臺灣博碩士論文加值系統

系統單晶片(System on a Chip)技術是將眾多功能之晶片系統放入單一晶片中，以降低成本及提高生產效率。採用系統單晶片的設計及製造方式，可減少電路板上零件數目，降低電路板生產成本，並由於整個系統於單顆晶片中，對於電源管理的支援與規格較為一致，能夠以整個系統的角度做節能考量，所以整體的效益比較高；此外，系統單晶片把模組全部整合在同一個晶片裡，縮短模組與模組間的傳送距離後，訊號傳送的速度就相對加快，可有效促進模組整合，並提升效能。在講求更快、更小、低價與省電的3C市場，系統單晶片成為積體電路設計的趨勢。
本研究延續先前「鋰離子電池十段定電流充電策略」研究成果，依據系統單晶片之設計步驟，設計合適的充電晶片，並以電子設計自動化系統進行設計模擬，包括電路設計、合成，與性能驗證等方面，都將進行深入研究，最後提出關於系統單晶片研究方法之建議。

System-on-a-Chip technology has been employed for implementing plural functional modules on a single silicon chip in order to reduce the cost and improve the production efficiency. Hence, the number of components on printed circuit boards could be reduced by adopting the SoC technology for designing and fabricating a single integrated circuits. Since a complete system is on a single chip, identical supports of power management and specification has been maintained for reducing the power consumption from the system view point such that the energy efficiency can be enhanced. On the other hand, due to the integration of every module on a chip, the routing distance among modules becomes shorter resulting in speedy signal transfer. Since the 3C market strictly requires smaller size, faster speed, lower cost, and power-saving products, the SoC technology will be the main stream in the IC design industry. In this thesis, the work has been based upon a previous research of Ten-stage Constant-current Charging Strategy for LiON Batteries so that a SoC design approach has been applied via electronic design automation packages. Following the steps of circuit design, module synthesis, and performance verification, assessments and recommendations have been described for the EDA tools.

中文摘要……………………………………… I
英文摘要……………………………………… II
誌謝…………………………………………… III
目錄…………………………………………… IV
表目錄………………………………………… VII
圖目錄………………………………………… VIII
第一章 緒論………………………………………………… 1
1.1研究動機……………………………………… 1
1.2文獻回顧……………………………………… 1
1.2.1系統單晶片文獻回顧………………………………… 1
1.2.2鋰離子電池十段定電流充電策略回顧 2
1.3研究目的………………………………… 6
第二章 系統單晶片與矽智產……………………………… 9
2.1 系統單晶片定義……………………………… 9
2.2 系統單晶片架構……………………………… 9
2.3 矽智產...……………………………………… 10
2.4 設計與驗證...………………………………… 15
第三章 充電晶片設計………………………………………… 28
3.1電子設計自動化工具介紹………………………………… 28
3.1.1電子設計自動化工具發展簡介.………………………… 28
3.1.2電子設計自動化工具分類………………… 29
3.1.3 OrCAD Pspice簡介……………………………………… 30
3.2 設計流程………………………………………… 33
3.2.1充電晶片規格…………………………… 34
3.2.2 充電晶片系統層次設計………………… 35
3.3 數位電路設計…………………………………… 36
3.3.1充電晶片控制器暫存器轉換層次設計……36
3.3.2充電晶片控制器功能驗證…………………36
3.3.3充電晶片控制器邏輯電路合成……………37
3.3.4充電晶片控制器邏輯閘層次的電路功能驗證39
3.3.5充電晶片控制器邏輯閘層次設計…………40
3.4 類比電路設計…………………………………………45
3.4.1 類比/數位轉換器.. …………………………45
3.4.2 數位/類比轉換器…………………………… 47
3.4.3 電壓/電流轉換………………………………… 47
3.5 電池模型建立…………………………………… 48
第四章 設計結果與測試……………………………………… 66
4.1數位電路功能測試…………………………………………… 66
4.2類比電路功能測試……………………………………………67
4.3電池模型測試………………………………………………… 67
4.4 整體測試…………………………………………68
第五章 結論………………………………………………………77
參考文獻……………………………………………………………81
附錄…………………………………………………………………83

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