家用电器多功能专用芯片的设计

论文摘要

经济的不断发展和人们生活水平的不断提高使得消费类电子产品得到了越来越广泛的应用,并逐渐深入到人们日常生活中,使人们的生活越来越丰富多彩,对人们的生活方式和购买习惯也产生了很大影响。目前消费类电子产品的功能更加完善,并向着低功耗、低成本、小体积的方向进化。通过对常用家用电器控制电路的研究与分析,并基于上述常用结构在实际中存在的诸多问题以及市场需求,作者设计了一款应用于家用电器特别是小家电中的多功能专用芯片。作者采用自顶向下的设计方法,对家用电器多功能专用芯片进行了设计。作者根据对常用家用电器控制结构的分析,指出了这种结构所存在的主要问题,并在此基础上完成了本论文功能架构的设计,然后用Verilog HDL硬件描述语言完成了系统的RTL描述。RTL级设计完成后,作者采用了Synopsys公司的VCS(Verilog Compile Simulator)工具对设计进行了动态仿真,仿真结果与功能要求进行比对,证明了设计的正确性。功能验证完成后,采用了Synopsys公司的DC(Design Compile)工具对设计进行了逻辑综合,详细讲述了逻辑综合的基本概念,编写了对设计进行面积和时序约束的综合运行脚本,并对生成的报告进行了分析,在综合时采用的工艺是基于TSMC0.13um CMOS工艺。逻辑综合完成之后,作者使用Synopsys公司的ICC(IC Compiler)工具进行了布局布线工作,文中涵盖了包括从布局规划到时钟树综合到布线成功各个具体步骤的实现原理、运行脚本及版图结果分析,完成了设计的布局布线工作,给出了布局布线后的版图。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 符号说明
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景与研究意义
• 1.2 集成电路产业概况
• 1.3 集成电路设计流程
• 1.4 论文的主要内容和结构安排
• 第二章 多功能专用芯片的总体设计
• 2.1 设计要求和性能指标
• 2.2 芯片整体结构设计
• 2.3 本章小结
• 第三章 系统的RTL代码实现及功能验证
• 3.1 VCS仿真工具简介
• 3.2 代码实现及功能验证
• 3.2.1 SPI模块
• 3.2.2 控制器模块
• 3.2.3 读地址产生模块
• 3.2.4 存储器模块
• 3.2.5 段译码模块
• 3.2.6 顶层模块
• 3.3 本章小结
• 第四章 逻辑综合
• 4.1 逻辑综合简介
• 4.2 多功能专用芯片的逻辑综合
• 4.2.1 综合环境建立
• 4.2.2 设计约束
• 4.2.2.1 时序约束
• 4.2.2.2 设计环境约束
• 4.2.2.3 面积约束
• 4.3 逻辑综合结果分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 布局布线
• 5.1 ICC简介
• 5.2 设计输入
• 5.2.1 Milkyway数据库
• 5.2.2 工艺文件
• 5.2.3 设计建立
• 5.3 布局
• 5.3.1 布局规划
• 5.3.2 电源规划
• 5.3.3 布局实现过程
• 5.4 时钟优化
• 5.5 布线
• 5.6 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表