數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)1.緒論2.基本流程2.1代碼編寫2.2功能驗(yàn)證2.3邏輯綜合2.4靜態(tài)時(shí)序分析2.5物理綜合3.設(shè)計(jì)技術(shù)3.1RTL代碼3.2數(shù)據(jù)通道設(shè)計(jì)3.3狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)3.4系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.驗(yàn)證技術(shù)4.1測(cè)試平臺(tái)5.邏輯綜合技術(shù)5.1標(biāo)準(zhǔn)單元庫(kù)5.2設(shè)計(jì)約束6.物理綜合技術(shù)形成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元庫(kù)，再利用庫(kù)中的cell實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯關(guān)系。這種方法使得自動(dòng)化設(shè)計(jì)成為可能。即使在全定制設(shè)計(jì)中，對(duì)電路功能的描述也是層次化的，而不是直接描述為晶

2、體管網(wǎng)絡(luò)。有了標(biāo)準(zhǔn)單元庫(kù)，一個(gè)電路就可以理解為由標(biāo)準(zhǔn)單元構(gòu)成的網(wǎng)表，也就是說“描述級(jí)別”由晶體管級(jí)提升到了“門級(jí)”“門級(jí)”。復(fù)雜的電路在“門級(jí)”仍然難以看出邏輯功能，需要更高級(jí)別的描述。一個(gè)復(fù)雜的數(shù)字電路系統(tǒng)可以理解為由若干個(gè)具有典型邏輯功能的模塊和一個(gè)控制電路組成的，常見的模塊包括寄存器、計(jì)數(shù)器、算術(shù)和邏輯運(yùn)算單元和存儲(chǔ)器等?？刂齐娐肥且粋€(gè)有限狀態(tài)機(jī)，在時(shí)鐘的作用下，狀態(tài)機(jī)根據(jù)當(dāng)前的狀態(tài)和狀態(tài)機(jī)根據(jù)當(dāng)前的狀態(tài)和輸入信號(hào)不斷地進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)

3、換，同時(shí)產(chǎn)生輸出信號(hào)，控制各個(gè)邏輯模塊工作。輸入信號(hào)不斷地進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換，同時(shí)產(chǎn)生輸出信號(hào)，控制各個(gè)邏輯模塊工作。這種級(jí)別的描述稱為“架構(gòu)級(jí)”，是最重要的設(shè)計(jì)級(jí)別。最高級(jí)別的描述是系統(tǒng)級(jí)，在這個(gè)級(jí)別，一般只定義系統(tǒng)的功能、外部接口和其中主要功能模塊。最低級(jí)別的描述是版圖，版圖實(shí)際上就是一組幾何圖形，根據(jù)版圖可以生成光刻版。一個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)際上總是要從系統(tǒng)級(jí)開始考慮，然后是架構(gòu)級(jí)、門級(jí)、晶體管級(jí)，最后是版圖級(jí)。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程中，可驗(yàn)證的設(shè)計(jì)描述

4、是從晶體管級(jí)開可驗(yàn)證的設(shè)計(jì)描述是從晶體管級(jí)開始的始的，用晶體管構(gòu)成邏輯門，再由邏輯門構(gòu)成功能模塊，最后連接成系統(tǒng)。全部設(shè)計(jì)工作都要由設(shè)計(jì)者來(lái)完成，盡管也使用EDA工具，但這些工具只是代替了紙、筆和計(jì)算器，不能自動(dòng)生成任何東西。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使得從高級(jí)別的描述自動(dòng)生成低級(jí)別的描述成為可能，這個(gè)過程與從高級(jí)語(yǔ)言編寫的程序生成機(jī)器碼的過程相似從高級(jí)語(yǔ)言編寫的程序生成機(jī)器碼的過程相似。用電路圖描述復(fù)雜電路是很困難的，也很難被計(jì)算機(jī)理解，于是

5、產(chǎn)生了硬件描述語(yǔ)言。硬件描述語(yǔ)言具有很強(qiáng)的描述能力，一段幾百行的代碼，有時(shí)可以代替幾百?gòu)垐D紙。硬件描述語(yǔ)言誕生之初是為了保存設(shè)計(jì)或進(jìn)行功能仿真，用于生成電路是后來(lái)的事。硬件描述語(yǔ)言也存在級(jí)別的概念，分為行為級(jí)、寄存器傳輸級(jí)（RTL級(jí)）、門級(jí)、晶體管級(jí)等。版圖的細(xì)節(jié)很難用語(yǔ)言描述，目前還不能自動(dòng)生成，因此在所謂的自動(dòng)化設(shè)計(jì)流程中，標(biāo)準(zhǔn)單元庫(kù)中的基本單元的版圖還標(biāo)準(zhǔn)單元庫(kù)中的基本單元的版圖還是手工設(shè)計(jì)的。是手工設(shè)計(jì)的。在現(xiàn)代的ASIC設(shè)計(jì)方