FDP FPGA芯片的设计实现

研究了新型的FDP FPGA电路结构及其设计实现.新颖的基于3输入查找表的可编程单元结构,与传统的基于4输入查找表相比,可以提高约11%的逻辑利用率;独特的层次化的分段可编程互联结构以及高效的开关盒设计,使得不同的互联资源可以快速直接相连,大大提高了可编程布线资源效率.FDP芯片包括1600个可编程逻辑单元、160个可用IO、内嵌16k双开块RAM,采用SMIC 0.18μm CMOS工艺全定制方法设计并流片,其裸芯片面积为6.104mm×6.620mm.最终芯片软硬件测试结果表明:芯片各种可编程资源可以高效地配合其软件正确实现用户电路功能.     

适用于VLSI设计的LVV数据模型及其数据库管理系统

本文分析了VLSI设计中的数据类型和相互关系,提出了适用于VLSI设计的LVV数据模型,它包含对象、版本、视图和文档四个基本概念,支持面向对象的数据操作,描述设计对象的层次结构和设计衍变过程,且根据模型的语义性可进行数据完整性及描述等价性的控制.LVV系统是建立在LVV模型基础上的数据库管理系统,除上述数据模型所提供的特点外,还具有统一的用户界面和数据共享性好等特点.     

一种温湿度测控电路芯片的研制

提出了一种运用混合信号的温湿度测量控制电路的设计方案。通过温湿度传感器的电阻变化来检测温湿度的变化,运用RC振荡原理,把传感器的电阻值转换为频率信号,并使用一片ROM把频率信号映射为实际的温湿度,从而实现温湿度的测量。在芯片设计中,详细考虑了如何进行综合的优化设计。芯片的温度测量范围为-20～60°C,精度为±1°C;湿度测量范围为40%RH～90%RH,精度为±10%RH。芯片测试结果表明,该电路功能正确,性能良好,各项指标均达到预定目标。     

砷化镓半导体器件

一、引言锗、硅元素半导体在器件制造中已得到了很广泛的应用,在制造高频、大功率、高速开关晶体管方面也取得了非常可观的进展.为进一步改进晶体管的频率、功率、开关速度、使用温度等性能,以及扩展半导体器件的种类和应用,国外对新型半导体材料及其器件的探索相当重视.特别值得提出的是Ⅲ-V族化合物半导体及其器件.1952年Welker就已开始了Ⅲ-V族化合物半导体的研究,他指出这种化合物半导体有类似于锗、硅等Ⅳ族元素半导体的特性.十余年来,国外对这种半导体进行了许多研究工作,利用这种     

Voronoi图算法及其在混合电路的衬底耦合研究中的应用

提出了对版图进行划分的Ｖｏｒｏｎｏｉ图的算法：将Ｖｏｒｏｎｏｉ图进行变换,通过扫描技术,从下到上对每个点与交点进行处理,从而形成变换后的Ｖｏｒｏｎｏｉ图,最后将此图转换为Ｖｏｒｏｎｏｉ图．在计算中,针对集成电路的物理特性,改进了阱区附近的Ｖ图的生成以及多个水平位置点和兼并问题．算法时间复杂度为Ｏ（ｎｌｏｇｎ）,空间复杂度为Ｏ（ｎ）．     

基于改进的Voronoi图划分的边界元衬底耦合参数提取技术

提出了一种快速而准确的数模混合集成电路衬底耦合参数提取方法。采用边界元法求解衬底耦合电阻,与有限差分法相比,计算速度提高了一个数量级以上,且可以保持精度,结合改进的Ｖｏｒｏｎｏｉ图来划分版图,生成的衬底ＲＣ网络数目远小于同样采用Ｖｏｒｏｎｏｉ图的文献「４」,而且解决了文献「４」中由于解析公式计算衬底电阻导致精度不高的问题。     

数模混合电路衬底耦合模型研究

提出了数模混合集成电路衬底耦合噪声的一种建模方案将集成电路芯片的衬底划分为多个Voronoi图,计算各区域的R、C值,在将衬底RC网络映射到原电路网表之后,对新网表进行SPICE模拟,分析数模混合集成电路中的衬底噪声.用此模型模拟了两个数模混合集成电路的衬底耦合噪声,指出了在模拟电路关键器件周围加保护环是减少衬底耦合噪声的一种有效途径.     

FDP FPGA芯片的设计实现

研究了新型的FDP FPGA电路结构及其设计实现.新颖的基于3输入查找表的可编程单元结构,与传统的基于4输入查找表相比,可以提高约11%的逻辑利用率;独特的层次化的分段可编程互联结构以及高效的开关盒设计,使得不同的互联资源可以快速直接相连,大大提高了可编程布线资源效率.FDP芯片包括1600个可编程逻辑单元、160个可用IO、内嵌16k双开块RAM,采用SMIC 0.18μm CMOS工艺全定制方法设计并流片,其裸芯片面积为6.104mm×6.620mm.最终芯片软硬件测试结果表明:芯片各种可编程资源可以高效地配合其软件正确实现用户电路功能.     

MUX-buffer开关互连结构的FPGA芯片I/O互连设计

硬件结构及电子设计的质量是决定FPGA性能的两个重要因素。针对这两个方面,提出了一种通用的FP-GA芯片I/O互连结构,利用"回线"的终端互补原理对各种互连线的悬空终端进行连接。根据所提出的I/O互连结构的特点,在较少编程点的前提下,减少传输管级联个数,对多路选择器和缓冲器进行优化,提出了一种节省芯片面积且速度较快的基于MUX-Buffer结构的布线开关。该结构已在FPGA芯片中实现,对I/O互连的仿真及测试结果表明,所提出的结构及电路实现具有很好的延时可预测性,与常规MUX结构相比,面积-延时乘积降低了10%左右。     

基于节省电路开销的湿度测控电路的设计

提出了一种运用混合信号的湿度测控电路的设计方案。湿度的变化是通过湿度传感器来侦测的，运用RC振荡原理把传感器的电阻值转换为频率的信号，并使用一片ROM与温度的补偿把此频率信号映射为实际的湿度，从而实现湿度的测量。根据所测量的湿度，设置最大最小值，进而控制外设来实现控制功能。电路设计避开了湿度传感器定标后的计算方法，从而大大节省了硬件开销。其中湿度测量范围为50%RH～90%RH，精度为±10%RH。此电路通过了XC4010系列的FPGA功能验证，精度达到上述指标。