集成电路设计与集成系统专业教学计划06.5.6版本
集成电路设计与集成系统专业培养方案
一、培养目标及模式
本专业以集成电路设计能力为目标，重基础，宽口径，强素质，注重个性发展，培养数理基础扎实，外语基础良好，掌握微电子器件、集成电路基本原理，熟悉集成电路设计基本技能，熟悉电子线路基本理论与应用，具备计算机、信号处理、通信等相关电子系统的基本知识，具有开拓创新意识与潜力，从事集成电路研究、设计、教学、新技术开发、应用及管理，适应社会主义现代化建设发展需要的德、智、体、美全面发展的研究型和工程型高级科学技术人才。
二、基本要求
1．热爱社会主义祖国，拥护中国共产党的领导，认真学习马克思主义、毛泽东思想、邓小平理论；树立科学的世界观、人生观，具有良好的社会主义民主和法制观念、道德品质和修养；有事业心、责任感，有实事求是的科学态度，有团结合作的敬业精神。
2．系统学习和掌握基础理论知识、专业知识和基本技能；初步掌握一门外语，具有良好的听、说、读、写基础。懂得法律、经济及管理的基本知识；学风严谨，重视综合素质、科学思维、开拓创新意识和能力培养。
3．具备体育运动和心理健康的基本知识，积极参加体育锻炼，达到大学生身心健康标准；接受必要的军事训练与教育，增强国防意识。
4．树立新时代大学生的良好风范。
三、学制与学位
1．基本学制：四年
2．授予学位：工学学士
四、专业方向与能力
本专业主要方向为集成电路设计。该方向学生将获得以下几方面的知识与能力：
1．扎实的数学、物理基础；
2．良好的外语基础与听、说、读、写能力；
3．计算机应用和软硬件开发能力；
4．信号与系统、模拟和数字电路基本理论、原理与应用能力；
5. 通信系统、信号处理、计算机系统结构等基本知识与研究能力；
6．微电子器件、集成电路的基本理论、原理与研究能力；
7．集成电路设计与制造的基本知识与工程实践能力；
8．集成电路EDA技术的基本知识与应用能力；
9．相关新型交叉学科的基础知识及创新意识与潜力。
本专业毕业生就业领域宽，工作适应能力强，既可从事集成电路研究、设计、制造、开发工作，也可从事其它电子信息科技领域及新型交叉学科的工作。
五、主干课程设置
主干课程—电路分析基础、信号与系统、模拟电子技术基础、数字电路与逻辑设计、电磁场与电磁波、射频电路基础、C语言程序设计、通信系统原理、数字信号处理、计算机组成原理、现代物理基础、半导体物理导论、双极型器件物理、场效应器件物理、硬件描述语言、集成电路EDA技术、模拟集成电路设计、数字集成电路设计、集成电路制造技术、集成电路可靠性、集成电路测试技术、SOC设计基础、射频电路设计等。
六、课程体系及构成
（一）课程模块介绍
第一模块课程：公共基础课
马克思主义基本原理必修高等数学必修
毛泽东思想、邓小平理论和线性代数必修
“三个代表”重要思想概论必修场论与复变函数必修
中国近代史纲要必修概率论与数理统计必修
思想道德修养与法律基础必修大学物理必修
形势与政策必修物理实验必修
人文素质教育系列课程限选C语言程序设计必修
军事理论必修工程图学与计算机绘图必修
体育必修计算机文化基础必修
英语必修
第二模块课程：学科基础课
电路分析基础必修电磁场与电磁波必修
信号与系统必修射频电路基础必修
电路信号与系统实验必修电子线路实验(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ) 必修
模拟电子技术基础必修数字信号处理必修
数字电路与逻辑设计必修
第三模块课程：专业课
集成电路技术讲座限选集成电路可靠性任选
半导体物理导论限选SOC设计基础(研讨课) 任选
双极型器件物理限选射频集成电路设计任选
场效应器件物理限选现代物理基础任选
模拟集成电路设计限选电子封装原理与技术任选
数字集成电路设计限选纳米电子学任选
硬件描述语言限选半导体材料任选
集成电路EDA技术限选MEMS技术任选
集成电路制造技术限选化合物半导体器件任选
集成电路专业实验限选半导体光电子器件任选
科技英语限选半导体传感器任选
Physics of Semiconductor Devices限选功率集成电路任选
计算机组成原理限选微电子测试分析技术任选
通信系统原理限选嵌入式系统与结构任选
集成电路测试技术限选数学物理方程任选
专用集成电路设计(研讨课) 限选软件技术基础任选
数值计算方法任选（二）主要课程内容简介：
1.限选课：
(1)课程编号：MI4221021
课程名称：集成电路技术讲座(Series of Lectures on IC Technology)
学时/周学时：20/1学分：1
内容简介：本课程为专题讲座，介绍晶体管和集成电路的发展历程；微电子器件、集成电路设计方法与技术、制造技术等方面的研究进展；微电子产品的系列、应用及市场等。
(2)课程编号：MI2221022
课程名称：半导体物理导论(Instruction of Semiconductor Physics)
学时/周学时：46/1 学分：3
内容简介：讲述理论物理基础，固体的晶体结构和缺陷，半导体的能带结构与杂质能级，半导体的导电性，半导体中的平衡与非平衡载流子，半导体中载流子的输运。
(3)课程编号：MI3221010
课程名称：双极型器件物理(Physics of Bipolar Devices)
学时/周学时：46/3 学分：3
内容简介：讲述PN结物理特性与电学特性，双极型晶体管工作原理、电学特性、器件模型和基本模型参数、器件设计，异质结晶体管和可控硅等双极型器件基本原理与性能。
(4)课程编号：MI3221011
课程名称：场效应器件物理(Physics of Field-effect Devices)
学时/周学时：46/3 学分：3
内容简介：讲述JFET、MESFET和MOSFET的基本类型、结构和器件的主要电学特性，器件模型和基本模型参数，场效应器件的设计，高性能场效应器件的基本原理。
(5)课程编号：MI3221023
课程名称：模拟集成电路设计(Analog Integrated Circuit Design)
学时/周学时：58/4 学分：4
内容简介：讲述集成有源器件的结构、性能、寄生效应、模型，集成无源元件的结构、模型，模拟集成电路版图设计规则、集成元器件的设计考虑、布局布线的基本规则，基本单元电路及设计，集成运算放大器、D/A、A/D 转换器的性能与设计，集成电路仿真、验证技术。
(6)课程编号：MI4221024
课程名称：数字集成电路设计(Digital Integrated Circuit Design)
学时/周学时：58/4 学分：4
内容简介：讲述集成晶体管-晶体管逻辑电路、发射极耦合逻辑与集成注入逻辑电路、CMOS逻辑电路结构、原理与设计，集成组合逻辑电路原理与设计，现代半导体存储器原理与设计，集成电路可靠性与可测性设计，片上系统设计初步，高速、低功耗电路设计分析。
(7)课程编号：MI3221025
课程名称：硬件描述语言(Hardware Description Language)
学时/周学时：42/2.5学分：2.5
内容简介：讲述基于HDL的集成电路设计流程，Verilog HDL与VHDL的性能分析，Verilog HDL语言要素、行为级、结构级和开关级描述，集成电路层次化设计方法，Verilog HDL各层次描述的技术，设计训练。
(8)课程编号：MI3221026
课程名称：集成电路EDA技术(EDA Techniques of Integrated Circuits)
学时/周学时：48/3学分：3
内容简介：讲述集成电路EDA设计流程，HDL硬件描述、标准单元技术、RTL级描述及逻辑综合、逻辑仿真验证，Spice模型、电路基本特性模拟分析、统计特性分析，CMOS工艺及设计规则、电路的版图设计、DRC、ERC、LVS、参数提取、后仿真，EDA设计实例。
(9)课程编号：MI3221027
课程名称：集成电路制造技术(Manufacture Technology of IC)
学时/周学时：46/3学分：3
内容简介：讲述集成电路制造过程，晶体生长和晶片制备，杂质扩散技术，离子注入技术，杂质分布，晶体外延技术，薄膜制备技术，微细图形加工技术，金属化与多层互连技术，集成电路封装技术，集成电路制造新技术。
(10)课程编号：MI4221028
课程名称：集成电路专业实验(Experiments of Integrated Circuits)
学时/周学时：(60/2)/2 学分：2
内容简介：集成电路专业实验主要包括半导体材料性能测试，集成电路工艺检测，半导体器件和集成电路参数测试与分析，集成电路EDA应用。
(11)课程编号：MI3221018
课程名称：Physics of Semiconductor Devices
学时/周学时：46/3 学分：3
内容简介：本课程旨在培养和提高学生在专业领域英语水平与能力，熟悉专业英语句型，掌握数学、物理、电子技术、微电子技术等方面的专业术语和英语表述方法。
(12)课程编号：MI3221029
课程名称：计算机组成原理(Computer Organization Principle)
学时/周学时：46/3 学分：3
内容简介：讲述计算机系统的基本组成、层次结构与硬件组织，信息的表示方法、运算方法及运算器组织，存储系统的工作原理与组织，指令格式、寻址方式与指令设置，输入输出系统。
(13)课程编号：MI4221030
课程名称：通信系统原理(Principles of Communication System)
学时/周学时：46/3 学分：3
内容简介：讲述通信组成，随机信号分析，信道模型，模拟调制系统原理，数字基带传输系统，数字调制系统，模拟信号的数字传输，同步原理，扩频通信原理，通信集成电路。
(14)课程编号：MI4221019
课程名称：集成电路测试技术(Integrated Circuit Testing Techniques)
学时/周学时：30/2 学分：2
内容简介：讲述数字系统测试和故障诊断的理论和技术，测试向量的生成技术和方法，测试向量的优化技术，数字系统可测性设计的基本概念和相关技术，边界扫描设计的原理和有关标准。
(15)课程编号：MI4221020
课程名称：专用集成电路设计（研讨课）(ASIC Design)
学时/周学时：20/1 学分：1
内容简介：讲述ASIC的设计流程，行为级设计、逻辑级设计、晶体管级设计和版图设计，专用集成电路的标准单元和宏单元设计方法。
2任选课：
(1)课程编号：MI4321015
课程名称：集成电路可靠性(Integrated Circuit Reliability)
学时/周学时：30/2 学分：2
内容简介：讲述集成电路可靠性的基本概念，可靠性数学基础，集成电路失效物理和失效分析，集成电路可靠性设计、工艺保证和可靠性试验。
(2)课程编号：MI4321033
课程名称：SOC设计基础（研讨课）(Fundamentals of SOC Design)
学时/周学时：20/1 学分：1
内容简介：讲述SOC设计技术，数字及混合信号SOC的设计及验证流程，IP核设计方法，嵌入式MPU基本结构，System C/C++等高层次语言，SOC及IP核的低功耗设计方法。
(3)课程编号：MI4321034
课程名称：射频集成电路设计(Design of RF Circuit)
学时/周学时：30/2 学分：2
内容简介：讲述射频集成电路元器件结构及模型，RLC并联、串联和其他形式的振荡网络，分布式系统与集总参数电路的特点与区别，高频宽带放大器、低噪声放大器(LNA)、振荡器、混频器、射频功率放大器设计。
(4)课程编号：MI3321044
课程名称：现代物理基础(Basis of Modern Physics)
学时/周学时：30/2 学分：2
内容简介：讲述微观粒子波粒二象性，波函数和薛定格方程，量子力学中的力学量，态和力学量的表象，微扰理论，自旋与全同粒子，热力学的基本定律,均匀物质的热力学性质，相平衡，粒子运动状态的统计分布，量子统计，非平衡态统计。
(5)课程编号：MI432104
课程名称：电子封装原理与技术(Principle and Technology of Electronics Packaging)
学时/周学时：30/2 学分：2
内容简介：讲述集成电路封装技术，封装对电路性能的影响，封装热学特性，封装机械应力，封装可靠性，封装测试技术。
(6)课程编号：MI3321035
课程名称：纳米电子学(Nanometer Electronics)
学时/周学时：30/2 学分：2
内容简介：讲述纳米结构的基本理论与物理现象，共振隧穿理论与器件，单电子输运与器件，量子点理论与器件，纳米CMOS技术，自旋电子学，固态量子比特。
(7)课程编号：MI3321036
课程名称：半导体材料(Semiconductor Materials)
学时/周学时：30/2 学分：2
内容简介：讲述硅、砷化镓等半导体材料的制备原理、工艺和性能，内容包括半导体材料概述、化学制备、区熔提纯、晶体生长、晶体中的杂质和缺陷、外延生长。
(8)课程编号：MI3321037
课程名称：MEMS技术(MEMS Technology)
学时/周学时：30/2 学分：2
内容简介：讲述微电子机械系统的基本概念和原理，基本加工技术与设计方法，微传感器与微执行器等基本机械部件的结构，典型微电子机械系统及其应用领域。
(9)课程编号：MI3321038
课程名称：化合物半导体器件(Compound Semiconductor Devices)
学时/周学时：30/2 学分：2
内容简介：讲述化合物半导体物理基础，异质结双极晶体管、异质结场效应晶体管、异质结量子器件、异质结光电子器件等的基本结构、原理、性能，异质结集成电路和光电集成技术。
(10)课程编号：MI3321039
课程名称：半导体光电子器件(Semiconductor Optoelectronic Devices)
学时/周学时：30/2 学分：2
内容简介：讲述半导体发光器件、光电探测器件、电荷耦合器件和太阳电池的基本类型、结构、工作机理、电学特性、参数表征及其应用。
(11)课程编号：MI4321040
课程名称：半导体传感器(Semiconductor Sensors)
学时/周学时：30/2 学分：2
内容简介：讲述半导体光传感器、温度传感器、磁敏传感器、力学量传感器、流体量传感器、气敏传感器、湿度传感器、离子传感器、生物传感器的基本结构、信息获取机理及主要性能参数及其表征。
(12)课程编号：MI4321042
课程名称：微电子测试分析技术(Microelectronics Test and Analysis)
学时/周学时：30/2 学分：2
内容简介：讲述电子显微分析，俄歇电子能谱，以光子为探束的分析技术，以离子束为探束的分析技术，超大规模集成电路测试技术。
(13)课程编号：MI4321046
课程名称：嵌入式系统结构(Structure of Embedded System)
学时/周学时：30/2 学分：2
内容简介：讲述嵌入式系统的基本概念，组成要素，典型嵌入式处理器的体系结构，嵌入式系统软硬件设计、流程和基本功能的实现方法。
七、时间分配表
在校期间四年共计164教学周[（18+5+18）X4]，具体安排见下表。
每年各教学环节时间分配表（以周计）
八、各教学环节的学时、学分分配表
四年各教学环节的学时、学分分配表
九、教学进程计划表
(一)长学期教学进程计划表
集成电路设计与集成系统专业长学期教学进程计划表
集成电路设计与集成系统专业长学期教学进程计划表续表一
(二)小学期教学进程计划表
小学期教学进程计划表
(三)实践教学环节安排表
实践教学环节安排一览表
（四）外语不断线计划安排表
外语四年不断线计划安排表
（五）计算机不断线计划安排表
集成电路设计实验报告
集成电路设计 实验报告 时间：2011年12月
实验一原理图设计 一、实验目的 1.学会使用Unix操作系统 2.学会使用CADENCE的SCHEMA TIC COMPOSOR软件 二：实验内容 使用schematic软件，设计出D触发器，设置好参数。 二、实验步骤 1、在桌面上点击Xstart图标 2、在User name：一栏中填入用户名，在Host：中填入IP地址，在Password：一栏中填入 用户密码，在protocol：中选择telnet类型 3、点击菜单上的Run！，即可进入该用户unix界面 4、系统中用户名为“test9”，密码为test123456 5、在命令行中（提示符后，如：test22>）键入以下命令 icfb&↙(回车键)，其中& 表示后台工作，调出Cadence软件。 出现的主窗口所示： 6、建立库(library)：窗口分Library和Technology File两部分。Library部分有Name和Directory 两项，分别输入要建立的Library的名称和路径。如果只建立进行SPICE模拟的线路图，Technology部分选择Don’t need a techfile选项。如果在库中要创立掩模版或其它的物理数据（即要建立除了schematic外的一些view），则须选择Compile a new techfile(建立新的techfile)或Attach to an existing techfile(使用原有的techfile)。 7、建立单元文件(cell)：在Library Name中选择存放新文件的库，在Cell Name中输 入名称，然后在Tool选项中选择Composer-Schematic工具(进行SPICE模拟)，在View Name中就会自动填上相应的View Name—schematic。当然在Tool工具中还有很多别的
集成电路设计基础_期末考试题
集成电路设计基础 2010-11年第一学期试题 一、填空题（20分） 1、目前，国内已引进了12英寸0.09um 芯片生产线，由此工艺线生产出来的集成 电路特征尺寸是0.009um （大 小），指的是右图中的W （字 母）。 2、CMOS工艺可分为p阱、n阱、双阱 三种。 在CMOS工艺中，N阱里形成的晶体管是p （PMOS，NMOS）。 3、通常情况下，在IC中各晶体管之间是由场氧来隔离的；该区域的形成用到的制造工艺是氧化工艺。 4.集成电路制造过程中，把掩膜上的图形转换成晶圆上器件结构一道工序是指光 刻，包括晶圆涂光刻胶、曝光、显影、烘干四个步骤； 其中曝光方式包括①接触式、②非接触式两种。 5、阈值电压V T是指将栅极下面的si表面从P型Si变成N型Si所必要的电压，根据阈值电压的不同，常把MOS区间分成耗尽型、增强型两种。降低V T 的措施包括：降低杂质浓度、增大Cox 两种。 二、名词解释（每词4分，共20分） ①多项目晶圆（MPW） ②摩尔定律 ③掩膜 ④光刻
⑤外延 三、说明（每题5分共10分） ①说明版图与电路图的关系。 ②说明设计规则与工艺制造的关系。 四、简答与分析题（10分） 1、数字集成电路设计划分为三个综合阶段，高级综合,逻辑综合,物理综合；解释这 三个综合阶段的任务是什么？ 2、分析MOSFET尺寸能够缩小的原因。 五、综合题（共4小题，40分） 1、在版图的几何设计规则中，主要包括各层的最小宽度、层与层之间的最小间距、各 层之间的最小交叠。把下图中描述的与多晶硅层描述的有关规则进行分类： （2）属于层与层之间的最小间距的是: （3）属于各层之间的最小交叠是： 2．请提取出下图所代表的电路原理图。画出用MOSFET构成的电路。
2019年集成电路设计行业分析报告
2019年集成电路设计行业分析报告 2019年12月
目录 一、行业主管部门、监管体制、主要法律法规及政策 (5) 1、行业主管部门及监管体制 (5) 2、行业主要法律法规和产业政策 (5) 二、行业整体发展情况 (7) 1、集成电路行业 (7) （1）全球集成电路行业发展情况 (8) （2）我国集成电路行业发展情况 (9) 2、集成电路设计行业 (10) （1）全球集成电路设计行业发展情况 (10) （2）我国集成电路设计行业发展情况 (12) 3、集成电路存储芯片行业 (13) （1）全球存储芯片发展情况 (14) （2）我国存储芯片发展情况 (15) 4、行业发展趋势 (16) （1）行业发展趋势概况 (16) （2）行业发展的驱动力 (17) ①汽车电子的推动 (17) ②物联网市场的推动 (19) 5、国际经济环境、行业竞争格局、行业供需情况对产品价格及成本的影响 (20) （1）国际经济温和增长，发展中国家增速较快 (20) （2）行业发展进入复苏，竞争格局保持稳定 (21) （3）行业供需周期变化，未来增长因素可期 (24) 二、行业进入壁垒 (26)
2、资金和规模壁垒 (26) 3、人才壁垒 (27) 4、客户壁垒 (27) 三、影响行业发展的因素 (28) 1、有利因素 (28) （1）国家产业政策大力扶持 (28) （2）我国集成电路产业链日趋成熟 (28) （3）市场需求的有利推动 (29) 2、不利因素 (30) （1）行业竞争激烈，国内集成电路存储设计领域基础薄弱 (30) （2）设计人才匮乏，研发投入巨大 (30) 四、行业区域性、周期性和季节性特征 (30) 1、区域性 (30) 2、周期性 (31) 3、季节性 (31) 五、行业经营模式 (31) 1、IDM (31) 2、Fabless (32) 六、行业上下游之间的关系 (32) 1、上游行业对本行业的影响 (33) 2、下游行业对本行业的影响 (34) 七、行业主要企业及竞争格局 (34)
《集成电路设计》课程设计实验报告
《集成电路设计》课程设计实验报告 （前端设计部分） 课程设计题目：数字频率计 所在专业班级：电子科 作者姓名： 作者学号： 指导老师：
目录 （一）概述 2 2 一、设计要求2 二、设计原理 3 三、参量说明3 四、设计思路3 五、主要模块的功能如下4 六、4 七、程序运行及仿真结果4 八、有关用GW48－PK2中的数码管显示数据的几点说明5（三）方案分析 7 10 11
（一）概述 在电子技术中，频率是最基本的参数之一，并且与许多电参量的测量方案、测量结果都有十分密切的关系，因此频率的测量就显得十分重要。测量频率的方法有多种，数字频率计是其中一种。数字频率计是计算机、通讯设备、音频视频等科研生产领域不可缺少的测量仪器，是一种用十进制数字显示被测信号频率的数字测量仪器。数字频率计基本功能是测量诸如方波等其它各种单位时间内变化的物理量。在进行模拟、数字电路的设计、安装、调试过程中，由于其使用十进制数显示，测量迅速，精确度高，显示直观，经常要用到频率计。 频率计的基本原理是应用一个频率稳定度高的时基脉冲，对比测量其它信号的频率。时基脉冲的周期越长，得到的频率值就越准确。通常情况下是计算每秒内待测信号的脉冲个数，此时我们称闸门时间是1秒。闸门时间也可以大于或小于1秒，闸门的时间越长，得到的频率值就越准确，但闸门的时间越长则每测一次频率的间隔就越长，闸门时间越短，测的频率值刷新就越快，但测得的频率精度就受影响。 本文内容粗略讲述了我们小组的整个设计过程及我在这个过程中的收获。讲述了数字频率计的工作原理以及各个组成部分，记述了在整个设计过程中对各个部分的设计思路、程序编写、以及对它们的调试、对调试结果的分析。 （二）设计方案 一、设计要求： ⑴设计一个数字频率计，对方波进行频率测量。 ⑵频率测量可以采用计算每秒内待测信号的脉冲个数的方法实现。
芯片设计和生产流程
芯片设计和生产流程 大家都是电子行业的人，对芯片，对各种封装都了解不少，但是你 知道一个芯片是怎样设计出来的么？你又知道设计出来的芯片是 怎么生产出来的么？看完这篇文章你就有大概的了解。 复杂繁琐的芯片设计流程 芯片制造的过程就如同用乐高盖房子一样，先有晶圆作为地基，再层层往上叠的芯片制造流程后，就可产出必要的IC芯片（这些会在后面介绍）。然而，没有设计图，拥有再强制造能力都没有用，因此，建筑师的角色相当重要。但是IC设计中的建筑师究竟是谁呢？本文接下来要针对IC设计做介绍。 在IC生产流程中，IC多由专业IC设计公司进行规划、设计，像是联发科、高通、Intel等知名大厂，都自行设计各自的IC芯片，提供不同规格、效能的芯片给下游厂商选择。因为IC是由各厂自行设计，所以IC设计十分仰赖工程师的技术，工程师的素质影响着一间企业的价值。然而，工程师们在设计一颗IC芯片时，究竟有那些步骤？设计流程可以简单分成如下。
设计第一步，订定目标 在IC设计中，最重要的步骤就是规格制定。这个步骤就像是在设计建筑前，先决定要几间房间、浴室，有什么建筑法规需要遵守，在确定好所有的功能之后在进行设计，这样才不用再花额外的时间进行后续修改。IC设计也需要经过类似的步骤，才能确保设计出来的芯片不会有任何差错。 规格制定的第一步便是确定IC的目的、效能为何，对大方向做设定。接着是察看有哪些协定要符合，像无线网卡的芯片就需要符合IEEE802.11等规範， 不然，这芯片将无法和市面上的产品相容，使它无法和其他设备连线。最后则是
确立这颗IC的实作方法，将不同功能分配成不同的单元，并确立不同单元间连结的方法，如此便完成规格的制定。 设计完规格后，接着就是设计芯片的细节了。这个步骤就像初步记下建筑的规画，将整体轮廓描绘出来，方便后续制图。在IC芯片中，便是使用硬体描述语言（HDL）将电路描写出来。常使用的HDL有Verilog、VHDL等，藉由程式码便可轻易地将一颗IC地功能表达出来。接着就是检查程式功能的正确性并持续修改，直到它满足期望的功能为止。 ▲32bits加法器的Verilog范例。 有了电脑，事情都变得容易 有了完整规画后，接下来便是画出平面的设计蓝图。在IC设计中，逻辑合成这个步骤便是将确定无误的HDL code，放入电子设计自动化工具（EDA tool），让电脑将HDL code转换成逻辑电路，产生如下的电路图。之后，反
模拟集成电路设计期末试卷
《模拟集成电路设计原理》期末考试 一．填空题（每空1分，共14分） 1、与其它类型的晶体管相比，MOS器件的尺寸很容易按____比例____缩小，CMOS电路被证明具有_ 较低__的制造成本。 2、放大应用时，通常使MOS管工作在_ 饱和_区，电流受栅源过驱动电压控制，我们定义_跨导_来 表示电压转换电流的能力。 3、λ为沟长调制效应系数，对于较长的沟道，λ值____较小___（较大、较小）。 4、源跟随器主要应用是起到___电压缓冲器___的作用。 5、共源共栅放大器结构的一个重要特性就是_输出阻抗_很高，因此可以做成___恒定电流源_。 6、由于_尾电流源输出阻抗为有限值_或_电路不完全对称_等因素，共模输入电平的变化会引起差动输 出的改变。 7、理想情况下，_电流镜_结构可以精确地复制电流而不受工艺和温度的影响，实际应用中，为了抑制 沟长调制效应带来的误差，可以进一步将其改进为__共源共栅电流镜__结构。 8、为方便求解，在一定条件下可用___极点—结点关联_法估算系统的极点频率。 9、与差动对结合使用的有源电流镜结构如下图所示，电路的输入电容C in为__ C F（1－A）__。 10、λ为沟长调制效应系数，λ值与沟道长度成___反比__（正比、反比）。 二．名词解释（每题3分，共15分） 1、阱 解：在CMOS工艺中，PMOS管与NMOS管必须做在同一衬底上，其中某一类器件要做在一个“局部衬底”上，这块与衬底掺杂类型相反的“局部衬底”叫做阱。 2、亚阈值导电效应 解：实际上，V GS=V TH时，一个“弱”的反型层仍然存在，并有一些源漏电流，甚至当V GS 大陆本土IC设计业SWOT分析上海科学技术情报研究所吴磊2005-08-02 关键字：IC设计 SWOT 竞争情报浏览量：52 随着近几年半导体产业在中国大陆地区的快速发展，本土IC设计业受到日益广泛的重视。IC设计业是一个国家半导体业的关键一环，也是如今信息技术时代提升国家竞争力的重要推动力。不论政府、企业，都对这个在国内真正发展不到十年的新兴行业，表现出了热切的期盼、积极的参与以及极大的投资兴趣。十年间，大陆本土IC设计产业逐步发展，到2004年约有IC设计公司近600家，主要分布于北京、上海、深圳、江苏、浙江、西安等地。数量上来说，已经超过了美国硅谷和中国台湾地区，但是，本土IC设计公司在质的成长上还远远不够。 从全球范围看，相较于拥有几十年IC设计产业发展经验的美国和中国台湾地区，大陆本土IC设计产业成长时间太短，还只处在从初创向理性发展过渡的时期。 从产业规模看，据全球IC 设计与委外代工协会（FSA）2005年3月报告统计：2004年全球IC设计产业规模达到330亿美元，比2003年增长32%。其中，美国IC设计业产值占全球比重75%，中国台湾地区居次，占20%。相比之下，大陆本土IC设计业仅占全球份额的约2%，非常少。 从公司个体看，全球IC设计第一的高通公司（Qualcomm）2004年销售收入约268亿元（约32.24亿美元），比上年增长30.7%；全球第七、中国台湾地区第一的联发科公司（MediaTek）2004年销售收入约104亿元（约12.53亿美元），比上年增长10.5%；全球排名第44位，大陆本土第一的大唐微电子公司2003年销售收入约6.2亿元，2004年估计倍增至约13亿元。三家公司的销售收入比约为21:8:1。不得不说，大陆本土IC 设计公司的竞争力还太弱。 那么，大陆本土IC设计产业的前景如何？只能说：前景是美好的，现实是残酷的。能否利用优势（Strength）、改变劣势（Weakness）、把握机会（Opportunity）、正视威胁（Threat），实现更准确的定位和制定更有利的发展战略，是把美好前景变为眼前现实的关键所在。 一、存在优势和支持 1. 巨大市场，本土比非本土更多机会 中国大陆地区经济实力持续提高、人均消费水平不断增强以及信息化浪潮大力推动等多项积极因素的影响，大陆IC市场销售规模从2000年的945亿元快速增长到2004年的约2900亿元，年复合增长率达32.4%，而且预计这种增长速度至少还将持续到2008年。其中，2004年消费电子IC约占整个市场份额的28%，即812亿元。 电子科技大学成都学院二零一零至二零一一学年第二学期 集成电路工艺原理课程考试题A卷（120分钟）一张A4纸开卷教师：邓小川 一二三四五六七八九十总分评卷教师 1、名词解释：(7分) 答：Moore law：芯片上所集成的晶体管的数目，每隔18个月翻一番。 特征尺寸：集成电路中半导体器件能够加工的最小尺寸。 Fabless：IC 设计公司，只设计不生产。 SOI：绝缘体上硅。 RTA：快速热退火。 微电子：微型电子电路。 IDM：集成器件制造商。 Chipless：既不生产也不设计芯片，设计IP内核，授权给半导体公司使用。 LOCOS：局部氧化工艺。 STI：浅槽隔离工艺。 2、现在国际上批量生产IC所用的最小线宽大致是多少，是何家企业生产？请 举出三个以上在这种工艺中所采用的新技术（与亚微米工艺相比）？(7分) 答：国际上批量生产IC所用的最小线宽是Intel公司的32nm。 在这种工艺中所采用的新技术有：铜互联；Low-K材料；金属栅；High-K材料；应变硅技术。 3、集成电路制造工艺中，主要有哪两种隔离工艺？目前的主流深亚微米隔离工 艺是哪种器件隔离工艺，为什么？(7分) 答：集成电路制造工艺中，主要有局部氧化工艺－LOCOS；浅槽隔离技术－STI两种隔离工艺。 主流深亚微米隔离工艺是：STI。STI与LOCOS工艺相比，具有以下优点：更有效的器件隔离；显著减小器件表面积；超强的闩锁保护能力；对沟道无 侵蚀；与CMP兼容。 4、在集成电路制造工艺中，轻掺杂漏（LDD）注入工艺是如何减少结和沟道区间的电场，从而防止热载流子的产生？(7分) 答：如果没有LDD形成，在晶体管正常工作时会在结和沟道区之间形成高 集成电路行业分析 集成电路产业的技术水平和产业规模已成为衡量一个国家产业竞争力和综合国力的重要标志。 行业概述： 从1958年第一块集成电路发明开始，至今近60年的发展历程中，全球IC 产业经历了起源壮大于美国，发展于日本，加速于韩国以及我国台湾地区的过程，目前整个产业又有向中国大陆地区转移的迹象。 狭义集成电路行业产业链包括芯片设计、制造、封装和测试等环节，各个环节目前已分别发展成为独立、成熟的子行业。按照芯片产品的形成过程，集成电路设计行业是集成电路行业的上游。集成电路设计企业设计的产品方案，通过代工方式由晶圆代工厂商和封装测试厂商完成芯片的制造和封装测试，然后将芯片产成品作为元器件销售给电子设备制造厂商。芯片加工处于芯片产业的中游，封装测试属于芯片行业的体力活。 广义的集成电路行业产业链包括集成电路制造设备（北方华创）、加工时用的特种材料（如强力新材：专业生产晶圆生产过程用的光刻胶引发剂），以及制造本身要用的材料（如：宁波江丰电子材料股份有限公司（非上市公司）专门从事超大规模集成电路芯片制造用超高纯金属材料及溅射靶材的研发生产，南大光电主要从事光电新材料MO源的研发、生产和销售，是全球主要的MO源生产商。MO 源即高纯金属有机源，是制备LED、新一代太阳能电池、相变存储器、半导体激光器、射频集成电路芯片等的核心原材料）。 （1）集成电路设计：集成电路设计企业处于产业链上游，主要根据电子产品及设备等终端市场的需求设计开发各类芯片产品。集成电路设计水平的高低决定了芯片产品的功能、性能和成本。 （2）晶圆制造：晶圆制造是指晶圆的生产和测试等步骤。 晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆；在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能之IC 产品。 晶圆生产是指晶圆制造厂接受版图文件（GDS 文件），生产掩膜（Mask），并通过光刻、掺杂、溅射、刻蚀等过程，将掩膜上的电路图形复制到晶圆基片上，从而在晶圆基片上形成电路。一款芯片由晶体管、电容、电阻等各种元件及其相互间的连线组成，这些元件和互连线通过研磨、抛光、氧化、离子注入、光刻、外延生长、蒸发等一整套平面工艺技术，在一小块硅单晶片上逐层制造而成。 晶圆测试（CP 测试）是指在测试机台上采用探针卡（Probe Card）并利用测试向量对每一颗裸片的电路功能和性能进行测试的过程。 （3）集成电路封装测试：经过CP 测试的晶圆再经过减薄、切割后，可以进行封装、成品测试从而形成芯片成品。 芯片封装包括包括晶圆切割、上芯、键合、封塑、打标、烘烤等过程。芯片封装使芯片内电路与外部器件实现电气连接，在芯片正常工作时起到机械或环境保护的作用，保证芯片工作的稳定性和可靠性。 成品测试是利用测试向量对已封装的芯片进行功能和性能测试的过程。经过成品测试后，即形成可对外销售的芯片产品。 北京邮电大学 实验报告 实验题目：cmos模拟集成电路实验 姓名：何明枢 班级：2013211207 班内序号：19 学号：2013211007 指导老师：韩可 日期：2016 年 1 月16 日星期六 目录 实验一:共源级放大器性能分析 (1) 一、实验目的 (1) 二、实验内容 (1) 三、实验结果 (1) 四、实验结果分析 (3) 实验二:差分放大器设计 (4) 一、实验目的 (4) 二、实验要求 (4) 三、实验原理 (4) 四、实验结果 (5) 五、思考题 (6) 实验三：电流源负载差分放大器设计 (7) 一、实验目的 (7) 二、实验内容 (7) 三、差分放大器的设计方法 (7) 四、实验原理 (7) 五、实验结果 (9) 六、实验分析 (10) 实验五：共源共栅电流镜设计 (11) 一、实验目的 (11) 二、实验题目及要求 (11) 三、实验内容 (11) 四、实验原理 (11) 五、实验结果 (14) 六、电路工作状态分析 (15) 实验六：两级运算放大器设计 (17) 一、实验目的 (17) 二、实验要求 (17) 三、实验内容 (17) 四、实验原理 (21) 五、实验结果 (23) 六、思考题 (24) 七、实验结果分析 (24) 实验总结与体会 (26) 一、实验中遇到的的问题 (26) 二、实验体会 (26) 三、对课程的一些建议 (27) 实验一:共源级放大器性能分析 一、实验目的 1、掌握synopsys软件启动和电路原理图（schematic）设计输入方法； 2、掌握使用synopsys电路仿真软件custom designer对原理图进行电路特性仿真； 3、输入共源级放大器电路并对其进行DC、AC分析，绘制曲线； 4、深入理解共源级放大器的工作原理以及mos管参数的改变对放大器性能的影响 二、实验内容 1、启动synopsys，建立库及Cellview文件。 2、输入共源级放大器电路图。 3、设置仿真环境。 4、仿真并查看仿真结果，绘制曲线。 三、实验结果 1、实验电路图 集成电路设计方法的发展历史 、发展现状、及未来主流设 计方法报告 集成电路是一种微型电子器件或部件，为杰克·基尔比发明，它采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构；其中所有元件在结构上已组成一个整体，使电子元件向着微小型化、低功耗和高可靠性方面迈进了一大步。集成电路具有体积小，重量轻，引出线和焊接点少，寿命长，可靠性高，性能好等优点，同时成本低，便于大规模生产。它不仅在工、民用电子设备如收录机、电视机、计算机等方面得到广泛的应用，同时在军事、通讯、遥控等方面也得到广泛的应用。用集成电路来装配电子设备，其装配密度比晶体管可提高几十倍至几千倍，设备的稳定工作时间也可大大提高。 一、集成电路的发展历史： 1947年：贝尔实验室肖克莱等人发明了晶体管，这是微电子技术发展中第一个里程碑； 1950年：结型晶体管诞生； 1950年： R Ohl和肖特莱发明了离子注入工艺； 1951 年：场效应晶体管发明； 1956年：C S Fuller发明了扩散工艺； 1958年：仙童公司Robert Noyce与德仪公司基尔比间隔数月分别发明了集成电路，开创了世界微电子学的历史； 1960年：H H Loor和E Castellani发明了光刻工艺；1962年：美国RCA公司研制出MOS场效应晶体管； 1963年：和首次提出CMOS技术，今天，95%以上的集成电路芯片都是基于CMOS工艺； 1964年：Intel摩尔提出摩尔定律，预测晶体管集成度将会每18个月增加1倍； 1966年：美国RCA公司研制出CMOS集成电路，并研制出第一块门阵列； 1967年：应用材料公司成立，现已成为全球最大的半导体设备制造公司； 1971年：Intel推出1kb动态随机存储器，标志着大规模集成电路出现； 1971年：全球第一个微处理器4004Intel公司推出，采用的是MOS工艺，这是一个里程碑式的发明； 1974年：RCA公司推出第一个CMOS微处理器1802； 1976年：16kb DRAM和4kb SRAM问世； 1978年：64kb动态随机存储器诞生，不足平方厘米的硅片上集成了14万个晶体管，标志着超大规模集成电路时 实验一 EDA软件实验 一、实验目的： 1、掌握Xilinx ISE 9.2的VHDL输入方法、原理图文件输入和元件库的调用方法。 2、掌握Xilinx ISE 9.2软件元件的生成方法和调用方法、编译、功能仿真和时序仿真。 3、掌握Xilinx ISE 9.2原理图设计、管脚分配、综合与实现、数据流下载方法。 二、实验器材： 计算机、Quartus II软件或xilinx ISE 三、实验内容： 1、本实验以三线八线译码器（LS74138）为例，在Xilinx ISE 9.2软件平台上完成设计电 路的VHDL文本输入、语法检查、编译、仿真、管脚分配和编程下载等操作。下载芯片选择Xilinx公司的CoolRunner II系列XC2C256-7PQ208作为目标仿真芯片。 2、用1中所设计的的三线八线译码器（LS74138）生成一个LS74138元件，在Xilinx ISE 9.2软件原理图设计平台上完成LS74138元件的调用，用原理图的方法设计三线八线译 码器（LS74138），实现编译，仿真，管脚分配和编程下载等操作。 四、实验步骤： 1、三线八线译码器（LS 74138）VHDL电路设计 (1)三线八线译码器（LS74138）的VHDL源程序的输入 打开Xilinx ISE 6.2编程环境软件Project Navigator，执行“file”菜单中的【New Project】命令，为三线八线译码器（LS74138）建立设计项目。项目名称【Project Name】为“Shiyan”,工程建立路径为“C:\Xilinx\bin\Shiyan1”，其中“顶层模块类型（Top-Level Module Type）”为硬件描述语言（HDL），如图1所示。 图1 点击【下一步】，弹出【Select the Device and Design Flow for the Project】对话框，在该对话框内进行硬件芯片选择与工程设计工具配置过程。 第一章 1．按规模划分，集成电路的发展已经经历了哪几代？它的发展遵循了一条业界著名的定律，请说出是什么定律？ 晶体管-分立元件-SSI-MSI-LSI-VLSI-ULSI-GSI-SOC。MOORE定律 2．什么是无生产线集成电路设计？列出无生产线集成电路设计的特点和环境。 拥有设计人才和技术，但不拥有生产线。特点：电路设计，工艺制造，封装分立运行。 环境：IC产业生产能力剩余，人们需要更多的功能芯片设计 3．多项目晶圆（MPW）技术的特点是什么？对发展集成电路设计有什么意义？ MPW：把几到几十种工艺上兼容的芯片拼装到一个宏芯片上，然后以步行的方式排列到一到多个晶圆上。意义：降低成本。 4．集成电路设计需要哪四个方面的知识？ 系统，电路，工具，工艺方面的知识 第二章 1．为什么硅材料在集成电路技术中起着举足轻重的作用? 原材料来源丰富，技术成熟，硅基产品价格低廉 2．GaAs和InP材料各有哪些特点? P10,11 3．怎样的条件下金属与半导体形成欧姆接触？怎样的条件下金属与半导体形成肖特基接触？ 接触区半导体重掺杂可实现欧姆接触，金属与掺杂半导体接触形成肖特基接触 4．说出多晶硅在CMOS工艺中的作用。P13 5．列出你知道的异质半导体材料系统。 GaAs/AlGaAs, InP/ InGaAs, Si/SiGe, 6．SOI材料是怎样形成的，有什么特点? SOI绝缘体上硅，可以通过氧隔离或者晶片粘结技术完成。特点：电极与衬底之间寄生电容大大减少，器件速度更快，功率更低 7. 肖特基接触和欧姆型接触各有什么特点？ 肖特基接触：阻挡层具有类似PN结的伏安特性。欧姆型接触：载流子可以容易地利用量子遂穿效应相应自由传输。 8. 简述双极型晶体管和MOS晶体管的工作原理。P19,21 第三章 1．写出晶体外延的意义，列出三种外延生长方法，并比较各自的优缺点。 意义：用同质材料形成具有不同掺杂种类及浓度而具有不同性能的晶体层。外延方法:液态生长，气相外延生长，金属有机物气相外延生长 2．写出掩膜在IC制造过程中的作用，比较整版掩膜和单片掩膜的区别，列举三种掩膜的制造方法。P28,29 3．写出光刻的作用，光刻有哪两种曝光方式？作用：把掩膜上的图形转换成晶圆上的器件结构。曝光方式有接触与非接触两种。 4．X射线制版和直接电子束直写技术替代光刻技术有什么优缺点？ X 射线（X-ray）具有比可见光短得多的波长，可用来制作更高分辨率的掩膜版。电子 集成电路设计方法--复习提纲 2、实际约束：设计最优化约束：建立时钟，输入延时，输出延时，最大面积 设计规则约束：最大扇出，最大电容 39.静态时序分析路径的定义 静态时序分析通过检查所有可能路径上的时序冲突来验证芯片设计的时序正确性。时序路径的起点是一个时序逻辑单元的时钟端，或者是整个电路的输入端口，时序路径的终点是下一个时序逻辑单元的数据输入端，或者是整个电路的输出端口。 40.什么叫原码、反码、补码？ 原码：X为正数时，原码和X一样；X为负数时，原码是在X的符号位上写“1”反码：X为正数是，反码和原码一样；X为负数时，反码为原码各位取反 补码：X为正数时，补码和原码一样；X为负数时，补码在反码的末位加“1” 41.为什么说扩展补码的符号位不影响其值？ SSSS SXXX = 1111 S XXX + 1 —— 2n2n12n1例如1XXX=11XXX,即为XXX-23=XXX+23-24. 乘法器主要解决什么问题？ 1.提高运算速度2.符号位的处理 43.时钟网络有哪几类？各自优缺点？ 1. H树型的时钟 网络： 优点：如果时钟负载在整个芯片内部都很均衡，那么H 树型时钟网络就没有系统时钟偏斜。缺点：不同分支上的叶节点之间可能会出现较大的随机偏差、漂移和抖动。 2. 网格型的时钟网络 优点：网格中任意两个相近节点之间的电阻很小，所以时钟偏差也很小。缺点：消耗大量的金属资源，产生很大的状态转换电容，所以功耗较大。 3.混合型时钟分布网络优点：可以提供更小的时钟偏斜，同时，受负载的影响比较小。缺点：网格的规模较大，对它的建模、自动生成可能会存在一些困难。 总线的传输机制？ 1. 早期：脉冲式机制和握手式机制。 脉冲式机制：master发起一个请求之后，slave在规定的t时间内返回数据。 握手式机制：master发出一个请求之后，slave在返回数据的时候伴随着一个确认信号。这样子不管外设能不能在规定的t时间内返回数据，master都能得到想要的数据。 2. 随着CPU频率的提高，总线引入了wait的概念 如果slave能在t时间内返回数据，那么这时候不能把wait信号拉高，如果slave不能在t时间内返回数据，那么必须在t时间内将wait信号拉高，直到slave将可以返回 集成电路设计练习题2009 1、说明一个半导体集成电路成本的组成。 2、简述CMOS工艺流程。简述CMOS集成电路制造的过程中需要重复进行的工艺步骤。 3、描述你对集成电路工艺的认识。列举几种集成电路典型工艺。工艺上常提到0.25,0.18指的是什么？简述CMOS工艺技术的发展趋势。 4、你知道的集成电路设计的表达方式有哪几种？ 5、现有一用户需要一种集成电路产品，要求该产品能够实现如下功能：y=lnx 其中，x为4位二进制整数输入信号。y为二进制小数输出，要求保留两位小数。电源电压为3~5v 假设公司接到该项目后，交由你来负责该产品的设计，试讨论该产品的设计全程。 6、请谈谈对一个系统设计的总体思路。针对这个思路，你觉得应该具备哪些方面的知识？ 7、描述你对集成电路设计流程的认识。 8、集成电路前端设计流程，后端设计流程，相关的工具。 9、从RTL synthesis到tape out之间的设计flow，并列出其中各步使用的tool. 10、简述FPGA等可编程逻辑器件设计流程。 11、简述半定制数字电路的设计流程。 12、简要说明并比较数字集成电路几种不同的实现方法。 13、什么是集成电路的设计规则。 14、同步电路和异步电路的区别是什么？ 15、画出CMOS电路的晶体管级电路图，实现Y=AB+C(D+E) 16、在CMOS电路中，要有一个单管作为开关管精确传递模拟低电平，这个单管你会用P管还是N 管，为什么？ 17、硅栅COMS工艺中N阱中做的是P管还是N管，N阱的阱电位的连接有什么要求？ 18、名词解释：VLSI, CMOS, EDA, VHDL, DRC, LVS, DFT, STA 19、画出CMOS与非门的电路，并画出波形图简述其功能。 哈尔滨理工大学数字集成电路设计实验报告 学院：应用科学学院 专业班级：电科12 - 1班 学号：32 姓名：周龙 指导教师：刘倩 2015年5月20日 实验一、反相器版图设计 1.实验目的 1）、熟悉mos晶体管版图结构及绘制步骤； 2）、熟悉反相器版图结构及版图仿真； 2. 实验内容 1）绘制PMOS布局图； 2）绘制NMOS布局图； 3）绘制反相器布局图并仿真； 3. 实验步骤 1、绘制PMOS布局图： (1) 绘制N Well图层；(2) 绘制Active图层； (3) 绘制P Select图层； (4) 绘制Poly图层； (5) 绘制Active Contact图层；(6) 绘制Metal1图层； (7) 设计规则检查；(8) 检查错误； (9) 修改错误； (10)截面观察； 2、绘制NMOS布局图： (1) 新增NMOS组件；(2) 编辑NMOS组件；(3) 设计导览； 3、绘制反相器布局图： (1) 取代设定；(2) 编辑组件；(3) 坐标设定；(4) 复制组件；(5) 引用nmos组件；(6) 引用pmos组件；(7) 设计规则检查；(8) 新增PMOS基板节点组件；(9) 编辑PMOS基板节点组件；(10) 新增NMOS基板接触点； (11) 编辑NMOS基板节点组件；(12) 引用Basecontactp组件；(13) 引用Basecontactn 组件；(14) 连接闸极Poly；(15) 连接汲极；(16) 绘制电源线；(17) 标出Vdd 与GND节点；(18) 连接电源与接触点；(19) 加入输入端口；(20) 加入输出端口；(21) 更改组件名称；(22) 将布局图转化成T-Spice文件；(23) T-Spice 模拟； 4. 实验结果 nmos版图 集成电路设计流程 . 集成电路设计方法 . 数字集成电路设计流程 . 模拟集成电路设计流程 . 混合信号集成电路设计流程 . SoC芯片设计流程 State Key Lab of ASIC & Systems, Fudan University 集成电路设计流程 . 集成电路设计方法 . 数字集成电路设计流程 . 模拟集成电路设计流程 . 混合信号集成电路设计流程 . SoC芯片设计流程 State Key Lab of ASIC & Systems, Fudan University 正向设计与反向设计 State Key Lab of ASIC & Systems, Fudan University 自顶向下和自底向上设计 State Key Lab of ASIC & Systems, Fudan University Top-Down设计 –Top-Down流程在EDA工具支持下逐步成为 IC主要的设计方法 –从确定电路系统的性能指标开始，自系 统级、寄存器传输级、逻辑级直到物理 级逐级细化并逐级验证其功能和性能 State Key Lab of ASIC & Systems, Fudan University Top-Down设计关键技术 . 需要开发系统级模型及建立模型库，这些行 为模型与实现工艺无关，仅用于系统级和RTL 级模拟。 . 系统级功能验证技术。验证系统功能时不必 考虑电路的实现结构和实现方法，这是对付 设计复杂性日益增加的重要技术，目前系统 级DSP模拟商品化软件有Comdisco，Cossap等， 它们的通讯库、滤波器库等都是系统级模型 库成功的例子。 . 逻辑综合--是行为设计自动转换到逻辑结构 设计的重要步骤 State Key Lab of ASIC & Systems, Fudan University A/D转换器的设计 一．实验目的： （1）设计一个简单的LDO稳压电路 （2）掌握Cadence ic平台下进行ASIC设计的步骤； （3）了解专用集成电路及其发展，掌握其设计流程； 二．A/D转换器的原理： A/D转换器是用来通过一定的电路将模拟量转变为数字量。 模拟量可以是电压、电流等电信号，也可以是压力、温度、湿度、位移、声音等非电信号。但在A/D转换前，输入到A/D转换器的输入信号必须经各种传感器把各种物理量转换成电压信号。符号框图如下： 数字输出量 常用的几种A/D器为; (1):逐次比较型 逐次比较型AD由一个比较器和DA转换器通过逐次比较逻辑构成，从MSB 开始，顺序地对每一位将输入电压与内置DA转换器输出进行比较，经n次比较而输出数字值。其电路规模属于中等。其优点是速度较高、功耗低，在低分辩率（<12位）时价格便宜，但高精度（>12位）时价格很高。 (2): 积分型 积分型AD工作原理是将输入电压转换成时间(脉冲宽度信号)或频率(脉冲频率)，然后由定时器/计数器获得数字值。其优点是用简单电路就能获得高分辨率，但缺点是由于转换精度依赖于积分时间，因此转换速率极低。初期的单片AD转换器大多采用积分型，现在逐次比较型已逐步成为主流。 (3):并行比较型/串并行比较型 并行比较型AD采用多个比较器，仅作一次比较而实行转换，又称FLash(快速)型。由于转换速率极高，n位的转换需要2n-1个比较器，因此电路规模也极大，价格也高，只适用于视频AD转换器等速度特别高的领域。 串并行比较型AD结构上介于并行型和逐次比较型之间，最典型的是由2个n/2位的并行型AD转换器配合DA转换器组成，用两次比较实行转换，所以称为Half flash(半快速)型。还有分成三步或多步实现AD转换的叫做分级型AD，而从转换时序角度又可称为流水线型AD，现代的分级型AD中还加入了对多次转换结果作数字运算而修正特性等功能。这类AD速度比逐次比较型高，电路规模比并行型小。 一．A/D转换器的技术指标: (1）分辨率,指数字量的变化，一个最小量时模拟信号的变化量，定义为满刻度与2^n的比值。分辨率又称精度，通常以数字信号的位数来表示。 (2）转换速率,是指完成一次从模拟转换到数字的AD转换所需的时间的倒数。积分型AD的转换时间是毫秒级属低速AD，逐次比较型AD是微秒级，属中速AD，全并行/串并行型AD可达到纳秒级。采样时间则是另外一个概念，是指两次转换的间隔。为了保证转换的正确完成，采样速率必须小于或等于转换速率。因此有人习惯上将转换速率在数值上等同于采样速率也是可以接受的。常用单位ksps 和Msps，表示每秒采样千/百万次。 (3）量化误差，由于AD的有限分辩率而引起的误差，即有限分辩率AD的阶梯状转移特性曲线与无限分辩率AD（理想AD）的转移特性曲线（直线）之间的最大偏差。通常是1 个或半个最小数字量的模拟变化量，表示为1LSB、1/2LSB。（4）偏移误差，输入信号为零时输出信号不为零的值，可外接电位器调至最小。（5）满刻度误差，满度输出时对应的输入信号与理想输入信号值之差。 （6）线性度，实际转换器的转移函数与理想直线的最大偏移，不包括以上三种误差。 三、实验步骤 此次实验的A/D转换器用的为逐次比较型，原理图如下： CMOS数字集成电路设计课程设计报告 学院：****** 专业：****** 班级：****** 姓名：Wang Ke qin 指导老师：****** 学号：****** 日期：2012-5-30 目录 一、设计要求 (1) 二、设计思路 (1) 三、电路设计与验证 (2) (一)1位全加器的电路设计与验证 (2) 1)原理图设计 (2) 2)生成符号图 (2) 3)建立测试激励源 (2) 4)测试电路 (3) 5)波形仿真 (4) (二)4位全加器的电路设计与验证 (4) 1)原理图设计 (4) 2)生成符号图 (5) 3)建立测试激励源 (5) 4)测试电路 (6) 5)波形仿真 (6) (三)8位全加器的电路设计与验证 (7) 1)原理图设计 (7) 2)生成符号图 (7) 3)测试激励源 (8) 4)测试电路 (8) 5)波形仿真 (9) 6)电路参数 (11) 四、版图设计与验证 (13) (一)1位全加器的版图设计与验证 (13) 1)1位全加器的版图设计 (13) 2)1位全加器的DRC规则验证 (14) 3)1位全加器的LVS验证 (14) 4)错误及解决办法 (14) (二)4位全加器的版图设计与验证 (15) 1)4位全加器的版图设计 (15) 2)4位全加器的DRC规则验证 (16) 3)4位全加器的LVS验证 (16) 4)错误及解决办法 (16) (三)8位全加器的版图设计与验证 (17) 1)8位全加器的版图设计 (17) 2)8位全加器的DRC规则验证 (17) 3)8位全加器的LVS验证 (18) 4)错误及解决办法 (18) 五、设计总结 (18) 中国集成电路设计行业概况研究-行业概述 （一）行业概述 1、集成电路设计行业概况 集成电路系采用特种电路设计及加工工艺，集成于半导体晶片上的微型电子电路产品。集成电路相比传统的分立电路，通过降低体积减小材料耗用量，大幅降低了制造成本，同时，其微小的体积及元件的紧密排布提高了信息的切换速度并降低了能耗，使得集成电路比分立电路在成本及效率上均有较大的优势。自1958 年第一块集成电路于德州仪器问世以来，集成电路产品发展迅速，广泛用于各种电子产品，成为信息时代中不可或缺的部分。 伴随现代信息技术产业的快速发展，集成电路产业作为现代信息技术产业的基础和核心，已成为关系国民经济和社会发展全局的基础性、先导性和战略性产业，在推动国家经济发展、社会进步、提高人们生活水平以及保障国家安全等方面发挥着广泛而重要的作用，是当前国际竞争的焦点和衡量一个国家或地区现代化程度以及综合国力的重要标志之一。随着国内经济不断发展以及国家对集成电路行业的大力支持，中国集成电路产业快速发展，产业规模迅速扩大，技术水平显著提升，有力推动了国家信息化建设。 完整的集成电路产业链包括设计、芯片制造、封装测试等环节，各环节具有各自独特的技术体系及特点，已分别发展成独立、成熟的子行业。 其中，集成电路设计系根据终端市场的需求设计开发各类芯片产品，集成电路设计水平的高低决定了芯片的功能、性能及成本； 集成电路制造通过版图文件生产掩膜，并通过光刻、掺杂、溅射、刻蚀等过程，将掩膜上的电路图形复制到晶圆基片上，从而在晶圆基片上形成电路； 集成电路封装测试包括封装和测试两个环节，封装是保护芯片免受物理、化学等环境因素造成的损伤，增强芯片的散热性能，实现电气连接，确保电路正常工作；测试主要是对芯片产品的功能、性能测试等，将功能、性能不符合要求的产品筛选出来。 2、集成电路行业产品分类 集成电路产品依其功能，主要可分为模拟芯片（Analog IC）、存储器芯片（Memory IC）、微处理器芯片（Micro IC）、逻辑芯片（Logic IC）。 模拟芯片是处理连续性的光、声音、速度、温度等自然模拟信号，按技术类型可分为只处理模拟信号的线性芯片和同时处理模拟与数字信号的混合芯片；按应用分类可分为标准型模拟芯片和特殊应用型模拟芯片。标准型模拟芯片包括放大器、信号界面、数据转换、比较器等产品。特殊应用型模拟芯片主要应用于通大陆本土IC设计业SWOT分析
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