Дипломный проект

С о д е р ж а н и е :

Введение	3
Глава 1: Краткий анализ современных методов проектирования БИС. Маршрут проектирования БИС на основе БМК.	5
1.1 Краткий обзор современных методов проектирования БИС	6
1.2 Маршрут проектирования БИС на основе БМК	8
Глава 2: Обзор алгоритмов решения задачи размещения элементов на БМК	10
2.1 Постановка задачи размещения элементов матричных БИС. Критерии размещения	11
2.2 Основные алгоритмы начального размещения элементов БИС	12
2.3 Итерационные алгоритмы оптимизации размещения элементов БИС на БМК.	19
Глава 3: Описание используемого алгоритма доразмещения и оптимизации размещения элементов на БМК.	20
3.1 Обоснование выбора алгоритма размещения и оптимизации размещения элементов на БМК.	21
3.2 Описание используемого алгоритма размещения и оптимизации размещения элементов на БМК.	22
Глава 4: Разработка топологии 8-канального таймера	26
4.1 Исходные данные для разработки топологии	27
4.2 Автоматическое размещение элементов схемы TIMER на поле БМК	29
4.3 Трассировка межсоединений	31
4.4 Полученные результаты	32
Глава 5: Организационно - экономическая часть. Расчет годового экономического эффекта от внедрения системы автоматического размещения элементов топологии матричных БИС	36
5.1 Общие положения	37
5.2 Методика расчета годового экономического эффекта от внедрения САПР	39
5.3 Расчет годовой экономии	40
5.4 Расчет дополнительных капитальных вложений	42
5.5 Данные для расчета	44
5.6 Расчет годового экономического эффекта и ожидаемых технико - экономических показателей	45
5.7 Основные выводы по главе	47
Глава 6: Эргономические аспекты труда при работе на ПЭВМ	48
6.1 Особенности работы с компьютером	49
6.2 Болезни связанные с работой на компьютере	51
6.3 Организация рабочего места пользователя ЭВМ	52
6.4 Влияние шума	61
6.5 Воздействие излучения	61
6.6 Основные выводы по главе	63
Глава 7: Технологическая часть	64
7.1 Технологический маршрут изготовления КМОП-ячейки БМК ТЦ-5500	65
Используемая литература	69
Приложение I: блок автоматического размещения и оптимизации	70
Приложение II: схема TIMER	91
Приложение III: Технология изготовления КМОП-ячейки	104

Введение

Широкое применение изделий электронной техники в различных областях науки и производства является одним из важнейших условий научно- технического прогресса.

Интенсивное развитие электронной техники характеризуется внедрением в производство различных изделий микроэлектроники, что приводит к более тесной взаимосвязи чисто технических проблем со схемотехническими. Например, разработчики элементной базы радиоэлектронной аппаратуры должны учитывать схемотехнические вопросы создания аппаратуры, поскольку они изготавливают законченные в той или иной степени функциональные устройства. Разработчики же радиоэлектронной аппаратуры должны, с одной стороны, использовать существующую микроэлектронную элементную базу, а с другой стороны, выдвигать требования на разработку новых интегральных схем (ИС) с учетом возможностей интегральной технологии.

Сложность микроэлектронных систем, высокие требования к качеству функционирования и техническим характеристикам - быстродействию, надежности, точности - обуславливают трудоемкость их разработки. Дальнейший прогресс микроэлектроники требует развития и совершенствования методов и средств проектирования микроэлектронной аппаратуры и составляющих ее элементов - ИС.

Процесс проектирования ИС - многоэтапный процесс. На большинстве этапов осуществляется поиск наилучших или, по крайней мере, допустимых решений среди множества возможных. Такой поиск составляет содержание задач, называемых экстремальными задачами, или задачами оптимизации.

С целью повышения качества разработки ИС и сокращения цикла “проектирование - изготовление” в первую очередь требуется найти научно обоснованное решение задач оптимизации на различных этапах проектирования. Трудоемкость решения экстремальных задач обуславливается следующими проблемами:

1) Выбор критериев оптимальности (целевой функции) и математическая формулировка экстремальных задач.

2) Выбор метода поиска экстремума целевой функции.

3) Практическая реализация и эффективность выбранного метода поиска в области затрат машинного времени и точности достижения экстремума.

Существуют различные варианты решения данных задач, однако необходимо продолжать систематизацию, обобщение и дальнейшее развитие поисковых методов оптимального проектирования, так как потребность в эффективных методах оптимизации параметров БИС на этапах разработки не уменьшается. Существует проблема разработки и реализации алгоритма размещения и оптимизации полученного размещения стандартных ячеек на БМК, что должно существенно упростить работу разработчика ИС. Данная работа посвящена решению этой задачи.

Описание дипломного проекта состоит из шести глав, заключения и приложений.

В главе 1 приведен краткий обзор современных методов проектирования БИС, а также маршрут проектирования БИС на основе БМК.

Глава 2 посвящена анализу существующих алгоритмов решения задачи размещения и оптимизации размещения ячеек на БМК на этапе планировки топологии ИС, включая математическую постановку задачи и выбор целевой функции. На основе проведенного анализа делается вывод о целесообразности разработки нового метода.

В главе 3 представлено описание разработанного алгоритма и его программной реализации, проведен анализ его достоинств и недостатков.

Глава 4 - разработка топологии 8-канального таймера с использованием программы автоматического размещения.

Глава 5 содержит организационно - экономическую часть дипломного проекта, где производится расчет годового экономического эффекта от внедрения программы размещения и оптимизации полученного размещения ячеек БМК.

Глава 6 посвящена вопросам охраны труда при работе на ЭВМ. В частности производится изучение вопросов эргономики при работе за компьютером.

Приложение I содержит распечатку непосредственно разработанного блока автоматического размещения, доразмещения и оптимизации размещения ячеек БМК серии ТЦ-5500.

Приложение II содержит схему TIMER.

Приложение III - рисунки для технологической части.

Г л а в а 1.

Краткий анализ современных методов проектирования БИС.

Маршрут проектирования БИС на основе БМК.