正版新书--集成电路设计CAD/EDA工具实用教程 韩雁,韩晓霞,丁扣宝著 机械工业出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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韩雁，韩晓霞，丁扣宝著 著

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111318194

商品编码：29478099992

包装：平装

出版时间：2010-09-01

基本信息

书名：集成电路设计CAD/EDA工具实用教程

定价：42.00元

作者：韩雁,韩晓霞,丁扣宝著

出版社：机械工业出版社

出版日期：2010-09-01

ISBN：9787111318194

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.422kg

编辑推荐

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内容提要

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本书基于IC设计实例，系统全面地介绍了模拟集成电路设计和数字集成电路设计所需CAD/EDA工具的基础知识和使用方法。
模拟集成电路设计以Cadence工具为主，同时也介绍了业界常用的Hspice电路仿真工具、Calibre版图验证工具以及Laker版图绘制软件等的使用。数字集成电路设计则介绍了从使用Matlab进行系统级建模、使用ModelSim和NC-Verilog进行仿真、使用Xilinx ISE进行FPGA硬件验证、使用Design Compiler进行逻辑综合直至使用Astro进行布局布线的完整设计过程，以及数字IC设计的验证方法学及可测性设计的基本概念和流程。
本书可作为微电子及相关专业的高年级本科生和研究生的集成电路设计课程的教材，也可供集成电路领域科研人员和工程师参考。

目录

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部分　模拟集成电路设计工具及使用
　章　典型电路仿真工具软件
　　1.1　Cadence电路仿真工具包
　　　1.1.1　设计环境简介
　　　1.1.2　电路图输入工具Virtuoso Schematic Composer
　　　1.1.3　仿真环境工具Analog Design Environment
　　　1.1.4　仿真结果的显示及处理
　　　1.1.5　建立子模块
　　　1.1.6　设计实例——D触发器
　　1.2　Hspice电路仿真工具
　　　1.2.1　Hspice简介
　　　1.2.2　*.sp文件的生成
　　　1.2.3　运行与仿真
　　1.3　UltraSim仿真技术
　　　1.3.1　UltraSim简介
　　　1.3.2　仿真环境设置
　　1.4　芯片封装的建模与带封装信息的仿真
　　　1.4.1　射频IC封装简介
　　　1.4.2　PKG软件的具体使用
　第2章　模拟集成电路设计及仿真实例
　第3章　版图绘制及其工具软件
　第4章　版图验证与后仿真
　第5章　设计所需规则文件的详细说明
第二部分　数字集成电路设计工具及使用
　第6章　系统级建模与数模混合仿真
　第7章　数字电路设计与Verilog
　第8章　硬件描述语言的软件仿真与FPGA硬件验证
　第9章　逻辑综合与Design Compiler
　0章　自动布局布线及Astro
　1章　数字集成电路设计的验证方法学
　2章　可测性设计及可测性设计软件使用
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《集成电路设计CAD/EDA工具实用教程》—— 开启微电子世界的钥匙 在日新月异的科技浪潮中，集成电路（IC）作为现代电子信息产业的基石，其重要性不言而喻。从智能手机到高性能计算，从汽车电子到物联网设备，无处不见集成电路的身影。而集成电路的设计与制造，则是一项高度复杂且技术密集型的工作，它离不开强大的计算机辅助设计（CAD）和电子设计自动化（EDA）工具的支持。本书，《集成电路设计CAD/EDA工具实用教程》，正是一本旨在引领读者深入理解和掌握这些核心工具，从而在集成电路设计领域迈出坚实步伐的著作。 本书的作者团队，韩雁、韩晓霞、丁扣宝，均在集成电路设计及相关领域拥有丰富的理论知识和实践经验。他们以严谨的学术态度和深入浅出的教学方法，将复杂的集成电路设计流程与EDA工具的使用技巧娓娓道来。出版社——机械工业出版社，作为国内知名的科技类图书出版机构，其严谨的审校和精良的制作，确保了本书内容的准确性和权威性。 本书的核心内容聚焦于集成电路设计的全流程，并围绕现代EDA工具的应用展开。 读者将跟随作者的指引，系统地学习从概念设计到最终版图输出的每一个关键环节。 第一部分：集成电路设计基础与EDA工具概览 在正式进入工具的实操之前，本书首先为读者构建扎实的理论基础。我们将从集成电路的基本概念入手，介绍IC的设计流程，包括系统级设计、算法设计、RTL级设计、逻辑综合、物理设计等。同时，将详细阐述EDA工具在整个设计流程中的作用和地位，以及不同类型EDA工具的功能和特点。这部分内容将帮助读者建立起对集成电路设计全貌的清晰认识，并理解EDA工具为何如此重要。 第二部分：硬件描述语言（HDL）与仿真 硬件描述语言（HDL）是现代数字集成电路设计的核心语言，如Verilog和VHDL。本书将详细介绍这些HDL语言的语法、语义和常用设计模式。学习HDL不仅仅是学习一门编程语言，更是学习如何用一种结构化的、行为化的方式来描述硬件电路。 掌握了HDL语言后，仿真就成为验证设计正确性的关键手段。本书将介绍不同类型的仿真技术，包括行为级仿真、寄存器传输级（RTL）仿真和门级仿真。读者将学习如何使用主流的EDA仿真器（例如Synopsys VCS, Cadence Incisive/Xcelium, Mentor Graphics QuestaSim等，但本书将侧重于介绍通用方法论和示例）来创建仿真激励、运行仿真、分析仿真波形，并定位和修复设计中的错误。理解仿真过程的精髓，是确保设计的可靠性和可制造性的第一道屏障。 第三部分：逻辑综合与技术映射 逻辑综合是将高层次的HDL描述转换为低层次的门级网表的过程。这一阶段的优化直接关系到最终电路的性能、面积和功耗。本书将深入讲解逻辑综合的原理，包括优化目标（速度、面积、功耗）、约束的设定、综合工具的工作流程等。读者将学习如何使用逻辑综合工具（如Synopsys Design Compiler, Cadence Genus等）来有效地优化设计，使其满足特定的技术指标。 技术映射是逻辑综合的后续步骤，它将综合生成的逻辑网表映射到特定的工艺库（Standard Cell Library）。本书将详细介绍技术映射的概念、流程以及相关的优化技术。理解工艺库的结构和特性，以及如何利用技术映射工具（通常集成在综合工具中）进行有效的映射，对于确保设计能够成功流片至关重要。 第四部分：静态时序分析（STA） 在高速数字电路设计中，时序是决定电路性能的关键因素。静态时序分析（STA）是一种不依赖于仿真激励的、基于路径分析的时序验证技术。本书将系统地介绍STA的原理，包括时序路径的定义、时钟、触发器、组合逻辑延迟、建立时间（setup time）和保持时间（hold time）约束等。 读者将学习如何使用STA工具（如Synopsys PrimeTime, Cadence Tempus等）来分析设计中的时序问题，包括识别违例（violations）、分析时序报告，并提供修复建议。掌握STA是保证电路在目标时钟频率下稳定运行的关键技能。 第五部分：物理设计——布局与布线 物理设计是将逻辑设计转化为实际版图（Layout）的过程，是集成电路设计中最为复杂和耗时的环节之一。本书将详细介绍物理设计的核心步骤，包括： Floorplanning（平面规划）: 规划芯片的整体布局，包括宏单元的放置、时钟树的规划、电源网络的分配等，以优化后续布局布线的效率和设计性能。 Placement（布局）: 将逻辑门和触发器放置在芯片的预定区域内，同时考虑时序、功耗和面积等约束。本书将介绍不同的布局策略和算法，以及如何使用布局工具（如Synopsys IC Compiler/Fusion Compiler, Cadence Innovus等）来执行布局。 Clock Tree Synthesis (CTS)（时钟树综合）: 构建低延迟、低偏差的时钟分配网络，以保证所有时序单元的时钟信号能够同步到达。本书将深入讲解CTS的原理和相关工具的使用。 Routing（布线）: 在芯片内部将逻辑门和触发器之间的连接线（net）连接起来，并遵守设计规则（Design Rule Checking, DRC）和电气规则（Layout Versus Schematic, LVS）。本书将介绍不同布线算法的原理，以及如何使用布线工具来完成连接。 第六部分：设计规则检查（DRC）与版图验证（LVS） 在完成版图设计后，必须对其进行严格的验证，以确保其符合半导体制造厂家的工艺设计规则（DRC），并且版图与原理图（Schematic）一致（LVS）。本书将详细介绍DRC和LVS的概念、重要性以及如何使用验证工具（如Mentor Graphics Calibre, Synopsys IC Validator等）来执行这些检查。成功通过DRC和LVS是芯片能够成功流片的前提。 第七部分：功耗分析与优化 随着集成电路功能的日益强大，功耗已成为制约其发展的重要因素。本书将介绍集成电路设计的功耗类型（静态功耗和动态功耗），以及功耗分析工具的工作原理。读者将学习如何利用EDA工具来预测设计功耗，并掌握多种功耗优化技术，例如门控时钟（clock gating）、多电压域（multiple voltage domains）、动态电压频率调整（DVFS）等，以降低芯片的功耗。 第八部分：先进设计方法与趋势 除了上述核心内容，本书还将触及一些当前集成电路设计领域的前沿技术和发展趋势。例如： 低功耗设计（Low Power Design）: 针对移动设备和物联网等对功耗要求极高的应用，介绍更深入的低功耗设计技术。 先进工艺节点的设计挑战: 随着工艺节点的不断缩小，设计中遇到的挑战也日益增多，如互连线电阻电容效应、量子效应等，本书将对其进行探讨。 IP核复用与验证: 介绍如何高效地利用预先设计好的IP核，以及IP核的集成与验证方法。 人工智能在EDA中的应用: 简要介绍AI技术如何赋能EDA工具，提升设计效率和优化水平。 本书的特色与价值 实用性强: 本书以“实用教程”为定位，不仅仅停留在理论层面，更注重EDA工具的实际操作和应用。通过大量的实例和技巧，帮助读者快速上手。 流程化教学: 按照集成电路设计的完整流程进行组织，循序渐进，使读者能够系统地掌握整个设计过程。 紧跟技术前沿: 涵盖了当前集成电路设计领域的主流EDA工具和技术，为读者提供最新的知识体系。 面向读者广泛: 无论是高校的学生、研究人员，还是正在从事或希望从事集成电路设计的工程师，本书都能为其提供有价值的指导。 结语 《集成电路设计CAD/EDA工具实用教程》是一本承载着作者们宝贵经验的实践指南。它不仅仅是一本书，更是一把开启微电子世界大门的钥匙。通过学习本书，读者将能够深入理解集成电路设计的复杂性，掌握强大的EDA工具，从而在这个充满挑战与机遇的领域中，创造出无限可能。掌握书中的知识，意味着您掌握了设计现代电子产品核心的脉搏，为未来的科技创新奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出版，对于国内集成电路设计领域的研究和教学无疑具有重要的意义。它填补了国内在这方面教材的空白，为广大学子和从业者提供了一个优质的学习平台。我注意到书中引用的文献和案例都具有一定的代表性，展现了作者深厚的学术功底和丰富的实践经验。特别是在介绍一些前沿的设计理念和技术时，书中能够结合国内外的最新发展趋势，给出具有前瞻性的指导。我个人对其中关于低功耗设计和高性能计算方面的章节非常感兴趣，书中详细介绍了如何通过软硬件协同设计来优化这些方面，并给出了具体的实现思路。这对于我目前所从事的研究方向非常有启发。同时，我也看到了书中对于芯片安全性和可靠性方面的论述，这在当前越来越重视信息安全和产品质量的背景下，显得尤为重要。这本书的优点在于它能够将理论知识与实际应用紧密结合，既有学术的严谨性，又有工程的实用性。它不仅仅是一本教材，更是一本能够指导我们进行实际设计工作的参考手册，帮助我们理解和掌握先进的集成电路设计技术，为我国芯片产业的发展贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

从技术细节的角度来看，这本书的实用性非常强，它更像是一本能够直接上手操作的“工具书”，而非纯粹的理论教材。我尤其喜欢书中对于软件界面的介绍和常用功能的讲解，非常具体，就像是在带着我一步步熟悉这个强大的EDA工具。它没有回避那些繁琐的操作细节，反而将其清晰地呈现出来，并给出了相应的技巧和建议。例如，在讲到版图编辑时，书中详细介绍了如何进行层叠操作、如何进行图形的布尔运算、如何利用快捷键提高效率等等。这些看似微不足道的细节，恰恰是我们在实际操作中经常会遇到的难点，而书中恰恰提供了非常实用的解决方案。我尝试着按照书中的方法去操作，发现效率确实提升了很多。另外，书中还对一些常见的错误和异常情况进行了详细的分析，并给出了相应的调试方法。这对于我们这些经常会在实际操作中遇到各种“坑”的设计者来说，无疑是雪中送炭。我曾经因为一个简单的操作失误导致整个项目无法继续，如果当时有这本书，或许就能及时找到问题的根源并加以解决。这本书的价值就在于它能够帮助我们避免走弯路，提高设计的成功率。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度都让我感到惊喜，对于那些有一定基础，想要进一步提升自身技能的读者来说，它绝对是一本值得深入研究的参考书。我特别欣赏书中对于不同EDA工具之间协同工作的阐述，这在很多基础教材中是比较少见的。它不仅讲解了单个工具的功能，更重要的是分析了它们如何相互配合，形成一个完整的设计流程。比如，在后端设计部分，书中详细介绍了布局布线工具的应用，并着重强调了 DRC（设计规则检查）和 LVS（版图与原理图一致性检查）的重要性。这些环节对于确保芯片设计的正确性和可制造性至关重要，而书中对此的讲解非常到位，不仅仅是介绍了操作步骤，还深入分析了这些检查背后的原理和常见问题，以及如何有效地解决这些问题。我个人在实际工作中就曾遇到过因为忽略了这些检查而导致后期返工的情况，所以看到书中如此详细的介绍，感觉如获至宝。此外，书中对一些高级的优化技术也有所涉及，比如时序约束的设置、功耗分析的方法等等，这些内容对于设计高性能、低功耗的芯片至关重要。虽然这些章节的内容相对复杂一些，需要反复阅读和琢磨，但它无疑为我们打开了更广阔的视野，让我们能够触碰到集成电路设计的更深层次。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我最大的感受是它非常“接地气”，能够真正解决我们在实际设计中遇到的问题。它不像一些理论书籍那样，讲了很多高大上的概念，却难以应用到实践中。这本书的逻辑非常清晰，从一个项目的启动到最终的完成，每一个环节都有详细的讲解和对应的操作指导。我特别欣赏书中对于不同设计流程的对比分析，以及针对不同类型的设计（例如数字电路、模拟电路）所采用的EDA工具和方法的差异性说明。这让我能够根据自己的项目需求，选择最合适的工具和技术。书中还特别强调了设计验证的重要性，并详细介绍了各种验证方法和工具的使用。在我看来，验证是确保设计正确性的关键环节，而这本书在这方面的讲解非常透彻，让我受益匪浅。此外，书中还提供了一些关于设计文档撰写和项目管理方面的建议，这对于我们这些经常需要与团队协作的设计者来说，是非常宝贵的经验。总而言之，这本书提供了一个非常全面的集成电路设计CAD/EDA工具的学习框架，帮助我们建立起系统性的知识体系，并且能够直接应用于实际工作中，有效地提升我们的设计能力和工作效率。

评分☆☆☆☆☆

这本书虽然我还没能完全啃下来，但就我目前的阅读进度来看，它对于初学者来说确实是个宝库。我之前对集成电路设计CAD/EDA工具的认知非常模糊，只知道大概是个专业术语，涉及到芯片的“画图”和“制造”。拿到这本书后，我被它详尽的讲解深深吸引。它没有上来就抛出大量的专业术语，而是循序渐进地介绍了EDA工具的整个流程，从概念到具体操作，一步步地引导我理解。例如，在讲解原理图绘制部分，书中对各种元器件的符号、连接方式都做了非常清晰的图示和文字说明，即使是零基础的我，也能大致理解如何构建一个电路。更重要的是，它不仅仅是理论的堆砌，还穿插了大量的实例操作，让我能够跟着书中的步骤一步步实践。我尝试着按照书中的例子，在某个EDA软件中搭建了一个简单的数字电路，虽然过程中遇到了不少小问题，但书中提供的解决方案让我觉得很有成就感。这种“理论+实践”的学习模式，对于我这种希望通过动手来加深理解的读者来说，简直太友好了。这本书的语言风格也比较亲切，没有那种高高在上的学术感，更像是资深工程师在分享经验，让我感觉自己是在和一位良师益友交流，学习的压力也小了很多。我非常期待后续章节，希望能够学到更多高级的技巧，为未来的学习打下坚实的基础。