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第一章 绪论1

1.1 微电子技术的发展历程1

1.2 集成电路分类3

1.3 微电子技术的应用与市场4

1.4 微电子技术的未来及其他器件5

第二章 CMOS工艺及版图6

2.1 集成电路的生产过程6

2.2 半导体工艺13

2.2.1 NMOS工艺14

2.2.2 CMOS工艺18

2.2.3 实际工艺的考虑19

2.3 ASIC的版图设计实现方法22

2.3.1 定制设计方法23

2.3.2 半定制设计方法24

2.3.3 定制设计方法27

习题30

第三章 模拟集成电路基础32

3.1 模拟集成电路的基本单元33

3.1.1 MOS差分放大器33

3.1.2 MOS恒流源34

3.1.3 MOS基准电压源35

3.1.4 CMOS有源负载增益级36

3.2 MOS模拟电路的基本模块设计37

3.2.1 CMOS运算放大器37

3.2.2 集成电压比较器39

3.2.3 D/A转换器40

3.2.4 A/D转换器42

3.2.5 滤波器44

3.3 集成电路模拟46

3.3.1 SPICE47

3.3.2 PSPICE简介47

3.3.3 PSPICE的使用48

3.3.4 PSPICE模拟实例54

习题56

第四章 集成电路数字基本单元60

4.1 数字电路的基本单元设计60

4.1.1 与非门、或非门、非门60

4.1.2 与或非、或与非门61

4.1 3 三态门、传输门、异或门62

4.1.4 D触发器63

4.1.5 多路选择器64

4.1.6 半加器和全加器65

4.1.7 通用输入／输出单元66

4.2 数字电路的基本模块设计67

4.2.1 码制转换电路的设计68

4.2.2 比较器电路的设计69

4.2.3 查表电路的设计70

4.2.4 乘法电路的设计71

4.2.5 平方电路的设计72

习题74

第五章 存储器76

5.1 概述76

5.1.1 存储器的分类76

5.1.2 存储器的层次结构78

5.2 主存储器79

5.2.1 概述79

5.2.2 半导体存储芯片简介80

5.2.3 随机存取存储器（RAM）82

5.2.4 只读存储器89

5.2.5 存储器与CPU的连接91

5.2.6 提高访存速度的措施92

5.3 高速缓冲存储器95

5.3.1 概述95

5.3.2 Cache——主存地址映象98

5.3.3 替换算法102

习题102

第六章 硬件描述语言105

6.1 VHDL程序的基本结构106

6.1.1 VHDL程序的基本单元与构成106

6.1.2 包（Package）、库（Library）和配置（Configuration）112

6.1.3 设计实例117

6.2 VHDL语言的基本数据类型和操作符120

6.2.1 VHDL语言的对象和分类120

6.2.2 数据类型121

6.2.3 VHDL语言的运算操作符124

6.3 VHDL结构体的描述方式125

6.3.1 顺序描述语句（Sequential Statement）125

6.3.2 并发描述语句（Concurrent Statement）128

6.4 VHDL应用实例132

6.5 VHDL文本输入设计方法初步136

习题145

第七章 器件编程151

7.1 可编程只读存储器151

7.1.1 PROM151

7.1.2 EPROM(Erasable Programmable ROM)152

7.1.3 EEPROM153

7.2 可编程逻辑器件153

7.2.1 可编程逻辑阵列PLA153

7.2.2 可编程阵列逻辑PAL155

7.2.3 通用阵列逻辑GAL155

7.3 现场可编程门阵列155

7.3.1 FPGA的结构156

7.3.2 FPGA的优点157

7.3.3 FPGA系统操作实例159

习题161

第八章 EDA技术163

8.1 EDA技术概述163

8.1.1 EDA技术的基本特征164

8.1.2 EDA常用软件165

8.1.3 EDA的应用168

8.1.4 EDA技术的发展趋势169

8.2 EDA发展历程170

8.3 EDA设计方法171

8.3.1 “自顶向下”的设计方法171

8.3.2 ASIC设计171

8.3.3 系统框架结构172

8.4 EDA技术的基本设计方法172

8.4.1 电路级设计172

8.4.2 系统级设计173

8.5 EDA软件的安装及使用174

8.5.1 Modelsim安装步骤174

8.5.2 配置Modelsim Se v6.0的环境变量：176

8.5.3 Modelsim仿真的基本步骤177

8.5.4 Leonardo Spectrum安装及使用指南179

习题183

第九章 专用集成电路测试185

9.1 功能测试185

9.2 故障测试187

9.2.1 故障字典187

9.2.2 测试向量集及其提取188

9.2.3 故障覆盖率189

9.2.4 电路的可测性分析189

9.3 电路的可测性设计191

9.4 集成电路测试技术新热点192

9.4.1 对软错误等新故障模型的研究193

9.4.2 对系统芯片测试技术的研究193

9.4.3 对测试压缩技术和新型扫描结构的研究194

9.4.4 对超多核测试和可靠性设计的研究195

第十章 片上系统197

10.1 概述197

10.2 概念及SoC设计流程198

10.3 SoC所涉及的关键技术199

10.4 IP芯核200

10.5 系统级芯片特点201

10.6 SOC技术的展望及设计问题201

10.6.1 SOC技术展望201

10.6.2 SOC设计问题203

附录1 半导体集成电路型号命名法207

附录2 集成电路应用常识210

附录3 集成电路基本知识215

参考文献218