集成电路设计：仿真、版图、综合、验证及实践

　　本书侧重于集成电路EDA使用技术及设计技术的总体阐述。本书全面介绍国际主流EDA工具的使用，系统 阐述模拟集成电路和数字集成电路的EDA工具流程及设计技术。本书介绍SPICE仿真基础，包括基于HSPICE 和SPECTRE两大SPICE仿真器的集成电路仿真方法; 讨论集成电路的版图设计与验证工具的使用方法以及版 图相关的设计技术。本书详细阐述ASIC以及SoC等先进的集成电路设计方法以及数字集成电路的EDA 工具流 程，分别说明HDL描述及仿真、逻辑综合、布局布线、形式验证、时序分析、物理验证等设计技术以及EDA 工具使 用方法。同时，结合实践，本书分别针对模拟集成电路实例以及数字集成电路实例，系统地讲述模拟集成电路和数 字集成电路的EDA工具使用以及仿真、分析和设计技术。 本书可作为高等院校电子信息类、微电子及集成电路专业本科生和研究生教材，也可作为相关领域工程师的 参考用书。

　　王永生哈尔滨工业大学微电子学与固体电子学博士，哈尔滨工业大学航天学院副教授。长期从事数/模混合信号集成电路、系统芯片及其可测试性、可靠性设计领域的教学及科研工作。开发了多款高速及高精度模/数转换芯片及混合信号SoC芯片。先后主持和参与10余项国家级与省部级科研项目，承担了SoC/IP行业和国家标准制定等相关工作。获得授权发明专利10余项，在模/数转换器设计、混合信号SoC设计等集成电路领域发表学术论文50余篇，出版相关专业图书5部。付方发哈尔滨工业大学微电子学与固体电子学博士，哈尔滨工业大学航天学院讲师、硕士研究生导师。主要研究方向为SoC/IP设计方法学、片上网络（NoC）、多核体系结构等。作为负责人承担国家自然科学基金青年基金项目、哈尔滨市人才基金项目等，作为主要参加人完成核高基项目及总装预研项目。先后发表学术论文30余篇，获得授权发明专利10余项。桑胜田哈尔滨工业大学微电子学与固体电子学博士，哈尔滨工业大学航天学院讲师。主要研究方向为SoC设计方法学、嵌入式系统设计、物联网系统设计等。先后主持和参与多项国家级和企业横向科研项目，并承担多项省部级教学研究项目。长期从事SoC、嵌入式系统教学，发表相关学术论文10余篇，获得授权发明专利多项。

第1章绪论
1.1模拟电路与数字电路
1.2电路抽象层次
1.3集成电路分析与设计
1.4集成电路设计自动化技术的发展
1.5集成电路设计方法
1.5.1全定制设计方法
1.5.2门阵列设计方法
1.5.3标准单元设计方法
1.5.4宏模块设计方法
1.5.5可编程逻辑器件方法
1.5.6SoC设计方法
1.6本章小结
第2章SPICE仿真基础
2.1SPICE描述基本组成
2.2SPICE电路描述
2.2.1通用元器件描述
2.2.2电压源和电流源描述
2.2.3半导体器件描述
2.2.4子电路描述
2.2.5参数描述
2.2.6电路包含描述
2.3SPICE分析语句
2.3.1直流工作点分析
2.3.2直流扫描分析
2.3.3交流小信号分析
2.3.4瞬态分析
2.3.5零极点分析
2.3.6噪声分析
2.3.7传递函数分析
2.3.8灵敏度分析
2.3.9傅里叶分析
2.4SPICE控制选项
2.4.1控制参数选项
2.4.2初始化条件
2.4.3输出控制
2.5本章小结
 
 
第3章基于HSPICE的集成电路仿真
3.1流程及规则简介
3.2HSPICE工具的使用
3.3HSPICE基本电路分析
3.3.1直流仿真分析
3.3.2交流仿真分析
3.3.3瞬态仿真分析
3.4HSPICE电路分析进阶
3.4.1噪声仿真分析
3.4.2零极点仿真分析
3.4.3传递函数仿真分析
3.4.4灵敏度仿真分析
3.4.5参数扫描仿真分析
3.4.6工艺角仿真分析
3.5本章小结
第4章基于SPECTRE的集成电路仿真
4.1SPECTRE工具的使用
4.2SPECTRE基本电路分析
4.2.1直流仿真分析
4.2.2交流仿真分析
4.2.3瞬态仿真分析
4.3SPECTRE电路分析进阶
4.3.1噪声仿真分析
4.3.2零极点仿真分析
4.3.3传递函数仿真分析
4.3.4灵敏度仿真分析
4.3.5参数扫描仿真分析
4.3.6工艺角仿真分析
4.3.7蒙特卡洛仿真分析
4.4本章小结
第5章版图设计
5.1版图概述
5.2版图设计技术
5.2.1MOS晶体管
5.2.2对称性
5.2.3无源器件
5.2.4连线
5.2.5噪声及干扰
5.3版图设计工具的使用
5.4基本版图设计
5.5版图设计文件导出
5.6本章小结
第6章版图验证
6.1设计规则检查
6.2版图电路图一致性检查
6.3版图寄生参数提取
6.3.1PEX基本设置
6.3.2SPICE网表格式
6.3.3映射电路图
6.4版图后仿真
6.4.1采用SPICE网表描述的后仿真
6.4.2映射为电路图的后仿真
6.5本章小结
第7章模拟集成电路设计实例
7.1放大器的电路设计与仿真分析
7.1.1放大器电路
7.1.2放大器电路的基本仿真
7.1.3放大器电路的测量仿真技术
7.2放大器的版图设计与验证
7.2.1版图设计
7.2.2版图验证
7.2.3版图后仿真
7.3本章小结
第8章HDL描述及仿真
8.1可综合Verilog HDL
8.2Testbench验证平台
8.3VCS仿真工具
8.4Verdi调试工具
8.5前仿真
8.6后仿真
8.7本章小结
第9章逻辑综合
9.1DC综合工具简介
9.1.1用户启动文件与工艺库设置
9.1.2设计对象
9.1.3变量、属性与寻找设计对象
9.1.4编译器指示语句
9.2设计入口
9.2.1软件启动
9.2.2设计读入
9.2.3链接
9.2.4实例唯一化
9.3设计环境
9.3.1设置电路的工作条件
9.3.2设置连线负载
9.3.3设置输出负载
9.3.4设置输入驱动
9.4设计约束
9.4.1时序电路的延时约束
9.4.2组合电路的延时约束
9.4.3设计的面积约束
9.5设计的综合与结果报告
9.5.1设计综合
9.5.2设计结果报告
9.6设计保存与时序文件导出
9.7综合脚本实例
9.8本章小结
第10章布局布线
10.1布局布线基本流程
10.2布局布线工具的启动与关闭
10.3数据准备
10.4数据导入
10.5布局规划
10.6电源规划
10.7标准单元放置
10.8时钟树综合
10.9布线
10.10Filler填充
10.11设计规则检查
10.12数据导出
10.13本章小结
第11章数字集成电路的验证
11.1形式验证
11.2静态时序验证
11.3物理验证
11.4本章小结
第12章数字集成电路设计实例——基于RISCV的小型SoC项目
12.1芯片功能和结构简介
12.2项目文件目录结构
12.3模块的RTL设计与仿真验证
12.4SoC设计
12.5SoC仿真验证
12.6软件测试程序设计
12.7基于FPGA的系统验证
12.8逻辑综合
12.9版图布局布线
12.10验证
12.11本章小结
第13章混合信号集成电路仿真
13.1混合信号仿真验证平台
13.2数模混合设计及仿真验证流程
13.3数模混合信号仿真验证实施方式
13.4混合信号仿真实例
13.5本章小结
参考文献
附录A主流EDA厂商及其产品