《verilog概述》PPT课件

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1、主讲教师:刘政林童乔凌第1章概述硬件描述语言和数字系统设计2主要内容：1.1模拟信号与数字信号的区别与联系1.2集成电路发展历史1.3数字集成电路设计工艺相关1.4CMOS基本逻辑门31.1模拟信号与数字信号的区别与联系知识点：1.1.1模拟手机与数字手机1.1.2模拟电视与数字电视41.1.1模拟手机与数字手机模拟手机即“大哥大”。在香港一些警匪片中，黑社会资格较老的成员一般称为“大哥”而头头、老板之类则称为“大哥大”。由于这些“大哥大”常手拿“移动电话”在屏幕上出现，所以人们便把“移动电话”叫“大哥大”。图1大哥大5那时的大哥大，要卖到1万

2、多，用的人很少，使用大哥大，是有钱人的象征。站在路边打个电话，很风光！图2大哥大使用情况61.1.1模拟手机与数字手机图3大哥大和数字手机对比7模拟手机是用电流的强弱来模拟声音音调的高低。模拟信号在长距离传输和多次加工放大的过程中，信号电流的波形会改变，从而使信号丢失，声音失真或信号中断。这样的模拟手机要建设很多的通讯塔来保护信号。而数字手机就用数字0和1的不同组合的数字串来代表声音，这样使声音失真少信号强。如：GSM(2G)、GPRS(2代半)、CDMA（3G）、下一代手机…8思考：iPod、iPad与iPhone问题：1，它们有什么区别？2

3、，它们主要是数字电路还是模拟电路？3，根据大家专业所学或所了解的，你认为它们是如何设计实现出来的？9iPad与iPhone10iPad与iPhone11iPad与iPhone12iPad13iPad14iPhone15iPhone16思考：iPod、iPad与iPhone问题：1，它们有什么区别？2，从电路上看，它们主要是数字电路还是模拟电路？3，根据大家专业所学或所了解的，你认为它们是如何设计实现出来的？提示：iPod是数码播放器，包括mp3、mp4等Nano、shuffle、video；iPhone是手机，功能齐全；iPad是平板电脑。17

4、1.1.2模拟电视与数字电视2001年10月，广电总局明确提出:到2005年我国有线数字电视用户超过3000万户；2010年全面实现数字广播电视；2015年停止模拟广播电视的播出。18模拟电视：图象信号的产生、传输、处理到接收机的复原，整个过程几乎都是在模拟体制下完成的。其特点是采用时间轴取样，每帧在垂直方向取样，以幅度调制方式传送电视图象信号。为降低频带，同时避开人眼对图象重现的敏感频率，将1帧图象又分成奇、偶两场扫描。加上20世纪六、七十年代期间，确定模拟电视主要技术参数时，其相关理论和技术的缺陷，使传统的模拟电视存在易受干扰、色度畸变、亮

5、色串扰、行串扰、行蠕动、大面积闪烁、清晰度低和临场感弱等缺点。在模拟领域，无论怎样更新、改进硬件结构，电视所应有的功能和声像质量还远没有达到，不足以使其全面地发生根本性的变革。19数字电视：严格地说就是从信源开始，将图象画面的每一个像素、伴音的每一个音节都用二进制数编码成多位数码，再经过高效的信源压缩编码和前向纠错、交织与调制等信道编码后，以非常高的比特率进行数码流发射、传输和接收的系统工程。在接收端的显像管和扬声器的输入端，得到的是模拟图象信号（高质量图象）和模拟音频信号（环绕立体声或丽音效果）。数字电视能带来高质量的画面，功能更加丰富，高质

6、量的音效，丰富多彩的电视节目，还具备交互性和通信功能。201.2集成电路发展历史知识点：1.2.1集成电路工艺发展情况1.2.2常见集成电路制造厂(Foundry)情况211.2.1集成电路工艺发展情况图41947年第一个晶体管221970’s出现nMOS晶体管便宜但是静态下也消耗功率于是,出现CMOS具有低静态功耗23IntelCPU早期图5Intel1101256-bitSRAM图6Intel40044-bitmProc24图7Intel奔腾CPU早期25Pentium®4“Northwood”CommercialProduction:Ye

7、ar2001L=0.13µm6MLCuLow-kFC-PGA2图8IntelPIV269yrs+2yrsdelay*9yrs?+2yrsdelay?9yrs+?yrsdelay675mm/2021?450mm/2012?300mm/2001200mm/1990(125/150mm-1981)WearehereWhendoesthishappen?图9多晶硅工艺发展情况27图100.20µmGeometry/SMIC0.13µm28图11未来工艺MEMS1/2Theworld'ssmallestguitaris10micrometerslong2

8、9图12未来工艺MEMS2/230图13eDRAM(embeddedDRAM)存储工艺31摩尔定律1965年，英特尔（Intel）创始人之一戈登·摩尔