集成電路版圖設計與Tanner EDA工具的使用
《集成電路版圖設計與TannerEDA工具的使用》結合Tanner版圖設計軟件的使用方法,介紹了與版圖設計相關的微電子技術。全書共8章,主要內容包括集成電路設計概論、CMOS電路設計基礎、CMOS集成電路的物理結構、Tanner的L-Edit版圖編輯器、設計規則檢查和版圖提取、使用L-Edit設計版圖實例、Tanner的S-Edit電路圖編輯器和電路圖與版圖一致性檢查。
《集成電路版圖設計與TannerEDA工具的使用》選材合理,文字敘述清楚,可作為高職高專電子、通信類相關專業的教材使用,也可供集成電路設計人員參考。
進入21世紀以來,高等職業教育呈現出快速發展的形勢.高等職業教育的發展,豐富了高等教育的體系結構,突出了高等職業教育的類型特色,順應了人民群眾接受高等教育的強烈需求,為現代化建設培養了大量高素質技能型專門人才,對高等教育大眾化作出了重要貢獻。目前,高等職業教育在我國社會主義現代化建設事業中發揮著越來越重要的作用。
教育部2006年下發了《關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》,其中提出了深化教育教學改革,重視內涵建設,促進“工學結合”人才培養模式改革,推進整體辦學水平提升,形成結構合理、功能完善、質量優良、特色鮮明的高等職業教育體系的任務要求。
根據新的發展要求,高等職業院校積極與行業企業合作開發課程,根據技術領域和職業崗位群任職要求,參照相關職業資格標準,改革課程體系和教學內容,建立突出職業能力培養的課程標準,規范課程教學的基本要求,提高課程教學質量,不斷更新教學內容,而實施具有工學結合特色的教材建設是推進高等職業教育改革發展的重要任務。
為配合教育部實施質量工程,解決當前高職高專精品教材不足的問題,西安電子科技大學出版社與中國高等職業技術教育研究會在前三輪聯合策劃、組織編寫“計算機、通信電子、機電及汽車類專業”系列高職高專教材共160余種的基礎上,又聯合策劃、組織編寫了新一輪“計算機、通信、電子類”專業系列高職高專教材共120余種。這些教材的選題是在全國范圍內近30所高職高專院校中,對教學計劃和課程設置進行充分調研的基礎上策劃產生的。教材的編寫采取在教育部精品專業或示范性專業的高職高專院校中公開招標的形式,以吸收盡可能多的優秀作者參與投標和編寫。在此基礎上,召開系列教材專家編委會,評審教材編寫大綱,并對中標大綱提出修改、完善意見,確定主編、主審人選。該系列教材以滿足職業崗位需求為目標,以培養學生的應用技能為著力點,在教材的編寫中結合任務驅動、項目導向的教學方式,力求在新穎性、實用性、可讀性三個方面有所突破,體現高職高專教材的特點.已出版的第一輪教材共36種,2001年全部出齊,從使用情況看,比較適合高等職業院校的需要,普遍受到各學校的歡迎,一再重印,其中《互聯網實用技術與網頁制作》在短短兩年多的時間里先后重印6次,并獲教育部2002年普通高校優秀教材獎。第二輪教材共60余種,在2004.年已全部出齊,有的教材出版一年多的時間里就重印4次,反映了市場對優秀專業教材的需求。前兩輪教材中有十幾種入選國家“十一五”規劃教材。第三輪教材2007年8月之前全部出齊.本輪教材預計2008年全部出齊,相信也會成為系列精品教材。
教材建設是高職高專院校教學基本建設的一項重要工作。多年來,高職高專院校十分重視教材建設,組織教師參加教材編寫,為高職高專教材從無到有,從有到優、到特而辛勤工作。但高職高專教材的建設起步時間不長,還需要與行業企業合作,通過共同努力,出版一大批符合培養高素質技能型專門人才要求的特色教材。
我們殷切希望廣大從事高職高專教育的教師,面向市場,服務需求,為形成具有中國特色和高職教育特點的高職高專教材體系作出積極的貢獻。
第1章 集成電路設計概論.
1.1 集成電路發展概況
1.2 集成電路的設計特點和方法
1.2.1 集成電路的設計特點
1.2.2 集成電路的設計方法
1.3 集成電路設計流程簡介
1.4 EDA工具介紹
習題
第2章 CMOS電路設計基礎
2.1 晶體管知識簡介
2.2 MOS晶體管開關
2.2.1 獨立晶體管開關
2.2.2 復合晶體管開關
2.3 基本的CMOS邏輯門
2.3.1 反相器
2.3.2 CMOS與非門
2.3.3 CMOS或非門
2.3.4 CMOS傳輸門
2.3.5 復合邏輯門
2.4 邏輯設計相關基礎知識簡介
2.4.1 時鐘信號
2.4.2 時延計算
習題
第3章 CMOS集成電路的物理結構
3.1 版圖設計的概念和方法
3.1.1 版圖設計的概念
3.1.2 版圖設計的方法
3.2 集成電路工藝簡介
3.2.1 半導體知識簡介
3.2.2 集成電路主要制造工藝簡介
3.3 CMOS制造工藝簡介
3.4 版圖中的繪圖層
3.4.1 N阱層
3.4.2 有源區層
3.4.3 N選擇層和P選擇層
3.4.4 多晶硅柵層
3.4.5 金屬層
3.4.6 接觸孔層和通孔層
3.4.7 文字標注層
3.4.8 焊盤層
3.5 CMOS晶體管的版圖
3.5.1 MOS晶體管的基本版圖結構
3.5.2 多指結構的MOS晶體管版圖設計
3.5.3 串聯晶體管的版圖設計
3.5.4 并聯晶體管的版圖設計
3.5.5 襯底連接和保護環
3.5.6 器件的失配問題
3.6 版圖的驗證
3.6.1 設計規則檢查
3.6.2 電學規則檢查
3.6.3 版圖寄生參數提取
3.6.4 電路圖與版圖一致性檢查
3.7 版圖輸出數據
3.7.1 GDSII格式
3.7.2 CIF格式
3.7.3 EDIF格式
3.7.4 Oasis格式
3.8 版圖設計的通用準則
3.8.1 電源線的版圖設計準則
3.8.2 信號線的版圖設計準則
3.8.3 晶體管的版圖設計準則
3.8.4 層次化版圖設計準則
3.8.5 單元設計準則
3.9 基本邏輯門的版圖設計
3.9.1 CMOS反相器版圖設計
3.9.2 緩沖器的版圖設計
3.9.3 與非門的版圖設計
3.9.4 或非門的版圖設計
3.9.5 傳輸門的版圖設計
3.9.6 復合邏輯門的版圖設計
習題
第4章 Tanner的L-Edit版圖編輯器
4.1 Tanner版圖設計工具介紹
4.1.1 Tanner工具簡介
4.1.2 L-Edit版圖編輯器簡介
4.2 L-Edit版圖編輯器的啟動和界面介紹
4.2.1 啟動L-Edit
4.2.2 用戶界面介紹
4.3 L-Edit的設置
4.3.1 設置文件
4.3.2 L-Edit應用參數的設置
4.3.3 L-Edit設計參數的設置
4.3.4 L-Edit繪圖層的設置
4.4 L-Edit中的文件
4.4.1 文件的創建
4.4.2 文件的打開.關閉及保存
4.4.3 文件的打印
4.4.4 文件的信息
4.4.5 列出繪圖層上的對象類型
4.4.6 將文件信息傳遞到單元
4.5 文件的輸入和輸出..
4.5.1 文件的輸入
4.5.2 文件的輸出
4.6 L-Edit中的單元
4.6.1 創建一個新單元
4.6.2 打開單元
4.6.3 恢復單元
4.6.4 對單元重命名
4.6.5 拷貝單元
4.6.6 刪除單元
4.6.7 設計導航
4.6.8 同時對多個單元進行操作
4.6.9 交叉引用單元
4.6.1 0單元信息
4.6.1 1例化單元
4.7 L-Edit中的繪圖對象
4.7.1 繪圖對象的類型及對應繪圖工具
4.7.2 利用繪圖工具進行繪圖
4.7.3 利用繪圖工具對繪圖對象進行圖形編輯
4.7.4 利用文本方式對繪圖對象進行圖形編輯
4.8 L-Edit中的對象編輯
4.8.1 選擇對象
4.8.2 取消對象選定
4.8.3 查找對象
4.8.4 組合對象或取消組合
4.8.5 移動對象
4.8.6 改變對象的方向
4.8.7 將對象從一個繪圖層移動到另一個繪圖層
4.8.8 復制對象
4.8.9 粘貼對象
4.8.1 0刪除對象
4.8.1 1撤消和恢復操作
4.9 版圖的衍生繪圖層
4.9.1 定義標準衍生繪圖層
4.9.2 衍生繪圖層的生成
4.9.3 刪除衍生繪圖層
4.1 0版圖的視圖窗口
4.1 0.1 顯示控制
4.1 0.2 對象的顯示和隱藏
4.1 0.3 繪圖層的顯示或隱藏
4.1 0.4 觀察版圖的層次
4.1 0.5 設計中例化單元的視圖
4.1 0.6 縮放操作
4.1 0.7 視圖面板操作
4.1 0.8 利用鼠標進行縮放和視圖面板操作
4.1 0.9 關于縮放和視圖面板操作的其他命令
4.1 1L-Edit中的橫截面觀察器
4.1 1.1 利用橫截面觀察器觀察視圖的操作方法
4.1 1.2 關于工藝定義文件
習題
第5章 設計規則檢查和版圖提取
5.1 設計規則檢查
5.1.1 運行DRC
5.1.2 交互式DRC
5.2 版圖的提取
習題
第6章 使用L-Edit設計版圖實例
6.1 使用版圖編輯器畫PMOS晶體管的版圖
6.2 使用版圖編輯器畫NMOS晶體管的版圖
6.3 使用版圖編輯器畫反相器的版圖
6.4 使用版圖編輯器畫并聯晶體管的版圖
6.5 使用版圖編輯器畫串聯晶體管的版圖
習題
第7章 Tanner的S-Edit電路圖編輯器
7.1 S-Edit電路圖編輯器簡介
7.1.1 啟動S-Edit電路圖編輯器
7.1.2 S-Edit界面介紹
7.1.3 設計的結構
7.1.4 顯示模式
7.1.5 S-Edit的設置
7.2 電路圖的設計
7.2.1 S-Edit中的設計
7.2.2 S-Edit中的庫
7.2.3 S-Edit中的單元和視圖
7.3 電路設計圖的查看.繪制和編輯
7.3.1 設計窗口的平移和縮放
7.3.2 注釋圖形的繪制
7.3.3 對象的選擇
7.3.4 對象的移動
7.3.5 對象繪圖屬性的更改
7.3.6 對象的刪除
7.3.7 對象的復制和粘貼
7.3.8 Undo和Redo命令的使用
7.4 電路圖的連接關系
7.4.1 連線
7.4.2 端口
7.4.3 焊點
7.4.4 連接點
7.4.5 電路圖的驗證
7.5 網表和仿真
7.5.1 輸入網表
7.5.2 輸出網表
7.6 實例
7.7 創建符號視圖
習題
第8章 電路圖與版圖一致性檢查
8.1 LVS比較器簡介
8.1.1 啟動LVS比較器
8.1.2 輸入和輸出文件
8.1.3 用戶界面
8.1.4 文本文件的編輯
8.2 LVS的設置和運行
8.2.1 LVS的設置窗口
8.2.2 執行LVS驗證
8.2.3 驗證隊列
8.2.4 用批處理文件運行LVS
習題
附錄
附錄AL-Edit版圖編輯器中文件類型與擴展名對照表
附錄B設計導航界面符號解釋
參考文獻...
第1章 集成電路設計概論
1.2 集成電路的設計特點和方法
1.2.1 集成電路的設計特點
設計集成電路時除了關心其功能、性能之外,設計成本和設計周期也應該特別考慮。在進行設計的時候要正確進行功能配置,并設計合理的邏輯電路來實現其功能。集成電路的成本與芯片的面積有著密切的關系,芯片面積的增加會導致成本的提高。另外,設計周期與市場有著密切的聯系,一個集成電路芯片要在市場搶得先機,就要盡量縮短設計周期。
集成電路是數量巨大的晶體管的集合,因此其設計不同于分立元件電路的設計,有其自身的特點。
(1)集成電路要采用分層設計和模塊化設計相結合的設計方法。集成電路設計的最終結果是設計出能實現既定功能的掩膜版圖。在一個芯片上集成了成千上百甚至幾十萬、幾百萬、上億個晶體管,要在一個層次上實現這些晶體管的版圖及其互連是不可能的,因此在集成電路設計中,通常采用分層設計和模塊化設計相結合的設計方法。所謂分層設計,是指將集成電路的設計分為五個設計層次,即行為級設計、RTL級設計、門級設計、晶體管級設計和版圖級設計。行為級設計是指用高級語言來建立行為模型,即用高級語言來實現設計的算法。RTL級設計是指描述寄存器之間數據的流動及數據的處理方法。門級設計是指設計邏輯門及其互連方式。晶體管級設計是指將邏輯門進一步用晶體管及互連關系來描述。版圖級設計是指集成電路最終的掩膜版設計。
集成電路按功能通常可以劃分為幾個部分,每一部分的功能都可以用一個模塊電路來實現,這樣在進行設計的時候就可以幾個模塊并行設計,以縮短設計周期,同時也便于電路的測試和驗證。
……