專用集成電路課件第一章

專用集成電路課件第一章本章介紹了專用集成電路的定義、分類和設(shè)計流程，包括定制IC的設(shè)計和制造流程，以及EDA工具的使用方法。還包括了VHDL和Verilog簡介，邏輯設(shè)計和時序分析的基本概念等。1.什么是專用集成電路？專用集成電路（Application-SpecificIntegratedCircuit，ASIC）是根據(jù)特定應(yīng)用領(lǐng)域需求而定制設(shè)計的集成電路。它具有高度集成和專業(yè)化的特點。2.專用集成電路的分類1全定制IC通過手工設(shè)計每個電路原件，適用于復(fù)雜的高性能電路設(shè)計。2門級定制IC通過門級電路設(shè)計，適用于規(guī)模較小的電路設(shè)計。3可編程邏輯器件通過配置邏輯單元的連接和功能來實現(xiàn)特定功能，適用于快速原型開發(fā)和低成本設(shè)計。3.定制IC的設(shè)計流程1需求分析明確目標(biāo)和需求，確定電路功能、性能和接口等要求。2電路設(shè)計通過模塊化設(shè)計和電路仿真進(jìn)行邏輯設(shè)計和時序分析。3驗證和調(diào)試進(jìn)行功能驗證和系統(tǒng)級調(diào)試，確保設(shè)計無誤。4版圖設(shè)計進(jìn)行晶體管和布線的物理設(shè)計，優(yōu)化電路的面積、功耗和性能。4.定制IC的制造流程1掩膜設(shè)計根據(jù)版圖設(shè)計生成掩膜圖形，用于制造工藝的刻寫和光刻。2晶圓制造將掩膜圖形轉(zhuǎn)移到硅晶圓上，形成電路的初始結(jié)構(gòu)。3器件加工通過離子注入、擴(kuò)散、沉積和腐蝕等工藝，形成電路的具體結(jié)構(gòu)。4封裝測試將晶圓切割成芯片，并進(jìn)行測試和封裝，最后形成成品。5.IC設(shè)計的EDA工具介紹電路仿真工具用于驗證電路功能和性能，如Cadence、ModelSim等。版圖設(shè)計工具用于布局和布線，如CadenceVirtuoso、SynopsysICCompiler等。時序分析工具用于分析電路的時序性能和時序約束，如PrimeTime、Tempus等。6.VHDL和Verilog的簡介VHDL和Verilog是常用的硬件描述語言，用于描述電路結(jié)構(gòu)和行為，并進(jìn)行電路仿真和綜合。7.邏輯設(shè)計的基本概念1邏輯門基本的邏輯單元，包括與門、或門、非門等。2組合邏輯邏輯門組合而成的電路，其輸出僅與當(dāng)前輸入有關(guān)。3時序邏輯具有存儲能力的電路，輸出與過去的輸入和當(dāng)前輸入有關(guān)。8.時序分析的基本概念1時鐘用于同步時序電路的信號，控制電路的工作節(jié)奏。2時序約束規(guī)定電路