第2版前言

集成電路自從產生以來，集成度一直按照“摩爾定律”不斷提高。集成電路（Integrated Circuit,IC）作為當今信息時代的核心技術產品，一直是電子信息技術的核心與“真正”的硬件，其發展水平在一定程度上反映了一個國家綜合的國力。

隨著CMOS集成電路的集成規模逐步增大，對電子設計自動化（Electronic Design Automation,EDA）工具的依賴變得更加嚴重。在電路仿真、綜合、版圖設計和寄生參數提取等各個環節中，EDA工具都具有非常重要的地位；同時，在集成電路知識產權紛爭中，通過反向分析來進行權利認定也變得日益重要，因此在第2版中增加了關于反向分析EDA技術的內容。本書依據CMOS模擬集成電路和數字集成電路設計、驗證與芯片反向分析的基本流程，結合具體實例，系統地介紹了模擬集成電路設計及仿真工具Cadence Spectre、版圖設計工具Cadence Virtuoso、物理驗證工具Mentor Calibre,以及數字仿真設計工具Modelsim、邏輯綜合工具Design Compiler、數字后端版圖工具IC Compiler和Encounter共七大類EDA工具，以供集成電路相關專業的師生以及集成電路工程技術人員使用。

本書分四個部分共9章內容介紹了目前廣泛應用的CMOS集成電路設計與反向分析EDA工具。

第1部分：CMOS集成電路EDA技術概述，包括第1章。主要介紹CMOS集成電路EDA技術的基本概況，包括發展歷史、特點、現狀以及未來趨勢，使讀者對該領域有一個概括性的了解。同時分步驟介紹了CMOS模擬集成電路和數字集成電路的基本設計流程，并依據該流程分類討論了目前主流的EDA設計工具。

第2部分：CMOS模擬集成電路設計EDA技術，包括第2～4章。第2章首先對Cadence Spectre仿真環境進行了總體說明，包括Spectre軟件的基本介紹和特點，以及Spectre的仿真設計方法、與其他EDA軟件的連接。之后介紹了Spectre啟動的配置和幾個主要窗口，包括主窗口、設計庫管理窗口、電路圖編輯器窗口、模擬設計環境窗口、波形顯示窗口和波形計算器，以及analogLib庫中的基本器件和激勵源，作為讀者學習Spectre的知識儲備。最后以一個低壓差線性穩壓器實例來闡述Cadence Spectre的基本設計方法。第3章主要介紹模擬版圖設計工具Cadence Virtuoso的主要界面和操作，并配合兩級密勒補償運算放大器的設計實例進行討論。第4章在電路和版圖設計的基礎上，詳細討論了模擬版圖驗證和提取工具Mentor Calibre的主要界面和操作，最后在兩級密勒補償運算放大器的版圖基礎上進行了基本的操作說明。

第3部分：CMOS數字集成電路設計EDA技術，包括第5～8章。第5章首先對數字集成電路設計進行概述，包括一些基本語法和規范，并舉例說明組合邏輯電路和時序邏輯電路。之后以交通燈為設計實例對仿真工具Modelsim進行了總體說明，從Modelsim的應用特點到基本使用方法，再延伸到一些高級用法，不僅囊括了建立工程、建立仿真環境、啟動仿真、觀測仿真結果等基本內容，還包含了使用過程中的一些小技巧。第6章主要對數字邏輯綜合及綜合工具Design Compiler進行了詳細說明，包括邏輯的定義、發展簡介和邏輯綜合的流程。之后介紹了綜合工具Design Compiler的功能、使用模式及DC-Tcl腳本語言。同時討論了使用綜合工具Design Compiler進行綜合、靜態時序分析及時序約束的基本方法。再以第5章中的交通燈設計為例，闡述了使用Design Compiler進行綜合的基本流程。第7章圍繞IC Compiler對數字后端設計的各個流程進行介紹，從數據的準備階段開始，到數據輸出為止，著重介紹了后端數據準備與設置、布局、時鐘樹綜合及布線等步驟。第8章重點介紹了數字電路物理層設計工具Encounter，包括Encounter設計相關的基本概念和方法，之后通過一個設計實例討論了使用Encounter進行物理設計的基本流程。

第4部分：集成電路反向分析EDA技術，包括第9章。內容涵蓋基本元器件的識別，模擬和數字單元電路的網表提取，數據的導入與導出及電路的層次化分析整理等多個重要的環節。

本書具有很好的工程應用性。本書由北方工業大學微電子系教授戴瀾主持編寫，北方工業大學張曉波高級實驗師、廈門理工學院陳鋮穎博士、中國科學院微電子研究所王雷博士、中國科學院自動化研究所蔣銀坪助理研究員、郭陽博士，北京華大九天科技股份有限公司梁曼工程師一同參與完成。其中戴瀾完成了第5章的編寫，張曉波完成了第1、2、9章的編寫，陳鋮穎完成了第3、4、8章的編寫，蔣銀坪和郭陽完成了第6章的編寫，王雷和梁曼完成了第7章的編寫。

由于本書涉及的知識面較廣，時間和編著者水平有限，書中難免存在不足和局限，懇請讀者批評指正。

編者

2022年2月