超大规模集成电路第一次作业2016秋
计算机应用基础2作业一(同名20890)

计算机应用基础2作业一(同名20890)第一次作业一、单选题(40×1分)1、当前的计算机一般被认为是第四代计算机,它所采用的逻辑元件是______。
A:晶体管 B:集成电 C:电子管 D:大规模集成电路答案: D2、计算机可分为数字计算机、模拟计算机和混合计算机,这种分类的依据是计算机的______。
A:功能和价格 B:性能和规律 C:处理数据的方式 D:使用范围答案: C3、以下不属于电子数字计算机特点的是______。
A:运算快速 B:计算精度高 C:形状粗笨 D:通用性强答案: C4、利用计算机对指纹进行识别、对图像和声音进行处理属于的应用领域是____。
A:科学计算 B:自动控制 C:辅助设计 D:信息处理答案: D5、在计算机领域,未经处理的数据只是________ __。
A:基本素材 B:非数值数据 C:数值数据 D:处理后的数据答案: A6、组成计算机主机的主要是____。
A:运算器和控制器 B:中央处理器和主存储器 C:运算器和外设 D:运算器和存储器答案: B7、指令的操作码表示的是______。
A:做什么操作 B:停止操作 C:操作结果 D:操作地址答案: A8、下列4种软件中属于应用软件的是____。
A:财务管理系统 B:DOS C:Windows 98 D:Windows 2000答案: A9、在微型计算机的各种设备中,既用于输入又可用于输出的设备是____。
A:磁盘驱动器 B:键盘 C:鼠标 D:绘图仪答案: A10、绘图仪是计算机的输出图形的输出设备,同属于输出设备的还有______。
A:打印机和显示器 B:键盘和显示器 C:鼠标和显示器 D:扫描仪和打印机答案: A11、计算机的主频即计算机的时钟频率,较高的主频用吉赫来表示。
其英文缩略语为______。
A:MHz B:GHz C:GDP D:MIPS答案: B12、在计算机内部,数据加工、处理和传送的形式是____。
《超大规模集成电路设计》习题(含答案)

《超大规模集成电路设计》习题1.集成电路的发展过程经历了哪些发展阶段?划分集成电路的标准是什么?集成电路的发展过程:•小规模集成电路(Small Scale IC ,SSI)•中规模集成电路(Medium Scale IC ,MSI)•大规模集成电路(Large Scale IC ,LSI) •超大规模集成电路(Very Large Scale IC ,VLSI)•特大规模集成电路(Ultra Large Scale IC ,ULSI)•巨大规模集成电路(Gigantic Scale IC ,GSI )2.超大规模集成电路有哪些优点?1. 降低生产成本VLSI 减少了体积和重量等,可靠性成万倍提高,功耗成万倍减少.2.提高工作速度VLSI 内部连线很短,缩短了延迟时间.加工的技术越来越精细.电路工作速度的提高,主要是依靠减少尺寸获得. 3. 降低功耗芯片内部电路尺寸小,连线短,分布电容小,驱动电路所需的功率下降.4. 简化逻辑电路芯片内部电路受干扰小,电路可简化.5.优越的可靠性采用VLSI 后,元件数目和外部的接触点都大为减少,可靠性得到很大提高。
6.体积小重量轻7.缩短电子产品的设计和组装周期一片VLSI 组件可以代替大量的元器件,组装工作极大的节省,生产线被压缩,加快了生产速度.3.简述双阱CMOS 工艺制作CMOS 反相器的工艺流程过程。
4.在VLSI 设计中,对互连线的要求和可能的互连线材料是什么?5.在进行版图设计时为什么要制定版图设计规则?划分集成电路规模的标准数字集成电路类别MOS IC 双极IC 模拟集成电路SSI <102<100 <30 MSI 102~103100~500 30~100 LSI 103~105500~2000 100~300 VLSI 105~107>2000 >300 ULSI 107~109GSI >109在芯片尺寸尽可能小的前提下,使得即使存在工艺偏差也可以正确的制造出IC,尽可能地提高电路制备的成品率6.版图验证和检查主要包括哪些方面?u DRC(Design Rule Check):几何设计规则检查;对IC的版图做几何空间检查,保证能在特定的工艺条件下实现所设计的电路,并保证一定的成品率;u ERC(Electrical Rule Check):电学规则检查;检查电源(power)/地(ground)的短路,浮空的器件和浮空的连线等指定的电气特性;u LVS(Loyout versus Schematic):网表一致性检查;将版图提出的网表和原理图的网表进行比较,检查电路连接关系是否正确,MOS晶体管的长/宽尺寸是否匹配,电阻/电容值是否正确等;u LPE(Layout Parameter Extraction):版图寄生参数提取;从版图中提取晶体管的尺寸、结点的寄生电容、连线的寄生电阻等参数,并产生SPICE 格式的网表,用于后仿真验证;u POSTSIM:后仿真,检查版图寄生参数对设计的影响;提取实际版图参数、电阻、电容,生成带寄生量的器件级网表,进行开关级逻辑模拟或电路模拟,以验证设计出的电路功能的正确性和时序性能等,并产生测试向量。
第一次作业 计算机基础知识

计算机的通用性使其可以求解不同的算术和逻辑问题,这主要取决于计算机的____。
选择一项:a. 可编程性b. 高速运算c. 存储功能d. 指令系统反馈正确答案是:可编程性题目2在对软硬磁盘及其驱动器的叙述中有许多专用术语,而与其无关的是______。
选择一项:a. 密度b. 扇区c. 光标d. 磁道反馈正确答案是:光标题目3将十六进制数1ABH转换为十进制数是______。
选择一项:a. 272b. 427c. 273d. 112反馈正确答案是:427题目4下列设备中,属于输入设备的是______。
选择一项:a. 显示器b. 光笔c. 激光打印机d. 声音合成器反馈正确答案是:光笔题目5计算机的指令系统能实现的运算有______。
选择一项:a. 数值运算和非数值运算b. 算术运算和逻辑运算c. 算术运算和图象运算d. 图形运算和数值运算反馈正确答案是:算术运算和逻辑运算题目6计算机中,用于存放需要长期保存的程序和数据的装置是______。
选择一项:a. 运算器b. 内存储器c. 外存储器d. 高速缓存反馈正确答案是:外存储器题目7提出了计算机的程序存储原理的是冯•诺依曼,他奠定了计算机的基本结构和工作原理。
这一年是______。
选择一项:a. 1945年b. 1948年c. 1955年d. 1946年反馈正确答案是:1946年题目8下列存储器中,读写速度最快的是____。
选择一项:a. 光盘b. 硬盘c. 内存d. 软盘反馈正确答案是:内存题目9两个连续的字节表示一个汉字,这两个字节的最高位分别是______。
选择一项:a. 1,0b. 0,0c. 1,1d. 0,1反馈正确答案是:1,1题目10数据经过计算机的处理能够得到有用的______。
选择一项:a. 信息b. 声音c. 图形d. 图像反馈正确答案是:信息题目11计算机中,运算器的主要功能是完成____。
选择一项:a. 代数和逻辑运算b. 代数和四则运算c. 算术和四则运算d. 算术和逻辑运算反馈正确答案是:算术和逻辑运算题目12计算机的运算速度是计算机的主要性能指标之一。
超大规模集成电路答案

⎞ ⎟⎠
(1
+
λnVM
)
= 115×10−6 × 2× 0.63× (1.05 − 0.4 − 0.63 / 2)(1+ 0.06×1.05)
= 52 ×10−6 A
g = − k Vn DSATn + k Vp DSATp
ID
(VM
)(λn
−
λ p
)
= − 1 2 ×115×10−6 × 0.63 + 3× 30×10−6 ×1
A:Al1 导线平面电容:(0.1×103μm2) ×30aF/μm2=3pF Al1 导线边缘电容:2×(0.1×106μm) ×40aF/μm=8pF Al1 导线总电容:CW=11pF Al1 导线电阻:RW=0.075Ω/□×(0.1×106μm)/ (1μm)=7.5kΩ Al1 导线的 r 和 c 值:c=110aF/μm;r=0.075Ω/μm
由VD2 > VDSATn ,确定 M2 发生速度饱和,因此
ID
=
kn
⎛ ⎜⎝ (VGS 2
− VT 2 )VDSAT
2
− VDSAT 2
⎞ ⎟⎠
,
VGS 2
= VT 2
+
⎛ ⎜ ⎝
ID kn
2
+ VDSAT 2
VDSAT
⎞ ⎟ ⎠
,
VGS 2
=
0.94
+
⎛ ⎜⎝
பைடு நூலகம்
0.2 ×10−3 3× 8.9 ×10−5
( ) ID
=
kn 2
VGS 2 − VT 2
2 , VGS 2 = VT 2 +
2ID kn
第一次作业 计算机基础知识

第一次作业计算机基础知识题目1题干在计算机领域中,ASCII码和汉字编码,均为非数值型数据的编码,下列说法正确的是______。
选择一项:a. ASCII码和汉字编码均用一个字节表示b. ASCII码和汉字编码的功能是相同的c. ASCII码和汉字编码均用两个字节表示d. ASCII码为128个字符编码,汉字编码用来把汉字转换为二进制数正确答案是:ASCII码为128个字符编码,汉字编码用来把汉字转换为二进制数题目2题干能够将高级语言源程序加工为目标程序的系统软件是____。
选择一项:a. 编译程序b. 汇编程序c. 解释程序d. 编辑程序正确答案是:编译程序题目3题干对于信息,下列说法错误的是______。
选择一项:a. 信息是可以传播的b. 信息是可以处理的c. 信息是可以共享的d. 信息可以不依附于某种载体而存在正确答案是:信息可以不依附于某种载体而存在题目4题干微型计算机的核心部分是______。
选择一项:a. 微型计算机系统b. 存储器c. 微处理器d. 操作系统正确答案是:微处理器题目5题干微型计算机主机的组成部分是______。
选择一项:a. 运算器和外设b. 运算器和控制器c. 运算器和存储器d. 中央处理器和主存储器正确答案是:中央处理器和主存储器题目6题干计算机辅助制造的英文缩写是______。
选择一项:a. CAMb. CATc. CAId. CAD正确答案是:CAM题目7题干下列属于计算机软件的是______。
选择一项:a. 键盘b. 磁盘c. CPUd. 操作系统正确答案是:操作系统题目8题干只读存储器中的信息是______。
选择一项:a. 在计算机通电启动时写入的b. 根据用户需求不同,由用户随时写入的c. 由程序临时写入的d. 由计算机制造厂预先写入的正确答案是:由计算机制造厂预先写入的题目9题干要想精确地绘制工程中的各种图纸,可以选用专业的______。
选择一项:a. 复印机b. 显示器c. 存储器d. 绘图仪正确答案是:绘图仪题目10题干计算机应用中,英文缩略语CAE所表示的计算机术语是______。
第一次作业答案

第一章《软件工程概述》作业答案一、名词解释1.软件软件是计算机程序以及开发、使用和维护程序所需要的所有文档。
软件是包括程序、数据及其相关文档的完整集合。
2.软件危机软件生产的进度、数量、质量、成本满足不了社会对软件的需求量和希望的现象,称为“软件危机”。
软件工程IEEE[IEE93]:软件工程是将系统的、规范的、可度量的工程化方法应用于软件开发、运行和维护的全过程及上述方法的研究。
4.软件生存周期软件生存周期是指一个软件从提出开发要求开始直到不再使用(报废)为止的整个时期。
5.软件过程模型软件过程指为获得高质量软件所需要完成的一系列任务以及完成这些任务的工作步骤。
过程还规定了运用的方法的顺序、应该交付的文档资料、为保证软件质量和协调变化所需要采取的管理措施、任务完成的标志等。
软件过程模型也叫软件生存期模型、软件工程范型,是软件过程的一种抽象表示。
二、填空题1、在信息处理和计算机领域内,一般认为软件是程序、数据和文档的集合。
2、软件生产的发展经历了程序设计时代、程序系统时代和软件工程时代,各时代的生产方式分别是个体、作方式和工程化。
3、软件生存周期的8个阶段分别是问题定义、可行性研究、需求分析、概要设计、详细设计、编码与模块测试、综合测试、维护。
4、软件工程是利用工程化的原理和方法来进行开发、维护和管理软件的一门学科。
5、描述软件开发过程中各种活动如何执行的模型称为软件过程模型。
6、瀑布模型不适应需求可变的软件开发,只有到最后才能见到整个软件系统。
7、软件产品的生产主要是研制,软件产品的成本主要体现在人力成本上。
8、软件工程面临的问题有软件费用、可靠性、可维护性、生产率。
三、单项选择题1、软件文档是( C )。
A.程序B.工具C.文书和资料D.数据2、软件是一种( B )性工业产品A.理论B.知识(或逻辑)C.消耗D.体力3、与计算机科学的理论研究不同,软件工程是一门( B )的学科。
A.理论性 B.工程性 C.原理性 D.心理性4、软件工程与计算机科学的性质不同,软件工程着重于( B )A.理论研究 B.建造软件系统 C.原理探讨 D.原理的理论5、软件工程学科出现的直接原因是( C )。
超大规模集成电路秋段成华老师第三次作业

超大规模集成电路2017年秋段成华老师第三次作业(总6页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--Assignment 3ing HSPICE and TSMC µm CMOS technology model with V power supply,plot the subthreshold current I DSUB versus V BS, and the saturation current I DSATversus V BS for an NMOS device with W=400 nm and L=200 nm. Specify the range for V BS as 0 to – V. Explain the results.I DSUB和V BS的图如下图所示I DSAT versus V BS如下图所示:从图中可以看出,随着V BS的增加I DS在逐渐减小,其中亚阈值区域电流越来越接近0,从而使得NMOS的阈值电压上升,原先的阈值电压出在亚阈值趋于应有电流,但是现在已经没有了。
这主要是因为当在源与体之间加上一个衬底偏置电压V SB时,使得源极与衬底之间形成的寄生二极管正向导通,产生一个漏电流,使得I DS减小。
同时,它使强反型所要求的表面电势增加并且变为|−2ΦF+V SB|,从而使得NMOS导通所需要的阈值电压增大,验证了衬偏调制效应。
V T=V T0+γ(√|−2ΦF+V SB|−√|2ΦF|)。
阈值电压比没有衬偏的大。
* SPICE INPUT FILE: ID-VBS.param Supply= * Set value of Vdd.lib 'C:\synopsys\\tsmc018\' TT * Set library.opt scale= * Set lambda*.model pch PMOS level=49 version=*.model nch NMOS level=49 version=mn Vdd gaten Gnd bn nch l=2 w=4 ad=20 pd=4 as=20 ps=4Vdd Vdd 0 'Supply'Vgsn gaten Gnd dcVbsn bn Gnd dc.dc Vbsn 0 -2 Vgsn.print dc I1(mn).ending HSPICE and TSMC um CMOS technology model with V power supply,plot log I DS versus V GS while varying V DS for an NMOS device with L=200 nm, W=800 nm and a PMOS with L=200 nm, W= 2 µm. Explain the results.图中红线表示NMOS的I DS对V GS的曲线,从图中可以看出,随着V GS的增大I DS的电流先为0,到后来逐渐增大,最后I DS对V GS的关系接近一个线性变化,且NMOS的导通电压约为,当V GS=的时候NMOS导通。
电子技术相关 《数字集成电路基础》作业答案

《数字集成电路基础》作业答案第一次作业1、查询典型的TTL与CMOS系列标准电路各自的VIH、VIL、VOH和VOL,注明资料出处。
2、简述摩尔定律的内涵,如何引领国际半导体工艺的发展。
第二次作业1、说明CMOS电路的Latch Up效应;请画出示意图并简要说明其产生原因;并简述消除“Latch-up”效应的方法。
答:在单阱工艺的MOS器件中(P阱为例),由于NMOS管源与衬底组成PN结,而PMOS 管的源与衬底也构成一个PN结,两个PN结串联组成PNPN结构,即两个寄生三极管(NPN 和PNP),一旦有因素使得寄生三极管有一个微弱导通,两者的正反馈使得电流积聚增加,产生自锁现象。
影响:产生自锁后,如果电源能提供足够大的电流,则由于电流过大,电路将被烧毁。
消除“Latch-up”效应的方法:版图设计时:为减小寄生电阻Rs和Rw,版图设计时采用双阱工艺、多增加电源和地接触孔数目,加粗电源线和地线,对接触进行合理规划布局,减小有害的电位梯度;工艺设计时:降低寄生三极管的电流放大倍数:以N阱CMOS为例,为降低两晶体管的放大倍数,有效提高抗自锁的能力,注意扩散浓度的控制。
为减小寄生PNP管的寄生电阻Rs,可在高浓度硅上外延低浓度硅作为衬底,抑制自锁效应。
工艺上采用深阱扩散增加基区宽度可以有效降低寄生NPN管的放大倍数;具体应用时:使用时尽量避免各种串扰的引入,注意输出电流不易过大。
2、什么是器件的亚阈值特性,对器件有什么影响?答:器件的亚阈值特性是指在分析MOSFET时,当Vgs<Vth时MOS器件仍然有一个弱的反型层存在,漏源电流Id并非是无限小,而是与Vgs呈现指数关系,这种效应称作亚阈值效应。
影响:亚阈值导电会导致较大的功率损耗,在大型电路中,如内存中,其信息能量损耗可能使存储信息改变,使电路不能正常工作。
3、什么叫做亚阈值导电效应?并简单画出logI D-V GS特性曲线。
答:GS在分析MOSFET时,我们一直假设:当V GS下降到低于V TH时器件会突然关断。
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1.Give a formal or descriptive definition for each of the following terms.(1)、ITRS:International Technology Roadmap for Semiconductor.(2)、Gate-Equivalent:It’s used to measure the basic unit of the complexity of the digital circuit, and based on to complete a circuit function, the number of logic gates are independent of each other.A gate equivalent stands for a unit of measure which allows specifying manufacturing-technology-independent complexity of digital electronic circuit.(3)、Technology Nodes:A Technology Nodes is defined as the ground rules of a process governed by the smallest feature printed in a repetitive array.(4)、Feature size:A single graphic minimal size.The minimum scale in integrated circuit devices.roughly half the length of the smallest transistor.(5)、IC design complexity sources:It contains chip size, power dissipation, heterogeneity, variability and reliability.(6)、Behavioral representation:It represents a design as a black box and describes its outputs in terms of its inputs and times.It indicates no geometrical information or structural information and takes the forms of textual,mathematics,or algorithmic description.(7)、Abstraction hierarchy:Abstraction hierarchies are a human invention designed to assist people in engineering very complex systems by ignoring unnecessary details.A set of interrelated representation levels that allow a system to be represented in varying amounts of detail.(8)、IC design:A design is a set of transformations from one representation of a system to another until a representation that can be fabricated exists.Integrated circuit design involves the creation of electronic components, such as transistors,resistors,capacitors and the metallic interconnect of these components onto a piece of semiconductor, typically silicon.(9)、Synthesis:The process of transforming one representation in the design abstraction hierarchy into another representation.(10)、Refinement:The process of transforming functional representation in the design abstraction hierarchy into geometrical representation.Refinement is a genericterm of computer science that encompasses various approaches for producing correct computer programs and simplifying existing programs to enable their formal verification.(11)、System-level synthesis:It deals with the transformation of an abstract model of behavior into a model consisting of standard functional units and System-Level Synthesis deals with the concurrent design of electronic applications,including both hardware and software.(12)、logic synthesis:Translation from data flow representation to a structural logic gate representation.(13)、Layout synthesis:Translation from logic gate representation to layout representation.The aims at computing the geometric data, especially the mask layout, from a circuit description in form of a netlist.(14)、Partial design tree:A design has the form of a partial tree. Its behavior is specified at different levels. This situation is encountered become one frequently wants to evaluate the relationships between system components before they have all been completely designed.(15)、Design window:We mean a range of levels over which the designer works in developing a design-tree structure.(16)、Digital design space:Partitioning was carried out in order to meet some objective criteria.These criteria are the major factors one has to consider in arriving at a design.(17)、Static timing analysis:Static timing analysis is a simulation method of computing the expected timing of a digital circuit without requiring a simulation of the full circuit.(18)、Behavioral simulation:also called agent-based simulations, are instrumental in tackling the ecological and infrastructure challenges of our society. These simulations allow scientists to understand large complex systems such as transportation networks, insect swarms, or fish schools by modeling the behavior of millions of individual agents inside the system(19)、Post place and route simulation:In this step,,the gate-level circuit with accurate timing back annotated from the layout is resimulated to check circuit timing and to provide a final check on circuit functionality.Post-place and route simulation allows you to simulate a design with timing information such as gate delays included, which may illuminate errors in the design that previous steps did not.(20)、Composition-based approach:A new composition-based approach shifts the focus from content creation to the problems of evaluating,integrating,and verifying multiple pre-existing blocks and software components.2.Access the Internet for information about Daniel D. Gajski’s “Y-chart” methodology for integrated circuits design. According to your investigation of the related research papers and/or technical reports, please summarize the “Y-chart” theory, including (1) design representation domains, (2) design abstraction hierarchy and (3) design activities. References must be listed at the end of your report.Introduction:Y -chart theory put forward by Gajski in 1983, it makes the design becoming visual and distinct. The theory has been widely used in the VHDL design, and let us make the level of abstract model clearly. It's simple, but every level highly abstract design, the figure is very delicate from different point of view that we can see the entire layout.Although this idea is also very long, but for the design of a variety of language and use has a long influence.(1)、Design Representation Domains:Behavioral Representation: A domain in which a component is described by defining its input/output response. It represents a design as a black box and describes its outputs in terms of its inputs and times.It indicates no geometrical information or structural information and takes the forms of textual, mathematics, or algorithmic description.At the highest level,the customer is interested in what the chip does and how it is built.Structural Representation: A domain in which a component is described in terms of an interconnection of more primitive components. In this representation,a black box isrepresented as a set of components and connections.It acts as a bridge between functional and geometrical.No physical information is contained.Geometrical Representation: It specifies size(height and width),the position of each components,each port and connection on the silicon wafer. Geometrical shapes represents regions of diffusion,polysilicon and metal. It includes mask information in its layout file.(2)、Design Abstraction hierarchy:A set of interrelated representation levels that allow a system to be represented in varying amounts of detail.A design hierarchy that has five levels:circuit ,logic gate,register transfer, algorithm,system.(3)、Design Activities:Synthesis:The process of transforming functional representation in the design abstraction hierarchy into structural representation.Analysis:The process of transforming structural representation in the design abstraction hierarchy into functional representation.Refinement:The process of transforming functional representation in the design abstraction hierarchy into geometrical representation.Abstraction:The process of transforming geometrical representation in the design abstraction hierarchy into functional representation.Extraction:The process of transforming structural representation in the design abstraction hierarchy into geometrical representation.Generation:The process of transforming geometrical representation in the design abstraction hierarchy into structural representation.REFERENCES[1] James R. Arrastrong,F. Gail Gray,“VHDL Design Representation and Synthesis”2nd ed.,Beijing:China Machine Press,2003.[2] Daniel D. Gajski,Robert H.Kuhn,“New VLSI Tools”,IEEE Xplore.Restrictions,11-14,1983.[3]Todor Stefanov, PaulLieverse Ed Deprettere, Pieter van der Wolf, “Y-Chart Based System Level Performance Analysis: An M-JPEG Case Study”, IN:PROC.PROGRESS WORKSHOP 2000, UTRECHT,THE NETHERLANDS,OCT 13 2000, PP.113-124.3、Write a summary in Chinese of the paper “A New Ear in Advanced IC Design” (in less than 200 characters).解:SoC关键技术主要包括总线架构技术、IP核可复用技术、软硬件协同设计技术、SoC验证技术、可测性设计技术、低功耗设计技术、超深亚微米电路实现技术。