一种高精度动态CMOS比较器的设计与研制

比较器的设计对于A／D、D／A转换器的精度至关重要。为满足14位高分辨率A／D转换器的需要，设计了一种高精度动态CMOS比较器，采用二级差分比较和一级动态正反馈latch结构实现了高比较精度。预增益和Latch级的应用降低了功耗。设计中充分考虑了工艺离散性和使用环境温度与电源变化的影响，保证了成品率和电路在变化工作环境下性能指标的实现。仿真结果表明，设计的高速动态比较器LSB（Least Significant Bit）为±0．15mV，输入动态范围为VSS-VDD（VSS为地电压，VDD为电源电压），相应于14位比较精度。功耗6．28mW，工作频率3．6MHz。电路用0．6μm双层金属、双层多晶硅CMOS工艺实现。     

基于反向遍历组合单元BDD的延时参数激励波形自动生成算法

本文研究了深亚微米工艺条件下单元特征参数提取和建模的激励生成，提出了一种基于反向遍历组合单元BDD的延时参数激励波形生成算法。该算法通过分析组合单元延时参数激励波形的特征和单元BDD的特征，推导了组合单元延时激励波形的生成定理，给出了基于该定理的组合单元延时激励波形生成算法。算法能快速完备地生成延时参数的激励波形，避免了复杂的布尔函数运算，提高了激励波形的生成效率。     

具有快速动态响应的高稳定性电流型降压DC-DC转换器

提出了一种高稳定性的电流型DC-DC转换器.首先应用一种新型的电流型转换器的模型推导了控制环路的增益表达式,在分析其环路增益的基础上,提出了一种新颖的控制环路频率补偿的方法,从而使转换器的稳定性不受负载电流和电源电压变化的影响.其次应用这种新的频率补偿方法,使用0.5μm-CMOS工艺设计了一种电流模式的降压型转换器.仿真结果表明,该稳压器具有高度的稳定特性,其稳定性与负载和电源电压无关.并且由于这种新的频率补偿为环路提供了极高的带宽,所以该转换器具有优异的动态响应.其提供的全负载瞬态响应的建立时间小于5μs,过冲电压小于30mV.     

一种高稳定度片内时钟发生器的研究与设计

本文提出了一种高稳定度片内时钟发生器电路的设计方法.该电路由差动比较器、精确电流产生电路、充放电电路及其控制电路组成.用精确控制的电流对片上电容进行充放电,从而得到了高稳定度的精确时钟信号.电路设计基于CSMC公司的0.5（mCMOS混合信号模型,仿真结果表明,25（C时的输出频率为443kHz,改变环境温度-40~85（C,其频率稳定度为（25ppm/（C.该电路可以在（-（A/D转换器等电路中替代昂贵的温度补偿晶体振荡器（TCXO）作为系统的时钟源.     

基于数据流图的专用指令生成方法

提出了一种基于数据流图(DFG)的专用指令生成方法.以目标应用的高级语言参考代码为起点,通过编译器前端转化为三地址中间格式,得到有向数据流图.使用提出的基于处理器体系架构约束的静态搜索算法对得到的数据流图进行搜索,得到满足约束的操作组合.结合典型测试序列的动态运行数据对搜索结果进行进一步的筛选,确定对于目标应用性能起关键作用的操作组合,以此作为专用加速指令.该方法实现了数据流图提取的自动化,并结合了静态数据流图搜索与动态结果筛选.通过在视频压缩专用处理器设计中的应用,证明此方法可以快速高效地进行专用指令的自动生成.     

基于测试向量相容的编码压缩方法

为进一步提高测试数据压缩率,提出一种新的编码压缩方法(FDR-BC).根据测试集中向量间相同位置绝大部分相容的情况,把相容位个数最多的向量划分为一组并合并为一个向量,不相容的位赋值1.用FDR-BC对合并后的向量编码.对分组内向量的个数、不相容位的个数以及不相容位上的值进行编码得到组头编码.解码器结构由输入控制部分和解码部分组成,输入控制部分将编码存储,解码时可以重复利用.解码部分解码的同时移入编码,很大程度上缩短了测试时间.针对ISCAS-89基准电路测试向量集的实验结果表明,用FDR-BC方法进行压缩,相比FDR方法压缩,压缩率平均提升了19.95%.     

基于Mesh结构的电源/地布线网优化设计

提出了一种优化Mesh结构电源／地布线网的快速算法，使电源／地线网在可靠性约束条件下，通过调整线段的长度和宽度，布线面积达到最小，其基本思想是将约束条件下的非线性规划问题转化线性规划问题，得到所需的线段长度和宽度。     

CPU微结构中侦测和防止缓冲区溢出的实现

提出了一种设计在CPU里的侦测和防止缓冲区溢出的硬件方法。在微结构中增加一个秘钥寄生器,用这个秘钥来加密子程序的返回地址。在子程序调用时,加密的返回地址被插入到堆栈帧之间,而明文的返回地址仍然按原操作压入堆栈。这样,返回地址在堆栈中就有了两个拷贝。在子程序返回时,加密明文返回地址并与密文返回地址相比较。如果比较结果不一致,就能确定发生缓冲区溢出,CPU立即触发缓冲区溢出中断来防止攻击。所有与存取加密返回地址相关的堆栈操作、加解密操作和比较操作等都通过在微结构中增加一执行单元来实现。这些操作和硬件改变对软件都是透明的。与一些软件方法相比,提出的方法充分利用执行单元的并行性,从而极大地减少了对性能的影响。     

高精度片上电阻在高速发射器电路中的应用

本论文提出了一种新颖的高精度片上电阻的设计方法。该片上电阻器由三个 NMOS 管组成。通过控制各MOS 管的栅电压和宽长比可得到线形度较好的高精度电阻器。用 Cadence 公司的 SPECTRE 软件及 TSMC 公司的0.25μm CMOS 混合信号工艺库进行了电路仿真,结果表明有源电阻器能满足 USB2.0 规范对发射器电路输出阻抗45±10%?的要求。