內容簡介
本書系統地介紹了混合信號積體電路的基本知識和設計方法，重點是數字積體電路、音頻積體電路和光電感測器晶片設計，兼顧了基礎理論和實踐，工程舉例都是作者最新科研成果和積體電路投片(Tape out)結果。
全書共分十章 分別為：概述；積體電路的基本製造工藝，包括雙極、CMOS、BiCMOS和BCD工藝；數字積體電路後端設計，包括邏輯綜合、版圖設計、形式驗證、靜態時序分析、DRC原理驗證和LVS原理；數字I/O接口設計，包括狀態機、I2C接口、UART接口和SPI接口；音頻處理器晶片的數字系統設計；一款兼容MCS-51指令的8位微控制器設計；GPIB控制晶片設計；光感測晶片系統的設計；數字積體電路軟體的使用，包括ModelSim、Quartus Ⅱ、DC、PrimeTime和Encounter；積體電路設計實例。
本書可作為高等院校電子信息及微電子技術等專業研究生的教材，也可作為高年級本科生學習數字積體電路設計的教材。對數字積體電路設計領域的工程技術人員來說，本書更是一本非常有益的參考書。
本書若與西安電子科技大學出版社前期出版的《專用積體電路設計實踐》配套使用，效果更好。
目錄
第一章 概述 （1）
1.1 積體電路的發展過程 （1）
1.1.1 重大的技術突破 （1）
1.1.2 積體電路的分類 （2）
1.1.3 積體電路的發展歷史 （3）
1.1.4 積體電路發展展望 （4）
1.1.5 發展重點和關鍵技術 （5）
1.2 專用積體電路的發展過程 （8）
1.2.1 專用積體電路的概念及發展概況 （8）
1.2.2 專用積體電路的分類 （9）
1.2.3 專用積體電路的優點 （10）
1.3 IP技術概述 （11）
1.4 積體電路的設計方法與設計流程 （13）
1.4.1 CAD技術發展的必然趨勢——EDA （13）
1.4.2 數字系統設計方法的發展 （14）
1.4.3 數字積體電路層次化設計方法 （14）
1.4.4 數字系統設計規劃 （15）
1.4.5 數字積體電路設計流程 （16）
第二章 積體電路的基本製造工藝 （18）
2.1 積體電路的基本製造工藝概述 （19）
2.2 雙極工藝 （21）
2.3 CMOS工藝 （26）
2.4 BiCMOS工藝 （31）
2.4.1 以CMOS工藝為基礎的BiCMOS工藝 （32）
2.4.2 以雙極工藝為基礎的BiCMOS工藝 （33）
2.5 BCD工藝的發展趨勢 （35）
第三章 數字積體電路後端設計 （37）
3.1 邏輯綜合 （38）
3.1.1 邏輯綜合概述 （38）
3.1.2 綜合庫的說明 （40）
3.1.3 約束的設定 （41）
3.1.4 綜合策略 （44）
3.2 版圖設計 （45）
3.2.1 版圖設計檔案準備 （47）
3.2.2 布局規劃 （49）
3.2.3 時鐘信號和時鐘樹的綜合 （52）
3.2.4 布線 （55）
3.2.5 布局布線出現的問題及解決方法 （55）
3.3 形式驗證的基本原理 （56）
3.4 靜態時序分析基本原理 （58）
3.5 DRC原理驗證 （62）
3.6 LVS原理 （64）
第四章 數字I/O接口設計 （66）
4.1 狀態機描述 （67）
4.1.1 狀態機基本設計步驟 （68）
4.1.2 狀態圖 （68）
4.1.3 時序圖 （70）
4.1.4 狀態機描述方法 （71）
4.2 I2C接口設計 （73）
4.2.1 I2C接口匯流排概述 （73）
4.2.2 I2C接口總體框圖和信號描述 （76）
4.2.3 起始和停止信號的產生 （78）
4.2.4 I2C接口的狀態機描述 （80）
4.2.5 I2C接口的動態模擬仿真 （82）
4.3 UART接口設計 （86）
4.3.1 UART接口工作方式概述 （86）
4.3.2 UART接口傳送機 （88）
4.3.3 UART接口接收機 （91）
4.4 SPI接口介紹 （97）
4.4.1 SPI接口匯流排概述 （97）
4.4.2 SPI接口工作模式與協定 （100）
4.5 三種接口晶片的特點 （102）
第五章 音頻處理器晶片的數字系統設計 （103）
5.1 數字音頻處理器簡介 （103）
5.2 數字音頻處理關鍵技術研究 （104）
5.2.1 音頻信號數位化過程 （104）
5.2.2 音效均衡器的設計 （107）
5.2.3 動態範圍控制器的設計 （111）
5.2.4 去加重模組的設計 （119）
5.2.5 直流濾波器的設計 （119）
5.2.6 採樣率轉換技術 （120）
5.2.7 sigmadelta調製技術 （126）
5.3 系統整體功能仿真 （130）
5.3.1 Modelsim與MATLAB聯合仿真方法 （130）
5.3.2 系統功能仿真 （133）
5.4 系統後端設計 （139）
5.4.1 邏輯綜合 （139）
5.4.2 版圖設計 （146）
5.4.3 功能驗證 （149）
5.4.4 物理驗證 （151）
第六章 一款兼容MCS-51指令的8位微控制器設計 （154）
6.1 微控制器概述 （154）
6.1.1 微控制器的發展歷史 （154）
6.1.2 微控制器的套用 （155）
6.1.3 微控制器的發展趨勢 （156）
6.2 微控制器的結構及其指令說明 （156）
6.2.1 微控制器的構架 （157）
6.2.2 微控制器的結構 （158）
6.2.3 並行輸入/輸出連線埠 （167）
6.2.4 存儲器系統 （169）
6.3 MCS-51指令系統 （172）
6.3.1 彙編器 （173）
6.3.2 MCS-51指令 （173）
6.4 微控制器的模組規劃及其設計實現 （175）
6.4.1 微控制器模組的規劃 （175）
6.4.2 微控制器模組的設計 （179）
第七章 GPIB控制晶片設計 （195）
7.1 GPIB接口系統概述 （195）
7.1.1 GPIB接口系統的發展背景及意義 （195）
7.1.2 用CPLD實現GPIB控制晶片的意義 （196）
7.1.3 GPIB控制晶片設計的總體思路 （197）
7.2 GPIB匯流排技術特點及狀態機實現 （198）
7.2.1 IEEE-488匯流排協定介紹 （198）
7.2.2 接口功能與設備功能 （199）
7.2.3 接口功能的設計 （201）
7.2.4 GPIB匯流排系統中的信息 （201）
7.2.5 狀態機設計 （202）
7.3 GPIB控制晶片內部暫存器的設定 （212）
7.3.1 GPIB控制晶片內部暫存器概述 （212）
7.3.2 GPIB控制晶片的組織結構與系統級仿真 （218）
7.3.3 總體功能仿真與調試 （219）
7.3.4 GPIB控制晶片的FPGA原型驗證 （222）
7.4 GPIB控制晶片的低功耗與可測性設計 （224）
7.4.1 數字IC的低功耗設計方法 （224）
7.4.2 數字IC的可測性設計 （230）
7.5 本系統的後端設計 （234）
7.5.1 電路的綜合 （234）
7.5.2 靜態時序分析 （235）
7.5.3 自動布局布線 （241）
第八章 光感測晶片系統的設計 （246）
8.1 光電感測器設計考慮因素 （246）
8.2 光電轉換 （247）
8.2.1 光電轉換器件的常用參數 （247）
8.2.2 光電二極體 （250）
8.3 電信號的放大與處理 （252）
8.3.1 A/D轉換器原理 （252）
8.3.2 A/D轉換器主要性能指標 （253）
8.3.3 主要A/D轉換技術 （254）
8.4 光感測晶片系統概述 （259）
8.5 光感測晶片系統框圖及模組劃分 （259）
8.6 光感測器模擬部分的設計 （262）
8.6.1 I2C接口模組 （262）
8.6.2 帶隙基準電壓源 （264）
8.6.3 基準電流 （269）
8.6.4 紅外LED驅動模組 （271）
8.6.5 光電檢測模組 （273）
8.6.6 模數轉換與噪聲消除 （275）
8.7 光感測晶片數字部分的設計 （280）
8.7.1 數字部分功能描述 （280）
8.7.2 前端設計 （281）
8.8 數字部分的仿真驗證 （288）
8.8.1 功能仿真 （288）
8.8.2 時序仿真 （291）
8.8.3 FPGA驗證 （292）
8.8.4 靜態時序分析驗證 （293）
8.8.5 形式驗證 （294）
第九章 數字積體電路軟體的使用 （296）
9.1 仿真軟體ModelSim的使用方法 （296）
9.2 用QuartusⅡ軟體完成FPGA驗證方法 （298）
9.3 DC綜合原理及DC軟體使用方法 （302）
9.3.1 DC綜合原理簡介 （302）
9.3.2 DC軟體使用方法 （304）
9.4 靜態時序分析與PrimeTime軟體使用方法 （307）
9.4.1 靜態時序分析 （307）
9.4.2 用PrimeTime進行靜態時序分析 （308）
9.5 形式驗證 （312）
9.6 Encounter布局布線流程 （319）
第十章 積體電路設計實例 （325）
10.1 TFT-LCD面板驅動晶片相關實例 （325）
10.1.1 套用背景 （325）
10.1.2 電路優點 （327）
10.1.3 電路機構及工作原理 （327）
10.2 電子鎮流器相關實例 （333）
10.2.1 套用背景 （333）
10.2.2 電路優點 （334）
10.2.3 電路結構及工作原理 （334）
10.3 線性充電器相關實例 （338）
10.3.1 套用背景 （339）
10.3.2 電路優點 （340）
10.3.3 電路結構及工作原理 （340）
參考文獻 （343）
