专用集成电路设计实用教程
IC设计经典教材，《专用集成电路设计实用教程》专用集成电路设计实用教程虞希清编著大學出瓶社图书在版编目(CIP)数据专用集成电路设计实用教程/虞希清编著.一杭州:浙江大学出版社,2007.1ISBN978-7-308-05113-2专..Ⅱ.虞..Ⅲ.集成电路一电路设计一高等学校一教材Ⅳ.TN402中国版本图书馆CIP数据核字(2006)第165341号专用集成电路设计实用教程虞希清编著任编辑张真封面设计张真出版发行浙江大学出版社(杭州天目山路148号邮政编码310028)(E-mail:zupress@mail,hz,zj.cn)(网址http://www.zjupress.com排版杭州好友排版工作室印刷杭州浙大同力教育彩印有限公司开本787mm×1092mm1/16印张18.25字数467千印数2001-3000版印次207年1月第1版2007年7月第2次印刷书号ISBN978-7-30805113-2定价38.00元版权所有翻印必究印装差错负责调换内容提要在现代的IC设计中,工程师们广泛地使用数字电路的逻辑综合技术。工程师们使用RTL代码和IP描述设计的功能,进行高级设计,用综合工具对设计进行编辑和优化,以实现满足设计目标的电路。根据多年为客户进行技术培训,技术支持和IC设计的经验,笔者编写了本书。书中主要介绍了IC设计的基本概念,设计流程和设计方法,并就工程师们在设计中常见的问题,提供了解决方法。本书的特点是实用性强全书共分九章,第一章概述EC设计的趋势和流程;第二章介绍用RTL代码进行电路的高级设计和数字电路的逻辑综合;第三章陈述了IC系统的层次化设计和模块划分;第四章详细地说明如何设置电路的设计目标和约束;第五章介绍综合库和静态时序分析;第六章深入地阐述了电路优化和优化策略;第七章陈述物理综合和简介逻辑综合的拓扑技术;第八章介绍可测性设计;第九章介绍低功耗设计和分析本书的主要对象是IC设计工程师,帮助他们解决IC设计和综合过程中遇到的实际问题。也可作为高等院校相关专业的高年级学生和研究生的参考书。前言本书在 Synopsys公司的逻辑综合培训资料基础上编写而成。从事EDA工作和ASIC设计已有十几年了。在给中港台ASIC设计工程师提供的技术培训和支持中,工程师们曾提出了设计和使用设计工具中遇到的各种各样的问题。教学相长,在和工程师讨论问题、提供解决方案的过程中,我得到了很多的经验和启发。在为用户解决一些实际问题,为他们提供培训后,我曾收到热情的掌声和感谢信。用户的掌声和谢意给了我很大的鼓励和鞭策,使我下决心要编写一本实用的中文版的集成电路设计教程和手册,以答谢用户们的支持和帮助。本书讲究实用性,希望其中的内容能帮助ASIC设计工程师清楚明了IC设计的基本概念,IC设计的流程,逻辑综合的基本概念和设计方法,解决进行IC设计时和工具使用时所遇到的问题。全书共分九章,第一章概述IC设计的趋势和流程;第二章介绍用RTL代码进行电路的高级设计和数字电路的逻辑综合;第三章陈述了IC系统的层次化设计和模块划分;第四章详细地说明如何设置电路的设计目标和约束;第五章介绍综合库和静态时序分析;第六章深入地阐述了电路的优化和优化策略;第七章陈述物理综合和简介逻辑综合的拓扑技术;第八章介绍可测性设计;第九章介绍低功耗设计和分析本书的主要对象是IC设计工程师,帮助他们解决IC设计和综合过程中遇到的实际问题。也可作为高等院校相关专业的高年级学生和研究生的参考书。在本书的编写过程中,得到了 Synopsys中国区高级技术经理常绍军先生的大力支持。常绍军先生、资深的应用技术顾问李昂先生和冯源先生审阅了本书,并提出了宝贵的意见和建议。在此,表示衷心的感谢。在本书编写过程中,得到了全家的支持,深表谢意!由于时间仓促,知识水平有限,书中难免有不足和错误之处,敬请各位专家,IC设计工程师和同行们批评指正,不胜感激。来函可发电子邮件( Email: victory_snps@ yahoo.com.hk)。虞希清2006年11月于 Synopsys香港目录第一章集成电路设计概论1.1摩尔定律………………∴…………11.2集成电路系统的组成1.3集成电路的设计流程第二章数字电路的高级设计和逻辑综合132.1RTL硬件描述语言设计132.1.1行为级硬件描述语言( Behavioral Level hdi)132.1.2寄存器传输级硬件描述语言( RTL HDI)172.1.3结构化硬件描述语言( Structure HDL)………………………………232逻辑综合(L。 gic Synthesis)…………………272.2.1逻辑综合的基本步骤…282.2.2综合工具 Design Compiler302.2.3目标库和初始环境设置鲁·自自音甲·是着音鲁备.··非曲●d■···●····第三章系统的层次化设计和模块划分353.1设计组成及 DC- Tcl…·自音···········日·········.···卡器日音是·晶自鲁bt·。……353.1.1设计物体( Design Object)鲁音自353.1.2 DC - Tcl简介香看·鲁·鲁·鲁.鲁自春3.2层次( Hierarchy)结构和模块划分( Partition)及修改463.2.1层次结构的概念463.2.2模块的划分…息鲁483.2.3模块划分的修改·看。51第四章电路的设计目标和约束…°。●看。面●554.1设计的时序约束…普·非鲁·鲁击曲■554.1.1同步( Synchronous)电路和异步( Asynchronous)电路…4.1.2亚稳态( Metastability)574.1.3单时钟同步设计的时序约束…血D。e574.1.4设计环境的约束724,1.5多时钟同步设计的时序约束…………794.1.6异步设计的时序约束832专用集成电路设计实用教程4.1.7保持时间( Hold Time)854.2复杂时序约束看香鲁e鲁曲鲁。自鲁自。a。自鲁自。鲁4.2.1多时钟周期( Multi-Cycle)的时序约束874.2.2门控时钟的约束904.2.3分频电路和多路传输电路的时钟约束鲁·看看看鲁924.3面积约束……………………………96第五章综合库和静态时序分析…985.1综合库和设计规则···········.······.··4·a·.·····◆···—985.1.1综合库……5.1.2设计规则1075.2静态时序分析5.2.1时序路径和分组1125.2.2时间路径的延迟1145.2.3时序报告和时序问题的诊断鲁·.···.·自击击合音。甲。。。●。。●……115第六章电路优化和优化策略…1206.1电路优化..···4····;··.·.·.·.·a·a·;··1226.1.1 Synopsys的知识产权库- Design Ware1236.1.2电路优化的三个阶段………………………1266.2优化策略…………1346.2.1编辑策略垂由d垂……1356.2.2自动芯片综合( Automated Chip Synthesis)………………………………1416.3网表的生成格式及后处理144第七章物理综合1487.1逻辑综合(L。 gic Synthesis)遇到的问题……………………1487.2物理综合( Physical Synthesis)的基本流程鲁鲁自谁…………………………1517.3逻辑综合的拓扑技术( Topographical Technology)…………162第八章可测试性设计…1748.1生产测试简介…………1748.2可测试性设计鲁D曹吾音·非·自·········着4鲁4鲁是1768.2.1物理瑕疵和故障模型1768.2.2D算法( D algorithm)1788.3测试协议( Test protocol)1858.4测试的设计规则·●鲁q鲁·音鲁鲁D鲁香曹音音音·自自··。·非鲁曲··●1908.4.1可测试性设计中的时钟信号1908.4.2三态总线和双向端口的测试。非……………………198录8.5门级网表可测试问题的自动修正2048.6扫描链的插入2088.7可测试设计的输出和流程2228.8自适应性扫描压缩技术………225第九章低功耗设计和分析2299.1工艺库的功耗模型…………2319.2功耗的分析…鲁鲁鲁……………2379.3低功耗电路的设计和优化2519.3.1门控时钟电路25293.2操作数分离………2619.3.3门级电路的功耗优化●·4·■D鲁曹春击自由2669.3.4多个供电电压( Multi-VDD)…2749.3.5电源门控………276参考文献……………………281第一章集应电路设计概记集成电路( Integrated Circuits)是现代电子设备的重要组成部分。因此,成功设计集成电路对整个电子信息技术产业的发展起到重要的作用。由于科技的发展,半导体芯片的集成化程度越来越高,设计的系统越来越复杂,规模越来越大,设计的性能越来越髙,功耗也越来越大,这些不断地给芯片设计工程师和电子设计自动化( Electronics Design Automation,简称EDA)厂商提出新的课题和挑战。1.1摩尔定律摩尔提出著名的“摩尔定律”已经40多年了。1965年4月,摩尔在《电子学( Electronics)》杂志上发表文章预言,半导体芯片上集成的晶体管数量将每年翻一番。1975年,他又提出修正说,芯片上集成的晶体管数量将每两年翻一番。晶体管数量MOORES LAWIntels Tanuma 2 Processo1000000000ante△nmtele Pentium Pr100000000Intels Pentium m Processoitels Pentium Pro10000000Intelstuma Printels*v Proces1000000Intel388 pre28610000080801000080084004●100019701975198019851990199520002005年度图1.1.1图1.1.1为在过去25年, ntel CPu中晶体管增长的情况。集成电路的规模不断地稳
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匀速直线运动模糊图像复原的改进算法
一篇很好的关于模糊图像复原的论文，含详细需要的函数，讲解清楚易懂。闫永存,等匀速直线运动模糊图像复原的改进算法级的概率密度函数P(s)如下式所示:P(s)=P(rdr(6)8对于连续图像,当直方图均衡化(并归一化)后有P(s)即ds=p (r)dr =dT(r)3两边取积分得x=7(=P)h(8)式(8)就是所求的变换函数对于离散图像,假定数字图像中的总像索为N,灰度级总图3最优窗法区域分布图数为L,第k个灰度级的值为r,图像中具有灰度级r的像素Fig 3 Areal distribution of optimal window method数目为n,则该图像中灰度级n的像素出现的概率为取值范围为V-P+1,V1-11;在水平方向上,区域1、2、3的横P(r)="O≤r≤1;h=0,1,…(9)坐标取值范围1O,P1-2],区域4.8、9的横坐标取值范围为P3-1,V1-P3m,区域5、67的横坐标取值范围为[V1-Psn+对其进行均匀化处理的变换函数为:VL-11在图3中,每一个区域都有各白独立的边界,即各个S=7(r)=∑P(n)=2N子窗区域的尺寸不一定相同(10)最优窗计算公式为利用式(10)对图像做灰度变换,即可得到直方图均衡化后的图像。∑∑h(p,g)∑∑h(p.q)∑∑(p,q)D=O 0该方法可以将滤除高频噪声,提高有用信号的嗝度,增加∑h(p∑∑h(P)(12)对比度,同时缩小叠加噪声信号的动态范围,抑制振铃效应有效的结合起来,高文硕等证明了这一点。但不能完全去除振220)2A)铃效应,因此文中在滤波前用最优窗法对图像进行处理最优窗对模樹图像的边界进行加杈处理,以致像素值向3.4最优窗法外逐步过渡到零,其目的是待处理图像的边界结合处不会出在恢复图像过程中,由于图像边缘的像素没有足够的相现灰度的跳变,振铃效应因此得到抑制。邻像素可以利川,所以会导致恢复图像的边缘变差,并且整幅图像有明暗相间的条纹,即振铃效应。为了解决这个问题,早4实验结果及分析期学者常采用边界修正法,但效果不够令人满意。 Aghasi在1996年提出循环边界法,其缺点是图像尺寸变为原来的4文中通过实验验证了改进算法的可行性和有效性,以sadhna模糊图像的复原为例,图4(a)是原始图像,对其进行倍,运算量增加很多。基于循坼边界法的缺点, Bimetal提出了对二维模糊图像四进行恢复的最优窗。其具体实胞过程为:模糊加噪运算,模糊角度为53°,模糊长度为45,高斯噪声为0.0l图4(b)是降质后的模糊图像,采用本文算法估计岀的模恢复窗a,k将图像平面分成9个区域,每个区域编号如图3糊方向为51°,模糊长度为46,图4(c)是普通维纳滤波复原所示。标号为9的中央区域o:=1。图像,图4(d)是人工调整参数为真实值的复原结果。利用本区域1,8、7的纵坐标取值范围为[0,P-2],区城2,6、9文的改进算法得到的复原结果如图4()所示。实验结果如图的纵坐标取值范围为P-1,V4-P,区域3、4.5的纵坐标4所示。(a)原始图像(b)模糠图象(c)普通维纳波复原图象d)取冥际参数值的复原图像(e)太文算法的复原图(a)original image(t)blurred image (c)restored image of ordinary (d)res tored image fcr the (e)restored image ofiner filteringactua l )arameter valles algorithm in this pa per图4运动模糊图像及复原结杲Fig. 4 Motion blurred images and results of restoration147C1994-2012ChinaAcademicJournalElcctronicPublishingHousc.Allrightsrescrvcd.http://www.cnki.net电子设计工程》2012年第3期出实验结果可知,方向徵分法可以很人程度地提高模糊2005,10(5):590-595角度的估计准确性,利用自相关函效负尖峰值可以较准确地「31贺卫国,黎绍发,匀速直线运动模糊长度的精硝估计[鉴别出模糊长度,从而可以提高图像还原质量。最优窗法对振计算机应用,2005,25(6):1316-1320铃效应可以有较好的抑制作用,最后得到了复原效果较为理HIE Wei-guo, LI Shao-fa. Estimating the blurring length of想的图像。uniform linearmotion blurred images[J]. Computer Applications5结束语2005,25(6:1316-1320[4]吴振字.模糊图像复原方法研究[D]长沙:国防科学技术文中对运动模糊图像的退化模型、维纳滤波复原原理、点大学,2009扩散函数的求取过程选行了详细削述,提出了一种改进的模[5]高文硕.郊伟伟,杨磊运动模糊图像复原技术的改进算法糊图像复原算法,并对振铃效应进行处理,以 sadhna图像的中国传媒大学学报自然科学版,2010,7(1):72-76复原为例进行了实验验证结果表明,文中方法可以较准确地GAO Wen-shuo, ZHENG Wei-wei, YANG Lei. Improved估计出运动模糊参数,并且提高了运算速度,振铃效应得到有algorithm for restoration of the imagemotion blur IJ]. Journal效抑制。of Communication L niversity of China Science and Technology参考文献2010,17(1):72-76[1] Cannon M. Blind deconvolution of spatially invariant image [ 6] Aghdasi F, Ward R K. Reduction of boundary artifacts inblurs with phase [ J]. IEEE Trans on Acoustics, Speech andimage restoration[J]. IEEE Trans. Image. Proc. 1996. 5(4)signal Processing, 1976(24): 58-63611-6182]陈前荣,陆启生,成礼智,基于方向微分的迈动模糊方向鬥叶海.基于统计特征加权的模糊聚类方法及其应用鉴别!中国图象图形学报,2005,10(5):590-595现代电子技术,2009(1299-102chen Qiall-rong, LU Qi-sheng, CHENG Li-zhi. IdentificalionYE Hai-jun. Fuzzy clustering method and its applicationof motion blur direction from motion blurred image bybased on statistical characteristics weighting [J]. Moderndirection derivation method [J Journal of Image and GraphicsElectronics Technique, 2009(12): 99-102具ⅢP2优化和DC偏移消除的宽带丨/Q解调器可改善接收器性能加利福尼亚州米尔皮塔斯( MILPITAS,CA)推出超宽带宽直接转換lQ解调器LIC∶5S35,该件具卓越的线性性能(在1.95GIlκ时,ⅢP3-25.7dBm,IP2-60dBm)。LTC585能提供超过530MILz的基带输岀解调带宽,可满足新-代霓带LTE多模式接收器和毅宇预失真(DPD)接收器的带宽需。Q解调器在700WHx至3GHz的宽频率范围内二作,几乎覆盖了所有蜂窝基站频毁。这款器伫的独狩之处是两个内置的校准功能。其一是允许系统设计人员优化接收器IP2性能的高级也路以60dBm标称值提升至前所未有的80dBm或更高。另一个则是用于消除I和Q输出端上的DC偏移电压的片内电路。这两个功能电路均起到了増强接收嚣性能的作用。此外,LTC5585还可提供超卓的16 dBm pldB。为了进一步加强该器件在直接转换接收器应用中的使用,LTC5585捉供非常低的IQ幅度和相位失配ε幅度失配的典型值是0.05dB,而相位误差的典型值是0.7度,两个数值都是在1.95GHz频率上测得的。这两者的结合产生了一个43dB的接收器镜頰抑制能力。因为LTC5585能湜供非常宽的带宽,所以尢其适用于多模式LTE、 W-CDMA和TD- SCDMA基站DPD接收器以及于主收器的应門。尤其是对;DPD,这些最新一代基站正在将解调带宽推进到超过300MHz。LTC5585可以非常方便地配置应对这些带宽的挑战。除了无线基础设施应用,LrC5585还适用于军用接收器、宽蒂通信、点对点微波数据链路、镜频抑制接收器和长距离RFID阅读器。LTC5585内置了一个RF变压器以减少外部组件,再加上24引线4mm×4 mm QFN封装,因而可提供高度紧凑的解决方案。该器件规格在_40-105℃C的外壳工作温度范围。LTC585用单—5Ⅴ电源供电,吸取200mA的总电源电流。该器件提供数竽输λ以启用或停用该芯片。当俘用时,该IC吸取的典型溻电流为11μA。解调器的200ms快谜接通时间和800rs断开时间使该器件能在突发模弌接收器中使用。咨询编号:2012031009心·心;心·心,心·心普心心心·心·心心·心分·心心···心·心心心心·心·心心·心欢迎订阅2012年度《电子设计工程》(半月刊)国内邮发代号:52-142国际发行代号:M2996订价:15.00元/期360.00元/年148C1994-2012ChinaAcademicJournalElcctronicPublishingHousc.Allrightsrescrvcd.http://www.cnki.net
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