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1、集成电路引言本讲稿第一页，共十三页“十五”规划前后国内的现状2000年前：有计划实施经济原因国外技术的封锁2000年后：十五重点发展领域之一 -（国务院18号文件）经济的发展和政府的支持外国公司的进驻与技术的支撑本讲稿第二页，共十三页二、集成电路的分类规模、集成度和工艺线宽规模SSIMSILSIVLSIULSI集成度(每片晶体管数)几十数百成千上万几十万几百上千万几千万工艺线宽(m)5-10(10)1-5(2)0.5-1(0.8)0.1-0.5(0.25)0.1(0.09)本讲稿第三页，共十三页设计方法论手工设计（20世纪50-60年代）SSI；直接手工制版图计算机辅助设计CAD（20世纪70
2、-80年代）MSI 和LSI；电路图到版图设计电子设计自动化EDA（20世纪90年代-）LSI 和VLSI；行为描述语言HDL到版图设计正在研制面向VDSM+System-On-a-Chip的新一代CAD系统VLSI 和ULSI、面向SOC；软硬件协同设计soc本讲稿第四页，共十三页IC分类标准IC（通用IC）通用、中小规模、简单数字逻辑门半定制IC工艺半定：逻辑单元固定，连线掩膜待定可编程控制器：硬件固定，软件编程确定逻辑关系专用IC（ASIC）专用逻辑单元专用功能软、硬件集成于同一芯片本讲稿第五页，共十三页三、VLSI和ULSI设计流程系统设计功能设计与仿真逻辑设计与仿真电路设计与仿真版图
3、设计与仿真制造、测试和封装本讲稿第六页，共十三页教材：超大规模集成电路设计方法学导论杨之廉 申明 编著：清华大学出版社 1999 第二版CMOS集成电路设计陈贵灿等 编著：西安交通大学出版社 1999 电子系统集成设计技术李玉山 等 编著：电子工业出版社 2002本讲稿第七页，共十三页参考书：VHDL实用教材李广军 等 编著 电子科技大学出版社 2000OrCAD 9.0 简明教材王辅春 编著TANNER Cadence EDA设计平台软件Synopsys EDA设计平台软件本讲稿第八页，共十三页本课程内容：第一章 设计过程概述集成电路（IC）的发展IC的分类、制造工艺IC设计的要求设计方法及
4、其特点典型的设计流程自顶向下由底向上集成电路设计方法和工具的变革设计系统的结构框架EDA设计工具本讲稿第九页，共十三页第二章 各种设计方法 全定制设计方法 半定制设计方法 有通道门阵列法 门海法 定制设计方法 标准单元法 通用单元法可编程逻辑器件设计方法 逻辑单元阵列设计方法 本讲稿第十页，共十三页第三章 硬件描述语言 VHDL第四章 逻辑综合逻辑综合的作用逻辑函数与多维体表示逻辑多维空间的基本运算 组合逻辑的综合 第五章 逻辑模拟逻辑模拟的作用 逻辑模型逻辑信号值、逻辑求值、基本逻辑元件、信号延迟逻辑模拟算法 EDA设计平台FPGA芯片设计本讲稿第十一页，共十三页第六章 SPICE中的器件模型二极管模型、三极管模型结型场效应晶体管模型MOS管模型BSIM短沟道MOS管模型器件模型参数提取第七章 电路模拟电路分析的作用 SPICE的功能、结构和流程建立电路方程求解方法 线性电路的直流分析 非线性电路的直流分析 交流分析、瞬态分析、收敛问题OrCADSpice 软件本讲稿第十二页，共十三页第八章 器件模拟 器件模拟的作用 一维器件模拟 二维器件模拟 第九章工艺模拟 工艺模拟的作用 工艺模拟的求解方法 工艺模拟程序中的工艺模型 第十章 计算机辅助版图设计与验证 版图的基本概念 版图的交互编辑 版图的验证IC版图设计软件平台Tanner 本讲稿第十三页，共十三页