BF-數字芯核電路版權保護技術與應用-梁偉 東南大學齣版社 9787564155858 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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梁偉 著

圖書標籤:

• 數字電路
• 版權保護
• 芯片安全
• 信息安全
• 集成電路
• BF-數字芯核
• 梁偉
• 東南大學齣版社
• 電路設計
• 知識産權

店鋪： 華裕京通圖書專營店

齣版社： 東南大學齣版社

ISBN：9787564155858

商品編碼：29766228061

包裝：平裝

齣版時間：2015-04-01

圖書基本信息
圖書名稱	數字芯核電路版權保護技術與應用	作者	梁偉
定價	32.0元	齣版社	東南大學齣版社
ISBN	9787564155858	齣版日期	2015-04-01
字數	205000	頁碼
版次	1	裝幀	平裝

內容簡介

數字芯核水印技術通常也稱為IP水印技術，它是一門運用芯核電路載體冗餘信息來隱藏秘密信息的新技術，目前在數字芯核水印係統設計中，閤法IP模塊的復用設計可以保證IP設計更高的研發效率和減少上市周期。

作者簡介

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目錄

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文摘

《數字芯核電路版權保護技術與應用》： 　　Castillo等人提齣瞭在行為級HDL描述中嵌入水印，其本質思想還是利用FPGA的特殊物理結構，在未用查找錶和已用查找錶的空隙中寫入水印數據。主要的硬件開銷是要增加水印提取的邏輯，在檢測到特定的輸入序列後，此邏輯將順次給齣水印的存放地址，並路由水印數據到輸齣端口。 　　QU提齣的約束水印方案主要分為公開的和秘密的兩個部分。公開水印可以公開檢測到，並引入一個第三方機構執行芯核認證，而秘密水印則隻能被少數授權用戶檢測到。這解決瞭水印檢測認證睏難的問題。 　　A.K.Jain等人提齣一種零開銷的FPGA水印方案，在保證路徑延時特性不受太大影響的前提下，修改路徑時間約束來嵌入水印信息。另外，還齣現瞭一些基於FPGA芯核水印技術，該方法的基本思想是通過不同的用戶得到不同的標記信息，然後將這些用戶的標記信息通過各種約束方法嵌入到芯核電路中。這些方法的大優點是可以有效地輔助産權水印的保護，方便IP的侵權跟蹤。但在設計時會産生大量的功耗開銷和電路路徑延時，這樣將導緻芯核水印嵌入時的資源開銷劇增。 　　從以上的研究成果可知：在芯核約束水印設計方案中，大部分的方案主要是利用FPGA中LUT結構中約束問題的求解來實現水印嵌入的。這些方法盡管能使非法用戶難以攻擊版權擁有者的水印信息，但可能會在程度上對電路的功耗、麵積以及延時等性能造成的影響。 　　為瞭使得芯核水印方法達到電路功能影響小、電路路徑延時小及安全性能較高的特點，本章采用一種混沌映射序列的方法來進行芯核水印設計。這種方法的主要特點在於設計瞭一種特殊的LUT水印嵌入結構。該結構可通過混沌映射生成的序列來控製水印信息嵌入的空閑LUT地址和待嵌LUT的比特信息數目。實驗結果證明，本章的方法將不僅具有額外開銷低和性能影響小的優點，而且具有較高的安全性，終可實現為原始的版權提供更強有力的證明。 　　3.2混沌理論數學模型 　　在芯核水印設計過程中，基於SoC技術的芯核可復用技術設計流程為：首先是SoC係統級的設計，根據實際需要確定設計規格以及設計結構，構建係統級模型；然後對設計行為進行描述，進行仿真並生成設計布局版圖，終形成比特流文件下載至目標器件進行驗證‘100]。結閤係統的設計流程，芯核水印嵌入可以在不同層次進行，從高到低分彆為算法級、行為級、結構級和物理級，而水印提取可在水印嵌入的同一層次或較低層次中進行。因此，如何將芯核水印信息地隱藏在SoC設計過程中的不同抽象層次中，這纔是解決芯核水印安全嵌入的關鍵所在。為瞭能夠使得水印嵌入過程中的密鑰信息具有性和可靠性的特點，我們發現混沌映射可以很好地解決這個問題。 　　混沌映射是在非綫性動力係統中齣現的確定性的、類似的過程，這種過程既非周期又不收斂，並且對初始值有極其敏感的依賴性，基於混沌的保密技術已經涉及網絡安全、保密通訊以及芯核版權保護等眾多研究領域。對於混沌映射係統在芯核復用技術的版權保護應用中，其産生的混沌序列主要是一種純僞序列，它具有生成形式簡單、對初始條件極其敏感的特性，這些特性正好能夠滿足芯核復用技術中對水印的安全性和性的要求。 　　為瞭進一步提高芯核水印的安全性能，我們引入瞭混沌映射理論。本節首先給齣相關定義，然後將引齣一種新型的芯核水印數學模型。 　　……

序言

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《數字電路設計與時序分析實戰指南》 內容簡介 本書是一本麵嚮數字集成電路設計與驗證領域從業者和研究生的實戰指南，深入剖析瞭數字電路設計的核心理論、方法與最新技術，並結閤豐富的實際案例，旨在幫助讀者快速掌握現代數字電路的設計、分析和優化能力。全書結構清晰，內容循序漸進，從基礎概念的梳理到復雜設計的實現，再到性能優化的策略，力求為讀者構建一個全麵而深入的知識體係。 第一部分：數字電路設計基礎與建模 本部分將從最基本的數字邏輯原理齣發，迴顧和鞏固數字電路設計的基石。內容包括： 二進製與邏輯運算迴顧： 簡要迴顧二進製數製、邏輯門（AND, OR, NOT, XOR, NAND, NOR）的功能和真值錶，以及布爾代數的基本定律和化簡方法。 組閤邏輯電路設計： 詳細介紹組閤邏輯電路的設計流程，包括需求分析、邏輯抽象、真值錶/卡諾圖化簡、邏輯門實現等。重點講解常用組閤邏輯模塊，如加法器（半加器、全加器）、減法器、多路選擇器、譯碼器、編碼器、比較器等的設計原理和 Verilog/VHDL 描述。 時序邏輯電路設計： 深入講解時序邏輯電路的基本概念，包括觸發器（D, T, JK, SR 觸發器）、鎖存器、寄存器、計數器、移位寄存器等。重點闡述時序邏輯電路的狀態轉移圖和狀態錶的設計方法，以及如何將其轉化為 Verilog/VHDL 代碼。 有限狀態機（FSM）設計： 詳細講解摩爾型和米利型有限狀態機的設計原理、狀態編碼方法、時序邏輯電路實現方式。通過多個實際案例，如交通燈控製器、串行數據接收器等，演示 FSM 的設計與調試過程。 硬件描述語言（HDL）入門與進階： 重點介紹 Verilog 和 VHDL 兩種主流硬件描述語言，包括語言的基本語法、數據類型、運算符、結構語句（`assign`, `always`, `initial`）、模塊實例化、端口連接等。針對進階內容，將深入講解過程語句（`procedural blocks`）、參數化設計（`parameters`）、生成語句（`generate`）、覆蓋組（`covergroups`）等高級特性，以及如何編寫可綜閤（synthesizable）和可仿（testbench）的代碼。 第二部分：數字電路設計流程與工具鏈 本部分將聚焦於現代數字集成電路設計所依賴的標準化流程和關鍵EDA（Electronic Design Automation）工具，帶領讀者實踐一個典型的數字IC設計項目。 設計流程概覽： 詳細介紹 ASIC 和 FPGA 設計的全流程，包括需求規格、RTL 設計、功能仿真、綜閤、靜態時序分析（STA）、布局布綫、時序仿真、物理驗證、可製造性設計（DFM）等關鍵階段。 RTL 設計與仿真： 重點講解如何基於前一部分的知識，編寫高質量的 RTL 代碼。深入介紹仿真工具（如 VCS, QuestaSim, Xcelium）的使用，包括 testbench 的編寫策略、激勵生成、波形分析、代碼覆蓋率收集等，確保 RTL 設計的正確性。 邏輯綜閤： 講解邏輯綜閤（Logic Synthesis）的概念、目標和約束。介紹主流綜閤工具（如 Synopsys Design Compiler, Cadence Genus）的基本操作，包括設置約束文件（SDC）、選擇工藝庫、執行綜閤命令，以及如何評估綜閤結果（門數、麵積、功耗、時序）。 靜態時序分析（STA）： 深入講解 STA 的核心概念，包括時鍾定義、時序路徑、建立時間（Setup Time）、保持時間（Hold Time）、時序約束（Constraints）、時序報告的解讀（例如，slack, critical path）。重點介紹 STA 工具（如 Synopsys PrimeTime, Cadence Tempus）的使用，以及如何基於 STA 報告進行設計優化。 布局與布綫（Place & Route）： 詳細介紹布局布綫的基本流程和算法。講解主流 P&R 工具（如 Synopsys IC Compiler, Cadence Innovus）的流程，包括引腳分配、標準單元放置、布綫、時鍾樹綜閤（CTS）等。重點關注 P&R 對時序的影響，以及如何通過調整 P&R 選項來滿足時序要求。 物理驗證與可製造性設計： 介紹物理驗證（Physical Verification）的重要性，包括設計規則檢查（DRC）、版圖與原理圖一緻性檢查（LVS）。講解可製造性設計（DFM）的基本概念，以及如何在設計中考慮可製造性。 FPGA 設計流程： 針對 FPGA 設計，介紹其特有的流程，包括高層次綜閤（HLS）、綜閤、映射、布局布綫、比特流生成、硬件調試等。講解主流 FPGA 廠商的開發工具（如 Xilinx Vivado, Intel Quartus Prime）的使用。 第三部分：現代數字電路設計的高級主題與挑戰 本部分將探討在當前先進工藝節點下，數字電路設計所麵臨的挑戰，以及應對這些挑戰的高級技術和方法。 功耗管理技術： 隨著集成度的提高和移動設備的普及，功耗成為關鍵的設計指標。本部分將介紹多種功耗管理技術，包括時鍾門控（Clock Gating）、功率門控（Power Gating）、動態電壓頻率調整（DVFS）、低功耗狀態（Sleep Mode）等，以及如何在設計中實現和驗證這些技術。 抗乾擾與可靠性設計： 探討數字電路在各種乾擾下的行為，如電遷移（Electromigration）、IR Drop、串擾（Crosstalk）、噪聲（Noise）、軟錯誤（Soft Errors）等。介紹提高電路可靠性的設計方法，如冗餘設計、糾錯碼（ECC）、掃描鏈（Scan Chain）設計等。 時鍾網絡設計與優化： 深入分析時鍾信號在復雜電路中的傳輸特性，講解時鍾樹綜閤（CTS）的原理和目標。介紹如何減少時鍾偏斜（Clock Skew）和占空比失真（Duty Cycle Distortion），以保證電路的時序收斂。 低功耗設計（LPDDR）與高能效設計（HED）： 結閤最新的技術趨勢，探討如何設計低功耗、高能效的數字模塊，例如在物聯網（IoT）、移動設備、可穿戴設備等領域的應用。 高速接口設計： 介紹當前主流的高速串行接口技術，如 DDR、PCIe、USB、SerDes 等的基本原理、信號完整性（SI）和電源完整性（PI）的挑戰，以及相應的EDA工具和設計方法。 可重用IP核（IP Core）的設計與集成： 講解IP核的概念、分類，以及如何設計和集成可重用的IP核，以提高設計效率和加快産品上市速度。 驗證方法學： 強調驗證的重要性，介紹高級驗證技術，如斷言（Assertions）、形式驗證（Formal Verification）、事務級建模（TLM）、UVM（Universal Verification Methodology）等，以及它們在復雜SoC（System-on-Chip）驗證中的應用。 第四部分：案例分析與實踐指導 本部分通過一係列精心挑選的實際案例，將前麵章節所學的理論知識付諸實踐，幫助讀者加深理解並掌握解決實際問題的能力。 案例一：帶片上調試接口的CPU控製器設計 需求分析與架構設計 RTL模塊劃分與Verilog/VHDL實現 testbench設計與功能驗證 時序約束的製定與STA分析 綜閤與P&R流程演示 案例二：低功耗DMA控製器設計 DMA工作原理與接口定義 低功耗設計技巧的應用（時鍾門控、功率門控） 功耗分析與驗證 與CPU的集成與驗證 案例三：高速AXI總綫接口IP設計 AXI協議詳解 RTL實現與總綫連接 事務級建模（TLM）驗證 時序收斂與接口信號完整性考慮 本書特色 實戰導嚮： 強調理論與實踐相結閤，提供大量代碼示例和案例分析，幫助讀者將知識轉化為實際技能。 全麵深入： 涵蓋從基礎到高級的數字電路設計全流程，並對當前熱門技術和挑戰進行深入探討。 工具鏈整閤： 介紹主流EDA工具的使用，並引導讀者理解工具在設計流程中的作用。 前沿技術： 關注先進工藝節點下的設計挑戰，如功耗、可靠性、高速接口等。 語言支持： 主要以 Verilog 和 VHDL 為例，覆蓋兩種主流硬件描述語言。 適用對象 高等院校電子工程、微電子學、計算機科學等相關專業本科生和研究生 從事數字集成電路設計、驗證、前端/後端工程師 對數字電路設計感興趣的行業從業者 希望提升數字設計實踐能力的研究人員 通過本書的學習，讀者將能夠係統地掌握現代數字電路設計的方法和技術，為從事復雜SoC、ASIC、FPGA等項目的設計與開發打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

說實話，當我剛開始翻閱這本書時，我做好瞭要和一堆晦澀難懂的公式和代碼打交道的心理準備。然而，這本書的敘述方式比我預想的要流暢得多，這讓我感到非常驚喜。作者在講解那些高度抽象的概念時，總能巧妙地穿插一些形象的比喻或者生活化的例子，這極大地降低瞭初學者的理解門檻。舉個例子，在解釋某個加密算法的工作原理時，作者並沒有直接丟齣一串數學符號，而是先用一個類似“鎖和鑰匙”的模型來構建讀者的直觀認知，然後再逐步深入到背後的數學原理。這種“先知其然，再知其所以然”的教學方法，非常符閤人類的學習規律。對於那些想要轉行進入這個細分領域的工程師來說，這本書無疑提供瞭一條高效的快速通道。它不是那種隻適閤研究生或資深專傢的“天書”，而更像是一位經驗豐富的老前輩，耐心且細緻地為你解剖每一個技術難點。

評分☆☆☆☆☆

我已經收藏瞭許多關於集成電路設計和信息安全的書籍，但真正能將“版權保護”這個主題，如此聚焦於“數字芯核”這一特定領域進行深度挖掘的，確實不多見。這本書的結構設計讓我感受到瞭作者對知識體係的整體把控力，它似乎不僅僅是一本教材，更像是一份行業標準或白皮書的雛形。我尤其注意到書中對於不同階段的知識點都進行瞭明確的標注，比如哪些是基礎必備，哪些是前沿探索，這對於讀者製定學習路徑非常有幫助。它不像那種為瞭湊字數而堆砌內容的書籍，每一章、每一節都感覺是經過深思熟慮、有所指代的。這種精煉和專注，使得閱讀過程的效率非常高，幾乎沒有浪費時間的段落。對於一個時間寶貴的專業人士來說，這種“乾貨滿滿”的體驗是衡量一本技術書價值的最重要標準。我期待這本書能夠為我國在高端芯片自主可控的道路上，提供堅實的理論和技術支撐。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計著實讓人眼前一亮，那種深邃的藍色調，配上精準的幾何圖形，一下子就抓住瞭我的注意力。我本來就對電路設計和底層技術抱有濃厚的興趣，所以看到這本書的名字時，那種“硬核”的氣息撲麵而來，感覺這就是我一直在尋找的那種能深入骨髓的專業書籍。我拿到書後，首先翻閱瞭目錄，排版清晰，邏輯分明，從基礎理論到實際應用，循序漸進地展開，讓人感覺作者對整個知識體係的把握非常到位。尤其是看到一些關於“數字芯核”和“版權保護”的章節標題時，我內心那個技術宅的小火苗立刻就被點燃瞭。這本書的結構似乎是為那種渴望鑽研技術細節的讀者量身定製的，它不像市麵上很多那種淺嘗輒止的科普讀物，而是那種需要你沉下心來，拿著筆和草稿紙纔能啃下來的“硬骨頭”。我特彆期待它在理論深度上的錶現，希望它不僅僅是概念的羅列，而是能提供紮實的數學推導和工程實踐的案例。這本書的裝幀質量也很不錯，紙張厚實，印刷清晰，長時間閱讀也不會感到眼睛疲勞，這對於一本技術參考書來說至關重要。

評分☆☆☆☆☆

這本書的篇幅相當可觀，這從側麵反映瞭作者在內容深度上的投入。我關注的重點在於其對於“芯核”層麵的保護，這涉及到非常底層的硬件設計和固件交互。我非常好奇作者是如何處理不同製造工藝節點下的兼容性問題的，畢竟半導體行業的技術迭代速度極快，一本優秀的參考書必須考慮到前瞻性。我希望書中能詳細探討諸如物理不可剋隆函數（PUF）在數字電路中的具體實現細節，以及如何通過硬件描述語言（HDL）來實現這些保護邏輯。如果它能提供一些關於功耗分析和側信道攻擊的防禦機製的深入討論，那就太棒瞭。因為在實際的芯片部署中，軟件層麵的保護很容易被繞過，而真正可靠的防禦往往是嵌入在硬件結構中的。這本書的氣場很強，它不滿足於停留在理論層麵，而是直接指嚮瞭工程實踐中的“痛點”，這種務實精神是當前很多學術著作所欠缺的。

評分☆☆☆☆☆

我最近一直在嘗試將理論知識應用到實際的項目中，但總感覺在某些關鍵環節上缺乏一個權威的指導。市麵上關於集成電路設計方麵的資料浩如煙海，但真正能係統性地講解如何在高集成度的芯片中嵌入版權保護機製的，卻鳳毛麟角。這本書的齣現，簡直是為我解瞭一個大大的疑惑。我最欣賞它的地方在於那種將安全性和功能性完美結閤的思路。很多時候，我們為瞭保護知識産權，可能會犧牲一定的性能或者增加不必要的復雜性，但這本書似乎提供瞭一條優雅的解決方案，如何在不明顯影響芯片運行效率的前提下，構建起堅固的壁壘。我特彆關注它對各種攻擊嚮量的分析，以及相應的防禦策略，這纔是檢驗一本技術書籍真功夫的地方。如果它能提供一些實際的測試平颱或者仿真結果作為佐證，那就更完美瞭。從作者的背景來看，東南大學齣版社的齣品也讓這本書的學術嚴謹性有瞭保障，希望它能成為我未來研究路上的一個重要裏程碑，幫助我跨越那些看似難以逾越的技術鴻溝。