本书基于设计实践需求，以器件、电路和系统设计为背景，较为全面地讲解了超大规模集成电路的基础知识和设计方法。
主要内容包括：集成电路设计概论、集成电路制造工艺、超大规模集成电路设计方法、器件设计实例、互连设计实例、CMOS反相器设计实例、组合逻辑电路设计实例、时序逻辑电路设计实例、存储器设计实例。内容涵盖全定制及半定制设计方法，先介绍流程，再剖析案例，使用的集成电路设计工具丰富，步骤详实，工程实践性强。
本书可供集成电路、芯片、半导体及相关行业的工程技术人员使用，也可作为教材供高等院校相关专业师生学习参考。
王晓袁，科研： 1、片上网络系统模型及异步通信路由算法设计，辽宁省教育厅项目，2020，主持人； 2、IMS系列伺服控制系统开发，企业横向项目，2020-2021，50万，主要参与人； 3、大连市集成电路与系统重点实验室，大连市科技计划项目，2021，主要参与人； 4、磁电效应和自旋霍尔效应辅助的全自旋逻辑器件和电路结构设计，省自然科学基金，2019，主要参与人； 5、太赫兹成像芯片关键技术研究，省自然科学基金，2018，主要参与人； 6、全数字晶闸管移相控制芯片的设计与开发，市科技创新项目，2012，主要参与人； 7、数字化仪表核心芯片系列的设计与开发，市科技创新项目，2008，主要参与人； 8、获批发明专利2项； 9、集成电路布图著作权2项； 10、发表SCI论文1篇，EI论文2篇，北大核心期刊论文2篇。 教学成果： 1、集成电路设计与集成系统专业，2020年 2、集成电路设计与集成系统专业，辽宁省普通高等学校本科工程人才培养模式改革试点专业， 2013年教改项目： 1、产学研融合背景下集成电路创新创业人才培养模式的探索与实践，辽宁省教育厅， 2021年 2、创新集成电路专业实践教学体系，实现产学研深度融合，辽宁省教育厅， 2016年 3、浸入式的《C语言程序设计》课程双语教学探索与实践，辽宁省教育厅，2009年
第1章 集成电路设计概论 001
1.1 集成电路的发展 002
1.1.1 历史回顾 002
1.1.2 集成电路的分类 003
1.1.3 超大规模集成电路的质量要求 005
1.2 设计EDA工具 008
1.2.1 Synopsys 009
1.2.2 Cadence 010
1.2.3 华大九天 011
习题 013
第2章 集成电路制造工艺 014
2.1 CMOS工艺流程 015
2.1.1 硅片制备 015
2.1.2 芯片制造 017
2.1.3 测试 023
2.1.4 封装和终测 025
2.2 设计规则 026
2.3 工艺选择 029
2.4 工艺技术的发展趋势 030
习题 031
第3章 超大规模集成电路设计方法 032
3.1 系统设计方法 033
3.1.1 结构化设计思想 034
3.1.2 自顶向下设计 035
3.1.3 正向设计与反向设计 036
3.1.4 IP复用技术 037
3.2 全定制设计方法 038
3.3 半定制设计方法 040
3.3.1 基于标准单元的设计方法 041
3.3.2 基于门阵列的设计方法 043
3.3.3 基于FPGA的设计方法 044
3.4 可测性设计 046
3.4.1 可测性的概念 047
3.4.2 常用的可测性设计 048
习题 051
第4章 器件设计实例 052
4.1 二极管 053
4.1.1 二极管设计 054
4.1.2 静态特性仿真 056
4.1.3 动态特性 058
4.2 MOS晶体管 060
4.2.1 MOS晶体管设计 060
4.2.2 静态特性仿真 062
4.2.3 动态特性 066
4.3 闩锁效应 067
习题 068
第5章 互连设计实例 069
5.1 互连 070
5.1.1 互连分类 070
5.1.2 互连参数 071
5.2 导线实例 074
5.2.1 理想导线 074
5.2.2 集总RC模型 076
5.2.3 导线特性仿真 077
5.3 按比例缩小 081
习题 085
第6章 CMOS反相器设计实例 086
6.1 CMOS反相器电路设计 087
6.1.1 电路设计 087
6.1.2 功能仿真 088
6.2 静态特性仿真 091
6.2.1 开关阈值仿真 092
6.2.2 器件参数变化与电路稳定性仿真 092
6.3 动态特性仿真 095
习题 097
第7章 组合逻辑电路设计实例 098
7.1 静态电路设计 099
7.1.1 互补CMOS设计方法 099
7.1.2 有比逻辑设计方法 100
7.1.3 传输管逻辑设计方法 102
7.2 二输入与非门设计实例 104
7.2.1 电路设计 105
7.2.2 瞬态仿真分析 106
7.2.3 电路参数及性能优化 107
7.3 二输入或非门设计实例 110
7.3.1 电路设计及瞬态仿真 110
7.3.2 电路参数及性能优化 111
7.4 加法器设计实例 112
7.4.1 加法器定义 113
7.4.2 静态互补加法器电路设计与仿真 113
7.4.3 传输门加法器电路设计与仿真 114
7.4.4 曼彻斯特进位链加法器电路设计与仿真 116
习题 118
第8章 时序逻辑电路设计实例 119
8.1 时序逻辑电路概述 120
8.1.1 双稳态原理 120
8.1.2 锁存器与寄存器 121
8.1.3 时序逻辑电路时间参数 124
8.2 锁存器设计实例 125
8.2.1 正锁存器电路设计及仿真 125
8.2.2 负锁存器电路设计及仿真 127
8.2.3 性能优化分析 128
8.3 寄存器设计实例 129
8.3.1 主从结构寄存器设计 129
8.3.2 性能参数优化 131
8.4 时序电路优化方法—流水线 132
习题 134
第9章 存储器设计实例 135
9.1 存储器概述 136
9.1.1 存储器分类 136
9.1.2 存储器结构 139
9.2 只读存储器 140
9.2.1 ROM单元结构 141
9.2.2 浮栅结构 143
9.2.3 ROM的设计实例 144
9.3 静态随机存储器实例 146
9.3.1 静态随机存储器单元结构 150
9.3.2 读写操作仿真 151
9.3.3 单元性能指标 153
9.4 动态随机存储器实例 156
9.4.1 单管动态存储单元结构 157
9.4.2 读写操作 159
9.5 存储器的发展趋势 161
习题 162
参考文献 163
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