本书以电子系统设计者的角度介绍集成电路设计所必需的基本知识和设计方法，涉及集成电路的基本制造工艺及版图设计、器件的模型、数字和模拟集成电路设计方法、集成电路测试与可测性设计以及集成电路计算机辅助设计等方面的内容。

本书循序渐进地介绍了集成电路的基本知识和设计方法。全书共分8章，主要包括专用集成电路概述、集成电路的基本制造工艺及版图设计、器件的物理基础及其SPICE模型、数字集成电路设计技术、模拟集成电路设计技术、专用集成电路设计方法、专用集成电路测试与可测性设计以及专用集成电路计算机辅助设计简介等内容。

本书可作为高等院校通信工程、电子信息工程、电子科学与技术、测控技术与仪器、计算机技术以及自动化等专业高年级本科生或研究生的教材，也可供有关科技人员参考。

本书若与西安电子科技大学出版社同时出版的《专用集成电路设计实践》一书配套使用，效果更好。

第1章 专用集成电路概述 1

 1.1 集成电路的发展 1

 1.2 集成电路的分类 2

1.2.1 按集成规模分类 2

1.2.2 按制作工艺分类 3

1.2.3 按生产形式(按适用性)分类 4

1.2.4 按设计风格分类 4

1.2.5 按用途分类 5

 1.3 ASIC及其发展趋势 5

 1.4 专用集成电路设计流程 6

第2章 集成电路的基本制造工艺及版图设计 11

 2.1 集成电路的基本制造工艺 12

2.1.1 双极工艺 14

2.1.2 CMOS工艺 18

2.1.3 BiCMOS工艺 23

 2.2 集成电路的封装工艺 26

2.2.1 集成电路的封装类型 26

2.2.2 集成电路封装工艺流程 27

2.2.3 封装材料 28

2.2.4 互连级别 28

2.2.5 在封装中对于热学方面问题的考虑 29

 2.3 集成电路版图设计 30

2.3.1 版图概述 30

2.3.2 版图设计规则 30

2.3.3 版图检查与验证 34

2.3.4 IC版图格式 36

第3章 器件的物理基础及其SPICE模型〖WT〗 39

 3.1 PN结 39

3.1.1 PN结的形成 39

3.1.2 PN结的理想伏安特性 40

3.1.3 PN结的单向导电性 40

 3.2 有源器件 42

3.2.1 双极型晶体管及其SPICE模型 42

3.2.2 MOS晶体管及其SPICE模型 48

 3.3 无源器件 53

3.3.1 电阻及其SPICE模型 53

3.3.2 电容及其SPICE模型 58

3.3.3 集成二极管及其SPICE模型 60

 3.4 模型参数提取 62

第4章 数字集成电路设计技术 64

 4.1 MOS开关及CMOS传输门 64

4.1.1 MOS开关 64

4.1.2 CMOS传输门 66

 4.2 CMOS反相器 67

4.2.1 CMOS反相器的工作原理 68

4.2.2 CMOS反相器的直流传输特性 69

4.2.3 CMOS反相器的静态特性 71

4.2.4 CMOS反相器的动态特性 74

4.2.5 CMOS反相器的功耗和速度 76

4.2.6 BiCMOS反相器 78

 4.3 CMOS组合逻辑 79

4.3.1 CMOS与非门 79

4.3.2 CMOS或非门 82

4.3.3 CMOS与或非门 84

4.3.4 CMOS组合逻辑门电路设计方法 85

 4.4 触发器 87

4.4.1 RS触发器 87

4.4.2 D触发器 89

4.4.3 施密特触发器 92

 4.5 存储器 95

4.5.1 随机存取存储器(RAM) 95

4.5.2 只读存储器(ROM) 100

第5章 模拟集成电路设计技术 103

 5.1 电流源 103

5.1.1 双极型电流源电路 103

5.1.2 MOS电流源 108

 5.2 差分放大器 110

5.2.1 双极IC中的放大电路 111

5.2.2 CMOS差动放大器 116

 5.3 集成运算放大器电路 128

5.3.1 双极集成运算放大器 128

5.3.2 CMOS集成运算放大器 132

5.3.3 集成运算放大器的主要性能指标 136

 5.4 比较器 137

5.4.1 比较器的基本特性 138

5.4.2 两级开环比较器 141

5.4.3 其他开环比较器 145

5.4.4 开环比较器性能的改进 147

 5.5 带隙基准 154

5.5.1 基本原理分析 154

5.5.2 实际电路分析 156

 5.6 振荡器 157

5.6.1 概述 157

5.6.2 环形振荡器 158

5.6.3 压控振荡器(VCO) 159

第6章 专用集成电路设计方法 162

 6.1 全定制设计方法(Full-Custom Design Approach) 162

 6.2 半定制设计方法(Semi-Custom Design Approach) 163

6.2.1 标准单元设计方法 163

6.2.2 门阵列设计方法 166

6.2.3 标准单元法与门阵列法的比较 169

6.2.4 设计实例 171

 6.3 可编程逻辑器件(PLD)设计方法 174

6.3.1 概述 174

6.3.2 PLD的结构与分类 174

6.3.3 宏单元设计方法 177

6.3.4 设计流程 178

 6.4 现场可编程门阵列(FPGA)设计方法 179

6.4.1 现场可编程门阵列(FPGA)的基本组成 179

6.4.2 现场可编程门阵列(FPGA)的优点及设计过程 180

 6.5 不同设计方法的比较 180

第7章 专用集成电路测试与可测性设计 183

 7.1 测试的重要性 183

 7.2 故障模型与模拟 184

7.2.1 故障模型 184

7.2.2 故障模拟 186

 7.3 可测性设计 187

7.3.1 针对性(Ad Hoc)测试法 189

7.3.2 基于扫描的测试技术 190

7.3.3 内建自测试(BIST)技术 193

 7.4 自动测试模板生成 196

第8章 专用集成电路计算机辅助设计简介 197

 8.1 概述 197

 8.2 专用集成电路CAD工具简介 200

8.2.1 Cadence 200

8.2.2 Tanner Tools 210

参考文献 218