混合信号专用集成电路设计
作 者： 来新泉 编
出版时间： 2014
内容简介
本书系统地介绍了混合信号集成电路的基本知识和设计方法， 重点是数字集成电路、 音频集成电路和光电传感器芯片设计， 兼顾了基础理论和实践， 工程举例都是作者最新科研成果和集成电路投片（Tape out）结果。全书共分十章， 分别为： 概述； 集成电路的基本制造工艺， 包括双极、 CMOS、 BiCMOS和BCD工艺； 数字集成电路后端设计， 包括逻辑综合、 版图设计、 形式验证、 静态时序分析、 DRC原理验证和LVS原理； 数字I/O接口设计，包括状态机、 I2C接口、 UART接口和SPI接口； 音频处理器芯片的数字系统设计； 一款兼容MCS-51指令的8位微控制器设计； GPIB控制芯片设计； 光传感芯片系统的设计； 数字集成电路软件的使用， 包括ModelSim、 Quartus Ⅱ、 DC、 PrimeTime和Encounter； 集成电路设计实例。本书可作为高等院校电子信息及微电子技术等专业研究生的教材， 也可作为高年级本科生学习数字集成电路设计的教材。 对数字集成电路设计领域的工程技术人员来说， 本书更是一本非常有益的参考书。本书若与西安电子科技大学 前期出版的《专用集成电路设计实践》配套使用， 效果更好。
目录
第一章 概述 （1）
1.1 集成电路的发展过程 （1）
1.1.1 重大的技术突破 （1）
1.1.2 集成电路的分类 （2）
1.1.3 集成电路的发展历史 （3）
1.1.4 集成电路发展展望 （4）
1.1.5 发展重点和关键技术 （5）
1.2 专用集成电路的发展过程 （8）
1.2.1 专用集成电路的概念及发展概况 （8）
1.2.2 专用集成电路的分类 （9）
1.2.3 专用集成电路的优点 （10）
1.3 IP技术概述 （11）
1.4 集成电路的设计方法与设计流程 （13）
1.4.1 CAD技术发展的必然趋势——EDA （13）
1.4.2 数字系统设计方法的发展 （14）
1.4.3 数字集成电路层次化设计方法 （14）
1.4.4 数字系统设计规划 （15）
1.4.5 数字集成电路设计流程 （16）
第二章 集成电路的基本制造工艺 （18）
2.1 集成电路的基本制造工艺概述 （19）
2.2 双极工艺 （21）
2.3 CMOS工艺 （26）
2.4 BiCMOS工艺 （31）
2.4.1 以CMOS工艺为基础的BiCMOS工艺 （32）
2.4.2 以双极工艺为基础的BiCMOS工艺 （33）
2.5 BCD工艺的发展趋势 （35）
第三章 数字集成电路后端设计 （37）
3.1 逻辑综合 （38）
3.1.1 逻辑综合概述 （38）
3.1.2 综合库的说明 （40）
3.1.3 约束的设定 （41）
3.1.4 综合策略 （44）
3.2 版图设计 （45）
3.2.1 版图设计文件准备 （47）
3.2.2 布局规划 （49）
3.2.3 时钟信号和时钟树的综合 （52）
3.2.4 布线 （55）
3.2.5 布局布线出现的问题及解决方法 （55）
3.3 形式验证的基本原理 （56）
3.4 静态时序分析基本原理 （58）
3.5 DRC原理验证 （62）
3.6 LVS原理 （64）
第四章 数字I/O接口设计 （66）
4.1 状态机描述 （67）
4.1.1 状态机基本设计步骤 （68）
4.1.2 状态图 （68）
4.1.3 时序图 （70）
4.1.4 状态机描述方法 （71）
4.2 I2C接口设计 （73）
4.2.1 I2C接口总线概述 （73）
4.2.2 I2C接口总体框图和信号描述 （76）
4.2.3 起始和停止信号的产生 （78）
4.2.4 I2C接口的状态机描述 （80）
4.2.5 I2C接口的动态模拟仿真 （82）
4.3 UART接口设计 （86）
4.3.1 UART接口工作方式概述 （86）
4.3.2 UART接口发送机 （88）
4.3.3 UART接口接收机 （91）
4.4 SPI接口介绍 （97）
4.4.1 SPI接口总线概述 （97）
4.4.2 SPI接口工作模式与协议 （100）
4.5 三种接口芯片的特点 （102）
第五章 音频处理器芯片的数字系统设计 （103）
5.1 数字音频处理器简介 （103）
5.2 数字音频处理关键技术研究 （104）
5.2.1 音频信号数字化过程 （104）
5.2.2 音效均衡器的设计 （107）
5.2.3 动态范围控制器的设计 （111）
5.2.4 去加重模块的设计 （119）
5.2.5 直流滤波器的设计 （119）
5.2.6 采样率转换技术 （120）
5.2.7 sigma?delta调制技术 （126）
5.3 系统整体功能仿真 （130）
5.3.1 Modelsim与MATLAB联合仿真方法 （130）
5.3.2 系统功能仿真 （133）
5.4 系统后端设计 （139）
5.4.1 逻辑综合 （139）
5.4.2 版图设计 （146）
5.4.3 功能验证 （149）
5.4.4 物理验证 （151）
第六章 一款兼容MCS-51指令的8位微控制器设计 （154）
6.1 微控制器概述 （154）
6.1.1 微控制器的发展历史 （154）
6.1.2 微控制器的应用 （155）
6.1.3 微控制器的发展趋势 （156）
6.2 微控制器的结构及其指令说明 （156）
6.2.1 微控制器的构架 （157）
6.2.2 微控制器的结构 （158）
6.2.3 并行输入/输出端口 （167）
6.2.4 存储器系统 （169）
6.3 MCS-51指令系统 （172）
6.3.1 汇编器 （173）
6.3.2 MCS-51指令 （173）
6.4 微控制器的模块规划及其设计实现 （175）
6.4.1 微控制器模块的规划 （175）
6.4.2 微控制器模块的设计 （179）
第七章 GPIB控制芯片设计 （195）
7.1 GPIB接口系统概述 （195）
7.1.1 GPIB接口系统的发展背景及意义 （195）
7.1.2 用CPLD实现GPIB控制芯片的意义 （196）
7.1.3 GPIB控制芯片设计的总体思路 （197）
7.2 GPIB总线技术特点及状态机实现 （198）
7.2.1 IEEE-488总线协议介绍 （198）
7.2.2 接口功能与设备功能 （199）
7.2.3 接口功能的设计 （201）
7.2.4 GPIB总线系统中的信息 （201）
7.2.5 状态机设计 （202）
7.3 GPIB控制芯片内部寄存器的设置 （212）
7.3.1 GPIB控制芯片内部寄存器概述 （212）
7.3.2 GPIB控制芯片的组织结构与系统级仿真 （218）
7.3.3 总体功能仿真与调试 （219）
7.3.4 GPIB控制芯片的FPGA原型验证 （222）
7.4 GPIB控制芯片的低功耗与可测性设计 （224）
7.4.1 数字IC的低功耗设计方法 （224）
7.4.2 数字IC的可测性设计 （230）
7.5 本系统的后端设计 （234）
7.5.1 电路的综合 （234）
7.5.2 静态时序分析 （235）
7.5.3 自动布局布线 （241）
第八章 光传感芯片系统的设计 （246）
8.1 光电传感器设计考虑因素 （246）
8.2 光电转换 （247）
8.2.1 光电转换器件的常用参数 （247）
8.2.2 光电二极管 （250）
8.3 电信号的放大与处理 （252）
8.3.1 A/D转换器原理 （252）
8.3.2 A/D转换器主要性能指标 （253）
8.3.3 主要A/D转换技术 （254）
8.4 光传感芯片系统概述 （259）
8.5 光传感芯片系统框图及模块划分 （259）
8.6 光传感器模拟部分的设计 （262）
8.6.1 I2C接口模块 （262）
8.6.2 带隙基准电压源 （264）
8.6.3 基准电流 （269）
8.6.4 红外LED驱动模块 （271）
8.6.5 光电检测模块 （273）
8.6.6 模数转换与噪声消除 （275）
8.7 光传感芯片数字部分的设计 （280）
8.7.1 数字部分功能描述 （280）
8.7.2 前端设计 （281）
8.8 数字部分的仿真验证 （288）
8.8.1 功能仿真 （288）
8.8.2 时序仿真 （291）
8.8.3 FPGA验证 （292）
8.8.4 静态时序分析验证 （293）
8.8.5 形式验证 （294）
第九章 数字集成电路软件的使用 （296）
9.1 仿真软件ModelSim的使用方法 （296）
9.2 用QuartusⅡ软件完成FPGA验证方法 （298）