉及器件原理、工艺过程、电路抽象、版图设计等内容;第五章至第七章涉及微系统设计,包括IP与SOC、测试与可测试性设计、微处理器设计等内容。

本书主要是为计算机专业高年级本科生或研究生编写的,也可作为其他电子类专业本科生或研究生的教材,还可供电子行业的设计师、工程技术人员参考。

  • 第一章　MOS晶体管原理
    • 1.1　MOS晶体管概述
      • 1.1.1　金属氧化半导体(MOS)的结构
      • 1.1.2　外部偏置下的MOS系统
      • 1.1.3　MOS晶体管(MOSFET)的结构和工作原理
    • 1.2　MOS晶体管计算模型
      • 1.2.1　MOSFET电流-电压特性
      • 1.2.2　MOS晶体管电容
    • 1.3　MOS反相器的直流特性分析
      • 1.3.1　简介
      • 1.3.2　电阻负载反相器
      • 1.3.3　n型MOS晶体管负载反相器
      • 1.3.4　CMOS反相器
  • 第二章　加工工艺概述
    • 2.1　CMOS加工工艺
      • 2.1.1　硅片
      • 2.1.2　光刻工艺和阱区确定
      • 2.1.3　扩散法和离子注入法
      • 2.1.4　化学气相沉积和作用区的确定
      • 2.1.5　场区注入和场区氧化
      • 2.1.6　场区氧化层的生长
      • 2.1.7　栅氧化和阈值电压调整
      • 2.1.8　多晶硅栅的形成
      • 2.1.9　注入结、淀积SiO2与打开接触孔
      • 2.1.10　退火、淀积金属模型以及淀积覆盖玻璃
      • 2.1.11　可以替换的工艺步骤
    • 2.2　双极工艺
    • 2.3　CMOS版图与设计规则
    • 2.4　高级CMOS工艺
  • 第三章　电路抽象及性能估计
    • 3.1　MOS反相器的动态特性和互连效应
      • 3.1.1　简介
      • 3.1.2　MOS器件的电阻估计
      • 3.1.3　MOS器件的电容估计
      • 3.1.4　延迟时间定义
      • 3.1.5　延迟时间的计算
      • 3.1.6　有延时约束的反相器设计
      • 3.1.7　互连寄生效应的估算
      • 3.1.8　互连线延时的计算
      • 3.1.9　CMOS反相器的动态功耗
    • 3.2　CMOS组合电路的设计及其性能
      • 3.2.1　介绍
      • 3.2.2　静态CMOS的设计
      • 3.2.3　动态CMOS的设计
    • 3.3　功耗问题
      • 3.3.1　电源和功耗
      • 3.3.2　逻辑门的翻转频率
      • 3.3.3　静态CMOS电路中的毛刺
      • 3.3.4　静态CMOS电路中的短路电流
      • 3.3.5　低功耗CMOS设计
    • 3.4　如何选择逻辑类型
    • 3.5　总结
  • 第四章　CMOS电路和逻辑设计
    • 4.1　引言
    • 4.2　CMOS逻辑门设计
      • 4.2.1　扇入和扇出
      • 4.2.2　典型的CMOS与非门和或非门延时
      • 4.2.3　MOS管尺寸的确定
      • 4.2.4　小结
    • 4.3　简单逻辑门的基本物理版图设计
      • 4.3.1　反相器
      • 4.3.2　与非门和或非门
      • 4.3.3　综合的逻辑门版图设计
      • 4.3.4　CMOS标准单元的设计
      • 4.3.5　门阵列版图设计
      • 4.3.6　CMOS单元阵列的门阵列版图设计
      • 4.3.7　逻辑门版图设计的一般原则
      • 4.3.8　版图的性能优化
      • 4.3.9　传输门版图的设计考虑
      • 4.3.10　2输入多路复用器
    • 4.4　CMOS逻辑结构
      • 4.4.1　CMOS互补逻辑
      • 4.4.2　双CMOS逻辑
      • 4.4.3　伪NMOS逻辑
      • 4.4.4　动态CMOS逻辑
      • 4.4.5　钟控CMOS逻辑(C2　MOS)
      • 4.4.6　传输管逻辑
      • 4.4.7　CMOS多米诺逻辑
      • 4.4.8　改进的多米诺逻辑(拉链CMOS)
      • 4.4.9　级联电压开关逻辑(CVSL)
      • 4.4.10　SFPL逻辑
      • 4.4.11　小结
    • 4.5　时钟方案的抉择
      • 4.5.1　钟控系统
      • 4.5.2　锁存器和寄存器
      • 4.5.3　系统时间
      • 4.5.4　建立和保持时间
      • 4.5.5　单向存储器结构
      • 4.5.6　锁相环时钟技术
      • 4.5.7　亚稳态和同步失效
      • 4.5.8　单向逻辑结构
      • 4.5.9　两相时钟
      • 4.5.10　两相存储器结构
      • 4.5.11　两相逻辑结构
      • 4.5.12　四相时钟
      • 4.5.13　四相存储器结构
      • 4.5.14　四相逻辑结构
      • 4.5.15　推荐的时钟方法
      • 4.5.16　时钟分布
    • 4.6　输入/输出(I/O)结构
      • 4.6.1　总体的安排
      • 4.6.2　VDD和VSS压焊块
      • 4.6.3　输出压焊块
      • 4.6.4　输入压焊块
      • 4.6.5　三态压焊块和双向压焊块
      • 4.6.6　其他压焊块
      • 4.6.7　射极耦合逻辑(ECL)和低电压摆幅压焊块
    • 4.7　低功耗设计
  • 第五章　SOC设计方法学
    • 5.1　ASIC设计方法介绍及发展趋势
    • 5.2　SOC设计过程概述
      • 5.2.1　模块的设计
      • 5.2.2　VC的交接
      • 5.2.3　芯片集成
      • 5.2.4　软件开发
    • 5.3　集成环境和SOC设计
      • 5.3.1　应用环境库
      • 5.3.2　硬件内核的实现
    • 5.4　功能结构综合设计
      • 5.4.1　功能结构综合设计概述
      • 5.4.2　设计方法比较
      • 5.4.3　新设计方法的应用
    • 5.5　总线结构的设计
      • 5.5.1　系统芯片总线结构概述
      • 5.5.2　设计数据通信网络
      • 5.5.3　以应用库环境为基础的设计方法
      • 5.5.4　总线结构的验证
    • 5.6　SOC中的软件设计
      • 5.6.1　嵌入式软件发展的现状
      • 5.6.2　嵌入式软件开发的问题
      • 5.6.3　软硬件综合设计
      • 5.6.4　改进嵌入式软件的开发方法
      • 5.6.5　小结
  • 第六章　测试与可测性设计
    • 6.1　概述
    • 6.2　故障模型和测试矢量生成
      • 6.2.1　故障类型
      • 6.2.2　故障模型
      • 6.2.3　测试矢量生成
    • 6.3　可测试性设计技术
      • 6.3.1　Ad　Hoc设计技术
      • 6.3.2　扫描技术
      • 6.3.3　内建自测试技术
      • 6.3.4　IDD　Q测试
    • 6.4　系统芯片的测试与可测性设计
      • 6.4.1　系统芯片测试的一般模型
      • 6.4.2　虚拟插座接口
      • 6.4.3　嵌入内核的内部测试
      • 6.4.4　嵌入内核的外部访问机制
    • 6.5　测试策略和技术
  • 第七章　微处理器IP核的设计
    • 7.1　微处理器核的基本组成
      • 7.1.1　指令系统概述
      • 7.1.2　指令和数据的寻址方式
    • 7.2　数据通路的设计
      • 7.2.1　建立局部数据通路
      • 7.2.2　实现简单的数据通路
      • 7.2.3　建立多拍数据通路
      • 7.2.4　选择总线结构
    • 7.3　控制通路的设计
    • 7.4　流水线的设计
      • 7.4.1　流水线的基本概念
      • 7.4.2　流水线设计考虑
    • 7.5　外围功能单元的设计
      • 7.5.1　8155IP的组成结构
      • 7.5.2　8155IP各关键模块的设计
  • 参考文献

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