现代数字集成电路设计方法来源于对传统设计方法的总结和计算机软件技术的引入。>电路性能要求未达到工艺极限时,不必专门设计每个单元电路,可先设计各种基本单元电路(单元),包括原理图和版图,形成标准单元库. 然后利用库中的单元格实现复杂的逻辑关系。这种方法可以实现自动化设计。即使在完全定制的设计中,电路功能的描述也是分层的,而不是直接描述为>晶体管网络。有了标准单元库,电路就可以理解为由标准单元组成的网表,也就是“描述层”
复杂的电路仍然很难在“门级”看到逻辑功能,需要更高层次的描述。一个复杂的数字电路系统可以理解为由若干具有典型逻辑功能的模块和一个控制电路组成。常见的模块包括寄存器、计数器、算术和逻辑运算单元以及存储器。控制电路是一个有限状态机。在时钟的作用下,状态机根据当前状态和输入信号不断进行状态转换,同时产生输出信号来控制各个逻辑模块的工作。这一层次的描述称为“架构层次”,是最重要的设计层次。最高级别的描述是系统级别。在这个层次上,一般只有系统的功能,定义了对外接口和主要功能模块。最底层的描述是布局,它实际上是一组可以生成光刻版的几何图形。设计实际上总是从系统级开始寄存器传输级,然后是架构级、门级、晶体管级,最后是版图级。在传统的设计流程中寄存器传输级,可验证的设计描述从晶体管层面开始,用晶体管组成逻辑门,再由逻辑门组成功能模块,最后将它们连接成一个系统。然后是架构级别、栅极级别、晶体管级别,最后是布局级别。在传统的设计流程中,可验证的设计描述从晶体管层面开始,用晶体管组成逻辑门,再由逻辑门组成功能模块,最后将它们连接成一个系统。然后是架构级别、栅极级别、晶体管级别,最后是布局级别。在传统的设计流程中,可验证的设计描述从晶体管层面开始,用晶体管组成逻辑门,再由逻辑门组成功能模块,最后将它们连接成一个系统。