本書可作為高等學校電類專業本科生“VLSI設計技術基礎”課程教材，注重相關理論的結論和知識的套用，內容深入淺出。本教材也可作為微電子專業碩士研究生VLSI系統設計技術的參考書。同時，因本教材中涉及了較多的工程設計技術，也可供有關專業的工程技術人員參考。
基本介紹
- 書名：VLSI設計基礎（第三版）
- 作者：李偉華
- ISBN：9787121205910
- 出版社：電子工業出版社
- 出版時間：2013-06-01
圖書內容,目 錄,
圖書內容
本教材為“普通高等教育‘十一五’國家級規劃教材”，全書共有10章。
第1~3章重點介紹了VLSI設計的大基礎，包括三個主要部分：信息接收、傳輸、處理體系結構及與相關硬體的關係； MOS器件、工藝、版圖等共性基礎，以及設計與工藝接口技術、規範與套用。第4~6章介紹了數字VLSI設計的技術與方法，其中第6章以微處理器為對象，綜合介紹了數字系統設計方法的具體套用。第7章介紹了數字系統的測試問題和可測試性設計技術。第8章介紹了VLSIC中的模擬單元和變換電路的設計技術。第9章介紹了微機電系統（MEMS）及其在系統集成中的關鍵技術。第10章主要介紹了設計系統、HDL，對可製造性設計（DFM）的一些特殊問題進行了討論。
本書可作為高等學校電類專業本科生“VLSI設計技術基礎”課程教材，注重相關理論的結論和知識的套用，內容深入淺出。本教材也可作為微電子專業碩士研究生VLSI系統設計技術的參考書。同時，因本教材中涉及了較多的工程設計技術，也可供有關專業的工程技術人員參考。
目 錄
第1章 VLSI設計概述
1.1 系統及系統集成
1.1.1 信息鏈
1.1.2 模組與硬體
1.1.3 系統集成
1.2 VLSI設計方法與管理
1.2.1 設計層次與設計方法
1.2.2 複雜性管理
1.2.3 版圖設計理念
1.3 VLSI設計技術基礎與主流製造技術
1.4 新技術對VLSI的貢獻
1.5 設計問題與設計工具
1.6 一些術語與概念
1.7 本書主要內容與學習方法指導
練習與思考一
第2章 MOS器件與工藝基礎
2.1 MOS電晶體基礎
2.1.1 MOS電晶體結構及基本工作原理
2.1.2 MOS電晶體的閾值電壓VT
2.1.3 MOS電晶體的電流—電壓方程
2.1.4 MOS器件的平方律轉移特性
2.1.5 MOS電晶體的跨導gm
2.1.6 MOS器件的直流導通電阻
2.1.7 MOS器件的交流電阻
2.1.8 MOS器件的最高工作頻率
2.1.9 MOS器件的襯底偏置效應
2.1.10 CMOS結構
2.2 CMOS邏輯部件
2.2.1 CMOS倒相器設計
2.2.2 CMOS與非門和或非門的結構及其等效倒相器設計方法
2.2.3 其他CMOS邏輯門
2.2.4 D觸發器
2.2.5 內部信號的分散式驅動結構
2.3 MOS積體電路工藝基礎
2.3.1 基本的積體電路加工工藝
2.3.2 CMOS工藝簡化流程
2.3.3 BiCMOS工藝技術
2.4 版圖設計
2.4.1 簡單MOSFET版圖
2.4.2 大尺寸MOSFET的版圖設計
2.4.3 失配與匹配設計
2.5 發展的MOS器件技術
2.5.1 物理效應對器件特性的影響
2.5.2 材料技術
2.5.3 器件結構
練習與思考二
第3章 設計與工藝接口
3.1 設計與工藝接口問題
3.1.1 基本問題——工藝線選擇
3.1.2 設計的困惑
3.1.3 設計與工藝接口
3.2 工藝抽象
3.2.1 工藝對設計的制約
3.2.2 工藝抽象
3.3 電學設計規則
3.3.1 電學規則的一般描述
3.3.2 器件模型參數
3.3.3 模型參數的離散及仿真方法
3.4 幾何設計規則
3.4.1 幾何設計規則描述
3.4.2 一個版圖設計的例子
3.5 工藝檢查與監控
3.5.1 PCM（Process Control Monitor）
3.5.2 測試圖形及參數測量
本章結束語
練習與思考三
第4章 電晶體規則陣列設計技術
4.1 電晶體陣列及其邏輯設計套用
4.1.1 全NMOS結構ROM
4.1.2 ROM版圖
4.2 MOS電晶體開關邏輯
4.3 PLA及其拓展結構
4.3.1 “與非—與非”陣列結構
4.3.2 “或非—或非”陣列結構
4.3.3 多級門陣列(MGA)
4.4 門陣列
4.4.1 門陣列單元
4.4.2 整體結構設計準則
4.4.3 門陣列在VLSI設計中的套用形式
4.5 電晶體規則陣列設計技術套用示例
練習與思考四
第5章 單元庫設計技術
5.1 單元庫概念
5.2 標準單元設計技術
5.2.1 標準單元描述
5.2.2 標準單元庫設計
5.2.3 輸入/輸出單元（I/O PAD）
5.3 積木塊設計技術
5.4 單元庫技術的拓展
本章結束語
練習與思考五
第6章 微處理器
6.1 系統結構概述
6.2 微處理器單元設計
6.2.1 控制器單元
6.2.2 算術邏輯單元（ALU）
6.2.3 乘法器
6.2.4 移位器
6.2.5 暫存器
6.2.6 堆疊
6.3 存儲器組織
6.3.1 存儲器組織結構
6.3.2 行解碼器結構
6.3.3 列選擇電路結構
6.4 微處理器的輸入/輸出單元
6.4.1 P0口單元結構
6.4.2 P1口單元結構
6.4.3 P2口單元結構
6.4.4 P3口單元結構
本章結束語
練習與思考六
第7章 測試技術和可測試性設計
7.1 VLSI可測試性的重要性
7.2 測試基礎
7.2.1 內部節點測試方法的測試思想
7.2.2 故障模型
7.2.3 可測試性分析
7.2.4 測試矢量生成
7.3 可測試性設計
7.3.1 分塊測試
7.3.2 可測試性的改善設計
7.3.3 內建自測試技術
7.3.4 掃描測試技術
本章結束語
練習與思考七
第8章 模擬單元與變換電路
8.1 模擬集成單元中的基本元件
8.1.1 電阻
8.1.2 電容
8.2 基本偏置電路
8.2.1 電流偏置電路
8.2.2 電壓偏置電路
8.3 放大電路
8.3.1 單級倒相放大器
8.3.2 差分放大器
8.3.3 源極跟隨器
8.3.4 MOS輸出放大器
8.4 運算放大器
8.4.1 普通兩級CMOS運放
8.4.2 採用共源—共柵（cascode）輸出級的CMOS運放
8.4.3 採用推輓輸出級的CMOS運放
8.4.4 採用襯底NPN管輸出級的CMOS運放
8.4.5 採用共源—共柵輸入級的CMOS運放
8.5 電壓比較器
8.5.1 電壓比較器的電壓傳輸特性
8.5.2 差分電壓比較器
8.5.3 兩級電壓比較器
8.6 D/A、A/D變換電路
8.6.1 D/A變換電路
8.6.2 A/D變換電路
本章結束語
練習與思考八
第9章 微機電系統（MEMS）
9.1 MEMS器件概念
9.1.1 幾種簡單的MEMS結構
9.1.2 集成微系統
9.1.3 多能域問題和複雜性設計問題
9.2 CMOS MEMS
9.2.1 材料的復用性
9.2.2 工藝的兼容性
9.3 MEMS器件描述與分析
9.3.1 簡單梁受力與運動分析
9.3.2 Pullin現象
9.4 MEMS器件建模與仿真
9.4.1 等效電路建模基礎：類比
9.4.2 MEMS器件等效電路宏模型
9.4.3 器件特性與仿真
本章結束語
練習與思考九
第10章 設計系統與設計技術
10.1 設計系統的組織
10.1.1 管理和支持軟體模組
10.1.2 資料庫
10.1.3 套用軟體
10.2 設計流程與軟體的套用
10.2.1 高度自動化的設計
10.2.2 計算機輔助版圖設計
10.2.3 單元庫設計
10.3 設計綜合技術
10.3.1 硬體描述語言HDL
10.3.2 設計最佳化
10.4 可製造性設計(DFM)
10.4.1 一些特殊的問題
10.4.2 DFM技術示例
本章結束語
參考文獻
