第8讲立体几何中的向量方法(二) 【2014年高考会这样考】 考查用向量方法求异面直线所成的角，直线与平面所成的角、二面角的大小．【复习指导】 复习中要掌握空间角的类型及各自的范围，掌握求空间角的向量方法，特别注意两平面法向量的夹角与二面角的关系． 基础梳理 1．空间的角 (1)异面直线所成的角 如图，已知两条异面直线a、b，经过空间任一点O作直线a′∥a，b′∥b.则把a′与b′所成的锐角(或直角)叫做异面直线a与b所成的角(或夹角)． (2)平面的一条斜线和它在平面内的射影所成的锐角，叫做这条直线和这个平面所成的角． ①直线垂直于平面，则它们所成的角是直角；②直线和平面平行，或在平面内，则它们所成的角是0°的角． (3)二面角的平面角 如图在二面角α-l-β的棱上任取一点O，以点O为垂足，在半平面α和β内分别作垂直于棱l的射线OA和OB，则∠AOB叫做二面角的平面角．
2．空间向量与空间角的关系 (1)设异面直线l 1，l 2的方向向量分别为m 1，m 2，则l 1与l 2的夹角θ满足cos θ＝|cos 〈m 1，m 2〉|. (2)设直线l 的方向向量和平面α的法向量分别为m ，n ，则直线l 与平面α的夹角θ满足sin θ＝|cos 〈m ，n 〉|. (3)求二面角的大小 (ⅰ)如图①，AB 、CD 是二面角α-l -β的两个面内与棱l 垂直的直线，则二面角的 大小θ＝〈AB →，CD →〉． (ⅱ)如图②③，n 1，n 2分别是二面角α-l -β的两个半平面α，β的法向量，则二面角的大小θ满足cos θ＝cos 〈n 1，n 2〉或－cos 〈n 1，n 2〉． 三种成角 (1)异面直线所成的角的范围是? ?? ??0，π2； (2)直线与平面所成角的范围是???? ??0，π2； (3)二面角的范围是[0，π]． 易误警示 利用平面的法向量求二面角的大小时，当求出两半平面α、β的法向量n 1，n 2时，要根据向量坐标在图形中观察法向量的方向，从而确定二面角与向量n 1，n 2的夹角是相等，还是互补，这是利用向量求二面角的难点、易错点． 双基自测 1．如果平面的一条斜线与它在这个平面上的射影的方向向量分别是a ＝(1,0,1)，b ＝(0,1,1)，那么，这条斜线与平面所成的角是( )． A ．90° B ．30° C ．45° D ．60° 解析 ∵cos 〈a ，b 〉＝12·2 ＝12，
专题八 立体几何初步 第二十二讲 空间几何体的三视图、表面积和体积 答案部分 1．C 【解析】解法一 将三视图还原为直观图，几何体是底面为直角梯形，且一条侧棱和底 面垂直的四棱锥，如图所示， D C B A P 易知，BC AD ∥，1BC =，2AD AB PA ===，AB AD ⊥，PA ⊥平面ABCD ，故PAD ?，PAB ?为直角三角形，∵PA ⊥平面ABCD ，BC ?平面ABCD ， PA BC ⊥，又BC AB ⊥，且PA AB A =，∴BC ⊥平面PAB ，又PB ?平面 PAB ． BC PB ⊥，∴PBC ?为直角三角形，容易求得3PC = ，CD = ，PD =，故PCD ?不是直角三角形，故选C ． 解法二 在正方体中作出该几何体的直观图，记为四棱锥P ABCD -，如图，由图可知在此四棱锥的侧面中，直角三角形的个数为3，故选C ． P D C B A 2．B 【解析】由三视图可知，该几何体为如图①所示的圆柱，该圆柱的高为2，底面周长 16．画出该圆柱的侧面展开图，如图②所示，连接MN ，则2=MS ，4=SN ，则从M 到N =B ． S N M 图① 图②
3．A 【解析】由题意知，在咬合时带卯眼的木构件中，从俯视方向看，榫头看不见，所以 是虚线，结合榫头的位置知选A ． 4．B 【解析】设等边三角形ABC 的边长为x ，则 2 1sin 60932 x =6x =． 设ABC ?的外接圆半径为r ，则6 2sin 60 r =，解得r =，所以球心到ABC ?所 在平面的距离2d = =， 则点D 到平面ABC 的最大距离146d d =+=，所以三棱锥D ABC - 体积的最大值max 11 6633 ABC V S ?= ?=?=B ． 5．D 【解析】如图以1AA 为底面矩形一边的四边形有11AAC C 、 11AA B B 、11AA D D 、11AA E E 4个，每一个面都有4个顶点，所以阳马的个数为16个．故选D ． E 1 E A A 1D C D 1 C 1B 1 B 6．C 【解析】由三视图可知，该几何体是一个底面为直角梯形的直四棱柱，所以该几何体 的体积1 (12)2262 V = ?+??=．故选C ． 7．B 【解析】由题意可知，该几何体是由一个三棱锥和一个三棱柱构成，则表面所有梯形 之和为1 2(24)2122 ? +?=．选B ． 8．B 【解析】解法一 由题意，该几何体是一个组合体，下半部分是一个底面半径为3，高 为4的圆柱，其体积2 13436V =π??=π，上半部分是一个底面半径为3，高为6的圆 柱的一半， 其体积221 (36)272 V = ?π??=π，
第一章 1．按规模划分，集成电路的发展已经经历了哪几代？它的发展遵循了一条业界著名的定律，请说出是什么定律？ 晶体管-分立元件-SSI-MSI-LSI-VLSI-ULSI-GSI-SOC。MOORE定律 2．什么是无生产线集成电路设计？列出无生产线集成电路设计的特点和环境。 拥有设计人才和技术，但不拥有生产线。特点：电路设计，工艺制造，封装分立运行。 环境：IC产业生产能力剩余，人们需要更多的功能芯片设计 3．多项目晶圆（MPW）技术的特点是什么？对发展集成电路设计有什么意义？ MPW：把几到几十种工艺上兼容的芯片拼装到一个宏芯片上，然后以步行的方式排列到一到多个晶圆上。意义：降低成本。 4．集成电路设计需要哪四个方面的知识？ 系统，电路，工具，工艺方面的知识 第二章 1．为什么硅材料在集成电路技术中起着举足轻重的作用? 原材料来源丰富，技术成熟，硅基产品价格低廉 2．GaAs和InP材料各有哪些特点? P10,11 3．怎样的条件下金属与半导体形成欧姆接触？怎样的条件下金属与半导体形成肖特基接触？ 接触区半导体重掺杂可实现欧姆接触，金属与掺杂半导体接触形成肖特基接触 4．说出多晶硅在CMOS工艺中的作用。P13 5．列出你知道的异质半导体材料系统。 GaAs/AlGaAs, InP/ InGaAs, Si/SiGe, 6．SOI材料是怎样形成的，有什么特点? SOI绝缘体上硅，可以通过氧隔离或者晶片粘结技术完成。特点：电极与衬底之间寄生电容大大减少，器件速度更快，功率更低 7. 肖特基接触和欧姆型接触各有什么特点？ 肖特基接触：阻挡层具有类似PN结的伏安特性。欧姆型接触：载流子可以容易地利用量子遂穿效应相应自由传输。 8. 简述双极型晶体管和MOS晶体管的工作原理。P19,21 第三章 1．写出晶体外延的意义，列出三种外延生长方法，并比较各自的优缺点。 意义：用同质材料形成具有不同掺杂种类及浓度而具有不同性能的晶体层。外延方法:液态生长，气相外延生长，金属有机物气相外延生长 2．写出掩膜在IC制造过程中的作用，比较整版掩膜和单片掩膜的区别，列举三种掩膜的制造方法。P28,29 3．写出光刻的作用，光刻有哪两种曝光方式？作用：把掩膜上的图形转换成晶圆上的器件结构。曝光方式有接触与非接触两种。 4．X射线制版和直接电子束直写技术替代光刻技术有什么优缺点？ X 射线（X-ray）具有比可见光短得多的波长，可用来制作更高分辨率的掩膜版。电子
IC设计流程之实现篇——全定制设计 要谈IC设计的流程，首先得搞清楚IC和IC设计的分类。 集成电路芯片从用途上可以分为两大类：通用IC（如CPU、DRAM/SRAM、接口芯片等）和专用IC（ASIC）（Application Specific Integrated Circuit），ASIC是特定用途的IC。从结构上可以分为数字IC、模拟IC和数模混合IC三种，而SOC（System On Chip，从属于数模混合IC）则会成为IC设计的主流。从实现方法上IC设计又可以分为三种，全定制（full custom）、半定制（Semi-custom）和基于可编程器件的IC设计。全定制设计方法是指基于晶体管级，所有器件和互连版图都用手工生成的设计方法，这种方法比较适合大批量生产、要求集成度高、速度快、面积小、功耗低的通用IC或ASIC。基于门阵列（gate-array）和标准单元（standard-cell）的半定制设计由于其成本低、周期短、芯片利用率低而适合于小批量、速度快的芯片。最后一种IC设计方向，则是基于PLD或FPGA器件的IC设计模式，是一种“快速原型设计”，因其易用性和可编程性受到对IC制造工艺不甚熟悉的系统集成用户的欢迎，最大的特点就是只需懂得硬件描述语言就可以使用EDA工具写入芯片功能。从采用的工艺可以分成双极型(bipolar)，MOS和其他的特殊工艺。硅（Si）基半导体工艺中的双极型器件由于功耗大、集成度相对低，在近年随亚微米深亚微米工艺的的迅速发展，在速度上对MOS管已不具优势，因而很快被集成度高，功耗低、抗干扰能力强的MOS管所替代。MOSFET工艺又可分为NMOS、PMOS和CMOS三种；其中CMOS工艺发展已经十分成熟，占据IC市场的绝大部分份额。GaAs器件因为其在高频领域（可以在0.35um下很轻松作到10GHz）如微波IC中的广泛应用，其特殊的工艺也得到了深入研究。而应用于视频采集领域的CCD传感器虽然也使用IC一样的平面工艺，但其实现和标准半导体工艺有很大不同。在IC开发中，常常会根据项目的要求（Specifications）、经费和EDA工具以及人力资源、并考虑代工厂的工艺实际，采用不同的实现方法。 其实IC设计这个领域博大精深，所涉及的知识工具领域很广，本系列博文围绕EDA工具展开，以实现方法的不同为主线，来介绍这三种不同的设计方法：全定制、半定制和基于FPGA
第十八讲 用传统方法解立体几何问题 一、 基础知识点： 模块化书写范式： 知识点一 直线与平面平行 1．判定定理 l αααα? ? ?????? 2. b α βαβ? ? ????? ＝ 1．判定定理 b ββ?? ， //,//,b A m b n n B ββ=??=
2 b a ββα? ? ?????? ＝＝1．直线与平面垂直的定义 条件：直线l 与平面α内的任一条直线都垂直． 结论：直线l 与平面α垂直． 2．直线与平面垂直的判定定理与性质定理 b 1．定义 ○ 1一般地，两个平面相交，如果它们所成的二面角是直二面角，就说这两个平面互相垂直． ○ 2直线和平面所成的角：平面的一条斜线和它在这个平面内的射影所成的角，叫做这条直线和这个平面所成的角． 注：（1）一条直线垂直于平面，就说它们所成的角是直角；一条直线和平面平行或在平面内， 就说它们所成的角是0的角，可见，直线和平面所成的角的范围是0 ,90???? ． （2）直线与平面所成的角：关键是找直线在平面内的射影.
（3）试着与向量夹角，直线倾斜角，直线夹角，异面直线夹角范围作比较！ （4）线面角的实质是什么？两直线夹角！ （5）考试中一般先要证出哪个角是所求的线面角，再来求其度数！当然，若是用间接法， 可以省去第一步！ 2．平面与平面垂直的判定定理 3 a βββ?=? ???? ?⊥? 1. 三垂线定理: (1)斜线在平面内的射影：从斜线上斜足以外的一点向平面引垂线，过斜足和垂足的直线叫做斜线在这个平面内的射影． 注：垂线段比任何一条斜线段短． ⑵三垂线定理:在平面内的一条直线，如果它和这个平面的一条斜线的射影垂直，那么它也和 这条斜线垂直. 即 ,a PA a OP a OA OA ααα?,⊥,? ?⊥?⊥?? 三垂线定理的逆定理:在平面内的一条直线，如果它和这个平面的一条斜线垂直，那么它也和 这条斜线的射影垂直.即 ,,a PA A a OA a OP O OP αααα?,⊥,? ?⊥?⊥∈?? 垂足为 注：（1）三垂线定理要而言之为：垂直斜线?垂直射影 （2）三垂线定理在高考中不能直接用，但是如果知道它，对于我们看问题将会非常简便， 无非就是再证一遍而已。切记！切记！
关于定制集成电路设计流程的探讨 摘要：随着集成电路设计技术的不断发展，以往通用的集成电路已经不能满足 用户的使用要求，所以必须加快研发用户需要的集成电路，即定制集成电路，定 制集成电路可以很好的满足用户的需要，因此，本文就定制集成电路的发展现状 以及设计流程进行了探讨。 关键词：定制集成电路；发展现状；设计流程 定制集成电路设计是集成电路设计的延伸，它是按照用户的需求而专门设计 的一款集成电路，满足了用户的需求。 一、定制集成电路设计的发展现状 目前，在集成电路的设计中，存在着一些不容忽视的问题，这些问题阻碍着 集成电路设计产品的发展革新。首先，集成电路的器件功能有些简单，当面对较 庞大的电路板、较大的电功耗、不稳定的系统等问题时，集成电路就无法适应社 会的需要了，而且集成电路在发展的过程中，研发的过程较为缓慢，等产品进入 市场后，已经无法适应市场的需要，这些因素都影响着集成电路行业的发展壮大，因此满足人们需要的定制集成电路应运而生。根据市场的需求，定制集成电路的 设计趋于复杂化，人们在设计定制集成电路时，大多借助了计算机软件，用计算 机软件绘制电路图，以及设计图的模拟和仿真实验，这样可以提高定制集成电路 产品的精确度。 定制集成电路的设计方式主要分为两种：全定制集成电路、半定制集成电路。全定制集成电路，在制造的过程中需要较长的时间，而且制造的成本很高，由于 电路设计的比较精密，因此在制造完成后，不容易进行一些修正，但它是按照用 户的需要而设计的集成电路，有预期的功能和技术指标，所以性能较好，面积小，有很好的集成度。半定制集成电路的设计可以用基于标准单元和基于门列阵这两 种方法。基于标准单元的设计方法是按照一些特定的规则把门、多路开关、触发 器这些逻辑单元进行排列，排列后和设计之前就设计好的大型单元结合起来，组 成定制集成电路；基于们列阵的设计方法则是将具有晶体管列阵的基片，或者是 通过掩膜互连的母片，这两种方式来完成定制集成电路的设计。在实际的应用过 程中，半定制集成电路具有较短的生产周期、较低的生产成本、便于修改、以及 可以进行大批量生产的优点，它和全定制集成电路在各自的领域内发挥着巨大的 作用，所以需要加快进行定制集成电路的研发和应用。 二、定制集成电路设计的流程 定制集成电路伴随着科学技术的发展，也在日渐完善，目前，定制集成电路 能够满足客户的需要，促进了集成电路产业的发展和进步。现在的定制集成电路 设计流程根据社会的发展变化，也相应地进行着革新。当前，定制集成电路的设 计追求细化与科学，因此在设计的过程中要注意分工的明确和细致，定制集成电 路设计流程可以分为三个部分，即设计规划和架构阶段、逻辑设计阶段、物理设 计阶段、仿真实验阶段。 （一）设计规划和架构阶段 产品的设计都是在满足市场的需求，定制集成电路的设计也是如此，当前， 随着电子信息技术的发展，电子产品已经深入到我们每个人的日常生活中，面对 着电子产品这个宽广的市场，需要专业技术人员及时调查市场信息，认识到市场 的需要，以及广大客户的需要，要及时的将定制集成电路应用到电子产品中。经 过一个阶段的市场调研之后，专业技术人员要分析这些数据，分析定制集成电路
集成电路设计方法的发展历史 、发展现状、及未来主流设 计方法报告 集成电路是一种微型电子器件或部件，为杰克·基尔比发明，它采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构；其中所有元件在结构上已组成一个整体，使电子元件向着微小型化、低功耗和高可靠性方面迈进了一大步。集成电路具有体积小，重量轻，引出线和焊接点少，寿命长，可靠性高，性能好等优点，同时成本低，便于大规模生产。它不仅在工、民用电子设备如收录机、电视机、计算机等方面得到广泛的应用，同时在军事、通讯、遥控等方面也得到广泛的应用。用集成电路来装配电子设备，其装配密度比晶体管可提高几十倍至几千倍，设备的稳定工作时间也可大大提高。 一、集成电路的发展历史： 1947年：贝尔实验室肖克莱等人发明了晶体管，这是微电子技术发展中第一个里程碑； 1950年：结型晶体管诞生； 1950年： R Ohl和肖特莱发明了离子注入工艺； 1951
年：场效应晶体管发明； 1956年：C S Fuller发明了扩散工艺； 1958年：仙童公司Robert Noyce与德仪公司基尔比间隔数月分别发明了集成电路，开创了世界微电子学的历史； 1960年：H H Loor和E Castellani发明了光刻工艺；1962年：美国RCA公司研制出MOS场效应晶体管； 1963年：和首次提出CMOS技术，今天，95%以上的集成电路芯片都是基于CMOS工艺； 1964年：Intel摩尔提出摩尔定律，预测晶体管集成度将会每18个月增加1倍； 1966年：美国RCA公司研制出CMOS集成电路，并研制出第一块门阵列； 1967年：应用材料公司成立，现已成为全球最大的半导体设备制造公司； 1971年：Intel推出1kb动态随机存储器，标志着大规模集成电路出现； 1971年：全球第一个微处理器4004Intel公司推出，采用的是MOS工艺，这是一个里程碑式的发明； 1974年：RCA公司推出第一个CMOS微处理器1802； 1976年：16kb DRAM和4kb SRAM问世； 1978年：64kb动态随机存储器诞生，不足平方厘米的硅片上集成了14万个晶体管，标志着超大规模集成电路时
4. 、选择题 1. 2. 3. 第8讲立体几何中的向量方法（二） 两平行平面 a , 3分别经过坐标原点 1,0,1），则两平面间的距离是（ 3 A. 2 B. C. 解析两平面的一个单位法向量 答案 B n o = 已知向量m n 分别是直线l 和平面 l 与a 所成的角为 A . 30° B. 60° 解析 答案 设I 与a 所成的角为9，则 O 和点A （2,1,1），且两平面的一个法向量 n =（— ,；3 .3 '2 孑，0, ￥，故两平面间的距离 的方向向量、法向量, C. 120° sin 9= |cos 〈m n > cos 〈 m D. d = | OA n o | n >=— ￡ 则 150° 9 = 30°. ABC — A 1B1GD 中，AB= AA = 2, AD= 1, E 为CC 的中点，则异面直线 BC 与AE 所 成角的余弦值为 /V . . s 10 长方体 ). °迺 10 解析 建立坐标系如图， 则 A (1,0,0),日0,2,1),巳1,2,0) , C (0, 2,2). BC = ( — 1,0,2) ,AE = ( — 1,2,1), cos 〈 BC, AE 〉 BC ? AE ^30 "~f__ = 70. I BC || AE 所以异面直线 BC 与AE 所成角的余弦值为 千^0 答案 B 已知直二面 角 a , ACL l , C 为垂足，点 B € 3 , BDL l , D 为垂足，若 AB= 2, AC = BD= 1,贝U CD=( A . 2 B. ■■3 C. 解析 如图，建立直角坐标系 D-xyz ，由已 .1
集成电路设计方法--复习提纲 2、实际约束：设计最优化约束：建立时钟，输入延时，输出延时，最大面积 设计规则约束：最大扇出，最大电容 39.静态时序分析路径的定义 静态时序分析通过检查所有可能路径上的时序冲突来验证芯片设计的时序正确性。时序路径的起点是一个时序逻辑单元的时钟端，或者是整个电路的输入端口，时序路径的终点是下一个时序逻辑单元的数据输入端，或者是整个电路的输出端口。 40.什么叫原码、反码、补码？ 原码：X为正数时，原码和X一样；X为负数时，原码是在X的符号位上写“1”反码：X为正数是，反码和原码一样；X为负数时，反码为原码各位取反 补码：X为正数时，补码和原码一样；X为负数时，补码在反码的末位加“1” 41.为什么说扩展补码的符号位不影响其值？ SSSS SXXX = 1111 S XXX + 1 —— 2n2n12n1例如1XXX=11XXX,即为XXX-23=XXX+23-24. 乘法器主要解决什么问题？ 1.提高运算速度2.符号位的处理 43.时钟网络有哪几类？各自优缺点？ 1. H树型的时钟
网络： 优点：如果时钟负载在整个芯片内部都很均衡，那么H 树型时钟网络就没有系统时钟偏斜。缺点：不同分支上的叶节点之间可能会出现较大的随机偏差、漂移和抖动。 2. 网格型的时钟网络 优点：网格中任意两个相近节点之间的电阻很小，所以时钟偏差也很小。缺点：消耗大量的金属资源，产生很大的状态转换电容，所以功耗较大。 3.混合型时钟分布网络优点：可以提供更小的时钟偏斜，同时，受负载的影响比较小。缺点：网格的规模较大，对它的建模、自动生成可能会存在一些困难。 总线的传输机制？ 1. 早期：脉冲式机制和握手式机制。 脉冲式机制：master发起一个请求之后，slave在规定的t时间内返回数据。 握手式机制：master发出一个请求之后，slave在返回数据的时候伴随着一个确认信号。这样子不管外设能不能在规定的t时间内返回数据，master都能得到想要的数据。 2. 随着CPU频率的提高，总线引入了wait的概念 如果slave能在t时间内返回数据，那么这时候不能把wait信号拉高，如果slave不能在t时间内返回数据，那么必须在t时间内将wait信号拉高，直到slave将可以返回
第五章全定制IC设计（Calibre版图验证） 在第三、四章已经介绍了电路图和版图的绘制（使用Cadence公司IC5141的Virtuoso Layout Editor），版图验证（使用Diva）和HSPICE后仿真（通过IC5141的ADE界面）。目前，Calibre 工具已经被众多设计公司、单元库、IP开发商和晶圆代工厂采用，作为深亚微米集成电路的物理验证工具，Calibre工具已经被集成到Cadence公司的Virtuoso Layout Editor设计环境中。本章将以十进制计数器为例（使用CSM CMOS工艺），介绍Calibre验证工具的使用方法，并介绍XP 平台下的HSPICE版图后仿真方法。 十进制计数器DRC（CSM CMOS工艺） 计数器是数字系统中应用最广泛的基本时序逻辑构件，本章以十进制计数为例，介绍Calibre验证工具的使用方法。根据十进制计数器的构成原理，十进制计数器可由与非门，异或门和D触发器来表示一位十进制数的四位二进制编码。分析步骤一般是： 根据十进制加法计数器状态表画出卡诺图。 （1）由卡诺图得到表示该计数器工作状态的状态方程。 （2）由状态方程得到计数器的状态转换表 （3）判断计数器的功能。 在前面的章节中已经学习了电路图与版图的绘制，在进行十进制计数器电路图的绘制时，首先绘制底层电路包括反相器，与非门，异或门及传输门等的Schematic, Symbol。然后，调用单元电路画出十进制计数器的电路图。绘制电路版图时，应先绘制底层电路对应的版图，并用Calibre进行相应的DRC，LVS，再画出整个电路版图。十进制计数器的设计方法与逻辑电路图与电路图的绘制可参照第六章的实验七，版图绘制方法可参见第四章的节。 版图绘制好后，为了保证版图能正确制出，在正式流片之前还必须作一些其他的工作，例如Design Rule Checking (DRC)。 DRC（设计规则检查） DRC概述 DRC 的目的是保证版图满足流片厂家的设计规则，因为不是任何版图都能制造出来，只有满足厂家设计规则的版图才有可能成功制造出来。DRC是验证设计的几何规则的，它保证版图符合流片厂家的要求。如果不作这一步验证的话，就有可能发生线条在光刻过程中被刻断等情况，从而导致流片失败。 DRC实例分析 使用Calibre进行DRC的运行步骤为： 准备Rule File 和GDS File。 运行Calibre DRC。 分析DRC 结果，修正错误。 1、调入十进制计数器版图
集成电路设计流程 . 集成电路设计方法 . 数字集成电路设计流程 . 模拟集成电路设计流程 . 混合信号集成电路设计流程 . SoC芯片设计流程 State Key Lab of ASIC & Systems, Fudan University 集成电路设计流程 . 集成电路设计方法 . 数字集成电路设计流程 . 模拟集成电路设计流程 . 混合信号集成电路设计流程 . SoC芯片设计流程 State Key Lab of ASIC & Systems, Fudan University 正向设计与反向设计 State Key Lab of ASIC & Systems, Fudan University 自顶向下和自底向上设计 State Key Lab of ASIC & Systems, Fudan University Top-Down设计 –Top-Down流程在EDA工具支持下逐步成为 IC主要的设计方法 –从确定电路系统的性能指标开始，自系 统级、寄存器传输级、逻辑级直到物理 级逐级细化并逐级验证其功能和性能 State Key Lab of ASIC & Systems, Fudan University Top-Down设计关键技术 . 需要开发系统级模型及建立模型库，这些行 为模型与实现工艺无关，仅用于系统级和RTL 级模拟。 . 系统级功能验证技术。验证系统功能时不必 考虑电路的实现结构和实现方法，这是对付 设计复杂性日益增加的重要技术，目前系统 级DSP模拟商品化软件有Comdisco，Cossap等， 它们的通讯库、滤波器库等都是系统级模型 库成功的例子。 . 逻辑综合--是行为设计自动转换到逻辑结构 设计的重要步骤 State Key Lab of ASIC & Systems, Fudan University
1. CADENCE全定制IC设计流程 §1.1 全定制IC设计 Cadence定制IC设计流程向用户提供数字,数模及数模混合电路设计和版图设计与版图设计与验证的全套工具，利用Composer可以进行个层次的电路输入；Analog Artist仿真环境提供多种电路仿真工具与Cadence环境接口;利用Spectre电路仿真器可以进行电路仿真与分析，以确保电路的正确性；Virtuoso提供版图编辑功能；利用Layout Synthesis可以进行模字mos电路的自动版图设计，利用DLE与IC craftsman可以进行模拟或数模混合电路的版图设计，Diva，Dracula，Vampire三种版图验证工具可以对不同规模的电路进行版图验证，以确保版图与电路的一致性。利用上述工具，你可以很方便地将设计转化为现实。下面给出全定制IC设计的流程图。
2.Cadence cdsSPICE 的使用说明 Cadence cdsSPICE 也是众多使用SPICE 内核的电路模拟软件之一。 因此他在使用上会有部分同我们平时所用到的PSPICE 相同。这里我将侧重讲 一下它的一些特殊用法。 § 2－1 进入Cadence 软件包 一．在工作站上使用 在命令行中（提示符后，如：ZUEDA22>）键入以下命令 icfb&↙(回车键)，其中& 表示后台工作。Icfb 调出Cadence 软件。 出现的主窗口如图2-1-1所示： 图 2-1-1Candence 主窗口 二．在PC 机上使用 1）将PC 机的颜色属性改为256色（这一步必须）； 2）打开Exceed 软件，一般选用xstart 软件，以下是使用步骤： start method 选择REXEC （TCP-IP ） ,Programm 选择Xwindow 。 Host 选择10.13.71.32 或10.13.71.33。host type 选择sun 。并点击后面 的按钮，在弹出菜单中选择command tool 。 确认选择完毕后，点击run ！ 1.1 Candence 主窗口
集成电路的设计方法探讨 摘要：21世纪，信息化社会到来，时代的进步和发展离不开电子产品的不断进步，微电子技术对于各行各业的发展起到了极大的推进作用。集成电路（integratedcircuit，IC）是一种重要的微型电子器件，在包括数码产品、互联网、交通等领域都有广泛的应用。介绍集成电路的发展背景和研究方向，并基于此初步探讨集成电路的设计方法。 关键词集成电路设计方法 1集成电路的基本概念 集成电路是将各种微电子原件如晶体管、二极管等组装在半导体晶体或介质基片上，然后封装在一个管壳内，使之具备特定的电路功能。集成电路的组成分类：划分集成电路种类的方法有很多，目前最常规的分类方法是依据电路的种类，分成模拟集成电路、数字集成电路和混合信号集成电路。模拟信号有收音机的音频信号，模拟集成电路就是产生、放大并处理这类信号。与之相类似的，数字集成电路就是产生、放大和处理各种数字信号，例如DVD重放的音视频信号。此外，集成电路还可以按导电类型（双极型集成电路和单极型集成电路）分类；按照应用领域（标准通用集成电路和专用集成电路）分类。集成电路的功能作用：集成电路具有微型化、低能耗、寿命长等特点。主要优势在于：集成电路的体积和质量小；将各种元器件集中在一起不仅减少了外界电信号的干扰，而且提高了运行
速度和产品性能；应用方便，现在已经有各种功能的集成电路。基于这些优异的特性，集成电路已经广泛运用在智能手机、电视机、电脑等数码产品，还有军事、通讯、模拟系统等众多领域。 2集成电路的发展 集成电路的起源及发展历史：众所周知，微电子技术的开端在1947年晶体管的发明，11年后，世界上第一块集成电路在美国德州仪器公司组装完成，自此之后相关的技术（如结型晶体管、场效应管、注入工艺）不断发展，逐渐形成集成电路产业。美国在这一领域一直处于世界领先地位，代表公司有英特尔公司、仙童公司、德州仪器等大家耳熟能详的企业。集成电路的发展进程：我国集成电路产业诞生于六十年代，当时主要是以计算机和军工配套为目标，发展国防力量。在上世纪90年代，我国就开始大力发展集成电路产业，但由于起步晚、国外的技术垄断以及相关配套产业也比较落后，“中国芯”始终未能达到世界先进水平。现阶段我国工业生产所需的集成电路主要还是依靠进口，从2015年起我国集成电路进口额已经连续三年比原油还多，2017年的集成电路进口额超过7200亿元。因此，在2018年政府工作报告中把推动集成电路产业发展放在了五大突出产业中的首位，并且按照国家十三五规划，我国集成电路产业产值到2020年将会达到一万亿元。中国比较大型的集成电路设计制造公司有台积电、海思、中兴等，目前已在一些技术领域取得了不错的成就。集成电路的发展方向：提到集成电路的发展，就必须要说到摩尔定律：集成度每18个月翻一番。而现今正处在
1 《模拟集成电路设计原理》期末考试 一．填空题（每空1分，共14分） 1、与其它类型的晶体管相比，MOS器件的尺寸很容易按____比例____缩小，CMOS电路被证明具有_较低__的制造成本。 2、放大应用时，通常使MOS管工作在_ 饱和_区，电流受栅源过驱动电压控制，我们定义_跨导_来表示电压转换电流的能力。 3、λ为沟长调制效应系数，对于较长的沟道，λ值____较小___（较大、较小）。 4、源跟随器主要应用是起到___电压缓冲器___的作用。 5、共源共栅放大器结构的一个重要特性就是_输出阻抗_很高，因此可以做成___恒定电流源_。 6、 6、由于_尾电流源输出阻抗为有限值_或_电路不完全对称_等因素，共模输入电平的变化会引起差动输出的改变。 7、理想情况下，_电流镜_结构可以精确地复制电流而不受工艺和温度的影响，实际应用中，为了抑制沟长调制效应带来的误差，可以进一步将其改进为__共源共栅电流镜__结构。 8、为方便求解，在一定条件下可用___极点—结点关联_法估算系统的极点频率。 9、与差动对结合使用的有源电流镜结构如下图所示，电路的输入电容Cin为__ CF（1－A） __。 10、λ为沟长调制效应系数，λ值与沟道长度成___反比__（正比、反比）。 二．名词解释（每题3分，共15分） 11、1、阱 解：在CMOS工艺中，PMOS管与NMOS管必须做在同一衬底上，其中某一类器件要做在一个“局部衬底”上，这块与衬底掺杂类型相反的“局部衬底”叫做阱。 2、亚阈值导电效应 解：实际上，VGS=VTH时，一个“弱”的反型层仍然存在，并有一些源漏电流，甚至当VGS 集成电路技术十年发展报告【精编版】 集成电路技术十年发展2012-11-27 17:06:17 清华大学教授、微电子学研究所所长魏少军 一、总体情况 集成电路产业是关系国民经济和社会发展全局的基础性、先导性和战略性产业，是电子信息产业的核心，是关系到国家经济社会安全、国防建设极其重要的基础产业。集成电路产业的竞争力已经成为衡量国家间经济和信息产业可持续发展水平的重要标志，是世界各先进技术国抢占经济科技制高点、提升综合国力的重要领域。 新世纪以来，我国的集成电路科技与产业在国务院国发2000（18号）文件和各级地方政府的持续支持下，获得了长足进步，取得了一系列重要成果： （一）集成电路产业链格局日渐完善 中国集成电路产业结构逐步由小而全的综合制造模式逐步走向设计、制造、封装测试三业并举，各自相对独立发展的格局。目前，中国集成电路产业已经形成了集成电路设计、芯片制造、封装测试及支撑配套业共同发展的较为完善的产业链格局。 （二）集成电路设计产业群聚效应日益凸现 以上海为中心的长江三角洲地区、以北京为中心的环渤海地区以及以深圳为中心的珠江三角洲地区已经成为国内集成电路产业集中分布的区域。全国集成电路设计、制造和封装产业90%以上的销售收入集中于以上三个地区。其中，包括上海、江苏和浙江的长江三角洲地区是国内最主要的集成电路制造基地，在国内集成电路产业中占有重要地位 （三）集成电路设计技术水平显著提高 国内集成电路设计企业的技术开发实力也有显著的提高，已经取得多项掌握核心技术的研发成果。2000年以来，“申威”高性能CPU、“龙芯”和“众志”桌面计算机用CPU、苏州国芯C*Core和杭州中天CK-Core嵌入式CPUIP核、智能卡集成电路芯片、第二代居民身份证专用芯片、自主高清电视（HDTV）标准和自主音视频标准AVS芯片、华为网络通讯交换装备核心系统芯片、大唐电信COMIPTM和展讯移动通信终端SoC、超大规模集成电路制造工艺、智能卡芯片专用工艺及高压特色工艺等技术和产品都取得了重要成果，大部分成果取得了产品化和产业化的重大进展，并获得国家科技进步奖励。 （四）人才培养和引进开始显现成果 集成电路是知识密集型的高技术产业，其持续、快速、健康的发展需要大量高水平的人才。但是，人才匮乏，人员流失严重却一直是困扰我国集成电路科技和产业发展的主要问题之一。为扭转这一局面，加大集成电路专业人才的培养力度，2003年国务院科教领导小组批准实施国家科技重大专项——集成电路与软件重大专项，并实施了“国家集成电路人才培养基地”计划。随后教育部、科技部批准建设国家集成电路人才培养基地。 二、集成电路设计 集成电路设计业是包括中国在内的全球整个集成电路产业中最为活跃的部分。集成电路设计企业在新兴产品的开发上扮演着关键作用。在中央处理器（CPU）、数字信号处理器（DSP）、半导体存储器、可编程逻辑阵列（FPGA）、专用集成电路（ASIC）和系统芯片（SoC）等主流产品领域，都可以发现集成电路设计企业的身影。在过去的十年间，我国集成电路设计业在 电科《集成电路原理》期末考试试卷 一、填空题 1.（1分） 年，第一次观测到了具有放大作用的晶体管。 2 ． （ 2 分 ） 摩 尔 定 律 是 指 。 3. 集 成 电 路 按 工 作 原 理 来 分 可 分 为 、 、 。 4.（4分）光刻的工艺过程有底膜处理、涂胶、前烘、 、 、 、 和去胶。 5. （ 4 分 ） MOSFET 可 以 分 为 、 、 、 四种基本类型。 6.（3分）影响MOSFET 阈值电压的因素有： 、 以及 。 7.（2分）在CMOS 反相器中，V in ，V out 分别作为PMOS 和NMOS 的 和 ； 作为PMOS 的源极和体端， 作为NMOS 的源极和体端。 8．（2分）CMOS 逻辑电路的功耗可以分为 和 。 9.（3分）下图的传输门阵列中5DD V V =,各管的阈值电压1T V V =，电路中各节点的初始电压为0，如果不考虑衬偏效应，则各输出节点的输出电压Y 1= V ，Y 2= V ，Y 3= V 。 DD 1 3 2 10.（6分）写出下列电路输出信号的逻辑表达式：Y 1= ；Y 2= ；Y 3= 。 A B Y 1 A B 2 3 二、画图题：（共12分） =+的电路图，要求使用的1．（6分）画出由静态CMOS电路实现逻辑关系Y ABD CD MOS管最少。 2.（6分）用动态电路级联实现逻辑功能Y ABC =,画出其相应的电路图。 三、简答题：（每小题5分，共20分） 1.简单说明n阱CMOS的制作工艺流程，n阱的作用是什么？ 2.场区氧化的作用是什么，采用LOCOS工艺有什么缺点，更好的隔离方法是什么？ 第8讲立体几何计算（几何体的表面积与体积） 一．基础知识回顾 1．多面体的表面积：(1)设直棱柱高为h ，底面多边形的周长为c ，则S 直棱柱侧＝______. (2)设正n 棱锥底面边长为a ，底面周长为c ，斜高为h ′，则S 正棱锥侧＝____________ (3)设正n 棱台下底面边长为a ，周长为c ，上底面边长为a ′，周长为c ′，斜高为h ′，则 S 正棱台侧＝__________（4）设圆柱的母线长为l ，底面圆的半径为r,则S 圆柱侧= （5）设圆锥的母线长为l ，底面圆的半径为r,则S 圆锥侧= （6）设圆台的母线长为l ，上底面圆的半径为r 1, 下底面圆半径为r 2 则S 圆台侧= (4)设球的半径为R ，则S 球＝____________. 2．几何体的体积公式(1)柱体的体积V 柱体＝______(其中S 为柱体的底面面积，h 为高)． 特别地，底面半径是r ，高是h 的圆柱体的体积V 圆柱＝πr 2h. (2)锥体的体积V 锥体＝________(其中S 为锥体的底面面积，h 为高)． 特别地，底面半径是r ，高是h 的圆锥的体积V 圆锥＝13 πr 2h. (3)台体的体积V 台体＝______________(其中S ′，S 分别是台体上、下底面的面积，h 为高)． 特别地，上、下底面的半径分别是r ′、r ，高是h 的圆台的体积V 圆台＝13 πh(r 2＋rr ′＋r ′2)． (4)球的体积V 球＝__________(其中R 为球的半径)． 二．典例精析 探究点一：空间中的平行与体积计算 例1：如图，直三棱柱ABC －A 1B 1C 1中，D ，E 分别是AB ，BB 1的 中点． (1)证明：BC 1∥平面A 1CD ； (2)设AA 1＝AC ＝CB ＝2，AB ＝22，求三棱锥C －A 1DE 的体积． 变式迁移1：如图四棱柱ABCD －A 1B 1C 1D 1的底面ABCD 是正方形，O 是底面中心，A 1O ⊥底面ABCD ，AB ＝AA 1＝ 2. (1)证明：平面A 1BD ∥平面CD 1B 1； (2)求三棱柱ABD －A 1B 1D 1的体积． - 第一章 1．按规模划分，集成电路的发展已经经历了哪几代它的发展遵循了一条业界著名的定律，请说出是什么定律 晶体管-分立元件-SSI-MSI-LSI-VLSI-ULSI-GSI-SOC。MOORE定律 2．什么是无生产线集成电路设计列出无生产线集成电路设计的特点和环境。 拥有设计人才和技术，但不拥有生产线。特点：电路设计，工艺制造，封装分立运行。 环境：IC产业生产能力剩余，人们需要更多的功能芯片设计 3．多项目晶圆（MPW）技术的特点是什么对发展集成电路设计有什么意义MPW：把几到几十种工艺上兼容的芯片拼装到一个宏芯片上，然后以步行的方式排列到一到多个晶圆上。意义：降低成本。 4．集成电路设计需要哪四个方面的知识 [ 系统，电路，工具，工艺方面的知识 第二章 1．为什么硅材料在集成电路技术中起着举足轻重的作用 原材料来源丰富，技术成熟，硅基产品价格低廉 2．GaAs和InP材料各有哪些特点P10,11 3．怎样的条件下金属与半导体形成欧姆接触怎样的条件下金属与半导体形成肖特基接触 接触区半导体重掺杂可实现欧姆接触，金属与掺杂半导体接触形成肖特基接触 ` 4．说出多晶硅在CMOS工艺中的作用。P13 5．列出你知道的异质半导体材料系统。 GaAs/AlGaAs, InP/ InGaAs, Si/SiGe, 6．SOI材料是怎样形成的，有什么特点 SOI绝缘体上硅，可以通过氧隔离或者晶片粘结技术完成。特点：电极与衬底之间寄生电容大大减少，器件速度更快，功率更低 7. 肖特基接触和欧姆型接触各有什么特点 肖特基接触：阻挡层具有类似PN结的伏安特性。欧姆型接触：载流子可以容易地利用量子遂穿效应相应自由传输。 8. 简述双极型晶体管和MOS晶体管的工作原理。P19,21 ！ 第三章 1．写出晶体外延的意义，列出三种外延生长方法，并比较各自的优缺点。 意义：用同质材料形成具有不同掺杂种类及浓度而具有不同性能的晶体层。外延方法:液态生长，气相外延生长，金属有机物气相外延生长 2．写出掩膜在IC制造过程中的作用，比较整版掩膜和单片掩膜的区别，列举三种掩膜的制造方法。P28,29集成电路技术十年发展报告【精编版】
《集成电路设计原理》试卷及答案
第8讲立体几何计算(几何体的表面积与体积)
集成电路设计答案-王志功版
相关主题
文本预览