文档介绍：数字系统设计基础
第1章概述
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数字系统和集成电路技术发展简史
1)集成度
★ DRAM:容量达几千M bit
★ CPU:最高达一千M数量级的晶体管数目
★ ASIC:几百M等效逻辑门
2)主频
主流芯片工作主频达3GHz以上,而实验中的芯片主频最高达20GHz以上。
3)线宽
—。,利用晶片直径为12英寸。
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表1-1 超大规模集成电路技术发展趋势(1995~2010年)
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数字系统和集成电路技术发展简史
20世纪70年代,集成电路的主流产品是微处理器、存储器以及标准通用逻辑电路。 IC制造商(IDM)在IC市场中充当主要角色,IC设计只作为附属部门而存在。
20世纪80年代,集成电路的主流产品为微处理器(MPU)、微控制器(MCU)及专用IC(ASIC)。无生产线的IC设计公司与拥有生产线的代加工公司相结合的方式开始成为集成电路产业发展的新模式。
20世纪90年代,IC产业结构向高度专业化转化成为一种趋势,开始形成了设计业、制造业、封装业、测试业独立成行的局面。
据台湾半导体协会(TSIA)统计,现在台湾地区拥有263家芯片设计企业,规模和产值仅次于美国,远超韩国和中国大陆;拥有15家芯片制造企业和全球密度最高的12寸厂群落,仅次于韩国;拥有32家封装与37家测试厂,为全球之首。整体而言,台湾制造了全球一半以上的芯片。
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现场可编程门阵列(FPGA)
数字系统和集成电路技术发展简史
图1-1集成电路分类
思考:2008年中兴招聘笔试题:FPGA与CPLD的区别? 
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定制部件又分为全定制和半定制两类。在半定制集成电路中所有的半定制集成电路又可以分为以下几类:
数字系统和集成电路技术发展简史
●门阵列:包括基本逻辑门、触发器等,用户根据需要确定联系方式。
●基于标准单元设计:以单元库的形式提供,全定制集成电路也使用。
● CPLD,PAL:可编程与-或阵列,采用熔丝或绝缘门晶体管。
● FPGA:由Xilinx,Altera等提供的基于RAM的阵列。
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数字系统与SoC设计技术
VLSI工艺技术的发展,使器件特征尺寸越来越小,数百万门级的电路可以集成在一个芯片上,差别很大的不同类型的器件也可以集成在同一个芯片上。这些都为系统集成开辟了广阔的工艺技术途径,导致了单片系统(SoC)的出现。
通常单片系统上常混合有数字系统和模拟器件。由于单片系统芯片在速度、功耗、成本上比多芯片系统有很大的优势,因此SoC设计技术变得越来越重要。
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电子设计自动化技术及其发展
现代电子设计技术的核心已日趋转向基于计算机的电子设计自动化技术,即
EDA(Electronic Design Automation) 技术。
ASIC和系统集成的迅速发展与EDA设计技术与工具的进步是分不开的.
EDA技术是以计算机科学和微电子技术发展为先导,汇集了计算机图形学、拓扑逻辑学、微电子工艺与结构学和计算数学等多种计算机应用出来的一整套电子系统设计的软件工具。
实际上,纵观EDA技术的发展历程,ASIC和EDA技术两者是相辅相成,共同发展的。
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电子设计自动化技术及其发展
EDA的发展可分为三个阶段:
CAD(计算机辅助设计)
CAE(计算机辅助工程)
ESDA(电子系统设计自动化)。
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这个时期的软件主要还是针对产品开发分为设计、分析、生产、测试等多个独立的软件包。每个软件只能完成其中