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書籍詳細

  集積回路設計入門

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國枝博昭 東工大教授 工博 著

発行年月日:1996/07/25 , 判 型: A5,  ページ数:260頁

ISBN:978-4-339-00660-5,  定 価:3,024円 (本体2,800円+税)

本書は,従来の小規模な論理ブロックの回路構成を対象としたものではなく,集積回路のシステム設計と動作を学ぶ教科書である。特に各章末の演習問題を充実させ,懇切丁寧な解答を掲載している。

【目次】

1. 集積回路の基礎
1.1 集積回路の設計と製造
  1.1.1 集積回路の設計と製造
  1.1.2 集積回路の製造工程
  1.1.3 集積回路の設計法
1. 集積回路の基礎
1.1 集積回路の設計と製造
  1.1.1 集積回路の設計と製造
  1.1.2 集積回路の製造工程
  1.1.3 集積回路の設計法
1.2 集積回路の分類
  1.2.1 回路規模による分類
  1.2.2 製造方法による分類
  1.2.3 回路形式による分類
  1.2.4 設計方式から見た分類
1.3 MOS構造
  1.3.1 半導体
  1.3.2 MOSトランジスタ
  1.3.3 MOSトランジスタの回路記号
1.4 MOSプロセスとレイアウトパターン
  1.4.1 ホトレジスト加工
  1.4.2 CMOSプロセスとマスク
1.5 レイアウト図
1.6 学習する上での注意
  1.6.1 MOSトランジスタの表し方
  1.6.2 回路の表し方
  1.6.3 論理電圧

2. 集積回路の基本素子
2.1 モノリシック抵抗
  2.1.1 抵抗体と抵抗
  2.1.2 拡散抵抗
  2.1.3 シート抵抗
2.2 モノリシック容量
  2.2.1 MOS容量
  2.2.2 pn接合容量
2.3 MOSトランジスタ
  2.3.1 MOSトランジスタの直流動作
  2.3.2 MOSトランジスタの等価回路
  2.3.3 スイッチ動作
  2.3.4 MOSトランジスタのまとめ
2.4 論理の転送
  2.4.1 集積回路における論理動作
  2.4.2 論理転送のためのトランジスタ動作
  2.4.3 論理転送のRC等価回路
  2.4.4 正確な論理転送時間の計算
  2.4.5 nMOS伝送ゲートとpMOS伝送ゲート
  2.4.6 CMOS伝送ゲート

3. 回路設計
3.1 論理ゲートの評価基準
  3.1.1 ゲートの論理動作と入出力特性
  3.1.2 ゲート回路の多段接続
  3.1.3 論理しきい値電圧と雑音余裕度
3.2 CMOSインバータ回路
  3.2.1 基本動作
  3.2.2 入出力直流特性
  3.2.3 スイッチング特性
  3.2.4 消費電力
  3.2.5 インバータ特性のまとめ
3.3 NANDゲートとNORゲート
  3.3.1 NANDゲート
  3.3.2 NORゲート
  3.3.3 トランジスタの直並列接続と駆動能力
3.4 スタティック論理回路
  3.4.1 相補形論理回路
  3.4.2 擬似nMOS論理回路
3.5 ダイナミック論理回路
  3.5.1 プリチャージ論理回路
  3.5.2 ドミノ論理回路

4. 論理設計
4.1 集積回路における論理設計
  4.1.1 ゲート論理設計とトランジスタ論理設計
  4.1.2 階層設計と構造設計
  4.1.3 データパスと制御論理回路の設計
4.2 加算器の構成
  4.2.1 1ビット全加算器の機能
  4.2.2 1ビット全加算器の論理関数
4.3 算術論理演算ユニットALUの構成
  4.3.1 加算の機能
  4.3.2 減算の機能
  4.3.3 論理演算の機能
  4.3.4 ALUのPブロック
  4.3.5 ALUのGブロック
  4.3.6 マンチェスタキャリーチェーンと部分和の生成
4.4 メモリ機能とレジスタ
  4.4.1 スタティックなメモリ機能
  4.4.2 ダイナミックなメモリ機能
4.5 データパスの設計
  4.5.1 レジスタとデータパス
  4.5.2 2相クロック方式のデータパス
  4.5.3 2相プリチャージを含むデータパス
4.6 PLA/ROM
  4.6.1 PLA回路
  4.6.2 PLAの接続表
  4.6.3 ROM
4.7 PLAの設計法
  4.7.1 カルノー図による論理関数の簡単化
  4.7.2 PLAの入力部/出力部の包含関係
  4.7.3 PLAの入力部の拡大
  4.7.4 PLAの出力部の縮小
4.8 制限論理回路の設計

5. レイアウト設計
5.1 レイアウト設計の種類
  5.1.1 論理ゲートのマスクパターン設計
  5.1.2 論理ブロックのレイアウト設計
  5.1.3 チップのレイアウト設計
5.2 パターン設計規則
5.3 論理ゲートのレイアウトパターンの作成
5.4 ゲートアレーとレイアウト設計
  5.4.1 ゲートアレーの構造
  5.4.2 スタンダードセル方式との違い
  5.4.3 ゲートアレーのレイアウト
5.5 配置アルゴリズム
  5.5.1 反復改良法の概略
  5.5.2 左配線ネットと右配線ネット
  5.5.3 右交換の貫通ネット増加量
  5.5.4 左交換の貫通ネット増加量
  5.5.5 論理セルのペア交換
5.6 チャネル配線アルゴリズム
  5.6.1 制限条件付きのチャネル配線
  5.6.2 水平トラック割当てのアルゴリズム
  5.6.3 できるかぎり左詰めアルゴリズムの最適性
  5.6.4 水平トラック割当ての垂直制限条件
  5.6.5 チャネル配線とグラフ理論

6. 故障診断と検査
6.1 論理故障と故障モデル
6.2 故障関数と故障差関数
  6.2.1 故障関数
  6.2.2 故障差関数
6.3 故障検出と診断の違い
  6.3.1 故障検出
  6.3.2 故障診断
6.4 故障検出パターン導出法
  6.4.1 0縮退故障検出パターンの条件
  6.4.2 1縮退故障検出パターンの条件
  6.4.3 故障関数の導出例
6.5 検査パターンを導くDアルゴリズム
6.6 すべての故障を検出する検査パターンの組合せ
  6.6.1 活性経路
  6.6.2 最少の検査パターン

章末問題の解答
索引

【おすすめ本】

【レビュー】

集積回路設計を研究・学習しようとしている電子工学系の学生が入門書として読むのに最適な書籍と思われる。設計アルゴリズムに関しても触れられており,非常に有用な内容が豊富に含まれている書籍だと思われる。
この書籍はこれからもどんどん内容が更新されて集積回路を学ぼうとする学生の最適な入門書で有り続けて欲しいと思う。
(電子工学専攻学生 様)

在庫は時期によりまして変動することがございますので、ご了承ください。