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CMOS集成电路设计基础（第二版）



本书是普通高等教育“十一五”国家级规划教材｡本书以电子系统设计者的视角,介绍有关CMOS集成电路的基础知识和设计方法｡全书共分9章,第一章为概述;第二章介绍CMOS集成电路制造工艺基础及版图设计规则;第三章介绍CMOS集成电路工艺中的元器件;第四章介绍CMOS数字集成电路设计基础;第五章介绍CMOS数字集成电路系统设计;第六章介绍模拟集成电路设计基础;第七章介绍VHDL､Verilog HDL及其应用;第八章介绍数字集成电路测试与可测性设计

作者：
孙肖子
定价：
40.10 元
出版时间：
2008-12-25
ISBN：
978-7-04-025235-4
物料号：
25235-00
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
重点项目：
“十一五”国家规划教材
版面字数：
490千字
开本：
16开
装帧形式：
平装
页数：
403
最新
印次时间：
2026年01月
  • 目录
    • 前辅文
      • 第一章 概 述
        • 1.1 集成电路的发展历程
          • 1.1.1 半导体集成电路的出现与发展
            • 1.1.2 集成电路发展的特点
            • 1.2 集成电路设计要求
              • 1.2.1 关于速度
                • 1.2.2 关于功耗
                  • 1.2.3 关于价格
                  • 1.3 集成电路的分类
                    • 1.3.1 按功能分类
                      • 1.3.2 按结构形式和材料分类
                        • 1.3.3 按有源器件和工艺类型分类
                          • 1.3.4 按集成电路的规模分类
                            • 1.3.5 按生产目的和实现方法分类
                            • 1.4 集成电路设计方法
                              • 1.4.1 现代集成电路产业特点——设计与加工分离
                                • 1.4.2 多项目晶圆计划
                                  • 1.4.3 集成电路设计者必备的知识与条件
                                    • 1.4.4 EDA设计工具的选择
                                    • 思考题与习题
                                    • 第二章 CMOS集成电路制造工艺基础及版图设计规则
                                      • 2.1 集成电路材料
                                        • 2.1.1 导体在集成电路制造工艺中的功能
                                          • 2.1.2 绝缘体在集成电路制造工艺中的功能
                                            • 2.1.3 半导体在集成电路制造工艺中的功能
                                            • 2.2 基本的半导体制造工艺
                                              • 2.2.1 单晶硅和多晶硅
                                                • 2.2.2 氧化工艺
                                                  • 2.2.3 掺杂工艺
                                                    • 2.2.4 掩模(mask)的制版工艺
                                                      • 2.2.5 光刻工艺
                                                        • 2.2.6 金属化工艺
                                                        • 2.3 CMOS工艺基础
                                                          • 2.3.1 自对准技术和标准硅栅工艺
                                                            • 2.3.2 P阱CMOS工艺简介
                                                              • 2.3.3 双阱工艺及SOI CMOS工艺简介
                                                              • 2.4 版图设计规则
                                                                • 2.4.1 版图设计规则的作用
                                                                  • 2.4.2 版图设计规则的描述
                                                                  • 2.5 版图设计中的注意事项
                                                                    • 2.5.1 匹配设计
                                                                      • 2.5.2 抗干扰设计
                                                                      • 2.6 版图检查
                                                                        • 2.6.1 设计规则检查
                                                                          • 2.6.2 电学规则检查
                                                                            • 2.6.3 版图参数提取
                                                                              • 2.6.4 电路图与版图一致性对照检查
                                                                              • 思考题与习题
                                                                              • 第三章 CMOS集成电路工艺中的元器件
                                                                                • 3.1 MOS管的结构及符号
                                                                                  • 3.1.1 NMOS管的简化结构
                                                                                    • 3.1.2 N阱及PMOS
                                                                                      • 3.1.3 MOS管符号
                                                                                      • 3.2 MOS管的电流电压特性
                                                                                        • 3.2.1 MOS管的转移特性
                                                                                          • 3.2.2 MOS管的输出特性
                                                                                            • 3.2.3 MOS管的电流方程
                                                                                              • 3.2.4 MOS管的输出电阻
                                                                                                • 3.2.5 MOS管的跨导gm
                                                                                                  • 3.2.6 体效应与背栅跨导
                                                                                                    • 3.2.7 场效应管亚阈区特性
                                                                                                      • 3.2.8 沟道尺寸W､L对阈值电压和特征频率的影响
                                                                                                      • 3.3 集成电容
                                                                                                        • 3.3.1 多晶硅-扩散区电容
                                                                                                          • 3.3.2 多晶硅-多晶硅电容
                                                                                                            • 3.3.3 MOS电容——栅极与沟道之间的电容Cch
                                                                                                              • 3.3.4 “夹心”电容
                                                                                                                • 3.3.5 MOS管的极间电容和寄生电容
                                                                                                                • 3.4 集成电阻
                                                                                                                  • 3.4.1 方块电阻的概念
                                                                                                                    • 3.4.2 多晶硅电阻
                                                                                                                      • 3.4.3 N-P阱电阻
                                                                                                                        • 3.4.4 MOS管电阻
                                                                                                                          • 3.4.5 导线电阻
                                                                                                                            • 3.4.6 拐弯电阻计算
                                                                                                                            • 3.5 集成电感
                                                                                                                              • 3.6 连线
                                                                                                                                • 3.7 MOS管的Spice模型参数
                                                                                                                                  • 思考题与习题
                                                                                                                                  • 第四章 CMOS数字集成电路设计基础
                                                                                                                                    • 4.1 MOS开关及CMOS传输门
                                                                                                                                      • 4.1.1 单管MOS开关
                                                                                                                                        • 4.1.2 CMOS传输门
                                                                                                                                        • 4.2 CMOS反相器
                                                                                                                                          • 4.2.1 CMOS反相器电路
                                                                                                                                            • 4.2.2 CMOS反相器功耗
                                                                                                                                              • 4.2.3 CMOS反相器的直流传输特性
                                                                                                                                                • 4.2.4 CMOS反相器的噪声容限
                                                                                                                                                  • 4.2.5 CMOS反相器的门延迟､级联以及互连线产生的延迟
                                                                                                                                                  • 4.3 全互补CMOS集成电路
                                                                                                                                                    • 4.3.1 CMOS与非门设计
                                                                                                                                                      • 4.3.2 CMOS或非门设计
                                                                                                                                                        • 4.3.3 CMOS与或非门和或与非门设计
                                                                                                                                                          • 4.3.4 CMOS三态门和钟控CMOS逻辑电路
                                                                                                                                                            • 4.3.5 CMOS异或门设计
                                                                                                                                                              • 4.3.6 CMOS同或门设计
                                                                                                                                                                • 4.3.7 CMOS数据选择器
                                                                                                                                                                  • 4.3.8 布尔函数逻辑——传输门的又一应用
                                                                                                                                                                    • 4.3.9 CMOS全加器
                                                                                                                                                                    • 4.4 改进的CMOS逻辑电路
                                                                                                                                                                      • 4.4.1 伪NMOS逻辑电路
                                                                                                                                                                        • 4.4.2 动态CMOS逻辑电路(预充电CMOS电路)
                                                                                                                                                                          • 4.4.3 多米诺逻辑
                                                                                                                                                                            • 4.4.4 流水线逻辑和无竞争技术
                                                                                                                                                                            • 4.5 移位寄存器､锁存器､触发器､I/O单元
                                                                                                                                                                              • 4.5.1 移位寄存器
                                                                                                                                                                                • 4.5.2 锁存器
                                                                                                                                                                                  • 4.5.3 触发器
                                                                                                                                                                                    • 4.5.4 通用I/O单元
                                                                                                                                                                                    • 思考题与习题
                                                                                                                                                                                    • 第五章 CMOS数字集成电路系统设计
                                                                                                                                                                                      • 5.1 二进制加法器
                                                                                                                                                                                        • 5.1.1 1位加法器——半加器与全加器
                                                                                                                                                                                          • 5.1.2 n位并行加法器
                                                                                                                                                                                          • 5.2 桶形移位器
                                                                                                                                                                                            • 5.3 算术逻辑单元
                                                                                                                                                                                              • 5.4 二进制数乘法器
                                                                                                                                                                                                • 5.4.1 二进制数乘法运算
                                                                                                                                                                                                  • 5.4.2 无符号二进制数乘法器
                                                                                                                                                                                                    • 5.4.3 有符号二进制数乘法器
                                                                                                                                                                                                      • 5.4.4 部分积的产生方法
                                                                                                                                                                                                      • 5.5 片上系统(SoC)的设计
                                                                                                                                                                                                        • 5.5.1 片上系统(SoC)的结构形式
                                                                                                                                                                                                          • 5.5.2 片上系统(SoC)的设计方法
                                                                                                                                                                                                          • 思考题与习题
                                                                                                                                                                                                          • 第六章 模拟集成电路设计基础
                                                                                                                                                                                                            • 6.1 引言
                                                                                                                                                                                                              • 6.2 MOS电流源及CMOS运算放大器
                                                                                                                                                                                                                • 6.2.1 MOS电流源
                                                                                                                                                                                                                  • 6.2.2 CMOS运算放大器
                                                                                                                                                                                                                  • 6.3 D/ A转换器
                                                                                                                                                                                                                    • 6.3.1 D/A转换器原理及技术指标
                                                                                                                                                                                                                      • 6.3.2 D/A转换器电路举例
                                                                                                                                                                                                                      • 6.4 A/D转换器
                                                                                                                                                                                                                        • 6.4.1 A/D转换器的原理､指标及特性
                                                                                                                                                                                                                          • 6.4.2 A/D转换器的分类及应用
                                                                                                                                                                                                                            • 6.4.3 A/D转换器电路举例
                                                                                                                                                                                                                            • 思考题与习题
                                                                                                                                                                                                                            • 第七章 硬件描述语言简介
                                                                                                                                                                                                                              • 7.1 VHDL简介
                                                                                                                                                                                                                                • 7.1.1 VHDL概述
                                                                                                                                                                                                                                  • 7.1.2 VHDL程序的基本结构
                                                                                                                                                                                                                                    • 7.1.3 VHDL的数据类型及运算操作符
                                                                                                                                                                                                                                      • 7.1.4 VHDL构造体的描述方式
                                                                                                                                                                                                                                        • 7.1.5 VHDL的主要描述语句
                                                                                                                                                                                                                                          • 7.1.6 基本逻辑电路设计与逻辑综合
                                                                                                                                                                                                                                          • 7.2 Verilog HDL简介
                                                                                                                                                                                                                                            • 7.2.1 Verilog HDL概述
                                                                                                                                                                                                                                              • 7.2.2 Verilog HDL中的模块及描述方式
                                                                                                                                                                                                                                                • 7.2.3 Verilog HDL的数据类型及运算符
                                                                                                                                                                                                                                                  • 7.2.4 Verilog HDL的主要描述语句
                                                                                                                                                                                                                                                    • 7.2.5 基本逻辑电路设计
                                                                                                                                                                                                                                                      • 7.2.6 Verilog HDL仿真与综合
                                                                                                                                                                                                                                                      • 思考题与习题
                                                                                                                                                                                                                                                      • 第八章 数字集成电路的测试与可测性设计
                                                                                                                                                                                                                                                        • 8.1 概述
                                                                                                                                                                                                                                                          • 8.1.1 测试与模拟
                                                                                                                                                                                                                                                            • 8.1.2 测试过程
                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.1.3 可测性设计
                                                                                                                                                                                                                                                                • 8.1.4 故障检测与故障诊断
                                                                                                                                                                                                                                                                • 8.2 批量生产的测试方法
                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.2.1 故障的后果
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.2.2 决定测试方法的因素
                                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.3 测试的概念
                                                                                                                                                                                                                                                                      • 8.3.1 初始化
                                                                                                                                                                                                                                                                        • 8.3.2 故障与故障模型
                                                                                                                                                                                                                                                                          • 8.3.3 可控制性与可观察性
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 8.3.4 可控制性对可观察性的影响
                                                                                                                                                                                                                                                                            • 8.4 测试码生成
                                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.4.1 单路径敏化法
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 8.4.2 D算法
                                                                                                                                                                                                                                                                                • 8.5 故障模拟
                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 8.5.1 串行故障模拟
                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 8.5.2 并行故障模拟
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 8.5.3 并发故障模拟
                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 8.6 可测性设计法
                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 8.6.1 特设法
                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 8.6.2 扫描路径法
                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 8.6.3 内设自测试法
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 8.6.4 边界扫描法
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 思考题与习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 第九章 常用集成电路设计软件简介及实验
                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 9.1 ModelSim仿真环境
                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 9.1.1 ModelSim仿真环境简介
                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 9.1.2 菜单栏和工具栏介绍
                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 9.1.3 ModelSim的功能仿真
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 9.1.4 基于工程的ModelSim前仿真
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 9.1.5 ModelSim的后仿真
                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 9.2 Tanner使用指南
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 9.2.1 概述
                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 9.2.2 原理图绘制S-Edit
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 9.2.3 版图设计L-Edit
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 9.2.4 版图设计实验
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 9.3 Cadence EDA软件的使用
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 9.3.1 启动Cadence EDA软件
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 9.3.2 建立设计库
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        • 9.3.3 使用Composer软件包绘制电路原理图
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          • 9.3.4 生成电路符号图(Symbol)
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            • 9.3.5 使用Hspice软件包对设计进行仿真——Pre Simulation
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              • 9.3.6 使用Virtuoso软件包进行全定制版图设计
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                • 9.3.7 设计规则检查——DRC(Design Rule Check)
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  • 9.3.8 版图参数的提取及版图与原理图的对比(LVS-Layout Versus Schematic)
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                    • 9.3.9 布局/布线后仿真(Post Layout Simulation)
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 9.3.10 生成CIF格式的版图数据并提交生产厂家(MOSIS)
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 思考题与习题
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      • 参考文献

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      相关图书

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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      高德远
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      31.10 元
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      收藏
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      高德远
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      31.10 元
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      收藏
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      陈祝明
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      22.40 元
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      收藏
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      孙肖子
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      42.70 元
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      收藏
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      张新国 等
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      62.00 元
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      收藏
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      江建军、缪灵、张宝
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      78.00 元
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      收藏
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      孙肖子 潘伟涛
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      60.00 元
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      收藏
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      集成电路领域本科教育教学改革试点工作计划工作组 组编，郝跃 主编，胡辉勇 副主编
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      98.00 元
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      收藏
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      戴显英 赵杰 毛维
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      46.00 元
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      收藏
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      罗锦宏 余文荣 主编；常州市高等职业教育园区管理委员会 快克智能装备股份有限公司 组编
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      43.00 元
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      收藏
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      杭州朗迅科技股份有限公司 组编；主编 余菲 袁琦睦；副主编 尹雪梅 陈道泉 邹雪 黄勤劲
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      49.80 元
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      收藏
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      集成电路封装与测试技术
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      主编：刘胜 副主编：曹立强，田艳红，郭宇铮，李力一，张召富
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      68.00 元
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      收藏
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      主编 吴汉明 副主编 高大为 程然
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      86.00 元
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      收藏
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      主编 魏少军 副主编 尹首一 杨军
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      89.00 元
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      收藏
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                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      主编 刘明 副主编 叶凡 陈迟晓
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      96.00 元
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      收藏
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