专用集成电路概念与设计流程电子教案共50页文档
专用集成电路课件第一章
◦
3
问题的提出（续） 输入信号：
clk：系统时钟信号，f=50MHz； clr：异步清零信号，负脉冲有效； startstop：启/停信号，负脉冲有效。
输出信号：
dsec[6..0]：驱动数码管，显示秒高位； sec[6..0]：驱动数码管，显示秒低位； cn ：分钟的进位信号，接发光二极管，高有效； secd[6..0]、secm[6..0] 分别显示百分秒高位和百 分秒低位。
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采用Quatus Ⅱ的PLD设计方法
工作目录和工程名 1. 首先在资源管理器下创建一个工作目录。 不能有空格和汉字 ！ 2. 在Quatus Ⅱ中创建一个工程。
3. 子模块设计：每个模块可以用HDL语言描述， 对每个模块进行编译、仿真，通过后然后生成 模块符号。 4.顶层设计：创建一个顶层图形文件，将各模块 符号放到图中，添加输入、输出引脚，连线； 编译，仿真。 5. 给输入、输出引脚分配引脚号码，编程下载。
第3步：
◦
（4）进行仿真
新建一个仿真波形文件.vwf，编辑输入波形； 执行“Tools> Simulation Tool”命令，打开仿真器工具窗口；
单击Start按钮，开始仿真。
bcdcnt.vwf
21
创建模块符号
Ø
（5）创建模块符号
仿真通过后，执行“File > Create/Update > Create Symbol Files for Current File”菜单命令， 创建模块符号（文件后缀为.bsf）。
5
传统的数字系统设计方法的缺点
Ø
Ø
Ø
Ø Ø
Ø
效率低下——所有这一切，几乎都是手工 完成！ 设计周期很长； 容易出错； 芯片种类多，数量大，受市场的限制； 设计灵活性差； 产品体积大。
集成电路设计流程
集成电路设计流程引言集成电路（Integrated Circuit，简称IC）是一种将多个电子元器件集成在一片半导体晶片上的技术。
它具有小体积、低功耗、高可靠性等优点，广泛应用于各个领域，如电子设备、通信、计算机等。
本文将介绍集成电路设计的基本流程，并以Markdown文本格式输出。
设计准备在开始集成电路设计之前，需要进行一些准备工作。
1.明确设计目标：明确设计的目标和要求，如功耗、性能、成本等。
2.获取技术文档：收集与设计相关的技术文档，包括数据手册、参考设计、规范等。
3.确定设计规模：根据设计目标，确定所需的电子元器件数量和尺寸。
电路设计流程整个集成电路设计流程可以分为以下几个主要步骤。
1. 功能规划在这一步骤中，需要明确设计的功能和所需的电子元器件。
根据设计目标和技术要求，确定集成电路的基本功能模块，如控制器、存储器、模拟电路等。
2. 电路原理图设计电路原理图是集成电路设计的基础。
在这一步骤中，根据功能规划，使用电子设计自动化（EDA）软件绘制电路原理图。
电路原理图包括电子元器件的连接关系和信号流动方向。
3. 电路仿真电路仿真可以验证设计的正确性和性能。
在这一步骤中，使用电路仿真软件对电路原理图进行仿真分析，以确保电路能够正常工作。
仿真结果可以用于优化设计。
4. 物理布局设计物理布局设计是将电路原理图映射到实际的半导体晶片上。
在这一步骤中，使用专业的物理设计软件对电路进行布局设计，并生成布局图。
物理布局需要考虑电子元器件之间的连接、尺寸和布线规则。
5. 物理布线设计物理布线设计是设计电路中关键的一步。
在这一步骤中，根据物理布局图，使用物理设计软件进行布线设计。
布线设计需要解决电路中的时序和信号完整性等问题。
优化布线可以提高电路的性能和可靠性。
6. 电路验证电路验证是确保设计的正确性和性能的重要步骤。
在这一步骤中，使用验证工具对设计进行全面的功能和性能验证。
验证结果可以用于优化设计和解决潜在问题。
第一章 集成电路概论(完整版)
三 半导体基础知识
1.半导体基础 2.PN结
1.半导体基础
半导体是构成二极管和晶体管的基础，而二极管和晶体管 又是整个微电子学的心脏。
（1）什么是半导体
半导体指其导电性能介于导体和绝缘体之间的一种材料， 它的电学性能对温度、所含杂质、光照等十分敏感。
划分导体，半导体，绝缘体的依据：电阻率（或电导率）
21世纪的微电子技术将从目前的3G时代逐渐发展到3T时 代，即存储器量由Gb发展到Tb，集成电路中器件的速度由 GHz发展到THz，数据传输速率由Gbps发展到Tbps。
由于集成电路工艺的发展，芯片的集成度增加的同时尺寸 将不断减小。
SoC ( System - on - Chip)将继续得到发展，成为集 成电路的主流之一。SoC技术始于20世纪90年代中期,随着 半导体工艺技术的发展, IC设计者能够将愈来愈复杂的功能 集成到单硅片上, SoC正是在集成电路( IC)向集成系统( IS) 转变的大方向下产生的 。
30μm
50μm
1 μm ×1 μm （晶体管的大小）
（皮肤细胞大小）
头发与晶体管的对比
3.集成电路的过去、现在和未来 －－爱迪生效应：为了延长白炽灯的寿命，1883年，爱迪生 在灯泡的碳丝附近焊上一小块金属片（实际并没能延长灯泡 的寿命），金属片没有与灯丝接触，但如果在它们之间加上 电压，灯丝受热后，会产生一股趋向附近的金属片的电流。 当时，爱迪生本人并没有意识到这种现象有多少技术潜力， 而转入其他项目的研究。后人认识到爱迪生发现的是一种 “热电子发射现象”，有重要的实际应用价值，把它称为 “爱迪生效应”。
一 半导体集成电路概述 二 集成电路基础知识
1.基本概念 2.分类 三 半导体基础知识 1.半导体基础 2.PN结
集成电路设计流程及相关工具使用教程
集成电路设计流程及相关工具使用教程在现代科技发展的浪潮下，集成电路扮演着无可替代的重要角色。
它是电子设备中必不可少的组成部分，也是促进技术进步和创新的关键。
本文将介绍集成电路的设计流程，并介绍一些相关工具的使用教程，以帮助读者更好地理解和使用集成电路设计。
一、集成电路设计流程集成电路设计是一个复杂而系统的过程，包括了从需求分析到电路验证的多个环节。
下面将按照一般的设计流程，逐一介绍。
1. 需求分析需求分析是集成电路设计的第一步，它定义了电路的功能、性能和特性。
在这个阶段，设计工程师需要与客户或用户进行沟通，了解他们的需求和期望。
然后，设计团队会对需求进行综合评估，并确定电路设计的基本参数。
2. 电路设计在电路设计阶段，设计团队将根据需求分析的结果，开始设计电路的架构和电路图。
设计师需要选择合适的器件和元器件，进行电路搭建和模拟仿真。
这个过程中，设计工程师需要有深入的电路知识和丰富的设计经验。
3. 电路验证电路验证是为了确保设计的正确性和可靠性。
设计师会进行电路的功能验证、时序验证和功耗验证等。
同时，他们还需要通过原理图仿真和电路板验证来验证设计的可行性。
4. 电路布局与布线完成电路验证后，设计师需要将电路进行布局和布线。
电路布局是指将电路元件在实际硅片上的物理位置确定下来，而布线则是指将电路元件之间的连线进行布置。
电路布局和布线的优化对电路性能的影响非常大。
5. 物理设计物理设计包括光刻版图设计和物理布局设计。
光刻版图设计是将电路设计信息转化为光刻版图，用于芯片的制造。
物理布局设计是根据光刻版图和设计要求，确定电路元件的具体位置和尺寸。
6. 物理验证在物理验证阶段，设计师会对光刻版图进行物理验证和仿真，以确保物理布局的正确性和可行性。
这个过程中，常用的工具包括DRC（Design Rule Check）和LVS（Layout Versus Schematic）等。
7. 芯片制造最后，设计完成的芯片将被送至芯片制造厂商进行生产。
专用集成电路设计方法讲义逻辑综合PPT课件
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GTECH库
• 当DC将源代码读入时，设计转化为一种中间格式，由GTECH库中的组件和设计工具库构成。 • GTECH工艺库和设计工具库一样，是工艺无关的，帮助我们开发与工艺无关的组件。 • GTECH工艺库包含在文件gtech.db中
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setup文件举例
• 简单地讲，所有用到的库都要放到link_library，因为DC自动到那 里去找；只有作综合用的库放在target_librar y中，象ROM, PAD 等不用综合的就不要放进去了。
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设计工具库 (DesignWare Library)
• 设计工具库：Syno ps ys 公司提供的知识产权(IP, Intellec t ua l Proper t y) 库。 • 举例
• 按以上顺序依次读取setup文件，最后一个读取的setup文件将覆盖前面读
取的setup文件
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工艺库
• 工艺库：生产线所提供的全部标准器件模型
• 由于不同生产线的加工环境不同，各种标准器件（如与 非门、或非门等）的工业参数会有差异，因此，每个生 产线都必须向市场提供自己的库。换句话说，设计单位 准备在哪条生产线上投片就必须使用该生产线的库进行 综合。不同工艺线的工艺技术是不同的，如0.25微米技 术和0.13微米技术，因此即使同一个工厂的不同工艺线 使用的工艺库也是完全不同的。
在elaborate设计的时候， 不能够定义结构
read命令和analyze & elaborate命令的不同之2处0
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连接 (Link)
• 功能：将设计中调用的子模块与连接库中定义的模块建立对应关系 • 命令：link • 链接可以由link命令显式完成，也可在后面步骤的compile命令隐式完成 • 建议每次设计输入以后用link命令执行一次链接
集成电路与工程课程设计
集成电路与工程课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生了解集成电路的基本概念、结构和原理，以及集成电路设计的基本流程。
知识目标包括：掌握集成电路的定义、分类、基本结构和工作原理；了解集成电路设计的基本流程和常用设计方法。
技能目标包括：能够使用集成电路设计软件进行简单的设计；能够分析集成电路的性能参数和应用场景。
情感态度价值观目标包括：培养学生对集成电路技术的兴趣和好奇心，提高学生对电子工程领域的认识和理解。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括集成电路的基本概念、结构、原理和设计流程。
首先，介绍集成电路的定义、分类和基本结构，使学生了解集成电路的组成和功能。
其次，讲解集成电路的工作原理，让学生了解集成电路的工作过程和性能指标。
然后，介绍集成电路设计的基本流程，包括需求分析、电路设计、版图绘制、仿真测试等步骤，使学生掌握集成电路设计的基本方法。
最后，通过实例分析，让学生了解集成电路在实际应用中的重要性。
三、教学方法为了实现本节课的教学目标，采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
首先，采用讲授法，系统地讲解集成电路的基本概念、结构和原理，使学生掌握相关知识。
其次，采用讨论法，引导学生分组讨论集成电路设计流程和应用场景，提高学生的思考和交流能力。
然后，采用案例分析法，分析实际案例，使学生了解集成电路在实际应用中的重要性。
最后，安排实验环节，让学生动手操作，巩固所学知识，培养学生的实践能力。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施，准备以下教学资源：教材《集成电路与工程》，为学生提供系统的理论知识；参考书《集成电路设计原理》，为学生提供深入的理论学习资料；多媒体课件，展示集成电路的图片、图表和动画，增强学生的直观感受；实验设备，包括集成电路设计软件和实验板，让学生动手实践，提高学生的实际操作能力。
五、教学评估本节课的评估方式包括平时表现、作业和考试三个部分。
平时表现主要评估学生在课堂上的参与程度、提问回答和小组讨论的表现，占总评的30%。
集成电路课件
设计方法学
集成电路设计的方法学主要包括基于硬件描述语言的设计方法、基于高层次综 合的设计方法等。同时，随着技术的发展，人工智能和机器学习等方法也逐渐 被应用于集成电路设计中。
理和传输。
在计算机领域，集成电路被用于CPU 、GPU、内存等计算机核心部件的设 计和制造。
在消费电子领域，集成电路被用于手 机、电视、数码相机等电子产品的设 计和制造。
在汽车电子领域，集成电路被用于发 动机控制、车身控制、自动驾驶等系 统的设计和制造。
在航空航天领域，集成电路被用于航 空航天设备的导航、控制、通信等系 统的设计和制造。
全球集成电路产业现状及特点
01
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产业规模不断扩大
全球集成电路市场规模持 续增长，从2016年的 1690亿美元增长到2020 年的1960亿美元。
高技术含量
集成电路是信息技术产业 的核心，具有高技术含量 ，涉及微电子、计算机、 通信等多个领域。
全球化特征明显
全球集成电路产业分布广 泛，美国、欧洲、日本等 国家和地区都有强大的产 业集群。
总结词
高可靠性、低能耗、快速响应的 功率器件芯片。
详细描述
该案例探讨了某型功率器件芯片 的技术创新与产业升级，涉及先 进的材料技术、精细加工技术、 可靠性验证技术等，强调了集成 电路在节能减排、绿色环保等领 域的重要作用。
相关知识点
功率器件芯片的特点与用途，集 成电路在节能减排、绿色环保等 领域的应用价值。
集成电路的基本组成
集成电路主要由输入输出端口、逻辑功能模块、存储器、 时钟等组成，不同功能的芯片可能还包括其他特殊模块。
《集成电路设计》课件
本课程将详细介绍集成电路设计的全过程及其重要性，并深入探讨了现代集 成电路设计中使用的常见工具、案例和技术趋势。
课程介绍
什么是集成电路设计
集成电路设计是指将多个电子元件（如晶体管、电阻和电容）集成在一颗芯片上的过程。
集成电路的应用领域
集成电路广泛应用于计算机、通信、消费电子等领域，为现代科技的发展提供了重要支持。
电路功能仿真与验证
使用仿真工具验证电路的功能和性能， 优化电路设计，确保其符合预期。
电路版图绘制
完成电路的版图设计，包括引脚、连线、 电路层等
如LTspice、Cadence等，用于 电路的仿真和性能验证。
物理布局软件
如Cadence Virtuoso、 Synopsys IC Compiler等，用于 电路的布局和版图设计。
仿真验证工具
如ModelSim、VCS等，用于验 证电路功能和时序正确性。
案例分析
1 典型的集成电路设计案例
例如CPU芯片、无线通信芯片和图像处理器等，它们都使用了复杂的集成电路设计技术。
2 设计难点和解决方案
针对不同案例的设计难点，介绍了相应的解决方案和创新技术。
技术发展趋势
当前集成电路设计的热点
如AI芯片、边缘计算芯片和物联网芯片等，都是当 前研究和发展的热点。
未来发展方向
包括更小尺寸、更低功耗、更高性能和更强功能的 集成电路设计趋势。
总结
集成电路设计的重要性
良好的集成电路设计可以提高系统性能、降低功耗和成本，推动技术进步和产业发展。
集成电路设计流程
1
电路原理设计
2
基于需求分析，设计电路的逻辑结构和
功能，并进行逻辑仿真和验证。
集成电路原理与设计教案
集成电路原理与设计教案教案一：集成电路的概述I. 课程背景A. 教学目标B. 先修知识II. 教学内容A. 集成电路的定义B. 集成电路的分类1. 按集成度分类2. 按制作工艺分类3. 按应用领域分类C. 集成电路的发展历程1. 从离散元件到集成电路2. 集成电路的快速发展3. 集成度与功能的提升III. 教学方法A. 讲授B. 讨论C. 实践操作D. 案例分析IV. 教学步骤A. 引入1. 介绍课程背景和重要性2. 激发学生兴趣B. 讲解集成电路的定义和分类1. 详细解释集成电路的概念2. 分类介绍不同类型的集成电路C. 探讨集成电路的发展历程1. 分析从离散元件到集成电路的进步2. 总结集成电路的发展趋势D. 进行实践操作和案例分析1. 学生通过实验了解集成电路的原理和设计过程2. 分析真实的集成电路案例E. 总结与展望1. 总结所学内容2. 展望未来集成电路的发展V. 教学评价A. 以课堂讨论和实际操作为主要评价方式B. 考核学生对集成电路原理和设计的理解能力C. 督促学生完成相应的实验报告和案例分析报告教案二：逻辑门电路设计I. 课程背景A. 教学目标B. 先修知识II. 教学内容A. 逻辑门的基本原理B. 逻辑门的代数表达式1. 布尔代数基本运算2. 逻辑门的真值表C. 逻辑门的设计方法1. 小规模集成电路的设计2. 大规模集成电路的设计D. 逻辑门的应用场景1. 数字电路中的逻辑门2. 逻辑门在计算机中的应用III. 教学方法A. 讲授B. 实验演示C. 讨论D. 练习IV. 教学步骤A. 引入1. 复习前一教案的内容2. 引出本节课的主题B. 介绍逻辑门的基本原理和代数表达式1. 解释逻辑门的基本功能2. 分析逻辑门的代数运算C. 演示逻辑门的设计方法1. 通过实验演示小规模集成电路设计的过程2. 探讨大规模集成电路设计的要点D. 讨论逻辑门的应用场景1. 分析数字电路中逻辑门的作用2. 探索逻辑门在计算机中的应用E. 知识巩固练习1. 学生进行逻辑门电路的设计练习2. 分析练习中出现的问题并进行讨论V. 教学评价A. 以练习结果和讨论参与度为主要评价方式B. 考核学生对逻辑门设计和应用的掌握程度C. 督促学生完成相应的设计练习报告和讨论记录教案三：集成电路的工艺制造I. 课程背景A. 教学目标B. 先修知识II. 教学内容A. 集成电路的工艺流程1. 层叠式工艺流程2. 半导体工艺制造步骤B. 集成电路的工艺问题与解决方案1. 掺杂控制问题2. 掩膜制备问题3. 金属铝连接问题C. 集成电路的测试与封装1. 功能测试2. 封装技术III. 教学方法A. 讲授B. 实验演示C. 讨论D. 案例分析IV. 教学步骤A. 引入1. 介绍工艺制造的重要性2. 引出本节课的主题B. 讲解集成电路的工艺流程1. 详细介绍层叠式工艺流程和半导体工艺制造步骤2. 分析每个步骤的作用和要点C. 探讨工艺问题与解决方案1. 分析工艺制造中可能出现的问题2. 提出相应的解决方案D. 实验演示集成电路的测试与封装技术1. 演示集成电路的功能测试方法2. 介绍封装技术的原理和方法E. 案例分析1. 分析真实的工艺制造案例2. 总结案例中的经验和教训V. 教学评价A. 以实验结果和案例分析报告为主要评价方式B. 考核学生对集成电路工艺制造的理解能力C. 督促学生完成相应的实验报告和案例分析报告通过以上三个教案，学生将能够全面了解集成电路的原理与设计，掌握逻辑门电路的设计方法，并深入了解集成电路的工艺制造过程。
专用集成电路设计实用教程
专用集成电路设计实用教程专用集成电路（ASIC）是指根据特定的应用需求，经过设计和生产的一种定制化集成电路。
与通用集成电路（ASIC）相比，专用集成电路具有更高的集成度和更高的性能，可以满足复杂的应用需求。
以下是一些关于ASIC设计的实用教程：第一，了解ASIC设计的基本原理和流程。
ASIC设计涉及到多个方面，包括电路设计、逻辑设计、物理设计等。
所以在开始设计之前，必须要对ASIC设计的基本原理和流程有所了解，才能更好地理解和操作。
第二，选取合适的ASIC设计工具。
目前市场上有许多成熟的ASIC设计工具，如Cadence、Synopsys、Mentor Graphics等。
设计师可以根据自己的需求和熟悉程度选择合适的工具，用于实现电路设计、逻辑设计、布局设计等功能。
第三，进行电路设计和逻辑设计。
在进行电路设计时，需要选择合适的电路元件和拓扑结构，以满足应用需求。
在逻辑设计中，需要使用硬件描述语言（HDL）进行电路的描述和逻辑功能的实现。
第四，进行物理设计和布局设计。
物理设计是将逻辑设计转化为物理电路的过程，包括逻辑综合、布局布线、时序优化等。
布局设计是将逻辑电路中的元件进行安排和布线，使得电路达到最佳的性能和可靠性。
第五，进行验证和仿真。
验证和仿真是保证ASIC设计正确性和性能的关键步骤。
通过验证和仿真可以发现可能存在的故障和问题，并进行修复和优化，以确保ASIC设计的正确性和可靠性。
第六，进行制造和测试。
制造是将ASIC设计转化为实际的芯片的过程，包括掩模制作、晶圆制作等。
测试是对制造好的芯片进行功能和性能的测试，以确保芯片符合设计要求。
综上所述，ASIC设计是一项复杂而又重要的工作，需要设计师具备一定的专业知识和实践经验。
通过系统学习ASIC设计的相关知识，选择合适的设计工具，进行电路设计和逻辑设计，进行物理设计和布局设计，进行验证和仿真，进行制造和测试，可以较好地完成ASIC设计的任务。
希望以上的实用教程对您有所帮助。
《集成电路》课程设计指导书08电子
集成电路课程设计指导书一、教学目标（一）课程性质课程设计。
（二）课程目的（1）训练学生综合运用学过的集成电路的基本知识，独立设计比较复杂的集成电路的能力。
（2）要求学生了解并熟悉半导体集成电路的历史，发展及现状，掌握最新的集成电路发展方向、技术及研究内容。
二、教学内容基本要求及学时分配（一）课程设计题目题目见附录I，原则上每人一题。
（二）课程论文内容（1）设计性题目：拿到题目后首先进行电路设计。
然后在微机上进行原理图输入、编译和软件仿真，如满足设计要求，再进行下载。
实验结果不满足要求，则修改设计，直到满足要求为止。
（2）综述性内容：根据课程题目和所学知识，要求学生写一篇关于集成电路内容的综述性论文，要求包含学生个人的看法。
（三）设计性题目要求（1）按题目要求的逻辑功能进行设计，电路各个组成部分须有设计说明；（2）必须采用原理图输入法；（3）软件仿真完成后，必须经教师允许方可进行下载；（四）使用的软件Verilog HDL（VHDL）、NI Multisim三、主要教学环节（一）设计安排1. 课程设计时间为两周，每人一台微机；2.第1、2天讲授设计需要的硬件和软件、设计的要求、布置设计题目；3.第3～8天学生进行设计；4.第9、10天教师验收，然后学生撰写和打印设计报告。
（二）指导与答疑每天都有教师现场答疑，学生有疑难问题可找教师答疑。
学时应充分发挥主观能动性，不应过分依赖教师。
（三）设计的考评设计全部完成后，须经教师验收。
验收时学生要讲述自己设计电路的原理、仿真情况，还要演示硬件实验结果。
教师根据学生设计全过程的表现和验收情况给出成绩。
四、课程设计报告的内容和要求（一）课程设计报告的内容按附录中给出的报告模板进行编写，用A4纸打印，左侧装订。
（二）课程设计报告编写的基本要求（1）按设计指导书中要求的格式书写，所有的内容一律打印；（2）报告内容包括设计过程、软件仿真的结果及分析、硬件仿真结果及分析；（3）要有整体电路原理图、各模块原理图；(4) 软件仿真包括各个模块的仿真和整体电路的仿真，对仿真必须要有必要的说明；(5) 硬件仿真要给出各个输入信号的具体波形和输出信号的测试结果。
集成电路工程的课程设计
集成电路工程的课程设计一、教学目标本课程的目标是让学生了解和掌握集成电路工程的基本原理、设计和制造过程。
通过本课程的学习，学生应能理解集成电路的基本结构、工作原理和设计方法，掌握集成电路的制造流程和测试技术，并了解集成电路在现代电子技术中的应用。
具体来说，知识目标包括：1.了解集成电路的基本结构和类型；2.理解集成电路的工作原理和设计方法；3.掌握集成电路的制造流程和测试技术；4.了解集成电路在现代电子技术中的应用。
技能目标包括：1.能够使用集成电路设计软件进行简单的设计；2.能够进行集成电路的制造和测试；3.能够分析集成电路的性能和问题。
情感态度价值观目标包括：1.培养对集成电路工程技术的兴趣和热情；2.培养创新意识和团队合作精神；3.培养学生对科技发展的敏感性和适应性。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括四个方面：1.集成电路的基本原理：包括集成电路的定义、分类、结构和功能，以及集成电路的设计原则和流程。
2.集成电路的设计方法：包括数字集成电路、模拟集成电路和混合集成电路的设计方法，以及集成电路设计工具和软件的使用。
3.集成电路的制造流程：包括硅片制造、集成电路版图设计、光刻、蚀刻、离子注入等基本工艺，以及集成电路的封装和测试。
4.集成电路的应用：包括集成电路在电子设备中的应用、集成电路系统的组成和原理，以及集成电路技术的未来发展趋势。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括：1.讲授法：通过教师的讲解，让学生了解和掌握集成电路的基本原理和设计方法；2.案例分析法：通过分析实际案例，让学生了解集成电路的应用和制造过程；3.实验法：通过实验操作，让学生掌握集成电路的测试技术和性能分析；4.小组讨论法：通过小组讨论，培养学生的团队合作精神和创新意识。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用《集成电路工程》作为主教材，为学生提供系统的学习内容；2.参考书：推荐《集成电路设计手册》等参考书籍，为学生提供更多的学习资料；3.多媒体资料：制作PPT、视频等多媒体资料，为学生提供直观的学习体验；4.实验设备：准备集成电路设计软件、实验板等实验设备，为学生提供实践操作的机会。
集成电路应用与设计课程教学大纲.doc
《集成电路应用与设计》课程教学大纲课程名称:集成电路应用与设计/ Application & Design of Integrate Circuit课程代码：162310学时：48 学分：3 讲课学时：40 上机/实验（习题）学时：8 考核方式：考查先修课程：电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、高频电子线路适用专业：应用电子技术开课院系：机电工程系教材：蔡惟铮.集成电子技术.2001主要参考书：曾瑁.模拟电了技术.人民邮电出版社.2004付玉明.电路分析基础.中国水利水电出版社.2004张义芳冯健华.高频电子线路.哈尔滨工业大学出版社.2002一、课程的性质和任务集成电路应用与设计是一门用以培养学生集成电子技术入门性质的技术基础课，本课程主要研究常用基本的半导体集成元器件的工作原理，基本的集成电子电路的应用。
通过课程的学习，使学生能够较好地掌握集成电子技术的基本理论、基本知识和基本分析问题的方法。
二、教学内容和基本要求（一）教学内容：本课程的主要内容包括基本的半导体元器件、各种常用电子电路的工作原理和应用等内容。
1.集成触发器和定时器基本RS触发器，时钟触发器的逻辑功能。
脉冲工作特性。
CMOS触发器。
555定时器及其应用。
2.时序数字电路同步时序数字电路的分析与设计。
寄存器和移位寄存器。
通用集成电路计数器。
序列脉冲发生器。
3.接口电路基本概念。
DA转换的原理，集成DA转换器。
逐次比较、双积分、并行AD转换器。
V/F和F/V 变换器。
数据采集系统的简介。
4.可编程逻辑器件存储器结构和工作原理。
ROM的分类及应用。
PLD器件，GAL原理与编程。
ISP器件的原理。
EDA的概念，编程软件。
5.集成振荡电路和滤波器RC和LC振荡器。
集成运放的非线性运用。
矩形波、三角波和锯齿波发生器。
函数发生器和VC0。
有源滤波器。
开关电容滤波器。
6.模拟乘法器及其应用模拟乘法器的基本原理。
模拟乘法器运算电路，乘法、除法、对数指数运算电路，平方、开方运算电路。
专用集成电路概念与设计流程
嵌入式型微处理器
– 嵌入式CPU的基础是通用型CPU，本质上与 通用CPU的区别不大，只是在各种不同的应 用中仅保留与具体应用有关的功能，去除冗 余的功能。
浙大微电子
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通用型微处理器
• 高垄断：整个行业的PC市场基本被Intel、AMD两家所控 制，Sun、IBM等少数公司只能分享工作站与服务器领域 的一部分市场。 • 高技术：通用CPU强烈追求功能的强大和频率的提高， 对 最先进的IC工艺需求十分迫切，高端CPU已进入45 nm工 艺制程。继续缩小加工尺寸将遇到漏电流增大及互连线延 时问题，因而转向通过改变体系框架发展多核CPU来达到 目标。 • 高利润：以Intel处理器为例，其产品享受着30~40%的高 额利润，而像戴尔这样的计算机公司，却只有5％的利润。 • 高风险：高技术意味着新的企业如果想进入这个行业，必 然承受高风险这个代价。
Spectre Virtuoso Hspice
版图验证 Diva 及参数提取 Dracula
浙大微电子
Calibre
Laker
34/50
数字IC设计流程
前端设计
浙大微电子
35/50
后端设计
浙大微电子
36/50
数字集成电路设计常用工具
公司 逻辑仿真 逻辑综合 布局布线 SE Encounter Pearl Cadence NC-Sim
浙大微电子
10/50
2.存储器（Memory）
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• • 主要包括DRAM和Flash（闪存）两大类产品。 最为体现半导体先进制程和经营规模效应的产品。 是一种最通用的商品，价格对供求变化的敏感性非 常高，波动幅度极大。 资金需求大、工艺技术要求先进，产业变动起伏， 不易控制。 市场特点决定需要很大规模的制造和量产能力， 是半导体产业中最不稳定的市场，是制造商和投资 者眼中的高风险业务。存储器制造厂商经营压力沉 重，但效益也是半导体产业中最高的。