专用集成电路设计

第1章ASIC设计概述

1.1ASIC概述

1.2ASIC类型

1.3ASIC开发流程

1.4ASIC发展状况

1.4.1制造工艺

1.4.2EDA技术

1.4.3IP技术

1.4.4SoC/NoC

1.4.5信号完整性

第2章VHDL

2.1VHDL概述

2.1.1VHDL的特点

2.1.2用VHDL进行电路设计的主要流程

2.2VHDL的基本模型结构

2.2.1库和程序包

2.2.2实体说明

2.2.3结构体

2.3VHDL的基本语法

2.3.1VHDL的标识符

2.3.2VHDL的常数及信号、变量

2.3.3VHDL的数据类型

2.3.4VHDL的运算操作符

2.4VHDL的基本语句

2.4.1并行语句

2.4.2顺序语句

2.5VHDL子程序

2.5.1VHDL的函数

2.5.2过程

2.6VHDL配置、模拟周期、delta延时及延时表示

2.6.1VHDL配置

2.6.2VHDL的模拟周期、delta延时

2.6.3VHDL的延时表示

2.7VHDL的基本逻辑电路设计

2.7.1组合电路设计

2.7.2时序电路的设计

2.7.3存储器的描述

第3章VerilogHDL

3.1VerilogHDL概述

3.2VerilogHDL基本模型结构

3.3VerilogHDL的标识符及数字表示

3.4VerilogHDL的数据类型

3.5VerilogHDL的操作运算符

3.6VerilogHDL的基本语句

3.6.1赋值语句

3.6.2条件语句

3.6.3case语句

3.6.4循环语句

3.6.5结构体说明语句

3.6.6块语句

3.6.7wait语句

3.6.8任务和函数

3.6.9系统函数与编译向导

3.6.10VerilogHDL中的延时表示

3.7VerilogHDL基本电路单元设计

3.7.1组合电路的设计

3.7.2时序电路的设计

第4章逻辑综合

4.1逻辑综合概述

4.1.1逻辑综合定义及发展

4.1.2逻辑综合的步骤

4.2组合逻辑综合

4.2.1VHDL描述和可综合组合逻辑电路

4.2.2VerilogHDL与可综合组合逻辑电路

4.3时序逻辑综合

4.3.1VHDL与可综合时序逻辑电路

4.3.2VerilogHDL与可综合时序逻辑电路

4.4三态器件的综合

4.5存储器的综合

4.5.1VHDL存储器综合

4.5.2VerilogHDL存储器综合

4.6有限状态机的综合

4.6.1VHDL描述有限状态机

4.6.2VerilogHDL描述有限状态机

4.7逻辑综合的优化

4.7.1优化约束的作用

4.7.2优化策略

4.8代码风格对逻辑综合的影响

4.8.1基本的if和case代码编写

4.8.2对迟到信号的if和case代码编写

4.8.3逻辑功能块的代码编写

4.8.4一般代码编写指导原则

4.9综合工具简介

4.9.1DC的工作步骤

4.9.2自顶向下和自底向上综合

4.9.3DC基本命令介绍

第5章仿真

5.1仿真的类型

5.2逻辑仿真的工作原理

5.3测试平台的建模

5.3.1测试建模归类

5.3.2激励与响应

5.3.3构建测试矢量

5.4逻辑仿真的单元模型

5.4.1基本模型

5.4.2Synopsys模型

5.4.3VerilogHDL和VHDL模型

5.4.4VITAL模型

5.5延时模型

5.6静态时序分析

5.6.1使用静态时序分析的必要性

5.6.2静态时序分析的基本概念

5.6.3静态时序分析工具PrimeTime简介

5.7形式验证

5.7.1形式验证的原理

5.7.2Formality介绍

5.8再谈动态仿真

5.8.1加速仿真验证方法介绍

5.8.2根据设计选择仿真形式

5.8.3嵌入式缩短自测试方法

第6章测试

6.1测试概述

6.1.1可测性设计

6.1.2DFT方案选取原则

6.2边界扫描测试

6.2.1原理

6.2.2边界扫描单元

6.3内建自测试

6.3.1原理

6.3.2存储器内建自测试

6.4扫描测试

6.4.1扫描测试原理

6.4.2扫描测试分类

6.5IPcore的测试

6.5.1IPcore

6.5.2IPcore的可测性设计

6.5.3测试访问

6.6生产测试

第7章布局布线

7.1概述

7.2设计流程

7.3ASIC布局

7.3.1ASIC管芯

7.3.2布局规划

7.3.3布局算法

7.4ASIC布线

7.4.1布线算法

7.4.2特殊网络布线

7.5布图检查

7.5.1设计检查

7.5.2冲突

7.5.3天线效应

第8章可编程ASIC设计

8.1可编程ASIC的种类及基本特征

8.2可编程ASIC的逻辑单元

8.2.1基于乘积项的PLD结构

8.2.2基于查找表的PLD结构

8.3可编程ASIC的输入输出

8.4可编程器件的编程方式

8.4.1主动串行配置方式

8.4.2被动串行配置方式

8.4.3JTAG配置方式

8.4.4被动并行异步配置方式

8.4.5快速被动并行配置方式

8.5可编程ASIC的设计流程

8.6可编程ASIC设计软件简介

8.6.1设计输入

8.6.2逻辑综合

8.6.3布局布线

8.6.4功耗分析

8.6.5硬件调试

8.6.6工程变更管理

8.6.7仿真

8.6.8时序收敛

8.6.9静态时序分析

8.6.10编程配置

第9章通信ASIC设计

9.1数字通信系统的基本结构

9.2同步电路设计

9.3FIFO设计

9.3.1同步FIFO设计

9.3.2异步FIFO设计

9.4调整电路设计

9.5编译码器设计

9.6调制和解调

9.7通信ASIC设计的一般方法

9.7.1系统化设计

9.7.2同步设计

9.7.3并行设计

第10章设计举例

10.1简单CPU的设计

10.1.1设计任务

10.1.2微处理器硬件系统及原理

10.1.3处理器指令系统及功能

10.1.4示范程序

10.1.5处理器的设计

10.1.6系统输入输出

10.1.7设计思路及源程序

10.1.8验证程序设计及仿真结果

10.2FIR滤波器的设计

10.2.1设计要求

10.2.2设计工具

10.2.3总体设计思路

10.2.4系统结构与模块划分

10.2.5模块设计与信号定义

10.2.6测试平台

10.2.7功能仿真结果

10.2.8综合结果

10.2.9后仿真结果

10.2.10结论

10.2.11源代码

附录AIEEE资源库

附录BVHDL保留的关键字

附录CVerilogHDL保留的关键字

　　本书共10章。第1章介绍了ASIC设计的概念与设计开发流程；第2、第3章介绍了目前ASIC设计中应用最广泛的两种硬件描述语言VHDL，和VerilogHDL语言；第4章介绍了如何将硬件描述语言编写的程序，在一定的工艺环境下综合成逻辑电路的方法；第5章介绍了仿真技术，即验证所做的设计是否正确的方法；第6章介绍了集成电路的测试设计；第7章介绍了如何通过布局布线调整，使所做的设计能在一定的工艺条件下达到原设计要求；第8章介绍了可编程ASIC的设计方法；第9章介绍了数字通信中一些常用电路模块的设计；第10章介绍了两个ASIC设计实例。该书可供各大专院校作为教材使用，也可供从事相关工作的人员作为参考用书使用。　　专用集成电路(ASIC)是电子设备的核心，是信息技术工业领域自主知识产权的重要象征。专用集成电路设计是电子工程师必须掌握的技术之一。本书以使工程技术人员熟练掌握专用集成电路，主要是数字专用集成电路设计技术为目标，较详细介绍了专用集成电路的设计流程、设计工具与设计方法。本书可作为信息技术及相关领域研究生或本科生教材，也可作为相关工程技术人员的参考书。