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当今微电子工业的产值占世界经济总产值的4%,己经是全世界最大的产业。预测表明,在今后的25年里,更将占到世界总产值的8%。
像所有迅速发展的事物一样,发展产生了分工,更细的分工又推动着更高速的发展。作为微电子技术的一个分支微电子设计业的分工也在进行着细化,其中最引人注目的是,设计公司逐步划分为可重用功能模块设计和系统集成类。功能块电路(IP, Intellectual Property)基本上是中、小规模设计,这与我国目前的微电子设计能力有比较好的衔接,适合我国目前的国情。
论文的主要工作是嵌入式Flash IP的设计与实现。该Flash存储器的阵列采用QVGA(Quasi-Virtual Ground Array,QVGA)结构,存储容量为16k×16bit,该存储器电路主要包括以下几个方面:高压产生电路、数字控制逻辑电路、Flash存储阵列以及其专的外围电路。总体分为两部分:数字控制逻辑电路和模拟宏单元电路。二者无论是电路还是版图均采用全定制方法设计。
论文首先对IP和非挥发存储器,特别是flash存储器进行了一般性概述;接着对F1ash的基本工作原理,编程、擦除和读操作以及阵列结构作了详细的介绍,并阐述了本文所采用的Flash存储阵列结构。然后介绍了Flash IP的算法设计与功能划分,随后是具体电路设计和物理版图设计。其中重点介绍了高压产生系统的设计与实现,包括电荷泵,带隙基准,时钟产生电路,DAC及其它相关电路。
文章的最后对全文进行了总结,并结合己经完成的研究内容提出了下一步的工作展望。