专用集成电路设计
MIC总线控制器远程模块专用集成电路的设计与应用
１ 引 言
ＭＩ ＭＥ Ｃ Ｍ ｉｔｒ ｃ ｈｐ — ｍ ｈｐｅｅ Ｃ（ Ｐ Ａ ｎｅ ａｅ ｃ ｉ ｆ ｕ ｉｌ ｄ ｘ
ｅｅ ｔｉａｐ ｗｅ ｏ ｔｏ ｎ ｍｏ ｉ ｒ ｍａ ａ ｅ ｎ ｉ — ｌｃｒｃ ｌ ｏ ｒ ｃ ｎ ｒ ｌ ａ ｄ ｎｔ ／ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｎ ｏ
信号
输 出
健号
输入
信号
输 出 健号
输入 信号
圈 １ ＭＺ 线连 接 圈 Ｃ总
Ｍ Ｃ总线系统将诸如 Ｍ Ｌ Ｔ Ｉ Ｉ—ｓ Ｄ一 １５ Ｂ这 ５３
信周期 。所有远程模块将接收和判断这个命令 ， 硬件连接地址与命令中特定模块地址相同的模块
将立即通过 串行总线 传 回相应 的响应信息 ， 总线
维普资讯
第２ ５卷第 ３期 ２０ ０ ７年 ９月
蒸
Ｊ Ｃ ｔ ＮＧＤＩ Ｉ ＩＺ ＡＮＬＵ ＯＮＧ Ｔ ＸＵＮ
Ｖｏ ． ５ Ｎ０． １２ ３
Ｓｐ２ ０ ｅ ．０７
ＭＣ总线控制器远程模块专用集成电路的设计与应用 Ｉ
汪 健
（ 中国兵器 工业 第 ２４研 究所 １
种基于命令／ － 响应通信方式 的数据 总线系统大部
分的软件和硬件功能集成到 Ｍ Ｃ控制器芯片中， Ｉ
而且远程模块不需要微处理器来控制通信或者执 行输 输出功能 ， 使得 通信协议 的使 用非 常简 单， 不需要系统软件执行费时任务， 例如定时器控
制、 响应校验 、 或者其他通信管理等。总线控制器
蚌埠
２３４ ） ３０ ２
摘
要
Ｍ Ｃ总线是专 门为解决恶劣的军事环境 中电力及数据分配和管理 问题 而开发的串行现场 Ｉ
专用集成电路6-Calibre和Diva
6、版图验证工具 、
Outline
IC设计的基本知识 版图验证工具Diva 版图验证工具Calibre
1、IC设计的基本知识
ASIC设计方法分类：
定制 （Custom） ） 全定制 （Full-Custum） ） 基于包 （Cell-Based） ） 门陈列 （Gate Arrays） ） 线性陈列 （Linear Arrays） ）
选择PEX运行设置文件pex_runset，操作步骤与DRC， LVS相同。
输出格式设为CALIBREVIEW
Run PEX运行三次
第一次，这里三个选项都选中， 第一次，这里三个选项都选中， 出现Calibre 出现Calibre finished with Error:SIGABRT错误 Error:SIGABRT错误 第二次，选中第二、三个选项， 第二次，选中第二、三个选项， 出现Calibre 出现Calibre finished with Error:SIGABRT错误 Error:SIGABRT错误 第三次， 第三次，仅选中最后一个选项
选择你的LVS运行目录
然后，保存lvs_runset文件，操作方法与前面保存drc_runset 文件一模一样。
这步操作是选择 从电路导出网表， 让这个导出的网表 与版图生成的网表 进行LVS。
然后就可以点“Run LVS”运行LVS。
LVS通过
(3)寄生参数抽取 (3)寄生参数抽取 PEX
规则文件同LVS 规则文件同LVS
反相器的抽取视图
（3）版图与电路对照验证LVS
LVS的任务是证明这个版图就是想要的那一个，也 就是说证明这个版图实现的功能与图
diva的LVS规则文件 的 规则文件 工艺库名
专用集成电路设计方法
专用集成电路设计方法
专用集成电路（ASIC）设计方法是一种用于开发和设计定制化电路的方法。
ASIC 设计通常用于特定的应用领域，例如通信、计算机、汽车等，因为它们能够提供高性能、低功耗和高度集成的解决方案。
而ASIC设计的方法主要包括以下几个步骤：
1. 需求分析：该阶段通过与客户和应用领域专家的沟通，确定ASIC的功能和性能要求，以及其应用领域的特殊需求。
2. 架构设计：在这个阶段，设计团队将根据需求分析的结果，确定ASIC的整体架构，包括功能模块组成、接口设计等。
这个阶段的关键是对系统级需求和资源进行平衡，以确保设计的可行性和性能优化。
3. 逻辑设计：逻辑设计阶段主要涉及到对ASIC的功能、功能模块和电路结构进行设计。
这个阶段使用硬件描述语言（HDL）进行设计，并进行逻辑仿真和验证。
4. 物理设计：物理设计阶段主要涉及将逻辑设计转化为物理结构，包括布局和布线。
这个阶段需要考虑到电路的功率、时序和面积等方面的优化。
5. 验证与测试：验证和测试阶段是为了确保ASIC设计的正确性和功能性。
这个阶段包括功能仿真、时序仿真、门级仿真和芯片级仿真等。
同时还需要进行物理
验证和测试，以验证芯片的性能和可靠性。
6. 制造：制造阶段是将ASIC设计转化为实际的芯片产品的过程。
这个阶段包括芯片制造、封装和测试等。
ASIC的制造过程需要符合特定的标准和流程，以确保芯片的质量和可靠性。
以上是一般ASIC设计方法的大致流程。
在实际应用中，可能会根据不同的需求和项目而有所调整。
同时，ASIC设计方法也在不断地演变和发展，以满足新的技术和市场需求。
复旦大学专用集成电路-国家重点实验室
复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室是国内集成电路设计领域唯一的国家重点实验室。
实验室的软、硬装备达到国际90代年的水平，具备深亚微米芯片的设计和研究能力，是国内最有影响的集成电路设计开发基地，也是国内集成电路设计人才培养最有实力的基地。
实验室面积超过2200平方米，拥有国际一流的软硬件设计环境。
▪50台先进的计算机工作站Sun Ultra 10, 60；▪Pentium IV 100台；▪系统设计软件Synopsys, Cadence；▪亚微米芯片设计软件Cadence, Avanti；▪SP设计软件COSSAP, DSP station；▪功耗分析软件Power Mill；▪数字电路测试仪；▪HP 82000逻辑分析仪；▪HP测试分析探针台2台；▪HP高频示波器等测试仪器；▪其它软件Saber、Hspice、Xillinx、Altera等。
专用集成电路与系统国家重点实验室“专用集成电路与系统”国家重点实验室是于1992年由国家计委批世界银行贷款筹建的，总贷款额为160万美元。
1995年9月通过国家2002年再次通过评估，是我国目前唯一的专门从事集成电路设计研家重点实验室。
实验室有固定人员60名，其中45岁以下的中青年教师约占70%，士学位的占中青年教师的70%以上。
实验室以微电子技术、计算机辅助技术和电路系统理论方法为基础多学科结合的综合优势，围绕集成电路这一关系到我国信息化发展的键问题,开展专用集成电路设计方法与系统集成创新技术的研究。
目决从系统到集成电路制造工艺之间所遇到的前沿理论问题和关键技术开发具有自主知识产权的用于先进电子系统的芯片技术，成为我国集设计研究、产业发展以及高层次人才培养的最重要基地之一。
近年来，实验室始终瞄准国际SoC发展前沿，面向国家重大需求国民经济主战场，紧紧围绕实验室的学术研究方向，共承担了各类研究课题274项，总经费5595.79万。
其中86 973计划、国家自然科学基金、国家攻关计划以及省部委项目共计146项，经费3404.6万元；与几十家国内外单位和企业合作完成研究课题128项，经费2191.19万元，创造了良好的社会效益和巨大的经济效益。
专用集成电路CPU设计工具问题小议
专用集成电路CPU设计工具问题小议摘要：主要介绍了专用集成电路cpu计算机辅助设计工具的方法和步骤、设计过程中遇到的问题和解决方案，以及用cad设计新型微处理器应该注意的问题。
关键词：专用集成电路计算机辅助设计工具新型微处理器中图分类号：tn401 文献标识码：a 文章编号：1672-3791（2012）09（a）-0117-01新型微处理器设计必须努力达到在可接受的耗电量和芯片面积条件下的最高性能。
因此，芯片工具方法论通常具有挑战性和两个突出的特点：基本构件是晶体管，晶体管的尺寸可以单独地控制并能够和其它的晶体管组成不同的逻辑族；物理设计是分块的、详细计划的，而且在实施细节被设计出来之前就要提交。
1 微结构设计和电路可行性研究工具微结构设计的目标是建立一个性能模型和一个微结构文档，该文档包含细致的流程图和具有重要性能的通路。
该性能模型通常被高度参数化以便在主要的结构特性上施行中产生更多“如果-怎么样”的测试。
该设计过程完全是人工的。
该性能模型通常用高级编程语言写成，所以这里仅需要一个好的文本编辑器和语言编译器。
对于微结构文档的编写，通常具有画图功能的字处理器就足够了。
电路可行性研究的目标是确保微结构可以实现。
基于微结构的知识，电路设计者将芯片分成许多块并创建一个芯片级的底层计划来涵盖这些模块。
多种分配电源的计划被测试之后，选择最优者。
电路可行性研究层次的基本工具是：电路图编辑器和连线器、布线编辑器和寄生抽取器、spice仿真器。
绝大多数商品化的电路图编辑器、布线编辑器、寄生抽取器和spice仿真器都有电路可行性研究能力。
为了方便芯片底层计划的设计，上面的工具能够执行“如果-怎么样”的测试、芯片分区、模块管脚布局和综合网络连线，并具有许多不同的用户控制算法。
然而，由于底层计划创建于设计的最早阶段，这些工具在操作部分完成设计数据。
绝大多数的商业化工具都没有为此目的而设计。
为了确保整体时序说明的完整性，一个用于检查高层模块之间时序和整体网络线路一致性的工具是必须的。
专用集成电路设计实用教程第二版
专用集成电路设计实用教程第二版
《专用集成电路设计实用教程第二版》是一本关于专用集成电路设计的实用教程。
本书系统地介绍了专用集成电路的基本概念、设计原理和设计方法。
全书内容主要分为六个部分。
第一部分介绍了专用集成电路设计的基本概念和设计流程。
包括电路设计的基本概念、电路设计的流程和方法等内容。
通过这一部分的学习，读者可以初步了解到专用集成电路设计的基本思想和方法。
第二部分介绍了专用集成电路设计的基本技术。
包括逻辑门电路设计、通用门电路设计、存储器电路设计等内容。
通过这一部分的学习，读者可以掌握专用集成电路设计的基本技术。
第三部分介绍了专用集成电路设计的高级技术。
包括电源管理电路设计、时钟管理电路设计、信号处理电路设计等内容。
通过这一部分的学习，读者可以进一步提升专用集成电路设计的技术水平。
第四部分介绍了专用集成电路设计的验证与测试。
包括电路验证的基本原理、电路测试的基本原理和方法等内容。
通过这一部分的学习，读者可以了解专用集成电路设计的验证与测试的相关知识。
第五部分介绍了专用集成电路设计的优化与改进。
包括电路仿真与优化、电路布局与布线、故障分析与调试等内容。
通过这一部分的学习，读者可以学习如何优化和改进专用集成电路设
计。
第六部分介绍了专用集成电路设计的应用实例。
通过具体的案例分析，读者可以学习如何将专用集成电路设计应用到实际项目中。
总之，《专用集成电路设计实用教程第二版》是一本系统、全面介绍专用集成电路设计的实用教材，适合专业学习和工程实践。
专用集成电路Assignment+3
Assignment 3ing HSPICE and TSMC 0.18 µm CMOS technology model with 1.8 V power supply, plotthe subthreshold current I DSUB versus V BS, and the saturation current I DSAT versus V BS for an NMOS device with W=400 nm and L=200 nm. Specify the range for V BS as 0 to –2.0 V.Explain the results.Vgs=Vds=0.2VVgs=1.8V,Vds=14V从上面两个图可以看出,随着|V BS|的增大,I D在减小.原因可能是一部分V GS用来去抵消V BS,所以用来产生感生沟道的电压变小,导致导电沟道变窄,所以漏极电流会变小.代码1:(截止区)* SPICE INPUT FILE: Bsim3demol5.sp ID-VBS.param supply=1.8 *set value of Vdd.lib 'c:\synopsys\Hspice_D-2010.03-SP1\mm018.l' TT * set 0.18um library.opt scale=0.1u * set lambda*.model nch NMOS level=49mn drainn gaten Gnd bodyn nch l=2 w=4 ad=20 pd=4 as=20 ps=4Vdd Vdd 0 'Supply'Vdsn drainn 0 0.2Vgsn gaten 0 0.2Vbsn bodyn Gnd 'Supply'.dc Vbsn 0 -2.0 -0.05.print dc I1(mn).end代码1:(饱和区)* SPICE INPUT FILE: Bsim3demol5.sp ID-VBS.param supply=1.8 *set value of Vdd.lib 'c:\synopsys\Hspice_D-2010.03-SP1\mm018.l' TT * set 0.18um library.opt scale=0.1u * set lambda*.model nch NMOS level=49mn drainn gaten Gnd bodyn nch l=2 w=4 ad=20 pd=4 as=20 ps=4Vdd Vdd 0 'Supply'Vdsn drainn 0 14Vgsn gaten 0 1.8Vbsn bodyn Gnd 'Supply'.dc Vbsn 0 -2.0 -0.05.print dc I1(mn).ending HSPICE and TSMC 0.18 um CMOS technology model with 1.8 V power supply, plotlog I DS versus V GS while varying V DS for an NMOS device with L=200 nm, W=800 nm and a PMOS with L=200 nm, W= 2 µm. Which device exhibits more DIBL(Drain-Induced Barrier Lowering)? Why do PMOS transistors typically have a higher V T than NMOS transistors?阈值电压和以下几个因素有关：栅电极材料类型，栅氧化层厚度，衬底掺杂浓度，栅氧化层层中的电荷密度等相关，一般工艺中N/P MOS的栅氧化层厚度tox都是相同的，栅电极材料类型也相同，栅氧化层层中的电荷密度也相同，但是衬底浓度却不一样，NMOS直接做在Psub外延P-epi上面，而PMOS 做在P-epi的NWELL上面，所以NWELL的杂志浓度比P-epi跟大一些，衬底浓度越大，对应MOS管的阈值电压也越大，所以一般PMOS的阈值电压都要比NMOS要更大一些。
asic 芯片
asic 芯片ASIC芯片（Application-Specific Integrated Circuit）是一类专用集成电路芯片，也称为定制芯片。
相比于通用集成电路（如处理器、存储器等），ASIC芯片是根据特定的应用需求而设计的，因此能够提供更高的性能和更低的功耗。
ASIC芯片在各个领域都得到广泛应用，包括通信、计算机、工业控制、汽车、医疗等。
下面将从设计流程、应用案例和未来发展趋势三个方面来介绍ASIC芯片。
首先是ASIC芯片的设计流程。
ASIC芯片的设计是一个复杂的过程，通常分为前端设计和后端设计两个阶段。
前端设计主要包括功能设计、电路设计和逻辑验证。
功能设计是根据需求规格书确定芯片的功能模块和接口，并进行功能分析；电路设计则是根据功能要求，设计电路的结构和参数，如时钟、存储器、逻辑门等；逻辑验证是通过仿真和验证工具对设计进行全面测试，以确保功能的正确性。
后端设计主要包括物理设计、布局设计和版图设计。
物理设计是将逻辑电路映射到实际的物理器件，进行数电转换、时序优化等操作；布局设计则是确定各个电路模块的位置和相互连接方式；版图设计则是将布局设计结果转化为最终的芯片版图。
完成设计后，还需要进行流片和封装测试。
流片是指将版图发送给芯片制造企业，进行样片生产；封装测试则是将芯片封装为最终的芯片模块，并经过各种测试和验收，确保芯片的可靠性和稳定性。
其次是ASIC芯片的应用案例。
ASIC芯片广泛应用于各个领域，以下以通信和计算机领域为例介绍两个典型的应用案例。
在通信领域，ASIC芯片被广泛用于移动通信设备中，如手机、路由器和基站等。
它们能够提供高效的信号处理、数据传输和接口控制功能，满足不同通信标准和需求。
例如，LTE芯片可以实现高速无线数据传输，提供更快的网络连接速度；而基站芯片能够实现大规模的无线通信覆盖，提供更好的通信服务质量。
在计算机领域，ASIC芯片被广泛用于数据中心和云计算设备中。
它们能够提供高性能的计算、存储和网络功能，满足大规模数据处理和分析的需求。
旋转导向工具载波通信专用集成电路设计
旋转导向工具载波通信专用集成电路设计闫恒宇*李雪 白玉新 王贵刚(航天深拓(北京)科技有限公司 北京 100176)摘要：旋转导向工具工作环境恶劣，且可靠性要求高，指令下发及上传任务一般采用单总线通信，该文设计了一种ASIC专用芯片，ASIC芯片用于旋转导向钻井系统主电源/通信回路，在传输33 V电能的同时，实现最高9 600 bps半双工串行通信。
与通用集成电路相比，具有体积更小、功耗更低、可靠性提高、性能提高、保密性增强等优点。
通过专用芯片的设计，增强了旋转导向工具耐高温能力。
关键词：专用集成电路 单总线载波通信 频移键控 半双工串行通信中图分类号：TN492文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2023)09-0017-05Design of Application-Specific Integrated Circuits for Carrier Communication of the Rotary Steering ToolYAN Hengyu*LI Xue BAI Yuxin WANG Guigang(Aerospace Shentuo(Beijing) Technology Co., Ltd., Beijing, 100176 China)Abstract:The rotary steering tool has harsh working environment and has high requirements for the reliability, and the tasks of the command delivery and upload generally use single-bus communication. This paper designs a special-purpose ASIC chip, and the ASIC chip is used for the main power supply/communication circuit of the rotary steering drilling system, and realizes the half-duplex serial communication of up to 9 600 bps while transmitting 33 V power. Compared with the universal integrated circuit, it has the advantages of the smaller volume, lower power consumption, improved reliability, improved performance and enhanced confidentiality, and enhances the high temperature resistance of the rotary guide tool through the design of the special-purpose chip.Key Words: ASIC；Single bus carrier communication；Frequency-shift keying; Half-duplex serial communication旋转导向钻井系统电子控制电路功能复杂，通过将数百个阻容器件、通用集成电路等元器件焊接、组装在高TG值PCB电路板上实现，这种设计方式在高温环境下主要存在如下问题。
专用集成电路与系统国家重点实验室自主课题任务书-概述说明以及解释
专用集成电路与系统国家重点实验室自主课题任务书-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述专用集成电路与系统国家重点实验室自主课题任务书是一个重要的文件，它规定了该国家级实验室在专用集成电路领域的研究目标、研究内容以及研究方法。
任务书的编写旨在推动专用集成电路技术的发展，提高国家在该领域的创新能力和竞争力。
专用集成电路在现代科技和工业发展中起着至关重要的作用。
它是一种集成了特定功能的电路芯片，广泛应用于通信、计算机、医疗、汽车等领域。
与通用集成电路相比，专用集成电路具有更高的性能和更低的功耗，能够更好地满足特定领域的需求。
专用集成电路的应用领域包括但不限于通信系统、雷达系统、图像处理系统、数字信号处理系统等。
这些领域对专用集成电路的要求非常高，需要在有限的芯片面积和功耗限制下，实现高速、高精度的数据处理和传输。
专用集成电路与系统国家重点实验室自主课题的研究目标是推动专用集成电路技术的创新和应用。
通过开展自主课题研究，实验室将致力于解决专用集成电路设计和系统集成中的关键技术问题，提高芯片性能、降低功耗、增强系统可靠性等。
该任务书的编写结构清晰，包括引言、正文和结论三个部分。
引言部分对本文的背景和目的进行了介绍，并概述了专用集成电路和系统国家重点实验室自主课题的重要性。
正文部分将详细探讨专用集成电路的定义、发展趋势以及在各个领域的应用。
最后，结论部分将总结本文的主要内容，并展望未来的研究方向和挑战。
通过撰写这篇文章，我将对专用集成电路与系统国家重点实验室自主课题的重要性进行充分的讨论和分析，并且展示出该课题的研究方向和挑战，为该课题的进一步研究提供一定的指导和参考。
文章结构部分的内容可按如下方式编写：1.2 文章结构本文将按照以下结构展开阐述专用集成电路与系统国家重点实验室自主课题的重要性和研究方向：第一部分是引言部分。
首先，在概述中介绍专用集成电路的定义和发展的背景，以及本文将要探讨的重要性。
其次，介绍文章的结构，明确本文的目的和内容。
ASIC芯片简介演示
AI领域对计算性能需求苛刻，ASIC芯片可 针对AI算法进行优化，实现高性能、低功 耗的AI计算。
自动驾驶
数据中心
自动驾驶系统需处理大量传感器数据， ASIC芯片可满足实时处理需求，确保驾驶 安全。
数据中心对服务器性能和功耗要求严格， ASIC芯片可提高服务器性能，降低能耗， 节约成本。
02
ASIC芯片设计流程
矢量处理技术
支持矢量运算，加速图像处理、科学计算等领域的应用。
先进封装技术
2.5D/3D封装技术
01
将多个芯片或模块在垂直方向上堆叠，实现更高集成度的封装
。
硅通孔技术
02
利用硅通孔技术实现芯片内部的高密度互连，提高信号传输速
度和封装密度。
扇出型封装技术
03
采用扇出型布线结构，增加封装I/O密度，提高芯片与外界的互
需求分析
01
02
03
功能定义
明确芯片需要实现的功能 和性能指标，包括处理速 度、功耗、接口规范等。
市场调研
了解目标市场需求和竞品 分析，为设计决策提供依 据。
可行性分析评ຫໍສະໝຸດ 技术可行性、成本效 益和风险，确定项目可行 性。
架构设计
总体架构设计
确定芯片的整体结构，包 括处理器核、内存层次、 外设接口等。
连能力。
可靠性设计技术
容错设计技术
通过冗余设计、错误检测与纠正等手段，提高芯片在故障情况下的 可靠性。
抗辐射加固技术
采用特殊材料和电路设计，增强芯片对辐射环境的适应性，确保在 恶劣环境下的正常工作。
热设计技术
优化芯片的热设计，降低热阻，提高散热效率，确保芯片在高温环境 下的稳定运行。
04
数字集成电路设计流程
单片IC
MOS型
按结构分类 混合IC
BiMOS 厚膜混合IC 薄膜混合IC
按规模分类
SSI/MSI/LSI/VLSI/ULSI/GSI
数字电路 按功能分类 模拟电路
组合逻辑电路 时序逻辑电路
线性电路 非线性电路
数模混合电路
集成电路的设计过程： 设计创意 + 仿真验证
功能要求 行为设计（VHDL） 否 行为仿真 是 综合、优化——网表 否
5．可编程器件的ASIC设计
可编程 ASIC 是专用集成电路发展的另一个 有特色的分支，它主要利用可编程的集成电路如 PROM,GAL,PLD,CPLD,FPGA等可编程电路或逻辑阵 列编程，得到ASIC。其主要特点是直接提供软件 设计编程，完成ASIC电路功能，不需要再通过集 成电路工艺线加工。 可编程器件的 ASIC 设计种类较多，可以适 应不同的需求。其中的 PLD和 FPGA是用得比较普 遍得可编程器件。适合于短开发周期，有一定复 杂性和电路规模的数字电路设计。尤其适合于从 事电子系统设计的工程人员利用 EDA 工具进行 ASIC设计。
系统级算法级寄存器传输级也称rtl55系统级行为性能描述cpu存储器控制器芯片电路板子系统算法级算法硬件模块数据结构部件间的物理连接rtl状态表alu寄存mux微存储器芯片宏单逻辑级布尔方程门触发器单元布图电路级微分方程晶体管电阻电容管子布图层次行为域结构域物理域56分类内容语言描述verilog语言等功能描述与逻辑描述功能设计功能图逻辑设计逻辑图电路设计电路图版图设计符号式版图版图举例
1.4.2.半定制设计方法简述
半定制设计方法又分成基于标准单元的设计方 法和基于门阵列的设计方法。 基于标准单元的设计方法是：将预先设计好的 称为标准单元的逻辑单元，如与门，或门，多路开 关，触发器等，按照某种特定的规则排列，与预先 设计好的大型单元一起组成ASIC。基于标准单元的 ASIC又称为CBIC(Cell based IC)。 基于门阵列的设计方法是在预先制定的具有晶 体管阵列的基片或母片上通过掩膜互连的方法完成 专用集成电路设计。 半定制主要适合于开发周期短，低开发成本、 投资、风险小的小批量数字电路设计。
asic设计方法知识点
asic设计方法知识点ASIC（Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路）是根据特定应用需求进行设计的芯片。
它经过专门的设计和验证，以实现特定功能或任务。
本文将介绍ASIC设计方法的相关知识点，包括设计流程、设计方法和验证技术。
一、设计流程ASIC设计流程是按照一定的步骤进行的，主要包括需求分析、体系结构设计、逻辑设计、物理设计和验证。
下面将对这些步骤进行详细介绍。
1. 需求分析在需求分析阶段，设计人员需要明确ASIC的功能需求和性能指标。
他们与客户进行沟通，并根据客户所述需求进行详细分析。
在这个阶段，定义ASIC的输入输出接口和芯片的整体功能。
2. 体系结构设计体系结构设计是确定ASIC内部模块之间的关系和功能分配。
在这个阶段，设计人员将高层次的功能分解为多个模块，并定义它们之间的通信方式和数据交换。
还可以选择合适的处理器和外围设备。
3. 逻辑设计逻辑设计将体系结构设计的模块进行电路层次的设计。
在这个阶段，设计人员采用HDL（Hardware Description Language）编写硬件描述语言代码，然后进行逻辑综合和布局布线。
逻辑综合将HDL代码转化为逻辑网表，布局布线则将逻辑网表转化为物理布局。
4. 物理设计物理设计主要包括布局、布线和时序优化。
在设计布局时，需要确定各模块的相对位置和布局规则，以满足尺寸和性能要求。
布线阶段用于确定模块之间的互连路径，以及时序优化以确保设计的正确性和性能。
5. 验证验证是整个设计流程中非常重要的一步，确保ASIC设计满足规格要求。
验证可以包括功能仿真、时序仿真、形式验证和硬件验证等。
在验证阶段，设计人员需要使用专业的仿真和验证工具对设计进行验证，并解决可能出现的问题。
二、设计方法ASIC设计方法包括全定制设计、半定制设计和可编程逻辑设计。
下面将分别介绍这三种方法。
1. 全定制设计全定制设计是一种从零开始的设计方法，它提供了最大的灵活性和性能优化。
(完整版)1-1集成电路版图设计概述
二、按集成度分类
集成度：每块集成电路芯片中包含的元器件数目
类别
数字集成电路
模拟集成电路
MOS IC
双极IC
SSI
<102
<100
<30
MSI
102103
100500
30100
LSI
103105
5002000
100300
VLSI
105107
>2000
>300
ULSI
107109
GSI
❖ 专用集成电路 根据某种电子设备中特定的技术要求而专门设计的集成 电路简称ASIC，其特点是集成度较高功能较多，功耗较 小，封装形式多样。玩具狗芯片； 通信卫星芯片；计算 机工作站CPU中存储器与微处理器间的接口芯片
第一章 集成电路设计概述
1.3 无生产线集成电路设计技术 Fabless IC Design Technique
IDM与Fabless集成电路实现
• 集成电路发展的前三十年中，设计、制造和封装都 是集中在半导体生产厂家内进行的，称之为一体化 制造 (IDM，Integrated Device Manufacture)的集 成电路实现模式。
• 近十年以来，电路设计、工艺制造和封装开始分立 运行，这为发展无生产线（Fabless）集成电路设计 提供了条件，为微电子领域发展知识经济提供了条 件。
第一章 集成电路设计概述
1.1 集成电路（IC）的发展
芯片，现代社会的基石
内存条
PDA：掌上电脑
手机
数码相机
主板
计算机
集成电路
Integrated Circuit ，缩写IC IC是通过一系列特定的加工工艺，将晶体管 、二极管等有源器件和电阻、电容、电感等无源 器件，按照一定的电路互连，“集成”在一块半 导体晶片（如硅或砷化镓）上，封装在一个外壳 内，执行特定电路或系统功能的一种器件。
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。
专用集成电路设计实用教程
专用集成电路设计实用教程随着技术的发展，专用集成电路设计已经成为当今世界中一种有价值的技能。
作为一种重要的电子工程技术，专用集成电路设计技术贯穿整个电子行业，其在消费类电子产品，通信产品，汽车电子，航空航天等行业的应用越来越广泛，为实现电子产品的高性能，高效率，高质量，高可靠性提供了有力的保证。
现今，专用集成电路设计的原理及其应用已经广泛地应用于电子设备的研制、设计和制造中，而其有良好的可扩展性和实现效果，使得专用集成电路成为一种非常有价值的电子材料技术。
专用集成电路设计实用教程是为了为专用集成电路设计实践提供支持，使技术研发以及日常的工作能够高效的完成，提高电子设备的性能高效的利用技术，使电子设备的设计和产品完善稳定，满足需求改善生产效率，提高人们的工作效率。
专用集成电路设计实用教程涵盖有：1、专用集成电路设计的基本原理，涉及到集成电路的种类，工艺制程，数据结构，功能实现等内容；2、专用集成电路设计和实现的具体细节，涉及到芯片设计，电路设计，软件设计，仿真和测试等内容；3、专用集成电路实施的实践方法，着重于解决实际开发中的具体问题，包括采用模块化设计，遵循安全设计规范，确保芯片产品性能稳定可靠，避免芯片出现不可控的问题等内容；4、专用集成电路应用改进，涉及到芯片应用的改进，硬件的完善和变化以及软件的优化，提高芯片的可靠性，可扩展性和其他可用性。
通过了解和掌握专用集成电路设计实用教程的内容，用户可以充分利用专用集成电路设计的优势，为实现电子产品的高效率和可靠性提供有力的保证。
专用集成电路设计实用教程可以作为一种有力的技术参考指南，帮助用户解决各种实际问题，提高专用集成电路设计的效率及其技术水平。
只有通过学习专用集成电路设计的相关知识和实践，才能实现专用集成电路设计的目标，并且可以有效提高电子领域的设计和研发能力，提升市场竞争力。
专用集成电路三输入求和实验报告
专用集成电路三输入求和实验报告1. 实验目的在这篇文章中，我将详细地撰写关于专用集成电路三输入求和实验的实验报告。
本次实验的主要目的是通过实际操作，掌握专用集成电路的工作原理和应用，加深对电路设计和逻辑运算的理解。
2. 实验内容本次实验的主要内容是搭建专用集成电路三输入求和电路，并验证其逻辑运算的正确性。
我们需要准备好所需的实验器材和元件，包括专用集成电路芯片、电阻、LED灯等。
然后按照实验指导书的要求，依次连接各个元件，搭建出三输入求和电路。
接下来，通过对不同输入情况进行观察和测量，验证电路的逻辑运算功能。
3. 实验过程在实验过程中，首先我们仔细查看了专用集成电路三输入求和电路的电路原理图，并对电路的各个部分进行了认真的分析和理解。
我们按照实验指导书的步骤，有条不紊地进行了电路的搭建和连接。
在搭建完成后，我们对电路进行了仔细的检查和调试，确保每个元件都连接正确、工作正常。
我们开始进行实验验证。
通过改变输入端的电平状态，我们观察并记录了LED灯的亮灭情况，以及相应的输出结果。
通过多次实验，我们得出了专用集成电路三输入求和电路的真值表和逻辑运算规律，并对电路的工作原理和逻辑功能有了更深入的认识。
4. 结果分析根据我们的实验数据和观察结果，我们可以得出专用集成电路三输入求和电路的逻辑运算规律。
不仅如此，我们还对电路的逻辑功能和工作原理进行了深入的分析和理解。
我们发现，专用集成电路在实际应用中具有广泛的用途，不仅可以用于逻辑运算，还可以应用于数字电子系统、通信系统等领域。
5. 总结与展望通过本次实验，我们深入学习了专用集成电路的工作原理和应用，掌握了电路设计和逻辑运算的基本方法和技巧。
在未来的学习和实践中，我们将进一步深化对专用集成电路的理解，不断拓展其应用领域，为电子技术的发展做出更大的贡献。
6. 个人观点和理解通过本次实验，我深刻认识到专用集成电路在电子技术中的重要作用。
其高度集成、小型化、低功耗等特点，使其在数字电子系统、通信系统、计算机系统等领域有着广泛的应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
专用集成电路课程设计简易电子琴通信工程学院011051班侯珂01105023目录1 引言 (1)1.1设计的目的 (1)1.2设计的基本内容 (2)2 EDA、VHDL简介 (2)2.1EDA技术 (2)2.2硬件描述语言——VHDL (3)2.2.1 VHDL的简介 (3)2.2.2 VHDL语言的特点 (3)2.2.3 VHDL的设计流程 (4)3 简易电子琴设计过程 (5)3.1简易电子琴的工作原理 (5)3.2简易电子琴的工作流程图 (5)3.3简易电子琴中各模块的设计 (6)3.3.1 乐曲自动演奏模块 (7)3.3.2 音调发生模块 (8)3.3.3 数控分频模块 (9)3.3.4 顶层设计 (10)4 系统仿真 (12)5 结束语 (14)收获和体会.................................................................................................. 错误！未定义书签。
参考文献 .. (15)附录 (16)1 引言我们生活在一个信息时代，各种电子产品层出不穷，作为一个计算机专业的学生，了解这些电子产品的基本组成和设计原理是十分必要的，我们学习的是计算机组成的理论知识，而课程设计正是对我们学习的理论的实践与巩固。
本设计主要介绍的是一个用超高速硬件描述语言VHDL设计的一个具有若干功能的简易电子琴，其理论基础来源于计算机组成原理的时钟分频器。
摘要本系统是采用EDA技术设计的一个简易的八音符电子琴，该系统基于计算机中时钟分频器的原理，采用自顶向下的设计方法来实现，它可以通过按键输入来控制音响。
系统由乐曲自动演奏模块、音调发生模块和数控分频模块三个部分组成。
系统实现是用硬件描述语言VHDL按模块化方式进行设计，然后进行编程、时序仿真、整合。
本系统功能比较齐全，有一定的使用价值。
关键字电子琴、EDA、VHDL、音调发生1.1 设计的目的本次设计的目的就是在掌握计算机组成原理理论的基础上，了解EDA技术，掌握VHDL硬件描述语言的设计方法和思想，通过学习的VHDL语言结合电子电路的设计知识理论联系实际，掌握所学的课程知识，例如本课程设计就是基于所学的计算机原理中的时钟分频器和定时器的基础之上的，通过本课程设计，达到巩固和综合运用计算机原理中的知识，理论联系实际，巩固所学理论知识，并且提高自己通过所学理论分析、解决计算机实际问题的能力。
1.2 设计的基本内容基于MAX+PLUS平台，运用VHDL语言对简易电子琴的各个模块进行设计，并使用EDA 工具对各模块进行仿真验证。
本设计包含如下三个模块：乐曲自动演奏模块，音调发生模块，数控分频模块，最后把各个模块整合后，通过电路的输入输出对应关系连接起来。
2 EDA、VHDL简介2.1 EDA技术EDA技术是在电子CAD技术基础上发展起来的计算机软件系统，有狭义与广义之分，本设计讨论的是狭义的EDA技术。
它是指以大规模可编程逻辑器件为设计载体，以硬件描述语言为系统逻辑描述的主要表达方式，以计算机、大规模可编程逻辑器件的开发软件及实验开发系统为设计工具，通过有关的开发软件，自动完成软件方式设计的电子系统到硬件系统的逻辑编译、逻辑化简、逻辑分割、逻辑综合及优化、逻辑布局布线、逻辑仿真，直到对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射、逻辑下载等工作，最终形成集成电子系统或专用集成芯片的一门新技术。
利用EDA工具，电子设计师可以从概念、算法、协议等开始设计电子系统，大量工作可以通过计算机完成，并可以将电子产品从电路设计、性能分析到设计出IC版图或PCB版图的整个过程的计算机上自动处理完成。
现在对EDA的概念或范畴用得很宽。
包括在机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域，都有EDA的应用。
目前EDA技术已在各大公司、企事业单位和科研教学部门广泛使用。
例如在飞机制造过程中，从设计、性能测试及特性分析直到飞行模拟，都可能涉及到EDA技术。
本文所指的EDA技术，主要针对电子电路设计、PCB设计和IC设计。
2.2 硬件描述语言——VHDL2.2.1 VHDL的简介VHDL是一种用来描述数字逻辑系统的“编程语言”它的全名是Very-High-Speed Integrated Circuit HardwareDescription Language，诞生于1982年。
1987年底，VHDL被IEEE（The Institute of Electrical and Electronics Engineers）和美国国防部确认为标准硬件描述语言。
它源于美国政府于1980年开始启动的超高速集成电路计划,VHDL主要用于描述数字系统的结构、行为、功能和接口。
除了含有许多具有硬件特征的语句外，VHDL的语言形式和描述风格与句法是十分类似于一般的计算机高级语言。
VHDL的程序结构特点是将一项工程设计，或称设计实体（可以是一个元件、一个电路模块或一个系统）分成外部（或称可是部分,即端口）和内部（或称不可视部分，既设计实体的内部功能和算法完成部分）两部分。
在对一个设计实体定义了外部界面后，一旦其内部开发完成后，其他的设计就可以直接调用这个实体。
这种将设计实体分成内外部分的概念是VHDL系统设计的基本点。
应用VHDL进行工程设计的优点是多方面的。
VHDL的应用必将成为当前以及未来EDA解决方案的核心，更是整个电子逻辑系统设计的核心。
2.2.2 VHDL语言的特点（1）VHDL具有更强的行为描述能力，从而决定了他成为电子工程领域事实上通用的硬件描述语言。
强大的行为描述能力是避开具体的器件结构，从逻辑行为上描述和设计大规模电子系统的重要保证。
（2）VHDL语句的行为描述能力和程序结构，决定了他具有支持大规模设计的分解和已有设计的再利用功能。
高效、高速完成符合市场需求的必须有多人甚至多个代发组共同并行工作才能实现的大规模系统设计。
VHDL中设计实体的概念、程序包的概念、设计库的概念为设计的分解和并行工作提供了有利的支持。
（3）VHDL丰富的仿真语句和库函数，使得在任何大系统的设计早期，就能查验设计系统的功能可行性，随时可对设计进行仿真模拟，使设计者对整个工程的结构和功能可行性做出判断。
（4）用VHDL完成的一个确定的设计，可以利用EDA工具进行逻辑综合和优化，并自动的把VHDL描述设计转变成门级网表（根据不同的实现芯片）。
（5）VHDL对设计的描述具有相对独立性。
设计者可以不懂硬件的结构，也不必管理最终设计实现的目标器件是什么，而进行独立的设计。
正因为VHDL的硬件描述与具体的工艺技术和硬件结构无关，所以VHDL设计程序的硬件实现目标器件有广阔的悬着范围。
（6）VHDL具有类属描述语句和子程序调用等程序，对于完成的设计，在不改变源程序的条件下，只需要改变类属参数量或者函数，就能轻易地改变设计的规模和结构。
2.2.3 VHDL的设计流程用VHDL语言设计电路的流程：在用VHDL语言来设计电路时,主要的过程是这样的：（1）创建VHDL设计工程及使用文本编辑器输入设计源文件。
（2）使用编译工具编译源文件。
VHDL的编译器有很多，ACTIVE公司，MODELSIM 公司，SYNPLICITY公司，SYNOPSYS公司，VERIBEST公司等都有自己的编译器。
（3）目标器件的选择和源程序的编译及综合。
（4）编辑测试文件及器件引脚的锁定和适配。
（5）系统的功能仿真。
对进入功能仿真，给测试向量赋值，再设置波形的观察格式。
作为一个独立的设计项目而言，仿真文件的提供足可以证明你设计的完整性。
（6）连接硬件测试系统，进行下载操作，再通过硬件系统进行测试。
（7）综合。
综合的目的是在于将设计的源文件由语言转换为实际的电路。
这一部分的最终目的是生成门电路级的网表（Netlist）。
（8）布局、布线。
这一步的目的是生成用于烧写的编程文件。
在这一步，将用到第（7）步生成的网表并根据CPLD/FPG厂商的器件容量，结构等进行布局、布线。
这就好像在设计PCB时的布局布线一样。
先将各个设计中的门根据网表的内容和器件的结构放在器件的特定部位。
然后，在根据网表中提供的各门的连接，把各个门的输入输出连接起来。
（9）后仿真。
这一步主要是为了确定你的设计在经过布局布线之后，是不是还满足你的设计要求。
3 简易电子琴设计过程3.1简易电子琴的工作原理音乐产生原理及硬件设计由于一首音乐是许多不同的音阶组成的，而每个音阶对应着不同的频率，这样我们就可以利用不同的频率的组合，即可构成我们所想要的音乐了，3.2简易电子琴的工作流程图开始TO初始化并开中断允放TO中断按键按下是否成功识别按键功能根据按键功能，装入音符T到TO中启动TO工作按键释放是否成功？停止TO工作TO中断入重装THO，TLO初值P1.0取反中断返回图3.2 简易电子琴的工作流程图3.3简易电子琴中各模块的设计为了更清楚的了解电子琴的工作过程，我们利用EDA工具（本课程设计Max+plus）对各个模块实施时序仿真（Timing Simulation）,由自顶向下的设计方式，最后将三个模块进行整合，做出简易电子琴整个系统的时序仿真图。
3.3.1 乐曲自动演奏模块乐曲自动演奏模块的作用是产生8位发声控制输入信号。
当进行自动演奏时，由存储在此模块中的8位二进制作为发声控制输入，从而自动演奏乐曲。
这段模块的原理图如图3.3所示：CLKAUTO INDEX0[7.0]INDEX2[7.0]3.3 乐曲自动演奏模块原理图乐曲自动演奏模块可以由VHDL语言来实现，下面是一段主要代码：BEGINIF AUTO='0'THENCASE COUNT ISWHEN 0=>INDEX0<="00000100"; --3WHEN 1=>INDEX0<="00000100"; --3WHEN 2=>INDEX0<="00000100"; --3WHEN 3=>INDEX0<="00000100"; --3WHEN 29=>INDEX0<="00000100"; --3WHEN 30=>INDEX0<="00000010"; --2WHEN 31=>INDEX0<="00000010"; --2END CASE;ELSE INDEX0<=INDEX2;END IF;END PROCESS;3.3.2 音调发生模块音调发生模块的作用是产生音阶的分频预置值。