集成電路精選叢書 CMOS數字集成電路精選 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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肖景和 著

圖書標籤:

• 集成電路
• CMOS
• 數字電路
• 精選
• 電子工程
• 半導體
• VLSI
• 電路設計
• 教材
• 高等教育

店鋪： 夜語笙簫圖書專營店

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787512316409

商品編碼：29633673162

包裝：平裝

齣版時間：2012-01-01

基本信息

書名：集成電路精選叢書 CMOS數字集成電路精選

定價：39.00元

作者：肖景和

齣版社：中國電力齣版社

齣版日期：2012-01-01

ISBN：9787512316409

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.481kg

編輯推薦

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內容提要

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　　《CMOS數字集成電路精選》屬於數字電子技術類的科普性讀物，介紹瞭CMOS數字集成電路的原理與應用。本書按照集成電路的功能分成CMOS集成門電路及其應用、CMOS觸發器及其應用、CMOS集成計數器及其應用、CMOS數字電路中的特殊電路及其應用共4個部分。本書通過電路實例介紹數字集成電路的工作原理及使用，使讀者通過實例掌握各類集成電路在電子電路中的使用方法。
　　《CMOS數字集成電路精選》可供有電子基礎知識的電子技術愛好者自學，也可供有關技術人員在電路設計選型中參考。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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CMOS數字集成電路設計精粹 內容梗概 本書深入探討瞭CMOS數字集成電路設計的核心理論、關鍵技術以及前沿發展。從基礎的CMOS器件模型和電路原理齣發，逐步引入復雜的邏輯門電路、組閤邏輯與時序邏輯設計，並進一步闡述瞭存儲器、數據轉換器等關鍵模塊的設計方法。書中不僅涵蓋瞭數字集成電路設計的經典理論，更著重於實際應用中的考量，如功耗優化、時序約束、噪聲容限以及可靠性問題。此外，還對當前熱門的低功耗設計技術、高速接口標準、以及麵嚮特定應用（如嵌入式係統、物聯網）的集成電路設計方法進行瞭深入剖析。 核心主題與章節亮點 第一部分：CMOS數字電路基礎 CMOS器件與模型： 本部分將詳細介紹MOSFET（金屬氧化物半導體場效應晶體管）的基本結構、工作原理以及各種模型（如BSIM模型）。讀者將深入理解NMOS和PMOS晶體管的特性，為後續電路設計奠定堅實基礎。我們將詳細講解閾值電壓、跨導、漏電流等關鍵參數的意義，以及它們如何影響電路的性能。同時，會分析寄生效應（如溝道長度調製、體效應、短溝道效應）對器件特性的影響，並介紹如何通過模型參數的調整來準確描述真實器件的行為。 CMOS基本邏輯門電路： 從最基礎的反相器開始，本書將係統地講解CMOS工藝下各種基本邏輯門（NAND、NOR、XOR、XNOR等）的實現。重點分析其電路結構、電壓傳輸特性（VTC）、傳播延遲、靜態功耗和動態功耗。我們將通過實際的電路圖和波形分析，讓讀者直觀理解每個邏輯門的工作機製，以及其在不同輸入下的輸齣錶現。對於每一個基本門電路，都會深入探討其設計中的權衡，例如速度與功耗的取捨，以及如何通過調整晶體管尺寸來優化性能。 CMOS電路的性能指標： 深入剖析決定CMOS數字集成電路性能的關鍵指標，包括傳播延遲、功耗（靜態功耗與動態功耗）、噪聲容限、速度-功耗積等。這些指標是衡量電路好壞的標尺，理解它們對於優化電路設計至關重要。我們將詳細解釋這些指標的物理根源，例如傳播延遲與寄生電容、驅動電流的關係，功耗與晶體管開關次數、漏電流的關係。同時，會介紹如何在設計過程中量化和預測這些指標。 第二部分：組閤邏輯與時序邏輯設計 組閤邏輯電路設計： 涵蓋組閤邏輯的各種實現方法，包括門級設計、邏輯綜閤、以及利用硬件描述語言（HDL，如Verilog或VHDL）進行描述。我們將講解如何將邏輯功能轉化為實際的電路結構，並探討如何優化邏輯以降低延遲和功耗。內容將涉及卡諾圖化簡、Quine-McCluskey算法等傳統方法，並重點介紹現代EDA工具在邏輯綜閤中的作用。 時序邏輯電路設計： 詳細介紹時序邏輯的基本概念，包括觸發器（D觸發器、JK觸發器、T觸發器）和鎖存器的原理與設計。重點講解有限狀態機（FSM）的設計方法，包括Mealy型和Moore型狀態機的建模、狀態編碼以及狀態轉移圖的繪製。我們將通過實際例子，展示如何設計復雜的序行為控製邏輯。 同步時序設計： 深入講解同步時序設計的原則和方法，包括時鍾信號的生成、分配以及時序約束。我們將重點分析建立時間和保持時間（Setup Time and Hold Time）的重要性，以及如何避免亞穩態。對於時序分析，會介紹靜態時序分析（STA）的基本概念，並解釋如何使用STA工具來驗證設計是否滿足時序要求。 異步時序設計與流水綫技術： 介紹異步時序設計的概念，以及其在特定場景下的優勢。同時，深入探討流水綫（Pipelining）技術在提高電路吞吐量方麵的作用，並分析流水綫設計中的關鍵挑戰，如氣泡（Bubbles）和數據相關性。 第三部分：關鍵功能模塊設計 算術邏輯單元（ALU）設計： 講解加法器、減法器、乘法器、除法器等基本算術運算單元的設計。將介紹不同的實現結構，如行波進位加法器、先行進位加法器、Booth乘法器等，並分析它們的性能特點。 存儲器設計： 涵蓋靜態隨機存取存儲器（SRAM）和動態隨機存取存儲器（DRAM）的基本單元（如存儲單元、讀寫電路、行/列譯碼器）的設計。將分析不同存儲器結構的優缺點，以及它們在功耗、密度和速度方麵的權衡。 數據轉換器設計（ADC/DAC）： 介紹模數轉換器（ADC）和數模轉換器（DAC）的基本原理和常用架構，如逐次逼近型ADC、Σ-Δ ADC、R-2R DAC等。重點關注轉換精度、采樣率以及功耗等關鍵性能指標。 PLL/DLL設計： 深入講解鎖相環（PLL）和延遲鎖定環（DLL）的設計原理，它們在時鍾恢復、時鍾閤成和時鍾分頻等應用中的關鍵作用。 第四部分：高級設計主題與前沿技術 低功耗設計技術： 聚焦CMOS數字集成電路中的功耗問題，並介紹多種低功耗設計策略，包括動態功耗降低技術（如時鍾門控、電壓/頻率縮放）和靜態功耗降低技術（如時鍾時鍾閾值電壓優化、穿透電流管理）。 時鍾網絡設計與時鍾樹綜閤（CTS）： 詳細講解時鍾信號在大型集成電路中的傳輸問題，以及時鍾樹的構建和優化。重點關注時鍾傾斜（Clock Skew）和時鍾抖動（Clock Jitter）對電路性能的影響，以及如何通過CTS工具來解決這些問題。 噪聲與乾擾分析： 探討集成電路設計中常見的噪聲源，如電源噪聲、串擾（Crosstalk）和電磁乾擾（EMI），並介紹相應的防護和抑製技術。 可靠性與可製造性設計（DFM）： 關注集成電路的可靠性問題，包括工藝變化、電遷移、熱效應等。同時，介紹可製造性設計（DFM）的概念，以確保設計能夠順利流片並獲得良好的良率。 麵嚮特定應用的設計： 探討針對特定應用場景的CMOS數字集成電路設計方法，例如： 嵌入式係統設計： 介紹CPU、DSP、FPGA等核心部件的設計與集成，以及低功耗、高性能的需求。 高性能計算（HPC）設計： 關注並行計算、高吞吐量以及功耗效率。 物聯網（IoT）與傳感器節點設計： 強調超低功耗、無綫連接以及小型化。 高速接口設計： 涉及USB、PCIe、DDR等標準，以及信號完整性、電源完整性等問題。 新材料與新工藝（簡述）： 簡要介紹正在興起的新材料（如高介電常數柵介質、金屬柵極）和先進工藝（如FinFET、GAAFET）對CMOS數字集成電路設計帶來的變革和挑戰。 本書特色 本書力求理論與實踐相結閤，在深入講解基本原理的同時，輔以豐富的實例和深入的分析，幫助讀者建立完整的CMOS數字集成電路設計知識體係。它不僅僅是一本理論書籍，更是一本指導讀者進行實際設計的參考手冊。從初學者到資深工程師，本書都能提供有價值的見解和實用的技巧。本書的語言清晰流暢，結構嚴謹，邏輯性強，旨在幫助讀者透徹理解CMOS數字集成電路設計的方方麵麵，從而在實際工程中能夠遊刃有餘地進行設計、分析和優化。

評分☆☆☆☆☆

這本書的名字是《集成電路精選叢書 CMOS數字集成電路精選》，我是一名對此領域充滿好奇的讀者，在閱讀完相關資料後，特此寫下以下幾段不包含本書具體內容的閱讀體驗分享。 當我翻閱市麵上眾多的集成電路入門書籍時，我常常會感到一種深深的迷茫。資料浩如煙海，理論知識繁雜，對於一個初學者來說，如何纔能快速找到一條清晰的學習路徑，確實是一大挑戰。我曾嘗試過從最基礎的半導體物理學原理入手，試圖理解PN結、MOSFET的形成機理，但這往往需要耗費大量的時間和精力，而且在短時間內很難看到實際的應用效果，這讓我一度有些灰心。我更希望能直接接觸到那些能夠驅動現代電子設備運轉的“魔法”，比如那些構築瞭我們手機、電腦核心的數字電路。我期待能夠有一本書，能夠用一種更直觀、更易於理解的方式，為我揭示數字集成電路的奧秘，讓我能夠快速建立起對這個領域的整體認知，並且能夠感受到學習的樂趣和成就感。這種期望，讓我一直渴望找到一本能夠“點石成金”的入門指南，能夠將抽象的理論與生動的實際應用巧妙地結閤起來。

評分☆☆☆☆☆

我一直在思考，究竟是什麼讓現代的電子設備變得如此強大和智能？在我看來，集成電路，特彆是那些負責處理數字信號的芯片，無疑是其中的核心驅動力。我常常會好奇，那些我們日常使用的智能手機、電腦，其背後承載著多麼龐大的信息處理能力，而這一切的實現，都離不開數字集成電路的功勞。我曾對數字邏輯的基本概念，如布爾代數、邏輯門等有所瞭解，也曾簡單接觸過一些基本的時序電路，例如觸發器和計數器。但這些隻是冰山一角。我真正想深入瞭解的是，如何將這些基礎的邏輯單元組閤起來，構建齣能夠執行復雜運算、存儲海量數據、甚至實現人工智能的強大芯片？我希望能夠理解，在更宏觀的層麵，數字集成電路是如何被組織和設計的，有哪些經典的架構和設計模式，以及在實際的工藝和約束下，設計者是如何權衡性能、功耗和麵積的。我對這個領域充滿期待，希望能夠獲得更深入的理解，從而更好地認識現代科技的基石。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對電子硬件充滿熱情的愛好者，我一直在尋找能夠幫助我深入理解集成電路世界的好書。我曾閱讀過一些介紹基礎電子元件的書籍，對電阻、電容、晶體管等基本概念有瞭一定的認識。但當我將目光投嚮更復雜的集成電路時，常常會感到力不從心。特彆是數字集成電路，它所涉及到的邏輯設計、時序分析、性能優化等方麵，對我來說仍然是充滿挑戰的未知領域。我希望能夠找到一本能夠係統地介紹數字集成電路設計的書籍，它不僅僅是理論知識的堆砌，更能夠提供實際的設計案例和方法。我希望能瞭解到，從一個抽象的功能需求齣發，如何一步步將其轉化為可執行的硬件設計，其中包括瞭邏輯綜閤、布局布綫等關鍵環節。我希望通過閱讀，能夠對數字集成電路的整個生命周期有一個更清晰的認識，並且能夠掌握一些基本的分析和設計技巧，為我未來深入學習和實踐打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

在探索電子技術的廣闊領域中，我對於“集成電路”這個詞匯總是充滿著一種由衷的敬畏。尤其是那些驅動著我們數字世界的“心髒”——數字集成電路，更是讓我著迷。我曾嘗試著理解那些構成邏輯運算基礎的門電路，也曾對存儲單元如觸發器有所耳聞。然而，從這些基礎的磚瓦，到構建齣我們今天所見的復雜芯片，中間的鴻溝依然顯得巨大。我迫切渴望能夠理解，那些看似無窮無盡的0和1，是如何在微小的矽片上被邏輯地組織、處理和傳輸的。我希望能夠一窺數字集成電路的設計哲學，瞭解在追求極緻性能、最低功耗和最小麵積的平衡之道上，設計者們是如何運籌帷幄的。對於那些用於構建CPU、GPU、DSP等核心部件的設計流程和關鍵技術，我更是充滿瞭求知欲。我期待能有一本書，能夠為我揭示這一切的脈絡，讓我能夠更深刻地理解現代計算技術的強大根源。

評分☆☆☆☆☆

在探索集成電路的學習過程中，我一直對“設計”這個環節充滿瞭敬畏和好奇。我常常想象著那些微小的芯片內部，無數個晶體管是如何協同工作，最終實現如此復雜的功能。在我的腦海中，設計一個集成電路就像是在建造一座精密的數字城市，每一個門電路、每一個寄存器都是其中的一棟建築，它們之間通過無數條“高速公路”連接，傳遞著信息。然而，真正的集成電路設計，尤其是數字集成電路的設計，其背後必然蘊含著一套嚴謹的邏輯、高效的算法以及對底層硬件的深刻理解。我曾接觸過一些關於邏輯門、時序邏輯等基礎概念的介紹，也瞭解過一些EDA工具的名稱，但這還遠遠不足以讓我窺探到整個設計流程的全貌。我迫切希望能夠瞭解，從一個初步的功能需求，到最終流片成功的芯片，究竟需要經曆哪些關鍵的步驟？其中有哪些核心的設計原則和方法論？又有哪些需要注意的陷阱和挑戰？我期待能有一本書，能夠為我描繪齣這條設計之路的宏偉藍圖，讓我能夠對其有一個整體的把握。