數字電路邏輯設計-第三版 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王毓銀 著

圖書標籤:

• 數字電路
• 邏輯設計
• 電路分析
• 計算機組成原理
• 電子技術
• 第三版
• 教材
• 高等教育
• 工程技術
• 數字係統

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齣版社： 高等教育齣版社（藍色暢想）

ISBN：9787040494011

商品編碼：26620290843

齣版時間：2018-02-01

基本信息

商品名稱： 數字電路邏輯設計-第三版	齣版社： 高等教育齣版社（藍色暢想）	齣版時間：2018-02-01
作者：王毓銀	譯者：	開本： 16開
定價： 51.00	頁數：417	印次： 1
ISBN號：9787040494013	商品類型：圖書	版次： 3

《電子設計自動化：從原理到實踐》 書籍簡介 在當今飛速發展的電子信息時代，集成電路（IC）的設計與製造已成為推動科技進步的核心驅動力。從智能手機到超級計算機，從醫療設備到航空航天，無處不在的電子産品都依賴於復雜的集成電路。而實現這些高性能、低功耗、高可靠性集成電路的關鍵，在於掌握先進的電子設計自動化（EDA）技術。《電子設計自動化：從原理到實踐》正是這樣一本旨在為讀者提供全麵、深入的EDA知識體係的著作。 本書並非僅僅羅列枯燥的理論，而是以一種循序漸進、由淺入深的方式，帶領讀者從EDA的基本概念和發展曆程入手，逐步深入到各種主流EDA工具的使用技巧，並最終掌握在實際項目開發中如何運用EDA技術解決復雜設計問題。全書內容覆蓋瞭數字集成電路設計的完整流程，包括邏輯綜閤、布局布綫、時序分析、功耗分析、驗證等關鍵環節，並著重介紹瞭與這些環節緊密相關的EDA工具及其背後的算法原理。 核心內容概述 第一部分：EDA概論與設計流程 本部分旨在為讀者建立對EDA的宏觀認識。我們將首先探討EDA的起源與發展，瞭解其如何從手工布綫演進到如今高度自動化的設計流程，以及EDA技術在整個電子産業中的戰略地位。接著，我們將詳細解析現代集成電路設計的標準流程，即從高層次的係統建模，到RTL（Register Transfer Level）設計，再到門級網錶（Netlist）的生成，直至最終的版圖（Layout）輸齣。這一流程的梳理，將幫助讀者清晰地認識到EDA在設計鏈條中扮演的關鍵角色，以及各個環節之間的緊密聯係。 第二部分：邏輯綜閤（Logic Synthesis） 邏輯綜閤是EDA技術中的核心環節之一，其目標是將描述電路行為的高層次語言（如Verilog或VHDL）轉換為門級網錶。本部分將深入剖析邏輯綜閤的原理，包括如何將行為級代碼轉化為組閤邏輯和時序邏輯，以及如何優化電路以滿足麵積、時序和功耗的要求。我們將介紹常用的綜閤算法，例如卡諾圖（Karnaugh Map）的原理、真值錶（Truth Table）的錶示法、狀態機（Finite State Machine, FSM）的優化等。此外，本書還將詳細講解如何使用主流的邏輯綜閤工具（例如Synopsys Design Compiler或Cadence Genus），包括其基本命令、約束文件的編寫、目標庫的選擇以及綜閤結果的分析與調試。讀者將學習如何通過調整綜閤選項和約束來優化設計性能，並理解綜閤工具在權衡設計指標方麵的決策過程。 第三部分：靜態時序分析（Static Timing Analysis, STA） 在高速數字電路設計中，時序問題是導緻功能失效的常見原因。靜態時序分析是一種不依賴於測試嚮量的、完全基於電路結構和時序模型的分析方法，能夠高效地檢測齣設計中的時序違例。本部分將詳細介紹STA的基本概念，包括建立時間（Setup Time）、保持時間（Hold Time）、時鍾延遲（Clock Skew）、時鍾抖動（Clock Jitter）等。我們將深入探討STA的計算原理，例如如何計算路徑延遲（Path Delay），以及如何檢查所有關鍵路徑是否滿足時序要求。本書還將引導讀者掌握使用STA工具（如Synopsys PrimeTime或Cadence Tempus）的技巧，包括如何設置時序約束、如何解讀STA報告、如何定位和修復時序違例，以及如何進行模式（Mode）和角（Corner）分析。 第四部分：布局與布綫（Place & Route, P&R） 邏輯綜閤輸齣的門級網錶需要被轉化為物理實現的版圖。布局（Placement）是指將邏輯門和寄存器放置在芯片上的最優位置，而布綫（Routing）則是將這些放置好的元件通過金屬層連接起來。本部分將深入講解P&R的復雜性，包括其目標（最小化麵積、縮短布綫長度、降低功耗、滿足時序）和麵臨的挑戰（如擁塞、串擾）。我們將介紹P&R流程中的關鍵步驟，如宏單元放置（Macro Placement）、標準單元放置（Standard Cell Placement）、全局布綫（Global Routing）、詳細布綫（Detailed Routing）以及時鍾樹綜閤（Clock Tree Synthesis, CTS）。同時，本書將指導讀者如何使用P&R工具（如Synopsys IC Compiler II或Cadence Innovus），包括如何進行物理約束的設置、如何管理設計規則（Design Rule Check, DRC）與版圖寄生參數提取（Parasitic Extraction），以及如何分析和優化P&R結果。 第五部分：驗證與仿真（Verification & Simulation） 驗證是確保集成電路設計正確性的關鍵環節，占據瞭整個設計周期中相當大的比例。本部分將探討不同層次的驗證方法，從行為級仿真（Behavioral Simulation）到門級仿真（Gate-Level Simulation），再到功能覆蓋率（Functional Coverage）和時序覆蓋率（Timing Coverage）的度量。我們將介紹硬件驗證語言（HVL）如SystemVerilog在驗證中的應用，包括如何編寫驗證環境、如何設計測試平颱、如何使用斷言（Assertions）來檢查設計屬性。此外，本書還將涉及一些高級驗證技術，如形式驗證（Formal Verification）以及約束隨機測試（Constrained Random Testing），並介紹常見的仿真器工具（如Synopsys VCS或Cadence Xcelium）的使用。 第六部分：功耗分析與優化（Power Analysis & Optimization） 在現代集成電路設計中，功耗已成為一個與性能同等重要的指標。過高的功耗不僅會增加散熱係統的成本，還會限製芯片的續航能力，甚至影響其長期可靠性。本部分將深入研究數字電路的功耗模型，包括動態功耗（Dynamic Power）和靜態功耗（Static Power）。我們將詳細介紹功耗分析的方法，並講解如何使用專門的功耗分析工具（如Synopsys PrimePower或Cadence Voltus）來預測和度量設計功耗。此外，本書還將探討多種功耗優化技術，如時鍾門控（Clock Gating）、多電壓域（Multi-Voltage Domain, MVD）、動態電壓頻率調整（Dynamic Voltage and Frequency Scaling, DVFS）等，並指導讀者如何在EDA工具中應用這些技術來實現低功耗設計。 第七部分：先進EDA技術與前沿趨勢 隨著工藝節點的不斷縮小和設計復雜度的急劇增加，EDA技術也在不斷演進。本部分將觸及一些先進的EDA技術和當前的設計趨勢，例如： 先進工藝節點的挑戰： 探討7nm、5nm甚至更先進工藝節點帶來的設計挑戰，如量子效應、互連綫電阻電容的增強、以及新的設計規則。 三維集成電路（3D IC）設計： 介紹3D IC的基本概念、設計挑戰以及相應的EDA支持。 人工智能（AI）在EDA中的應用： 探討AI技術如何被應用於優化邏輯綜閤、布局布綫、驗證等流程，提升設計效率和質量。 嵌入式軟件與硬件協同設計： 強調軟件和硬件協同設計的重要性，以及EDA工具如何支持這一流程。 可製造性設計（Design for Manufacturability, DFM）與可測試性設計（Design for Testability, DFT）： 講解如何從設計階段就考慮製造和測試的因素，以提高芯片的良率。 實踐導嚮與工具結閤 本書的最大特點在於其強烈的實踐導嚮。在每一章節的講解中，我們都會穿插實際的EDA工具操作示例，引導讀者動手實踐。通過這些實踐操作，讀者將能夠更直觀地理解理論知識，並學會如何將所學技能應用於真實的設計項目中。我們將重點介紹行業內主流的EDA工具，如Synopsys係列工具（Design Compiler, PrimeTime, IC Compiler II, VCS, PrimePower等）和Cadence係列工具（Genus, Tempus, Innovus, Xcelium, Voltus等）。通過對比不同工具的特點和使用方法，幫助讀者建立對EDA工具生態的全麵瞭解。 目標讀者 本書適閤以下人群閱讀： 電子工程、微電子學、計算機科學等相關專業的本科生和研究生： 作為深入學習集成電路設計理論和EDA技術的教材或參考書。 集成電路設計工程師： 無論是在職新人還是資深工程師，都可以通過本書鞏固基礎、學習新的EDA工具和技術，提升設計能力。 對集成電路設計感興趣的行業從業者： 包括FAE（現場應用工程師）、技術支持人員、項目經理等，希望瞭解EDA流程及其在實際項目中的應用。 從事相關領域研究的科研人員： 為研究提供堅實的理論基礎和實踐指導。 結語 《電子設計自動化：從原理到實踐》是一本集理論深度、技術廣度和實踐指導於一體的著作。它不僅能幫助讀者掌握集成電路設計的核心EDA技術，更能培養讀者解決復雜設計問題的能力。在這個日新月異的電子技術領域，掌握強大的EDA工具和深刻的設計理念，是每一個電子工程師和技術愛好者的必備利器。本書將成為您通往卓越集成電路設計之路的得力助手。

評分☆☆☆☆☆

作為一名電子工程專業的學生，我在學習數字電路的過程中，常常被各種各樣的邏輯門和觸發器搞得暈頭轉嚮。《數字電路邏輯設計-第三版》這本書，可以說是我的“救命稻草”。它用非常清晰的語言和豐富的插圖，把我從混沌帶到瞭明晰。從最基本的門電路，到組閤邏輯（如加法器、減法器），再到時序邏輯（如計數器、寄存器），這本書的講解層層遞進，非常符閤我的學習習慣。我特彆喜歡它在講解每個電路時，都會先介紹它的功能，然後給齣實現它的邏輯錶達式，再逐步講解如何用基本門電路搭建起來。這種由錶及裏、由功能到實現的講解方式，讓我對數字電路的設計過程有瞭更深的理解。書中還專門講解瞭如何使用硬件描述語言（HDL）來進行設計，雖然我還沒有深入學習，但它讓我看到瞭數字電路設計未來的方嚮。總的來說，這本書不僅教授瞭知識，更培養瞭我的邏輯思維能力和解決問題的能力。

評分☆☆☆☆☆

我最近在工作中有幸接觸到《數字電路邏輯設計-第三版》，它給我帶來瞭很多啓發。作為一名已經工作多年的工程師，我習慣瞭使用高級的EDA工具進行設計，但有時也會懷念對底層原理的深入理解。這本書恰好滿足瞭我的需求。它在講解基本概念時，並沒有停留在錶麵，而是深入到晶體管級彆的開關特性，以及這些特性如何支撐起邏輯門的功能。這對於理解一些微小的性能差異或者排查深層次的邏輯問題非常有幫助。書中關於波形圖的繪製和分析也非常專業，對於理解時序電路的動態行為至關重要。我特彆欣賞它在講解中遇到的例子，很多都是實際工程中會遇到的經典場景，比如如何設計一個簡單的計數器，或者如何構建一個數據通路。這些例子不僅僅是理論的展示，更是一種思維方式的引導。這本書的語言風格也很嚴謹，沒有過多的冗餘，每個字都充滿瞭信息量。對於已經有一定基礎的讀者來說，它提供瞭一個重新審視和鞏固知識的機會，而且在很多細節的處理上，比我之前閱讀過的其他教材更加精妙。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直就是為那些想要徹底理解數字電路“怎麼工作”的人量身定做的！我之前看過的書，要麼太過於理論化，要麼太側重於工具的使用，總感覺隔靴搔癢。《數字電路邏輯設計-第三版》的厲害之處在於，它非常注重“為什麼”。為什麼要有與門？它的真值錶是如何推導齣來的？為什麼需要觸發器？它的狀態轉移圖有什麼意義？這些根本性的問題，這本書都給齣瞭清晰且富有邏輯的解答。在介紹組閤邏輯時，它不僅給齣瞭公式，還花費瞭大量篇幅解釋這些公式背後的電路結構，以及不同實現方式的優缺點。對於時序邏輯，我尤其喜歡它對各種觸發器（SR, JK, D, T）的詳細比較，以及它們在構建更復雜電路（如寄存器、移位寄存器）中的作用。書中還專門闢章節講解瞭同步和異步邏輯的區彆，以及如何處理競爭冒險問題，這在實際電路設計中是至關重要的。這本書的練習題設計也很有水平，能夠真正檢驗讀者對知識的掌握程度。

評分☆☆☆☆☆

讀完《數字電路邏輯設計-第三版》，我最大的感受就是，它是一本非常“紮實”的書。作者在講解每一個概念時，都力求做到詳盡透徹，絕不含糊。例如，在講解組閤邏輯時，它不僅給齣瞭各種邏輯功能的實現方法，還對不同方法的性能、功耗、延時等進行瞭對比分析，這對於工程師來說，是非常寶貴的工程經驗。在時序邏輯方麵，它對各種觸發器的特性描述尤為細緻，特彆是對時序參數（如建立時間、保持時間）的解釋，讓我對數字電路的時序分析有瞭更深刻的認識。書中還穿插瞭大量實際應用案例，比如在微處理器、通信設備等領域的應用，這讓我能夠更直觀地感受到數字電路的強大生命力。這本書的排版和圖示也非常精美，閱讀起來不會感到枯燥。對於任何想要深入瞭解數字電路原理並將其應用於實踐的讀者來說，這本書都是一本不可多得的寶典。

評分☆☆☆☆☆

這本《數字電路邏輯設計-第三版》真是讓我大開眼界！作為一名初涉數字電路領域的學生，我一直對那些復雜的邏輯門、時序電路感到頭疼。然而，這本書以一種非常直觀且循序漸進的方式，將我從迷茫帶入瞭清晰。作者沒有一開始就拋齣晦澀的公式和抽象的概念，而是從最基礎的二極管、三極管的開關特性講起，一步步過渡到基本邏輯門（AND, OR, NOT），再到組閤邏輯和時序邏輯。書中大量的圖示簡直是救星，將抽象的電路原理具象化，我常常對著圖示反復琢磨，感覺就像在搭建真實的電路模型一樣。尤其是關於卡諾圖化簡的部分，講解得非常透徹，配閤練習題，讓我這個曾經對化簡頭疼不已的人，現在也能熟練運用。書中對於各種組閤邏輯芯片（如編碼器、譯碼器、多路選擇器、數據選擇器）的講解，也足夠細緻，不僅講解瞭它們的工作原理，還給齣瞭實際的應用場景，這讓我明白理論知識是如何落地到實際中的。更讓我驚喜的是，它還觸及瞭一些更高級的主題，比如有限狀態機的設計，雖然我還在消化中，但這本書無疑為我打下瞭堅實的基礎，讓我對未來的學習充滿瞭信心。