通用集成电路和专用集成电路

实验一 EDA软件实验

实验性质：验证性 实验级别：必做 开课单位：信息与通信工程学院通信工程系 学时：4学时 一、实验目的：

1、了解Xilinx ISE 6.2软件的功能。

2、掌握Xilinx ISE 6.2的VHDL输入方法。

3、掌握Xilinx ISE 6.2的原理图文件输入和元件库的调用方法。 4、掌握Xilinx ISE 6.2软件元件的生成方法和调用方法。 5、掌握Xilinx ISE 6.2编译、功能仿真和时序仿真。

6、掌握Xilinx ISE 6.2原理图设计、管脚分配、综合与实现、数据流下载方法。 7、了解所编电路器件资源的消耗情况。 二、实验器材：

计算机、Quartus II软件或xilinx ISE 三、实验内容：

1、 本实验以三线八线译码器（LS74138）为例，在Xilinx ISE 6.2软件平台上完成设计电路的VHDL

文本输入、语法检查、编译、仿真、管脚分配和编程下载等操作。下载芯片选择Xilinx公司的CoolRunner II系列XC2C256-7PQ208作为目标仿真芯片。

2、 用1中所设计的的三线八线译码器

《专用集成电路设计基础》电路设计实验

实验1——简单状态机实验 （循环彩灯控制电路）

1、 电路功能

设计一套循环彩灯控制电路，要求：

（1） 共有16个彩色灯组，每只彩灯用一个控制信号控制器点亮和关闭（“1”——点

亮；“0”——关闭）； 注：彩灯排放顺序

D E F 0 1 2 C 3 B 4 A 9 8 7 6 6

（2） 彩灯闪烁频率可以通过编程进行控制； （3） 彩灯闪烁顺序及图案可以进行修改。 2、 电路设计

采用Verilog HDL硬件描述语言进行，用ModelSim EDA软件进行仿真。

（1） 彩灯控制电路设计：

//***** ASIC Exercise - 1 ***** //*** Counter + Decoder ***

//*** can be used to control colour lamps *** //*** colour lamps arrangement *** //**********

各种集成电路的代换

集成电路代换

集成块代换

各种集成电路的代换

BA2165 BA328 BA3308 BA3910 BA4220 BA422O BA4260 BA4260 BA4558 BA536 BA5402 BA6124 BA6137 BA6209 BA6238 BA6654 BH3856FS BH3856S BR24C04F-E 2 SMD BT9151-3 BU2741 BU2744 BU3856S CA1190 CA1310 CA1458 CA3045 CA3046 CA3065 CA3068 CA3080 CA3086 CA3089 CA3189 CA324 CA324 CA339 CA4000 CA555 CA741 CA741

KA287,LB1433 LA3161 KA22241 BA3918 HA12413 HA12413,KA2242, KA42243 KA22247,LA1260 KA2247 RC4558,CA1458 BA5402 BA536 KA2284,AN6884, LB1403 KA2285,KB1423 I281P KA8305 DBL1016 BU3856FS BU3856 CAR24WC08JI UM915

通信信号处理与专用集成电路研究团队之

团队研究方向：无线与移动信息网络

研究内容：

一、基于“动态余数基”的数字信号处理方法研究

在未来的集成电路设计中，大规模的并行处理技术将取代传统的串行处理方式，以满足对集成电路处理能力和处理速度日益提高的要求。DSP算法的并行处理有两个研究领域：一是通过增加处理单元的数量并辅以相关调度机制实现高速大容量的计算和处理，例如以两个解码器并行工作可以使解码速度提高一倍；另一种方法是采用并行数值表征系统代替传统的数值表征系统，从算法前端入手解决VLSI的速度、功耗和面积问题。前者通过增加相同的处理单元并辅以相关的调度机制实现高速大容量的计算和处理功能，这种方法在商用计算机系统中已经取得了巨大成功，但并未改善处理单元的能力、速度和功耗，仅以规模的代换取性能的提升，依然会成为复杂系统和高速信号处理系统的瓶颈之一；后者的出发点则不同，它利用数值表征系统的并行性在算法的最前端考虑DSP系统的并行实现，“余数系统”（Residue Number System, RNS）就是一个并行数值表征系统。

基于“余数系统”的VLSI系统具有以下两个主要特点：I.高速。在传统的利用VLSI技术实现的数值计算过程中，进位位的“传

4#210宿舍 集体版总结

引言

第一只晶体管 ?第一只晶体管, AT&T Bell Lab, 1947 ?第一片单晶锗, 1952

?第一片单晶硅, 1954 (25mm，1英寸) ?第一只集成电路（IC）, TI, 1958 ?第一只IC商品, Fairchild, 1961

摩尔定律晶体管最小尺寸的极限 ?价格保持不变的情况下晶体管数每12月翻一番，1980s后下降为每18月翻一番；

?最小特征尺寸每3年减小70%

?价格每2年下降50%；

IC的极限

?硅原子直径: 2.35 ?；

?形成一个器件至少需要20个原子；

?估计晶体管最小尺寸极限大约为50 ?或0.005um，或5nm。

电子级多晶硅的纯度

一般要求含si>99.9999以上，提高纯度达到

99.9999999—99.999999999%（9-11个9）。其导电性介于10-4-1010

? /cm。电子级高纯多晶硅以9N以上为宜。

1980s以前半导体行业的模式

1980s以前：大多数半导体公司自己设计、制造和测试IC芯片，如 Intel，IBM

1990s以后半导体行业的模式

F&F模式，即Foundry(代工)+Fabless(无生产线芯片设计),

什么是Foundry

鹏运发科技有限公司 收音机用集成电路

序号 产品型号 功能与用途 封装形式 境外同类产品

1 YD1000 DTS用AM/FM单片立体声收音机电路 TSSOP24 DTS是数字化影院系统

2 YD1191 AM/FM单片收音机电路 SOP28 CXA1191

3 YD1600 AM单片收音机电路 SIP9 LA1600

4 YD1619 AM/FM单片收音机电路 SOP28/SDIP30 CXA1619

5 YD1800 AM/FM单片收音机电路 SDIP22 LA1800

6 YD2003 AM/FM单片收音机电路 DIP16 TA2003

7 YD2111 AM/FM单片立体收音机电路 SDIP24/SSOP24 TA2111

8 YD2149 DTS用AM/FM单片立体声收音机电路 SDIP24/SSOP24 TA2149

9 YD7088 FM自动搜索单片收音机电路 SOP16 TDA7088T

10 YD72130 AM/FM频率锁相环 SDIP24 LC72130

11 YD72131 AM/FM频率锁相环 SDIP22 LC72131

12 YD7343 FM立体声解调电路 SIP9 TA7343

13 YD7640 AM/FM单片收音机电路 DIP16

集成电路不仅在工、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。在当今信息化的社会中,集成电路已成为各行各业实现信息化、智能化的基础。无论是在军事还是民用上,它已起着不可替代的作用。

集成电路产业发展

The development of the integrated circuit industry

摘要：目前我国的集成电路产业取得了一定的成绩，产业化规模急剧扩大，技术水平和整体素质不断提高，当前正处于规模最大、时间持续最长的高速成长期，但是不管是与国内经济发展新形势的需要，还是与西方发达国家的先进技术比较，都还有一定差距。如何紧紧抓住国家提供的宝贵机遇，迎接各种风险和挑战，又好又快地推进集成电路产业向前发展，这些问题和困难都需要我们采取有效的对策，在今后的发展中加以解决。集成电路不仅在工、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。在当

74HC/LS/HCT/F系列芯片的区别

1、 LS是低功耗肖特基，HC是高速COMS。LS的速度比HC略快。HCT输入输出与LS兼容，但是功耗低；F是高速肖特基电路； 2、 LS是TTL电平，HC是COMS电平。

3、 LS输入开路为高电平，HC输入不允许开路， hc 一般都要求有上下拉电阻来确定输入端无效时的电平。LS 却没有这个要求 4、 LS输出下拉强上拉弱，HC上拉下拉相同。

5、 工作电压不同，LS只能用5V，而HC一般为2V到6V；

6、电平不同。LS是TTL电平，其低电平和高电平分别为0.8和V2.4，而CMOS在工作电压为5V时分别为0.3V和3.6V，所以CMOS可以驱动TTL，但反过来是不行的

7、 驱动能力不同，LS一般高电平的驱动能力为5mA，低电平为20mA；而CMOS的高低电平均为5mA； 8、 CMOS器件抗静电能力差，易发生栓锁问题，所以CMOS的输入脚不能直接接电源。 74系列集成电路大致可分为6大类： . 74××（标准型）； .74LS××（低功耗肖特基）； .74S××（肖特基）；

.74ALS××（先进低功耗肖特基）； .74AS××（先进肖特基）； .74F××（高速）。

近年来还出现了高速CMO

常用集成电路功能简介

型号 功能简述

1710 视频信号处理集成电路 2274 延迟集成电路

型号 功能简述

型号 功能简述

IAP722 调频高放、混频集成电路 QBE 供电集成电路

IFC380HC 图像中频放大集成电路 QS7785 环绕声解码集成电路

QTT533 电源复位稳压集成电路 RC4558DQ 枕形校正集成电路

2800 红外遥控信号接收集成电路 IN065 二本振压控振荡集成电路 4094 移位寄存串入、并出集成电IN706 数字混响延时集成电路 路

4260 动态随机存储集成电路 4464 存储集成电路 4558 双运算放大集成电路 5101 天线开关集成电路 15105 充电控制集成电路 15551 管理卡升压集成电路 31085 射频电源集成电路

IR2112 半桥式变换驱动集成电路 RCA4053 电子开关切换集成电路 IR2E01 发光二极管五位显示驱动RCDRS52 红外遥控传感集成电路 集成电路 集成电路

IR3N06 调频中频放大集成电路 IR3R15 音频前置放大集成电路

REF05/10 基准电源稳压集成电路 RF9118E6 功率放大集成电路 RFF 射频输出集成电路

RFIC17 功率放大900MH

CMOS集成电路简述

摘 要：随着控制、通信、人机交互和网络互联等新型电子信息技术的不断发展，传统工业设备融合了大量最新的电子信息技术，它们一起构成了庞大而复杂的系统派生出大量新兴的电子信息技术电子应用需求。近年来，集成电路设计技术、集成电路制造技术等飞速发展，对现代科学与技术的发展起到了巨大的推动和促进作用。本文简述了集成电路理论，以及CMOS相关知识。

关键词：CMOS 集成电路 一、集成电路发展

自从1958年诺贝尔物理学奖获得者―美国德州仪器公司工程师 Jack Kilby发明世界上第一块集成电路以来，集成电路一直在改变人们的生活。作为电子信息产品的核心部件，集成电路通常被誉为现代电子信息产品的“芯”脏。近年间，伴随着民用家电、PC和手机等电子信息产品的大规模普及，集成电路产业得到了飞速发展。具体来说，全球集成电路产业结构经历了3次较为重大的变革。

1、首次变革：以加工制造为主导。变革初期，集成电路设计与制造产业只作为企业的附属部门而存在，

集成电路产品是为企业本身的电子系统产品而服务。此时，企业中对集成电路没有专业分工，企业所需掌握的集成电路技术十分全面，不但生产晶体管、集成电路，就连生产所需的设备都自