ic基础知识.doc

IC 基础知识 IC 设计基础(流程、工艺、版图、器件) 1 、我们公司的产品是集成电路,请描述一下你对集成电路的认识, 列举一些与集成电路相关的内容( 如讲清楚模拟、数字、双极型、 CMOS 、 MCU 、 RISC 、 CISC 、 DSP 、 ASIC 、 FPGA 等的概念)。 2、 FPGA 和 ASIC 的概念,他们的区别。答案: FPGA 是可编程 ASIC 。 ASIC: 专用集成电路, 它是面向专门用途的电路, 专门为一个用户设计和制造的。根据一个用户的特定要求, 能以低研制成本,短、交货周期供货的全定制,半定制集成电路。与门阵列等其它 ASIC(Application Specific IC) 相比, 它们又具有设计开发周期短、设计制造成本低、开发工具先进、标准产品无需测试、质量稳定以及可实时在线检验等优点 3 、什么叫做 OTP 片、掩膜片,两者的区别何在? OTP means one time program ,一次性编程 MTP means multi time program ,多次性编程 OTP ( One Time Program )是 MCU 的一种存储器类型 MCU 按其存储器类型可分为 MASK( 掩模)ROM 、 OTP( 一次性可编程)ROM 、 FLASHROM 等类型。 MASKROM 的 MCU 价格便宜,但程序在出厂时已经固化,适合程序固定不变的应用场合; FALSHROM 的 MCU 程序可以反复擦写, 灵活性很强, 但价格较高, 适合对价格不敏感的应用场合或做开发用途; OTP ROM 的 MCU 价格介于前两者之间, 同时又拥有一次性可编程能力, 适合既要求一定灵活性, 又要求低成本的应用场合, 尤其是功能不断翻新、需要迅速量产的电子产品。 4 、你知道的集成电路设计的表达方式有哪几种? 数字和模拟门海门阵列 FPGA ASIC CPLD 5、描述你对集成电路设计流程的认识。答案: 集成电路设计的流程一般先要进行软硬件划分,将设计基本分为两部分:芯片硬件设计和软件协同设计。芯片硬件设计包括: 1 .功能设计阶段。设计人员产品的应用场合, 设定一些诸如功能、操作速度、接口规格、环境温度及消耗功率等规格, 以做为将来电路设计时的依据。更可进一步规划软件模块及硬件模块该如何划分, 哪些功能该整合于 SOC 内, 哪些功能可以设计在电路板上。 2 .设计描述和行为级验证功能设计完成后, 可以依据功能将 SOC 划分为若干功能模块, 并决定实现这些功能将要使用的 IP 核。此阶段将接影响了 SOC 内部的架构及各模块间互动的讯号,及未来产品的可靠性。决定模块之后,可以用 VHDL 或 Verilog 等硬件描述语言实现各模块的设计。接着,利用 VHDL 或 Verilog 的电路仿真器,对设计进行功能验证( function simulation ,或行为验证 behavioral simulation )。注意, 这种功能仿真没有考虑电路实际的延迟, 但无法获得精确的结果。 3 .逻辑综合确定设计描述正确后,可以使用逻辑综合工具( synthesizer )进行综合。综合过程中,需要选择适当的逻辑器件库( logic cell library ) ,作为合成逻辑电路时的参考依据。硬件语言设计描述文件的编写风格是决定综合工具执行效率的一个重要因素。事实上, 综合工具支持的 HDL 语法均是有限的, 一些过于抽象的语法只适于作为系统评估时的仿真模型,而不能被综合工具接受。逻辑综合得到门级网表。 4 .门级验证( Gate-list Verification ) 门级功能验证是寄存器传输级验证。主要的工作是要确认经综合后的电路是否符合功能需求,该工作一般利用门电路级验证工具完成。注意,此阶段仿真需要考虑门电路的延迟。 5 .布局和布线布局指将设计好的功能模块合理地安排在芯片上,规划好它们的位置。布线则指完成各模块之间互连的连线。注意, 各模块之间的连线通常比较长,因此,产生的延迟会严重影响 SOC 的性能,尤其在 微米制程以上,这种现象更为显著。目前,这一个行业仍然是中国的空缺,开设集成电路设计与集成系统专业的大学还比较少, 其中师资较好的学校有上海交通大学, 哈尔滨工业大学, 黑龙江大学、东南大学, 西安电子科技大学, 电子科技大学, 哈尔滨理工大学, 复旦大学, 华东师范大学等。这个领域已经逐渐饱和,越来越有趋势走上当年软件行业的道路。模拟集成电路设计的一般过程: 1. 电路设计依据电路功能完成电路的设计。 2. 前仿真电路功能的仿真, 包括功耗, 电流, 电压, 温度, 压摆幅, 输入输出特性等参数的仿真。 3. 版图设计( Layout ) 依据所设计的电路画版图。一