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当前集成电路工艺技术飞速发展，32纳米、20纳米以及14纳米等工艺的相继出现，集成电路设计方法不断革新，设计工具的性能不断优化与提高，使用当前集成电路设计最新的设计工艺技术以及设计工具按照集成电路设计的最新方法来实现生活中集成电路产品，能够从速度、面积以及功耗等方面大幅度改进集成电路产品的性能，具有重要的现实意义。
本文使用TSMC0.18μm工艺完成了微处理器AMD2901的设计，通过构建4位微处理器的系统结构，针对其结构编写Verilog HDL代码，并用Mentor的Modelsim进行功能仿真;阅读Synopsys Design Compiler的操作手册，使用TCL(Tool Command Language)脚本在UNIX系统下对4位微处理器进行逻辑综合;阅读Synopsys Primetime的操作手册，对4位微处理器进行静态时序分析(StaticTiming Analysis);阅读Synopsys Astro的操作手册，对4位微处理器进行物理版图设计（物理综合）;最后，对4位微处理器的版图进行验证(DRC、LVS)以及后仿真(Post-Simulation)。本设计通过在输出端加入Register解决了原始设计输出信号出现glitch的问题。进入深亚微米工艺阶段，连线的延时占据总线的延时的70％。本文所使用的是TSMC0.18μm工艺，所以连线延时是一个必须要面对的问题，在设计中使用寄存器来替换原始的锁存器，均衡了各组合逻辑路径中Latency的问题，使得设计在时序上得到了进一步的完善。与此同时，RAM_ REGS与Q_REG模块中复位信号的加入使系统运行出错时能对其进行及时的调整。通过设计使得AMD2901微处理器速度与面积设计上有了很大的进步，微处理器的性能有了很大的提高。