集成电路项目化版图设计/工业和信息产业职业教育教学指导委员会“十二五”规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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居水荣 著

图书标签:

• 集成电路
• 版图设计
• 项目化教学
• 职业教育
• 电子工程
• IC设计
• EDA工具
• 电路设计
• 教材
• 工业标准

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121247170

版次：1

商品编码：11622761

包装：平装

丛书名： 工业和信息产业职业教育教学指导委员会“十二五”规划教材 ，

开本：16开

出版时间：2015-01-01

用纸：胶版纸

页数：216

字数：358000

正文语种：中文

内容简介

　　《集成电路项目化版图设计/工业和信息产业职业教育教学指导委员会“十二五”规划教材》以一个目前集成电路行业内比较热门的典型数模混合电路——电容式触摸按键检测电路（项目编号D503）为例，首先介绍基于ChipLogic设计系统的逻辑提取的详细过程和其中的经验分享；接着具体介绍D503项目的版图设计方法、流程等，包括数字单元和模拟器件、数字和模拟模块的版图设计经验；最后基于Cadence设计系统对完成设计后的版图数据进行DRC和LVS的详细验证，从而完成该项目的完整版图设计过程。
　　《集成电路项目化版图设计/工业和信息产业职业教育教学指导委员会“十二五”规划教材》以项目设计为导向，从项目设计的流程、项目设计完整的文档管理等方面突出完成这些项目设计的过程中遇到的技术问题、解决办法，以及如何避免问题等实用性内容，与广大将要从事集成电路设计的学生和正在从事设计的工程师一起分享非常宝贵的项目版图设计经验。

作者简介

　　居水荣，1993年加入中国华晶电子集团公司中央研究所，1997年起就职于中国华晶电子集团公司MOS总厂设计所，2000年起任锡华晶矽科微电有限公司集成电路设计经理；2002年1月起任江苏省超大规模集成电路设计工程技术研究中心技术总监、南通大学兼职教授；2004年起任江南大学硕士生导师；2007年起任江苏省科技咨询专家；2011年起任锡杰电科技有限公司、锡芯源微电子有限公司高级技术顾问，2012年起任锡派盟集成电路科技有限公司总经理，2013年4月起就职于江苏信息职业技术学院电子信息工程系。

内页插图

目录

第1章 D503项目的设计准备
1.1 ChipLogic系列软件总体介绍
1.1.1 集成电路分析再设计流程
1.1.2 软件组成
1.1.3 数据交互
1.2 硬件环境设置
1.2.1 硬件配置要求
1.2.2 硬件构架方案
1.3 软件环境设置
1.3.1 操作系统配置要求
1.3.2 软件安装/卸载
1.3.3 软件授权配置
1.3.4 服务器前台运行和后台运行
1.3.5 将服务器注册为后台服务
1.3.6 服务器管理
1.4 将D503芯片数据加载到服务器
1.4.1 芯片图像数据和工程数据
1.4.2 加载芯片数据的步骤
1.4.3 D503项目的软、硬件使用环境
练习题1

第2章 集成电路逻辑提取基础
2.1 逻辑提取流程和D503项目简介
2.2 逻辑提取准备工作
2.2.1 运行数据服务器
2.2.2 运行逻辑提取软件ChipAnalyzer
2.3 划分工作区
2.3.1 工作区的两种概念
2.3.2 D503项目工作区创建及设置
2.3.3 工作区的其他操作
2.4 以D503项目为例的逻辑提取工具主界面
2.4.1 工程面板
2.4.2 工程窗口
2.4.3 多层图像面板
2.4.4 输出窗口
2.4.5 软件主界面的其他部分
练习题2

第3章 D503项目的逻辑提取
3.1 D503项目的单元提取
3.1.1 数字单元的提取
3.1.2 触发器的提取流程
3.1.3 模拟器件的提取
3.2 D503项目的线网提取
3.2.1 线网提取的两种方法
3.2.2 线网提取的各种操作
3.2.3 线网提取具体步骤
3.2.4 D503项目线网提取结果以及电源/地短路检查修改方法
3.3 D503项目的单元引脚和线网的连接
3.3.1 单元引脚和线网连接的基本操作
3.3.2 单元引脚和线网连接其他操作
3.3.3 D503项目单元引脚和线网连接中遇到的问题
3.3.4 芯片外部端口的添加操作
3.4 D503项目的电学设计规则检查及网表对照
3.4.1 ERC检查的执行
3.4.2 ERC检查的类型
3.4.3 ERC检查的经验分享
3.4.4 D503项目的ERC错误举例及修改提示
3.4.5 两遍网表提取及网表对照（SVS）
3.5 提图单元的逻辑图准备
3.5.1 逻辑图输入工具启动
3.5.2 一个传输门逻辑图及符号的输入流程
3.5.3 D503项目的单元逻辑图准备
3.6 D503项目的数据导入/导出
3.6.1 数据导入/导出基本内容
3.6.2 提图数据与Cadence之间的交互
练习题3

第4章 集成电路版图设计基础
4.1 版图设计流程
4.2 版图设计工具使用基础
4.2.1 版图设计工具启动
4.2.2 D503项目版图设计工具主界面
4.2.3 版图设计工具基本操作
4.3 确定版图缩放倍率
4.3.1 标尺单位的概念
4.3.2 在软件内设置标尺单位
4.3.3 D503项目标尺单位与版图修改
4.4 工作区管理
4.4.1 创建工作区
4.4.2 工作区参数设置
4.4.3 复制工作区
4.4.4 D503项目工作区转换
4.5 版图层次的设置
4.5.1 版图层的命名规则
4.5.2 D503项目版图层次定义的方法
练习题4

第5章 D503项目的版图设计
5.1 数字单元和数字模块的版图设计
5.1.1 版图元素的输入
5.1.2 版图编辑功能
5.1.3 版图单元的设计
5.1.4 D503项目的数字单元版图设计
5.1.5 D503项目数字模块总体版图
5.2 模拟器件和模拟模块的版图设计
5.2.1 模拟器件的版图设计
5.2.2 模拟模块的版图设计经验
5.2.3 D503项目模拟模块的版图
5.3 D503项目的总体版图
5.4 版图数据转换
5.4.1 导入和导出的数据类型
5.4.2 脚本文件的导入和导出
5.4.3 版图层定义文件的导入/导出
5.4.4 GDSII数据的导入/导出
5.4.5 从Layeditor中导出D503项目版图数据后读入Cadence
5.5 D503项目版图的优化
5.5.1 特殊器件参数方面的修改
5.5.2 满足工艺要求的修改
5.5.3 带熔丝调节的振荡器的设计
练习题5

第6章 D503项目的版图验证
6.1 Dracula及版图验证基础
6.1.1 Dracula工具
6.1.2 版图验证过程简介
6.2 D503项目的DRC验证
6.2.1 DRC基础知识及验证准备工作
6.2.2 D503项目的单元区的DRC验证
6.2.3 D503项目的总体DRC验证
6.3 D503项目的LVS验证
6.3.1 LVS基础知识及验证流程
6.3.2 一个单元的LVS运行过程
6.3.3 多个单元同时做LVS的方法和流程
6.3.4 D503项目的总体LVS验证
6.4 D503项目DRC和LVS经验总结
6.5 采用Dracula进行两遍逻辑的对照
6.6 D503项目的文档目录及管理
练习题6

附录A ChipLogic逻辑提取快捷键
附录B ChipLogic版图设计快捷键
附录C Cadence电路图输入快捷键

前言/序言

《集成电路项目化版图设计》 —— 开启IC设计新篇章，赋能产业未来 在信息技术飞速发展的今天，集成电路（IC）作为现代工业的“粮食”，其重要性不言而喻。从我们日常使用的智能手机、电脑，到高端的服务器、人工智能芯片，再到精密的医疗设备、航空航天器，无一不依赖于集成电路的支撑。而集成电路的设计，尤其是版图设计，更是将理论电路转化为实际物理芯片的关键环节，直接决定了芯片的性能、功耗、成本以及可靠性。 本书《集成电路项目化版图设计》正是应时代发展需求而生，由工业和信息产业职业教育教学指导委员会“十二五”规划倾力打造，旨在为集成电路设计领域培养高素质、实操型人才。本书将传统理论知识与前沿项目实践紧密结合，通过“项目化”的教学模式，引领读者深入掌握集成电路版图设计的核心技能，为我国集成电路产业的自主创新和蓬勃发展注入强劲动力。 本书亮点与特色： 1. 项目驱动，实战为王： 区别于传统的理论说教，本书以真实、典型的集成电路项目为载体，贯穿始终。读者将跟随项目从概念设计到最终版图的完成，亲身经历设计的全过程。每个项目都设计得既有代表性，又具有一定的挑战性，能够让读者在解决实际问题的过程中，深刻理解并掌握版图设计的各项技术要点。这些项目涵盖了从基础的数字逻辑模块，到复杂的混合信号电路，乃至更具前瞻性的SoC（System on Chip）集成，力求覆盖集成电路设计的主要方向。 2. 工具链深度融合，与业界接轨： 版图设计离不开专业的EDA（Electronic Design Automation）工具。本书在教学过程中，深度整合业界主流的EDA工具，如Cadence Virtuoso、Synopsys IC Compiler、Mentor Graphics Calibre等。读者不仅能学习到版图设计的通用方法论，更能熟练掌握这些强大工具的使用技巧，包括原理图输入、仿真验证、版图绘制、DRC（Design Rule Check）、LVS（Layout Versus Schematic）等关键流程。通过本书的学习，读者能够快速适应实际工作环境，缩短从校园到职场的适应期。 3. 体系化知识构建，循序渐进： 本书的知识体系构建严谨而系统。首先，从集成电路的基础知识、工艺流程入手，帮助读者建立对芯片制造全貌的认知。随后，深入讲解版图设计的基本原理、常用设计规则、器件模型以及布局布线策略。书中详细阐述了数字电路、模拟电路和混合信号电路的版图设计方法，并特别强调了功耗、时序、可靠性等关键性能指标在版图设计中的考量。知识点的讲解由浅入深，层层递进，确保不同基础的读者都能有效吸收。 4. 强调设计规则与可制造性： 集成电路版图设计的最终目的是生产出可制造、高性能的芯片。本书将设计规则（DRC）和设计规则检查（DRC）的理念贯穿始终，强调版图设计必须严格遵循晶圆厂提供的工艺设计规则（PDK），否则将导致生产失败。同时，本书也深入探讨了设计验证（LVS）的重要性，确保版图与原理图的一致性，防止设计错误。读者将学会如何通过DRC和LVS工具来检查和修复版图中的违规项，从而提高设计的成功率。 5. 覆盖多层次、多应用场景： 无论是初学者希望入门集成电路设计，还是有一定基础的设计师希望拓展技能，本书都能提供价值。书中不仅包含基础数字模块的版图设计，如触发器、加法器、寄存器等，也涵盖了模拟电路中的关键模块，如运放、ADC/DAC等。对于更高层次的集成，本书还会涉及SoC的顶层规划、IP核的集成以及时钟树、电源网络的构建等内容。这些设计经验和方法能够广泛应用于消费电子、通信、汽车电子、工业控制等各个领域。 6. 理论与实践的深度融合： 本书的编写理念是将理论知识转化为可操作的实践技能。每讲解完一个关键概念或技术，都会立即通过具体的项目实例进行演示和练习。例如，在讲解寄生参数对性能的影响时，会通过一个具体的电路模块，演示如何通过版图优化来减小寄生效应。这种“理论+实践+项目”的教学模式，能够最大程度地激发读者的学习兴趣，加深对知识的理解和记忆，并培养解决实际工程问题的能力。 7. 创新思维与工程伦理的培养： 除了硬技能的学习，本书还注重培养读者的创新思维和工程伦理。在项目设计过程中，会引导读者思考如何优化设计，如何选择更优的布局布线方案，如何在性能、功耗和面积之间做出权衡。同时，也会强调设计过程中的文档记录、团队协作和知识产权保护的重要性，为读者成长为负责任的工程师奠定基础。 本书内容结构概览： 本书将按照以下逻辑顺序展开，为读者构建一个完整的集成电路项目化版图设计学习路径： 第一篇：集成电路设计基础与工具入门 集成电路产业概览与发展趋势 集成电路的制造工艺流程简介 EDA工具链介绍与安装配置（以Cadence为例） 原理图输入与仿真基础 版图设计基本概念与操作 第二篇：数字电路版图设计实战 CMOS工艺基础与器件模型 数字基本门电路的版图实现（INV, NAND, NOR等） 组合逻辑模块的版图设计（Adder, MUX等） 时序逻辑模块的版图设计（Flip-Flop, Register等） 时钟树的构建与优化 数字IP核的集成与验证 数字SoC的顶层版图规划与布局布线 第三篇：模拟与混合信号电路版图设计实战 模拟电路设计中的版图约束与考虑 基本模拟模块的版图设计（MOSFET, Resistor, Capacitor等） 差分对、共源共栅放大器的版图实现 运算放大器（Op-Amp）的版图设计 数模转换器（ADC）/模数转换器（DAC）的版图设计 低功耗、高精度模拟电路的版图设计要点 第四篇：版图验证与可制造性设计（DFM） 设计规则检查（DRC）原理与实践 版图与原理图一致性检查（LVS） 寄生参数提取与后仿真 功耗优化与版图设计 时序收敛与版图布局布线 静电放电（ESD）防护结构设计 热效应与版图考虑 DFM（Design for Manufacturing）技术与应用 第五篇：高级版图设计与项目综合 高性能计算芯片版图设计挑战 RF（射频）电路版图设计特点 嵌入式系统（SoC）的完整版图设计流程 现代EDA工具的高级功能应用 项目总结与综合实训 本书的目标读者： 高等院校电子信息工程、微电子学、集成电路设计等相关专业的在校学生。 职业技术学院、技师学院从事集成电路设计、制造相关专业的学员。 希望转入集成电路设计领域，或提升版图设计技能的在职工程师。 对集成电路设计充满热情，渴望动手实践的个人学习者。 结语： 《集成电路项目化版图设计》不仅仅是一本书，更是通往集成电路设计殿堂的一条捷径，是实践创新的有力工具。通过本书的学习，您将不仅能够掌握一套完整、扎实的版图设计技术体系，更能培养出面向工程实际的解决问题的能力和创新思维。我们坚信，本书将帮助您在集成电路设计的广阔天地中，开启属于自己的精彩篇章，为我国集成电路产业的腾飞贡献力量。拥抱项目化学习，掌握版图设计核心，让我们一起，用双手绘制出未来的“芯”希望！

评分☆☆☆☆☆

我是一位在工作中遇到瓶颈的工程师，主要负责一些模数混合信号的模拟部分，但近来公司开始大力发展数字IC设计，我希望能尽快掌握版图设计的核心技能，以便更好地与数字团队协作，并为未来的职业发展打下基础。在朋友的推荐下，我选择了这本《集成电路项目化版图设计》。不得不说，这本书给我带来了意想不到的惊喜。它的“项目化”教学模式非常契合我这种有一定工程背景但需要快速入门的读者。书中选取的项目案例都非常有代表性，涵盖了数字IC设计中最常见也最重要的模块，例如基本的逻辑门、触发器、多路选择器、加法器等，甚至还有一些稍微复杂的存储器接口。最让我印象深刻的是，它在讲解每个项目时，都不仅仅是告诉你如何画出版图，而是深入浅出地解释了版图设计中需要考虑的各种因素，比如功耗、时序、面积优化、可制造性设计（DFM）等。这些都是在实际项目中至关重要的考量，而这本书恰恰将它们融入到了项目讲解之中。它让我明白，版图设计不仅仅是“画图”，更是一种权衡和优化的艺术。书中对于一些关键的设计规则和工艺限制也进行了详细说明，这对于减少流片风险至关重要。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最深刻的感受就是它的“项目驱动”学习方式，这对于我这个希望通过实践来巩固理论知识的学生来说，简直是量身定制。我之前接触过一些版图设计的概念，但总感觉零散，缺乏系统性。而这本书通过一个个精心设计的项目，将这些零散的知识点串联起来，形成了一个完整的学习闭环。从最基础的CMOS反相器版图绘制，到复杂的运算放大器模块，每一个项目都好像是一次真实的设计任务。它不仅仅是告诉你怎么去画，更重要的是解释了为什么这么画。比如，在讲解某些模块的时候，它会穿插说明为什么需要特定的布局方式，为什么要注意某些寄生效应，这些都让我对版图设计的内在逻辑有了更深的理解。而且，书中提供的项目案例都是非常贴合实际的，我感觉自己好像真的在参与一个IC设计团队的工作。它鼓励我去思考，去尝试，去解决遇到的问题。书中还包含了一些非常实用的EDA工具使用技巧，虽然它不是一本纯粹的工具书，但这些融入项目中的工具操作指导，让我能够快速上手，并高效地完成设计任务。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是让我大开眼界！作为一名初涉集成电路领域的学生，之前一直觉得版图设计是一个非常高深且抽象的概念，总觉得离实际操作很遥远。但当我拿到这本《集成电路项目化版图设计》后，这种感觉彻底改变了。它不像我之前看的一些理论书籍那样，上来就堆砌一大堆公式和原理，而是非常注重“项目化”的教学理念。这意味着它从一开始就将学习过程与实际的工程项目紧密结合，让你在做中学，在学中做。书中有很多实际项目的案例，从非常基础的门电路实现，到稍微复杂一些的寄存器单元设计，再到更高级的ADC/DAC模块搭建，每一个项目都讲解得非常细致，并且附带了相应的版图绘制步骤。我最欣赏的是，它并没有把我直接丢入复杂的EDA工具操作中，而是先从概念入手，循序渐进地讲解版图设计的各个基本要素，比如层、单元、规则等等，然后才逐步引导我使用工具完成项目。这种结构安排非常合理，让我能够理解“为什么”这样做，而不是仅仅记住“怎么”做。而且，书中还穿插了一些项目挑战和思考题，能够激发我的主动性和创造力。读这本书，我感觉自己不再是被动地接受知识，而是真正地参与到了一个设计过程中。

评分☆☆☆☆☆

作为一名刚刚接触集成电路设计领域的学生，我对《集成电路项目化版图设计》这本书的评价只能用“惊为天人”来形容。在此之前，我对版图设计的理解仅限于一些模糊的概念，感觉它是一个既需要高超技巧又充满神秘感的领域。然而，这本书以一种非常务实且接地气的方式，将复杂的版图设计过程分解成一系列可执行的项目，让我眼前一亮。它并没有一开始就用晦涩难懂的理论轰炸我，而是从最基本、最直观的门电路版图开始，一步步引导我掌握版图设计的核心要义。最让我印象深刻的是，书中不仅详细讲解了如何绘制版图，还深入探讨了影响版图性能的各种因素，例如互连线的电阻电容、器件的匹配性、信号的串扰等等，这些都是在实际芯片设计中必须考虑的关键点。书中的项目案例都非常有代表性，涵盖了从基础逻辑单元到简单数字模块的各种设计，这让我能够在一个个具体的实践中，将所学的知识融会贯通。它让我明白，版图设计并非仅仅是“画图”，而是一种综合考虑性能、功耗、面积和可制造性的工程艺术。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在读的电子信息工程专业的学生，目前正在学习集成电路设计相关的课程，而《集成电路项目化版图设计》这本书，可以说是我在这个阶段遇到的最宝贵的学习资源之一。我一直认为，理论知识需要与实践相结合才能真正掌握，而这本书恰恰满足了我的这一需求。它采用“项目化”的教学模式，将枯燥的版图设计概念融入到一个个具体的项目案例中，让我能够在一个个实际的设计任务中学习和成长。从最基础的CMOS器件版图绘制，到更复杂的数字逻辑模块，每一个项目都进行了详尽的讲解，包括设计思路、实现步骤、以及在设计过程中需要注意的各种细节。书中不仅注重版图的绘制技巧，更强调了版图设计与芯片性能之间的紧密联系，比如如何通过优化版图来降低功耗、提高速度、减小面积等。这对于我来说，极大地拓宽了我的设计视野，让我不再局限于“画出版图”这个层面，而是开始思考“如何设计出优秀的版图”。书中还提供了一些关于EDA工具使用的指导，这对于我这样一个初学者来说，非常有帮助，让我能够更快地投入到实际的设计实践中。