EDA工程方法學(xué)

第1章 EDA工程概論
1.1 概論
1.2 EDA工程發(fā)展歷程
1.3 EDA工程概念
1.3.1 EDA工程的實(shí)現(xiàn)載體
1.3.2 EDA工程的設(shè)計(jì)語(yǔ)言
1.3.3 EDA系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)
1.4 EDA工程的基本特征
1.5 集成電路設(shè)計(jì)方法
1.5.1 全定制設(shè)計(jì)方法
1.5.2 符號(hào)法版圖設(shè)計(jì)
1.5.3 半定制設(shè)計(jì)方法
1.5.4 可編程器件設(shè)計(jì)方法
1.5.5 不同集成電路設(shè)計(jì)方法的比較
1.6 EDA工程的范疇
1.6.1 EDA工程的硬件產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法學(xué)
1.6.2 EDA工程的軟件工具設(shè)計(jì)方法學(xué)
1.6.3 EDA工程的應(yīng)用范疇
1.7 EDA工程的設(shè)計(jì)流程
1.8 EDA工程和微電子技術(shù)
1.8.1 EDA工程學(xué)科與微電子技術(shù)的關(guān)系
1.8.2 其他學(xué)科與微電子結(jié)合誕生新的技術(shù)
第2章 EDA工程設(shè)計(jì)方法
2.1 IC設(shè)計(jì)描述法
2.1.1 集成電路設(shè)計(jì)的描述方法
2.1.2 行為描述法
2.2 IP復(fù)用方法
2.2.1 問(wèn)題的提出
2.2.2 軟IP核與硬IP核
2.2.3 設(shè)計(jì)復(fù)用方法
2.2.4 基于IP模塊的設(shè)計(jì)技術(shù)
2.2.5 硬件參數(shù)提取提高IP利用率
2.3 ASIC設(shè)計(jì)法
2.3.1 ASIC設(shè)計(jì)概述
2.3.2 用可編程邏輯器件設(shè)計(jì)ASIC
2.3.3 用門(mén)陣列設(shè)計(jì)ASIC（半定制法）
2.3.4 用標(biāo)準(zhǔn)單元設(shè)計(jì)ASIC（半定制法）
2.4 大規(guī)模集成電路（VLSI）設(shè)計(jì)方法
2.5 以集成平臺(tái)為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法
2.5.1 集成平臺(tái)的概念
2.5.2 集成平臺(tái)的結(jié)構(gòu)
2.5.3 集成平臺(tái)的發(fā)展
2.6 集成系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法
2.6.1 片上系統(tǒng)概念
2.6.2 片上系統(tǒng)的一般設(shè)計(jì)方法
2.6.3 片上系統(tǒng)的分層設(shè)計(jì)方法
2.6.4 片上系統(tǒng)的集成設(shè)計(jì)方法
2.6.5 片上系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題
2.6.6 片上系統(tǒng)面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法
2.6.7 可編程系統(tǒng)級(jí)芯片的結(jié)構(gòu)
2.6.8 可編程系統(tǒng)級(jí)芯片的設(shè)計(jì)方法
2.6.9 片上系統(tǒng)的測(cè)試方法
2.6.10 片上系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)例（一）——單片微處理器系統(tǒng)芯片
2.6.11 片上系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)例（二）——32位微處理器系統(tǒng)芯片
2.6.12 片上系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)例（三）——多處理器系統(tǒng)芯片
2.6.13 系統(tǒng)芯片展望
2.7 EDA工程集成設(shè)計(jì)環(huán)境 IDE
2.7.1 集成設(shè)計(jì)環(huán)境的概念
2.7.2 趨向集成化的EDA工具平臺(tái)
2.7.3 EDA工程的框架結(jié)構(gòu)
2.8 虛擬器件協(xié)同設(shè)計(jì)環(huán)境
2.8.1 一個(gè)從系統(tǒng)到芯片的完整設(shè)計(jì)流程
2.8.2 設(shè)計(jì)流程
2.8.3 行為級(jí)虛擬器件建模
2.8.4 結(jié)構(gòu)級(jí)虛擬器件建模
2.8.5 行為級(jí)到結(jié)構(gòu)級(jí)映射
2.8.6 系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的無(wú)縫連接
2.9 軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)方法
2.9.1 軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)語(yǔ)言
2.9.2 軟硬件劃分的問(wèn)題
2.9.3 軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的劃分方法
2.9.4 限制滿足性問(wèn)題
2.9.5 軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)工具
2.9.6 推導(dǎo)指令
2.9.7 統(tǒng)一的表述
2.9.8 設(shè)計(jì)指令的建立
2.10 EDA工程的分層設(shè)計(jì)方法
2.11 e－DA網(wǎng)上設(shè)計(jì)方法
2.11.1 網(wǎng)上設(shè)計(jì)環(huán)境
2.11.2 遠(yuǎn)程 IC設(shè)計(jì)環(huán)境
2.12 EDA工程的仿生學(xué)方法
2.12.1 概述
2.12.2 進(jìn)化硬件
2.12.3 POE模型
2.12.4 電子胚胎結(jié)構(gòu)模型
2.12.5 仿生SoC芯片模型
第3章 EDA工程建模方法
3.1 模型的概念
3.2 VHDL建模
3.3 組合電路模型
3.3.1 編碼器的設(shè)計(jì)
3.3.2 譯碼器的設(shè)計(jì)
3.3.3 選擇器的設(shè)計(jì)
3.3.4 運(yùn)算器的設(shè)計(jì)
3.4 時(shí)序電路建模
3.4.1 時(shí)鐘邊沿的描述
3.4.2 時(shí)序電路中復(fù)位信號(hào)Reset的VHDL描述方法
3.5 狀態(tài)機(jī)模型
3.5.1 狀態(tài)機(jī)建模
3.5.2 優(yōu)化性能
3.5.3 資源利用
3.5.4 Std_match函數(shù)
3.5.5 消除鎖存器
3.6 微處理器模型
3.6.1 寄存器級(jí)模型特點(diǎn)
3.6.2 寄存器級(jí)數(shù)據(jù)流模型的特點(diǎn)
3.6.3 集成系統(tǒng)的劃分
3.6.4 精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)
3.6.5 URSIC處理器級(jí)程序設(shè)計(jì)
3.7 PLD的物理模型
3.7.1 互連引發(fā)的問(wèn)題
3.7.2 高度可預(yù)測(cè)
3.8 數(shù)字電子系統(tǒng)模型
3.9 并行建模環(huán)境
3.10 深亞微米建模
第4章 EDA工程綜合方法
4.1 綜合的概念
4.2 邏輯綜合
4.2.1 單輸出函數(shù)的綜合
4.2.2 多輸出函數(shù)的綜合
4.3 時(shí)序電路邏輯綜合
4.3.1 時(shí)序狀態(tài)機(jī)的模型
4.3.2 時(shí)序電路的綜合
4.3.3 時(shí)序電路狀態(tài)機(jī)的最小化
4.3.4 時(shí)序電路狀態(tài)劃分
4.3.5 不完全確定的時(shí)序電路狀態(tài)機(jī)的化簡(jiǎn)
4.3.6 時(shí)序電路的狀態(tài)分配
4.4 用EDA工具進(jìn)行自動(dòng)綜合
4.5 算法綜合
4.6 調(diào)度技術(shù)
4.6.1 調(diào)度函數(shù)與時(shí)間變量和資源變量的關(guān)系
4.6.2 操作的調(diào)度類(lèi)型
4.6.3 調(diào)度中控制結(jié)構(gòu)的處理
4.6.4 調(diào)度算法的分類(lèi)
4.6.5 調(diào)度中控制結(jié)構(gòu)的處理
4.6.6 功能單元庫(kù)
4.7 分配技術(shù)
4.7.1 分配問(wèn)題
4.7.2 分配算法
4.8 設(shè)計(jì)規(guī)劃綜合方法
4.8.1 設(shè)計(jì)規(guī)劃綜合
4.8.2 模塊設(shè)計(jì)方法
4.8.3 模塊的實(shí)現(xiàn)
4.9 分層物理綜合方法
4.9.1 物理綜合邊界
4.9.2 模塊規(guī)模的影響
4.9.3 分層結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)
4.9.4 底層規(guī)劃
第5章 EDA工程仿真方法
5.1 概述
5.2 仿真方法
5.2.1 仿真的級(jí)別
5.2.2 仿真系統(tǒng)的基本組成
5.2.3 常用仿真方法
5.3 功能仿真
5.3.1 功能仿真的概念
5.3.2 功能仿真的模型
5.3.3 信號(hào)狀態(tài)值
5.3.4 延遲模型
5.3.5 元件模型
5.4 邏輯仿真
5.4.1 仿真過(guò)程
5.4.2 事件表驅(qū)動(dòng)仿真算法
5.4.3 三值仿真算法與競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)檢測(cè)
5.5 開(kāi)關(guān)級(jí)仿真
5.5.1 開(kāi)關(guān)級(jí)電路模型
5.5.2 計(jì)算節(jié)點(diǎn)信號(hào)狀態(tài)的強(qiáng)度比較算法
5.5.3 等效阻容網(wǎng)絡(luò)算法
5.5.4 信號(hào)延遲的計(jì)算
5.5.5 門(mén)、功能塊級(jí)和開(kāi)關(guān)級(jí)的混合仿真處理
5.6 高層次仿真
5.6.1 VHDL仿真系統(tǒng)的組成
5.6.2 VHDL內(nèi)部模型的確立
5.7 VHDL仿真算法
5.8 仿真工具實(shí)例——Saber
第6章 EDA工程可測(cè)試設(shè)計(jì)方法
6.1 概述
6.1.1 可測(cè)試設(shè)計(jì)
6.1.2 內(nèi)建自測(cè)試
6.1.3 可測(cè)試設(shè)計(jì)中的功耗優(yōu)化問(wèn)題
6.1.4 可測(cè)試設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展
6.2 測(cè)試方法的范疇
6.3 可測(cè)試性分析
6.4 測(cè)試矢量生成
6.4.1 組合電路測(cè)試
6.4.2 時(shí)序電路測(cè)試
6.5 可測(cè)試性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
6.5.1 分塊測(cè)試
6.5.2 掃描測(cè)試設(shè)計(jì)
6.5.3 內(nèi)建自測(cè)試（BIST）
6.6 測(cè)試（平臺(tái)）程序的設(shè)計(jì)方法
6.6.1 測(cè)試平臺(tái)的搭建
6.6.2 不同仿真目的對(duì)測(cè)試平臺(tái)設(shè)計(jì)的要求
6.6.3 用子程序方式建立測(cè)試平臺(tái)
6.7 測(cè)試程序設(shè)計(jì)
6.7.1 表格式測(cè)試程序設(shè)計(jì)
6.7.2 文件I／O式測(cè)試程序設(shè)計(jì)
6.8 測(cè)試方法應(yīng)用（一）——片上存儲(chǔ)器測(cè)試
6.9 測(cè)試方法應(yīng)用（二）——ASIC測(cè)試
6.10 測(cè)試方法應(yīng)用（三）——嵌入式系統(tǒng)測(cè)試
6.10.1 測(cè)試方法
6.10.2 測(cè)試的步驟
6.10.3 UML測(cè)試結(jié)構(gòu)
6.10.4 測(cè)試的執(zhí)行
6.10.5 測(cè)試方法的推廣
6.11 可制造設(shè)計(jì)／可測(cè)試設(shè)計(jì)（ DFMA/DFT）
6.11.1 面向制造的設(shè)計(jì)
6.11.2 實(shí)現(xiàn)CIM（計(jì)算機(jī)集成制造）
6.11.3 集成化工序
6.11.4 測(cè)試和設(shè)計(jì)部門(mén)之間的溝通
第7章 EDA工程時(shí)序分析方法
7.1 靜態(tài)時(shí)序的分析（STA）方法
7.1.1 考慮分布參數(shù)的建模
7.1.2 耦合問(wèn)題
7.1.3 分析鄰線耦合
7.1.4 門(mén)級(jí)延遲問(wèn)題
7.1.5 解決方案
7.2 關(guān)鍵路徑的時(shí)序分析方法
7.2.1 靜態(tài)時(shí)序分析工具的基本概念
7.2.2 時(shí)序分析工具的使用
7.2.3 注意事項(xiàng)
7.3 深亞微米工藝的時(shí)序分析方法
7.3.1 動(dòng)態(tài)模型
7.3.2 行為模式
7.4 面向ASIC的時(shí)序分析方法
7.4.1 超級(jí)芯片建模結(jié)構(gòu)
7.4.2 單元庫(kù)的開(kāi)發(fā)
7.5 通過(guò)噪聲分析發(fā)現(xiàn)時(shí)序錯(cuò)誤的方法
7.5.1 串?dāng)_效應(yīng)
7.5.2 噪聲時(shí)序分析方法的應(yīng)用
第8章 EDA工程故障測(cè)試方法
8.1 故障測(cè)試概述
8.2 故障模型
8.3 故障仿真
8.4 信號(hào)完整性分析
8.4.1 IBIS模型
8.4.2 PSPICE模型
8.4.3 SPICE模型和IBIS模型比較
8.5 故障測(cè)試方法——JTAG法
8.5.1 集成電路測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)
8.5.2 標(biāo)準(zhǔn)模塊描述
8.5.3 集成電路在系統(tǒng)編程標(biāo)準(zhǔn)
8.5.4 JTAG接口應(yīng)用于PLD器件編程
第9章 EDA工程驗(yàn)證方法
9.1 概述
9.2 組合電路和時(shí)序電路的驗(yàn)證方法
9.2.1 組合電路的邏輯驗(yàn)證
9.2.2 時(shí)序電路的邏輯驗(yàn)證
9.3 基于符號(hào)處理的形式驗(yàn)證方法
9.4 基于時(shí)序邏輯的驗(yàn)證方法
9.5 用狀態(tài)遷移表的驗(yàn)證方法
9.6 歸納斷言法
9.6.1 工作原理
9.6.2 寄存器傳輸語(yǔ)言及其公理定義
9.6.3 驗(yàn)證實(shí)例
9.7 形式驗(yàn)證的HDL方法
9.8 用測(cè)試平臺(tái)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)自動(dòng)驗(yàn)證
9.9 在深亞微米設(shè)計(jì)中借助等效檢驗(yàn)進(jìn)行形式驗(yàn)證
9.10 硬／軟件并行設(shè)計(jì)與 SoC驗(yàn)證
9.11 深亞微米工藝條件下的驗(yàn)證工具
9.12 大型FPGA器件仿真驗(yàn)證
9.13 嵌入式處理器驗(yàn)證環(huán)境
9.14 驗(yàn)證工具應(yīng)用實(shí)例和驗(yàn)證方法進(jìn)展
9.14.1 應(yīng)用實(shí)例
9.14.2 驗(yàn)證方法的進(jìn)展
第10章 EDA工程流程規(guī)劃方法
10.1 流程的概念
10.1.1 EDA工程方法與設(shè)計(jì)流程
10.1.2 集成電路產(chǎn)業(yè)流程
10.1.3 系統(tǒng)層與算法層設(shè)計(jì)流程
10.1.4 高層次綜合設(shè)計(jì)流程
10.1.5 ASIC設(shè)計(jì)流程
10.2 混合信號(hào)設(shè)計(jì)環(huán)境與開(kāi)發(fā)流程
10.2.1 SPECTRE電路仿真器
10.2.2 SPECTRE RF電路仿真工具.
10.2.3 其他模塊的功能
10.3 自建系統(tǒng)級(jí)芯片驗(yàn)證流程（ COT）
10.4 基于模塊的設(shè)計(jì)流程
10.4.1 設(shè)計(jì)環(huán)境
10.4.2 設(shè)計(jì)工具
10.4.3 設(shè)計(jì)流程
10.5 基于FPGA的硬宏（ IP）設(shè)計(jì)流程
10.5.1 問(wèn)題的提出
10.5.2 解決方法
10.5.3 進(jìn)一步的討論
10.6 設(shè)計(jì)流程應(yīng)用實(shí)例
10.6.1 實(shí)現(xiàn)載體的選擇
10.6.2 設(shè)計(jì)語(yǔ)言的選擇
10.6.3 驗(yàn)證工具的選擇
10.6.4 IC設(shè)計(jì)參考流程
第11章 EDAI程的實(shí)現(xiàn)方法
11.1 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的概念
11.1.1 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)初步
11.1.2 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)與邏輯綜合的區(qū)分
11.2 EDAI程的CPLD實(shí)現(xiàn)方法
11.2.1 可編程技術(shù)
11.2.2 專(zhuān)用集成電路（ ASIC）
11.2.3 復(fù)雜可編程器件（ CPLD）
11.2.4 現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列（FPGA）
11.2.5 百萬(wàn)門(mén)級(jí) FPGA的設(shè)計(jì)方法
11.3 EDA工程的物理實(shí)現(xiàn)方法
11.3.1 物理設(shè)計(jì)
11.3.2 設(shè)計(jì)規(guī)則
11.3.3 CMOS電路加工工藝
11.3.4 集成電路版圖全定制設(shè)計(jì)方法
11.3.5 物理綜合（版圖綜合 Lnyout Synthesis）
11.3.6 深亞微米條件下物理設(shè)計(jì)方法
11.4 EDA工程的工業(yè)實(shí)現(xiàn)方法
11.4.1 半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)模式的轉(zhuǎn)變
11.4.2 無(wú)晶圓廠 ASIC公司（ Fabless）
11.4.3 芯片代工廠（ Foundry）
11.4.4 IP設(shè)計(jì)公司（ Chipless）
11.4.5 設(shè)計(jì)代工廠（Design Foundry）
11.4.6 設(shè)計(jì)服務(wù)公司（Design Service）
11.5 多晶圓服務(wù)（MPW）
11.5.1 MPW服務(wù)業(yè)務(wù)的重要性
11.5.2 多項(xiàng)目晶圓（ MPW）介紹
11.5.3 國(guó)際多項(xiàng)目晶圓計(jì)劃綜述
11.5.4 多項(xiàng)目晶圓（MPW）費(fèi)用支出
11.5.5 國(guó)內(nèi)外MPW計(jì)劃的比較
11.5.6 芯片設(shè)計(jì)生產(chǎn)率的度量
第12章 EDA工程方法學(xué)進(jìn)展
12.1 IC設(shè)計(jì)方法學(xué)進(jìn)展
12.1.1 自項(xiàng)向下設(shè)計(jì)方法受到挑戰(zhàn)
12.1.2 C語(yǔ)言用于IC系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)
12.1.3 物理設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向COT設(shè)計(jì)方法
12.1.4 EDA向EDO的轉(zhuǎn)變
12.1.5 IC設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展
12.1.6 共享RTL設(shè)計(jì)方法
12.1.7 設(shè)計(jì)復(fù)用方法
12.2 動(dòng)態(tài)可重構(gòu)技術(shù)
12.2.1 動(dòng)態(tài)可重構(gòu)技術(shù)原理
12.2.2 動(dòng)態(tài)可重構(gòu)技術(shù)應(yīng)用
12.2.3 動(dòng)態(tài)可重構(gòu)技術(shù)有待解決的問(wèn)題
12.2.4 動(dòng)態(tài)可重構(gòu)芯片列舉
12.3 EDA設(shè)計(jì)工具的進(jìn)展
12.4 實(shí)現(xiàn)載體的發(fā)展
12.4.1 系統(tǒng)級(jí)可重編程芯片
12.4.2 集成高帶寬互連技術(shù)
英漢名詞縮略語(yǔ)對(duì)照表
參考文獻(xiàn)