专用集成电路设计:ASIC深度解析

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"该资源是一本关于专用集成电路设计的PDF电子书,出自电子工业出版社,作者为王丹。书中详细探讨了专用集成电路(ASIC)的设计原理和应用,提供了丰富的教材和参考书目,并深入介绍了ASIC的分类、设计方法以及不同类型的ASIC如全定制ASIC、基于标准单元的ASIC和基于门阵列的ASIC的特点和制作流程。" 正文: 专用集成电路(ASIC)设计是电子工程领域中的一个重要分支,它涉及到为特定应用定制的独特集成电路。与通用集成电路相比,ASIC在性能、功耗和尺寸方面通常能够提供更好的优化,但同时也伴随着更高的设计风险和更长的开发周期。 ASIC的设计主要包括全定制、基于标准单元和基于门阵列这三种方法。全定制ASIC允许设计师从头开始构建所有电路元件,因此可以获得最高程度的性能优化,但这种设计方法的风险大,开发时间长,通常适用于模拟电路或混合信号电路设计。 基于标准单元的ASIC设计,设计师可以利用预定义的逻辑单元库,这些单元库包含不同功能的门电路和触发器等。设计者可以自由排列这些标准单元并使用金属层进行互连,以实现所需的逻辑功能。这种方法减少了设计复杂性,缩短了制造周期,一般在8周左右。 而基于门阵列的ASIC设计进一步简化了流程,分为通道式和无通道两种类型。通道式门阵列预先制作好一部分单元,设计师只需确定互连走线,生产周期可短至2周。无通道门阵列则允许更灵活的布线,但设计者需自己规划整个互连网络。 此外,书中还提到了一些具体的集成电路实例,如74LS74和CD4013这样的通用双集成D触发器,以及µA741通用集成运算放大器,这些都是广泛使用的标准集成电路产品。而一个数字卫星电视信号转换IC的版图则展示了ASIC如何应用于复杂系统中,包括振荡器、相位检测器、DCO(数字控制振荡器)、基带放大器、混频器和射频放大器等组成部分。 这本书涵盖了ASIC设计的关键概念和技术,对于学习和理解集成电路设计的专业人士来说是一份宝贵的参考资料。通过深入学习,读者可以掌握从设计到制造ASIC的整个流程,从而在电子硬件创新中发挥关键作用。