数字集成电路 电路、系统与设计（第二版） [Digital Integrated Circuits: A Design Perspective,] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] Jan M.Rabaey（简 M.拉贝艾） 等 著，周润德 等 译

图书标签:

• 数字集成电路
• 集成电路设计
• 电路分析
• 系统设计
• 数字电路
• VLSI
• CMOS电路
• 电子学
• 半导体
• 计算机硬件

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121305054

版次：2

商品编码：12040303

包装：平装

丛书名： 国外电子与通信教材系列

外文名称：Digital Integrated Circuits: A Design Perspective,

开本：16开

出版时间：2017-01-01

用纸：胶版纸

页数：524

内容简介

　　本书由美国加州大学伯克利分校Jan M. Rabaey教授等人所著。全书共12章，分为三部分： 基本单元、电路设计和系统设计。本书在对MOS器件和连线的特性做了简要的介绍之后，深入分析了数字设计的核心――反相器，并逐步将这些知识延伸到组合逻辑电路、时序逻辑电路、控制器、运算电路以及存储器这些复杂数字电路与系统的设计中。为了反映数字集成电路设计进入深亚微米领域后正在发生的深刻变化，本书以CMOS工艺的实际电路为例，讨论了深亚微米器件效应、电路*优化、互连线建模和优化、信号完整性、时序分析、时钟分配、高性能和低功耗设计、设计验证、芯片测试和可测性设计等主题，着重探讨了深亚微米数字集成电路设计所面临的挑战和启示。

作者简介

　　Jan M. Rabaey教授，为美国加州大学伯克利分校电气工程教授，Anantha Chandrakasan为麻省理工学院教授，本书是其多年教学经验的总结。

目录

第一部分 基 本 单 元
第1章 引论
1．1 历史回顾
1．2 数字集成电路设计中的问题
1．3 数字设计的质量评价
1．3．1 集成电路的成本
1．3．2 功能性和稳定性
1．3．3 性能
1．3．4 功耗和能耗
1．4 小结
1．5 进一步探讨
期刊和会议论文集
参考书目
参考文献
习题
第2章 制造工艺
2．1 引言
2．2 CMOS集成电路的制造
2．2．1 硅圆片
2．2．3 一些重复进行的工艺步骤
2．2．4 简化的CMOS工艺流程
2．3 设计规则――设计者和工艺工程师之间的桥梁
2．4 集成电路封装
2．4．1 封装材料
2．4．2 互连层
2．4．3 封装中的热学问题
2．5 综述： 工艺技术的发展趋势
2．5．1 近期进展
2．5．2 远期展望
2．6 小结
2．7 进一步探讨
参考文献
设计方法插入说明A――IC版图
参考文献
第3章 器件
3．1 引言
3．2 二极管
3．2．1 二极管简介――耗尽区
3．2．2 静态特性
3．2．3 动态或瞬态特性
3．2．4 实际的二极管――二次效应
3．2．5 二极管SPICE模型
3．3 MOS（FET）晶体管
3．3．1 MOS晶体管简介
3．3．2 静态情况下的MOS晶体管
3．3．3 实际的MOS晶体管――一些二阶效应
3．3．4 MOS管的SPICE模型
3．4 关于工艺偏差
3．5 综述： 工艺尺寸缩小
3．6 小结
3．7 进一步探讨
参考文献
习题
设计方法插入说明B――电路模拟
进一步探讨
参考文献
第4章 导线
4．1 引言
4．2 简介
4．3 互连参数――电容、电阻和电感
4．3．1 电容
4．3．2 电阻
4．3．3 电感
4．4 导线模型
4．4．1 理想导线
4．4．2 集总模型（Lumped Model）
4．4．3 集总RC模型
4．4．4 分布rc线
4．4．5 传输线
4．5 导线的SPICE模型
4．5．1 分布rc线的SPICE模型
4．5．2 传输线的SPICE模型
4．5．3 综述： 展望未来
4．6 小结
4．7 进一步探讨
参考文献
第二部分 电 路 设 计
第5章 CMOS反相器
5．1 引言
5．2 静态CMOS反相器――直观综述
5．3 CMOS反相器稳定性的评估――静态特性
5．3．1 开关阈值
5．3．2 噪声容限
5．3．3 再谈稳定性
5．4 CMOS反相器的性能： 动态特性
5．4．1 计算电容值
5．4．2 传播延时： 一阶分析
5．4．3 从设计角度考虑传播延时
5．5 功耗、能量和能量延时
5．5．1 动态功耗
5．5．2 静态功耗
5．5．3 综合考虑
5．5．4 利用SPICE分析功耗
5．6 综述： 工艺尺寸缩小及其对反相器衡量指标的影响
5．7 小结
5．8 进一步探讨
参考文献
习题
第6章 CMOS组合逻辑门的设计
6．1 引言
6．2 静态CMOS设计
6．2．1 互补CMOS
6．2．2 有比逻辑
6．2．3 传输管逻辑
6．3 动态CMOS设计
6．3．1 动态逻辑： 基本原理
6．3．2 动态逻辑的速度和功耗
6．3．3 动态设计中的信号完整性问题
6．3．4 串联动态门
6．4 设计综述
6．4．1 如何选择逻辑类型
6．4．2 低电源电压的逻辑设计
6．5 小结
6．6 进一步探讨
参考文献
习题
设计方法插入说明C――如何模拟复杂的逻辑电路
参考文献
设计方法插入说明D――复合门的版图技术
进一步探讨
第7章 时序逻辑电路设计
7．1 引言
7．1．1 时序电路的时间参数
7．1．2 存储单元的分类
7．2 静态锁存器和寄存器
7．2．1 双稳态原理
7．2．2 多路开关型锁存器
7．2．3 主从边沿触发寄存器
7．2．4 低电压静态锁存器
7．2．5 静态SR触发器――用强信号直接写数据
7．3 动态锁存器和寄存器
7．3．1 动态传输门边沿触发寄存器
7．3．2 C2MOS――一种对时钟偏差不敏感的方法
7．3．3 真单相钟控寄存器（TSPCR）
7．4 其他寄存器类型*
7．4．1 脉冲寄存器
7．4．2 灵敏放大器型寄存器
7．5 流水线： 优化时序电路的一种方法
7．5．1 锁存型流水线与寄存型流水线
7．5．2 NORA?CMOS――流水线结构的一种逻辑形式
7．6 非双稳时序电路
7．6．1 施密特触发器
7．6．2 单稳时序电路
7．6．3 不稳电路
7．7 综述： 时钟策略的选择
7．8 小结
7．9 进一步探讨
参考文献
第三部分 系 统 设 计
第8章 数字集成电路的实现策略
8．1 引言
8．2 从定制到半定制以及结构化阵列的设计方法
8．3 定制电路设计
8．4 以单元为基础的设计方法
8．4．1 标准单元
8．4．2 编译单元
8．4．3 宏单元、巨单元和专利模块
8．4．4 半定制设计流程
8．5 以阵列为基础的实现方法
8．5．1 预扩散（或掩模编程）阵列
8．5．2 预布线阵列
8．6 综述： 未来的实现平台
8．7 小结
8．8 进一步探讨
参考文献
习题
设计方法插入说明E――逻辑单元和时序单元的特性描述
参考文献
设计方法插入说明F――设计综合
进一步探讨
参考文献
第9章 互连问题
9．1 引言
9．2 电容寄生效应
9．2．1 电容和可靠性――串扰
9．2．2 电容和CMOS电路性能
9．3 电阻寄生效应
9．3．1 电阻与可靠性――欧姆电压降
9．3．2 电迁移
9．3．3 电阻和性能――RC延时
9．4 电感寄生效应*
9．4．1 电感和可靠性――Ldidt电压降
9．4．2 电感和性能――传输线效应
9．5 高级互连技术
9．5．1 降摆幅电路
9．5．2 电流型传输技术
9．6 综述： 片上网络
9．7 小结
9．8 进一步探讨
参考文献
习题
第10章 数字电路中的时序问题
10．1 引言
10．2 数字系统的时序分类
10．2．1 同步互连
10．2．2 中等同步互连
10．2．3 近似同步互连
10．2．4 异步互连
10．3 同步设计――一个深入的考察
10．3．1 同步时序原理
10．3．2 偏差和抖动的来源
10．3．3 时钟分布技术
10．3．4 锁存式时钟控制*
10．4 自定时电路设计*
10．4．1 自定时逻辑――一种异步技术
10．4．2 完成信号的产生
10．4．3 自定时的信号发送
10．4．4 自定时逻辑的实例
10．5 同步器和判断器*
10．5．1 同步器――概念与实现
10．5．2 判断器
10．6 采用锁相环进行时钟综合和同步*
10．6．1 基本概念
10．6．2 PLL的组成功能块
10．7 综述： 未来方向和展望
10．7．1 采用延时锁定环（DLL）分布时钟
10．7．2 光时钟分布
10．7．3 同步与非同步设计
10．8 小结
10．9 进一步探讨
参考文献
习题
设计方法插入说明G――设计验证
参考文献
第11章 设计运算功能块
11．1 引言
11．2 数字处理器结构中的数据通路
11．3 加法器
11．3．1 二进制加法器： 定义
11．3．2 全加器： 电路设计考虑
11．3．3 二进制加法器： 逻辑设计考虑
11．4 乘法器
11．4．1 乘法器： 定义
11．4．2 部分积的产生
11．4．3 部分积的累加
11．4．4 最终相加
11．4．5 乘法器小结
11．5 移位器
11．5．1 桶形移位器
11．5．2 对数移位器
11．6 其他运算器
11．7 数据通路结构中对功耗和速度的综合考虑*
11．7．1 在设计时间可采用的降低功耗技术
11．7．2 运行时间的功耗管理
11．7．3 降低待机（或休眠）模式中的功耗
11．8 综述： 设计中的综合考虑
11．9 小结
11．10 进一步探讨
参考文献
习题
第12章 存储器和阵列结构设计
12．1 引言
12．1．1 存储器分类
12．1．2 存储器总体结构和单元模块
12．2 存储器内核
12．2．1 只读存储器
12．2．2 非易失性读写存储器
12．2．3 读写存储器（RAM）
12．2．4 按内容寻址或相联存储器（CAM）
12．3 存储器外围电路*
12．3．1 地址译码器
12．3．2 灵敏放大器
12．3．3 参考电压
12．3．4 驱动器/缓冲器
12．3．5 时序和控制
12．4 存储器的可靠性及成品率*
12．4．1 信噪比
12．4．2 存储器成品率
12．5 存储器中的功耗*
12．5．1 存储器中功耗的来源
12．5．2 存储器的分割
12．5．3 降低工作功耗
12．5．4 降低数据维持功耗
12．5．5 小结
12．6 存储器设计的实例研究
12．6．1 可编程逻辑阵列
12．6．2 4 Mb SRAM
12．6．3 1 Gb NAND Flash存储器
12．7 综述： 半导体存储器的发展趋势与进展
12．8 小结
12．9 进一步探讨
参考文献
习题
设计方法插入说明H――制造电路的验证和测试
H．3．1 可测性设计中的问题
H．3．2 专门测试
H．3．3 扫描测试
H．3．4 边界扫描设计
H．3．5 内建自测试
H．4．1 故障模型
H．4．2 测试图形的自动生成
H．4．3 故障模拟
参考文献
思考题答案

前言/序言

　　本书特色
　　欢迎使用本书。在本书第一版出版后的6年中，数字集成电路领域已有了某些惊人的进展和变化。IC制造工艺继续缩小到空前小的尺寸。自写作这本书的第一版以来，最小特征尺寸缩小到接近1/10，现在已接近100 nm的范围。这种尺寸的缩小对数字集成电路的设计产生了两方面的影响。首先，在单片上能设计的复杂性大大提高，为了应对这一挑战，产生了一些新的设计方法和实现策略。与此同时，在尺寸小到深亚微米范围后器件的行为特性发生了变化，从而把一系列影响数字IC的可靠性、成本、性能以及功耗的新问题提到了面前。对这些问题的深入讨论是本书第二版与第一版之间的区别所在。
　　看一下目录就可以知道本版扩大了内容范围，包括深亚微米器件、电路优化、互连模型和优化、信号完整性、时钟和时序以及功耗。所有这些内容都用目前最新的设计例子来说明。同时，鉴于MOS现已占有数字IC领域99%的市场份额，我们删去了像硅双极型和砷化镓这样较陈旧的内容，不过对此有兴趣的读者仍可通过本书配套网站找到有关这些技术的内容（首次使用的读者需先申请密码)。为了强调现今设计过程中方法学的重要性，我们贯穿全书增加了“设计方法插入说明”，每一插入部分着重说明设计过程中特有的一些问题。新版对原书做了重要修订，最大的变化是增加了两个合著者——Anantha和Borivoje，他们为本书带来了有关数字IC设计方面更宽阔的见地，以及有关此领域的最新趋势和挑战。
　　保留了第一版的基本精神
　　在进行这些修改的同时，我们一直力图保留第一版的基本精神和编写目的——在数字设计中建立起电路设计和系统设计之间的桥梁。我们从彻底弄清电子器件的操作并深入分析数字设计的核心（反相器）开始，逐步将这些知识引向设计比较复杂的模块，如逻辑门、寄存器、控制器、加法器、乘法器以及存储器。我们认识到当今复杂电路设计者共同面临的感兴趣的问题是： 起决定作用的设计参数是什么？设计的哪些部分需要着重考虑而哪些细节又可以忽略？显然，简化是处理日益复杂的数字系统的唯一途径，但是过度简化由于忽略了像时序、互连以及功耗这样一些影响整个电路的效应，又可能导致电路不能工作。为了避免这一点，在进行数字电路设计时一定要同时注意电路和系统两方面的问题。这就是本书所采用的方法，通过分析技术和实验技术为读者带来处理复杂问题所需要的知识和技能。
　　阅读指南
　　本书的核心部分是为大学高年级数字电路设计课程编写的。围绕这一核心，还纳入了一些涵盖更前沿专题的章节。在编写本书的过程中，我们发现很难确定应当包括数字电路设计领域的哪些部分才能满足所有人的需要。一方面，刚刚进入该领域的人希望有关于基本概念的详尽内容； 另一方面，来自原有读者和评阅人的反馈意见又表明希望并需要在深度和广度上增加高层次的前沿专题和当前所提出的问题。提供这样一个全面的讨论造成了这本教材的内容大大超出一学期课程的需要，因此其中较为高深的部分可作为研究生课程的基础。由于本书涉及面广泛且包含最新的前沿内容，也使它成为对专业工程师非常有用的参考书。这里我们假定上这门课的学生对基本的逻辑设计已相当熟悉。
　　本书在内容的安排上使各章节可以按许多不同的方式来讲授和阅读，只需遵守一些前后顺序关系即可。本书的核心部分由第5章~第8章构成。第1章~第4章可以看成导论。为了满足一般要求，在第2章中引入了有关半导体制造方面的简短论述。曾经学过半导体器件的学生可以很快地浏览一下第3章。我们十分希望每个人至少都这样做一遍，因为一些重要符号和基础知识都在该章中介绍。此外该章还介绍了一种能用来进行手工分析的深亚微米晶体管最原始的建模方法。为了强调互连在当今数字设计中的重要性，我们将互连建模部分提前到本书的第4章。
　　第9章~第12章的内容较深，可作为某些课程的重点。例如，侧重电路方面的课程可增加第9章和第12章的核心材料，侧重数字系统设计的课程则应考虑增加第9章、第10章和第11章的（部分）内容。所有这些内容较深的章节都可以作为研究生课程或后续课程的核心。内容较深的章节在书中都标注有*号。
　　对于本科高年级的课程，下面列出了几种可能的教学安排顺序。本书配套网站所提供的教师文档（instructor documentation）中还列出了某些大学相关课程采用的完整教学大纲中列出的章节号。
　　电路基础课程（针对器件方面知识较少的学生）：
　　1，2.1~2.3，3，4，5，6，7，8，（9.1~9.3，12）。
　　稍高级一些的电路课程：
　　1，（2，3），4，5，6，7，8，9，10.1~10.3，10.5~10.6，12。
　　系统方向的课程：
　　1，（2，3），4，5，6，7，8，9，10.1~10.4，11，12.1~12.2。
　　“设计方法插入说明”部分可与它们所在章同时选用。
　　为了保持全书风格一致，各章首先介绍本章主题，接着对概念进行详细深入的讨论。综述一节讨论本章介绍的概念与实际设计之间的关系，以及它们如何会受到未来发展的影响。每一章以小结作为结束，它简要列举了教材中讲过的各个主题。小结后面的进一步探讨。

《数字集成电路：电路、系统与设计（第二版）》—— 探索微电子世界的基石 本书并非关于《数字集成电路：电路、系统与设计（第二版）》这本书本身的介绍，而是旨在为读者展现数字集成电路这一迷人领域的广阔图景。它是一扇通往现代电子产品核心的窗口，揭示了从微小的晶体管到复杂处理器的演进历程，以及这些微型器件如何构筑我们数字生活的基石。 数字集成电路：无处不在的数字心脏 我们每天使用的智能手机、电脑、汽车，乃至家里的各种智能家电，其背后都跳动着一颗颗由数字集成电路驱动的“心脏”。这些微小的芯片，将成亿万计的晶体管集成在一起，执行着海量的数据处理、逻辑运算和信号控制任务。它们是信息时代的引擎，是科技进步的根本驱动力。 从基础到前沿：数字集成电路的核心概念 理解数字集成电路，需要从最基本的单元——晶体管——开始。晶体管，作为电子开关，是所有数字逻辑电路的构建模块。通过巧妙地组合晶体管，我们可以构建出逻辑门（如AND、OR、NOT门），这是实现逻辑运算的基本单元。 在此基础上，更复杂的电路应运而生。组合逻辑电路，例如加法器、多路选择器等，其输出仅取决于当前的输入。而时序逻辑电路，如触发器、寄存器和计数器，则引入了“记忆”的概念，其输出不仅取决于当前输入，还与之前的状态有关。正是这些时序电路，使得数字系统能够处理序列数据，实现复杂的控制功能。 当这些基本电路单元被集成到更大的系统中，便形成了大规模集成电路（LSI）和超大规模集成电路（VLSI）。处理器（CPU）、内存（RAM、ROM）、微控制器（MCU）以及各种专用集成电路（ASIC）都属于这一范畴。它们内部集成了数百万甚至数十亿个晶体管，能够执行极为复杂的任务。 设计与实现的挑战与创新 数字集成电路的设计是一个多学科交叉的复杂过程。它不仅仅是电路的堆砌，更需要深入理解逻辑综合、布局布线、时序分析以及功耗优化等关键环节。 逻辑综合是将高层次的功能描述（如硬件描述语言HDL）转化为实际的门级网表的过程。这个过程需要考虑性能、面积和功耗的权衡。 布局布线则是将门级网表中的逻辑门和触发器放置在芯片的物理区域上，并使用金属导线将它们连接起来。这一步对芯片的性能和信号完整性至关重要。 时序分析是确保电路能够按照设计的速度正确工作，避免出现数据错误的关键环节。它需要考虑信号传播延迟、时钟抖动等因素。 功耗优化在现代电子产品中变得越来越重要，尤其是在移动设备和物联网设备中。设计者需要通过各种技术来降低芯片的功耗，延长电池寿命。 随着工艺技术的不断进步，集成电路的尺寸越来越小，集成度越来越高，性能也越来越强。CMOS（互补金属氧化物半导体）技术一直是数字集成电路设计的主流技术，其低功耗和高集成度的特点使其在各种应用中占据主导地位。 数字集成电路的应用领域 数字集成电路的应用几乎渗透到我们生活的方方面面： 计算与通信： 智能手机、个人电脑、服务器、路由器、基站等都离不开高性能的处理器和通信芯片。 汽车电子： 现代汽车的安全性、智能化和舒适性功能，如自动驾驶、车载娱乐系统、发动机控制等，都依赖于大量的数字集成电路。 消费电子： 电视、相机、游戏机、智能穿戴设备等，都通过数字集成电路实现其丰富的功能。 工业控制： 机器人、自动化生产线、医疗设备等，都需要精确可靠的数字集成电路进行控制和数据处理。 航空航天与国防： 在这些对可靠性和性能要求极高的领域，数字集成电路是不可或缺的关键组成部分。 展望未来 数字集成电路的发展永无止境。随着摩尔定律的延续，芯片的集成度和性能将继续提升。人工智能（AI）和机器学习（ML）的兴起，对专门的AI芯片提出了新的需求，推动着专用处理器和加速器的发展。同时，物联网（IoT）的普及，对低功耗、低成本的传感器和微控制器提出了更高的要求。 探索数字集成电路的世界，就是探索现代科技的底层逻辑，理解我们身边的数字世界是如何被构建起来的。它是一个充满挑战但又极具创造力的领域，吸引着无数工程师和研究者不断突破技术的边界，为人类社会的进步贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

在阅读《数字集成电路：电路、系统与设计（第二版）》之前，我一直觉得数字集成电路的设计是一个非常庞杂且难以掌握的领域。我曾尝试过阅读一些国内外的教材，但很多都过于理论化，缺乏实际设计的指导意义，或者只是简单罗列一些设计方法，让我难以理解其背后的原理。这本书的出现，彻底改变了我对数字集成电路的看法，它以一种极其系统和深入的方式，将理论与实践完美结合。 本书的开篇，作者并没有回避基础的物理知识，而是以一种非常巧妙的方式，将半导体物理原理与MOSFET器件的工作原理紧密联系起来。我尤其欣赏作者在解释PN结的形成和工作特性时，所使用的形象生动的图示和类比，这让我能够非常直观地理解电子和空穴是如何在电场作用下移动，以及它们如何影响半导体的导电性。这种从微观到宏观的讲解方式，让我对CMOS器件的底层原理有了前所未有的深刻认识。 接着，本书详细阐述了CMOS逻辑门的设计。作者不仅介绍了基本逻辑门（如反相器、NAND门、NOR门）的结构，还深入分析了它们在不同输入信号下的输出特性，以及上升和下降时间等关键参数。我印象最深刻的是，作者对CMOS逻辑门功耗的详细分析，区分了动态功耗和静态功耗，并提出了多种降低功耗的设计策略，这让我对如何设计更节能的数字电路有了清晰的思路。 时序电路是数字系统设计的核心，本书在这方面的讲解更是精妙绝伦。作者从最基础的锁存器开始，逐步引入了D触发器、JK触发器等，并详细阐述了它们的结构、工作原理以及状态转移图。我非常感谢作者在讲解时钟信号的作用时，所强调的“边沿触发”机制，以及如何通过时钟来同步整个系统的操作。书中对建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time）的深入分析，以及如何进行时序分析，让我对设计高速数字电路有了更清晰的认识。 算术逻辑单元（ALU）是数字系统中的“运算核心”，本书在这方面的讲解也相当详尽。作者介绍了各种类型的加法器，如行波进位加法器（Ripple Carry Adder）和超前进位加法器（Carry Lookahead Adder），并详细比较了它们的性能优势和劣势。我特别关注作者在分析这些加法器时，所使用的面积-延迟-功耗（Area-Delay-Power, ADP）的权衡分析，这让我能够理解为什么在不同的应用场景下，会选择不同的加法器结构。 存储器设计是现代集成电路中不可或缺的一环，本书也对此进行了深入的探讨。作者详细介绍了静态随机存取存储器（SRAM）和动态随机存取存储器（DRAM）的基本单元结构、读写操作的时序以及相关的驱动电路。通过对存储器单元的讲解，我能够理解为什么SRAM的访问速度更快但集成度较低，而DRAM的集成度更高但需要刷新操作。 本书的另一大亮点在于，它不仅仅关注电路本身的实现，更将目光投向了系统级的设计。作者在书中讨论了如何将基本的逻辑模块进行抽象和组合，构建出更复杂的数字系统，例如微处理器、数字信号处理器（DSP）等。书中对于总线接口、流水线结构以及中断机制的介绍，让我能够更好地理解整个系统的运行流程和各模块之间的协作关系。 功耗和可靠性是现代集成电路设计中至关重要的考量因素，本书在这方面也提供了宝贵的见解。作者详细分析了动态功耗和静态功耗的来源，并提出了多种降低功耗的设计策略，例如时钟门控、动态电压和频率调整（DVFS）等。此外，书中还讨论了如何提高电路的可靠性，例如通过冗余设计和纠错码来应对硬件故障。 最后，本书在设计方法论和验证方面也给予了重要的指导。作者强调了模块化设计、自顶向下设计和自底向上设计的理念，以及如何利用仿真工具对设计进行功能验证和时序验证。书中对测试向量生成和故障覆盖率的讨论，也让我认识到，一个完整的集成电路设计流程，不仅仅是写代码，更包括严格的验证和测试。 总而言之，《数字集成电路：电路、系统与设计（第二版）》是一本集理论深度、实践指导和系统视野于一体的优秀教材。它用清晰的语言、丰富的图示和大量的实例，将复杂的数字集成电路设计原理展现在读者面前。对于任何希望在这个领域深入学习和发展的读者来说，这本书无疑是一本不可多得的参考书。

评分☆☆☆☆☆

在我接触《数字集成电路：电路、系统与设计（第二版）》之前，我对数字电路的理解，一直存在着“纸上谈兵”的感觉。我所阅读过的许多资料，要么过于抽象，要么过于碎片化，总让我难以将理论知识与实际的电路设计联系起来。这本书则完全不同，它以一种更加系统化、结构化的方式，将数字集成电路的“电路、系统与设计”融为一体，为我打开了新的视野。 这本书的开篇，作者并没有回避基础的物理概念，而是用一种非常易于理解的方式，深入浅出地讲解了半导体材料的导电特性，如P型和N型掺杂、PN结的形成以及载流子（电子和空穴）的运动。我尤其赞赏作者在解释这些概念时所使用的类比和图示，比如将半导体中的载流子比作管道中的水流，这让我能够非常直观地理解电子和空穴是如何在电场和浓度梯度的作用下移动的，为后续理解CMOS器件的工作原理打下了坚实的基础。 接着，本书详细阐述了MOSFET晶体管的工作原理。作者以CMOS技术为基础，对NMOS和PMOS晶体管的结构、工作区域（截止区、线性区、饱和区）以及它们如何通过栅极电压来控制沟道的导通与关闭进行了深入的剖析。我印象最深刻的是，作者对“阈值电压”的解释，以及它如何决定了晶体管的开关特性。书中提供的大量的I-V特性曲线图，让我能够直观地看到不同栅极电压下，晶体管的电流-电压关系，这对于理解数字逻辑门的驱动能力和性能至关重要。 在逻辑门的设计方面，本书的讲解是我见过最清晰的。作者不仅介绍了CMOS反相器、NAND门、NOR门等基本逻辑门电路的结构，还深入分析了它们的输出电压特性、上升和下降时间等关键参数。我尤其欣赏作者对CMOS逻辑门功耗的分析，详细区分了动态功耗和静态功耗，并提出了多种降低功耗的设计策略，这对于我理解现代电子设备的能耗问题非常有帮助。 时序电路的设计是数字系统设计中最为关键的部分之一，本书在这方面的讲解同样令人赞叹。作者从最基础的锁存器开始，逐步引入了D触发器、JK触发器等，并详细阐述了它们的结构、工作原理以及状态转移图。我非常感谢作者在讲解时钟信号的作用时，所强调的“边沿触发”机制，以及如何通过时钟来同步整个系统的操作。书中对建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time）的深入分析，以及如何进行时序分析，让我对设计高速数字电路有了更清晰的认识。 算术逻辑单元（ALU）是数字系统中的“大脑”，本书在这方面的讲解也相当详尽。作者介绍了各种类型的加法器，如行波进位加法器（Ripple Carry Adder）和超前进位加法器（Carry Lookahead Adder），并详细比较了它们的性能优势和劣势。我特别关注作者在分析这些加法器时，所使用的面积-延迟-功耗（Area-Delay-Power, ADP）的权衡分析，这让我能够理解为什么在不同的应用场景下，会选择不同的加法器结构。 存储器设计是现代集成电路中不可或缺的一环，本书也对此进行了深入的探讨。作者详细介绍了静态随机存取存储器（SRAM）和动态随机存取存储器（DRAM）的基本单元结构、读写操作的时序以及相关的驱动电路。通过对存储器单元的讲解，我能够理解为什么SRAM的访问速度更快但集成度较低，而DRAM的集成度更高但需要刷新操作。 本书的另一大亮点在于，它不仅仅关注电路本身的实现，更将目光投向了系统级的设计。作者在书中讨论了如何将基本的逻辑模块进行抽象和组合，构建出更复杂的数字系统，例如微处理器、数字信号处理器（DSP）等。书中对于总线接口、流水线结构以及中断机制的介绍，让我能够更好地理解整个系统的运行流程和各模块之间的协作关系。 功耗和可靠性是现代集成电路设计中至关重要的考量因素，本书在这方面也提供了宝贵的见解。作者详细分析了动态功耗和静态功耗的来源，并提出了多种降低功耗的设计策略，例如时钟门控、动态电压和频率调整（DVFS）等。此外，书中还讨论了如何提高电路的可靠性，例如通过冗余设计和纠错码来应对硬件故障。 最后，本书在设计方法论和验证方面也给予了重要的指导。作者强调了模块化设计、自顶向下设计和自底向上设计的理念，以及如何利用仿真工具对设计进行功能验证和时序验证。书中对测试向量生成和故障覆盖率的讨论，也让我认识到，一个完整的集成电路设计流程，不仅仅是写代码，更包括严格的验证和测试。 总而言之，《数字集成电路：电路、系统与设计（第二版）》是一本集理论深度、实践指导和系统视野于一体的优秀教材。它用清晰的语言、丰富的图示和大量的实例，将复杂的数字集成电路设计原理展现在读者面前。对于任何希望在这个领域深入学习和发展的读者来说，这本书无疑是一本不可多得的参考书。

评分☆☆☆☆☆

在我翻开《数字集成电路：电路、系统与设计（第二版）》这本书之前，我对于集成电路的认识，更多的是停留在“一种很小的芯片”这样的概念上。我曾尝试阅读过一些关于电子工程的入门读物，但往往因为缺乏实际的操作指导和系统性的框架，而难以深入。这本书的出现，就像是给我铺就了一条清晰的学习路径，让我能够从零开始，一步步掌握数字集成电路的设计精髓。 这本书的开篇，作者并没有直接跳入电路图，而是从最基本的半导体物理学原理入手，循序渐进地介绍了半导体材料的特性，如P型和N型掺杂、PN结的形成以及二极管的特性。我特别喜欢作者在讲解这些概念时所使用的形象比喻，比如将载流子的运动类比为水流，这让我能够非常直观地理解电子和空穴是如何在电场作用下移动的，为后续理解MOSFET的工作原理奠定了坚实的基础。 随后，本书深入探讨了MOSFET晶体管的工作原理。作者以CMOS技术为核心，详细介绍了NMOS和PMOS的结构，以及它们如何通过栅极电压来控制沟道的导通状态。我印象最深刻的是，作者对“阈值电压”的详细解释，以及它如何决定了晶体管的开关特性。书中提供的大量的I-V特性曲线图，让我能够直观地看到不同栅极电压下，晶体管的电流-电压关系，这对于理解数字逻辑门的驱动能力和性能至关重要。 在逻辑门的设计方面，本书的讲解可以说是我见过最清晰的。作者不仅介绍了CMOS反相器、NAND门、NOR门等基本逻辑门电路的结构，还深入分析了它们的输出电压特性、上升和下降时间等关键参数。我尤其欣赏作者对CMOS逻辑门功耗的分析，详细区分了动态功耗和静态功耗，并提出了多种降低功耗的设计策略，这对于我理解现代电子设备的能耗问题非常有帮助。 时序电路的设计是数字系统设计中最为关键的部分之一，本书在这方面的讲解同样令人赞叹。作者从最基础的锁存器开始，逐步引入了D触发器、JK触发器等，并详细阐述了它们的结构、工作原理以及状态转移图。我非常感谢作者在讲解时钟信号的作用时，所强调的“边沿触发”机制，以及如何通过时钟来同步整个系统的操作。书中对建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time）的深入分析，以及如何进行时序分析，让我对设计高速数字电路有了更清晰的认识。 算术逻辑单元（ALU）是数字系统中的“大脑”，本书在这方面的讲解也相当详尽。作者介绍了各种类型的加法器，如行波进位加法器（Ripple Carry Adder）和超前进位加法器（Carry Lookahead Adder），并详细比较了它们的性能优势和劣势。我特别关注作者在分析这些加法器时，所使用的面积-延迟-功耗（Area-Delay-Power, ADP）的权衡分析，这让我能够理解为什么在不同的应用场景下，会选择不同的加法器结构。 存储器设计是现代集成电路中不可或缺的一环，本书也对此进行了深入的探讨。作者详细介绍了静态随机存取存储器（SRAM）和动态随机存取存储器（DRAM）的基本单元结构、读写操作的时序以及相关的驱动电路。通过对存储器单元的讲解，我能够理解为什么SRAM的访问速度更快但集成度较低，而DRAM的集成度更高但需要刷新操作。 本书的另一大亮点在于，它不仅仅关注电路本身的实现，更将目光投向了系统级的设计。作者在书中讨论了如何将基本的逻辑模块进行抽象和组合，构建出更复杂的数字系统，例如微处理器、数字信号处理器（DSP）等。书中对于总线接口、流水线结构以及中断机制的介绍，让我能够更好地理解整个系统的运行流程和各模块之间的协作关系。 功耗和可靠性是现代集成电路设计中至关重要的考量因素，本书在这方面也提供了宝贵的见解。作者详细分析了动态功耗和静态功耗的来源，并提出了多种降低功耗的设计策略，例如时钟门控、动态电压和频率调整（DVFS）等。此外，书中还讨论了如何提高电路的可靠性，例如通过冗余设计和纠错码来应对硬件故障。 最后，本书在设计方法论和验证方面也给予了重要的指导。作者强调了模块化设计、自顶向下设计和自底向上设计的理念，以及如何利用仿真工具对设计进行功能验证和时序验证。书中对测试向量生成和故障覆盖率的讨论，也让我认识到，一个完整的集成电路设计流程，不仅仅是写代码，更包括严格的验证和测试。 总而言之，《数字集成电路：电路、系统与设计（第二版）》是一本集理论深度、实践指导和系统视野于一体的优秀教材。它用清晰的语言、丰富的图示和大量的实例，将复杂的数字集成电路设计原理展现在读者面前。对于任何希望在这个领域深入学习和发展的读者来说，这本书无疑是一本不可多得的参考书。

评分☆☆☆☆☆

在阅读《数字集成电路：电路、系统与设计（第二版）》之前，我一直觉得数字集成电路的设计是一个非常庞杂且难以掌握的领域。我曾尝试过阅读一些国内外的教材，但很多都过于理论化，缺乏实际设计的指导意义，或者只是简单罗列一些设计方法，让我难以理解其背后的原理。这本书的出现，彻底改变了我对数字集成电路的看法，它以一种极其系统和深入的方式，将理论与实践完美结合。 本书的开篇，作者并没有回避基础的物理知识，而是以一种非常巧妙的方式，将半导体物理原理与MOSFET器件的工作原理紧密联系起来。我尤其欣赏作者在解释PN结的形成和工作特性时，所使用的形象生动的图示和类比，这让我能够非常直观地理解电子和空穴是如何在电场作用下移动，以及它们如何影响半导体的导电性。这种从微观到宏观的讲解方式，让我对CMOS器件的底层原理有了前所未有的深刻认识。 接着，本书详细阐述了CMOS逻辑门的设计。作者不仅介绍了基本逻辑门（如反相器、NAND门、NOR门）的结构，还深入分析了它们在不同输入信号下的输出特性，以及上升和下降时间等关键参数。我印象最深刻的是，作者对CMOS逻辑门功耗的详细分析，区分了动态功耗和静态功耗，并提出了多种降低功耗的设计策略，这让我对如何设计更节能的数字电路有了清晰的思路。 时序电路是数字系统设计的核心，本书在这方面的讲解更是精妙绝伦。作者从最基础的锁存器开始，逐步引入了D触发器、JK触发器等，并详细阐述了它们的结构、工作原理以及状态转移图。我非常感谢作者在讲解时钟信号的作用时，所强调的“边沿触发”机制，以及如何通过时钟来同步整个系统的操作。书中对建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time）的深入分析，以及如何进行时序分析，让我对设计高速数字电路有了更清晰的认识。 算术逻辑单元（ALU）是数字系统中的“运算核心”，本书在这方面的讲解也相当详尽。作者介绍了各种类型的加法器，如行波进位加法器（Ripple Carry Adder）和超前进位加法器（Carry Lookahead Adder），并详细比较了它们的性能优势和劣势。我特别关注作者在分析这些加法器时，所使用的面积-延迟-功耗（Area-Delay-Power, ADP）的权衡分析，这让我能够理解为什么在不同的应用场景下，会选择不同的加法器结构。 存储器设计是现代集成电路中不可或缺的一环，本书也对此进行了深入的探讨。作者详细介绍了静态随机存取存储器（SRAM）和动态随机存取存储器（DRAM）的基本单元结构、读写操作的时序以及相关的驱动电路。通过对存储器单元的讲解，我能够理解为什么SRAM的访问速度更快但集成度较低，而DRAM的集成度更高但需要刷新操作。 本书的另一大亮点在于，它不仅仅关注电路本身的实现，更将目光投向了系统级的设计。作者在书中讨论了如何将基本的逻辑模块进行抽象和组合，构建出更复杂的数字系统，例如微处理器、数字信号处理器（DSP）等。书中对于总线接口、流水线结构以及中断机制的介绍，让我能够更好地理解整个系统的运行流程和各模块之间的协作关系。 功耗和可靠性是现代集成电路设计中至关重要的考量因素，本书在这方面也提供了宝贵的见解。作者详细分析了动态功耗和静态功耗的来源，并提出了多种降低功耗的设计策略，例如时钟门控、动态电压和频率调整（DVFS）等。此外，书中还讨论了如何提高电路的可靠性，例如通过冗余设计和纠错码来应对硬件故障。 最后，本书在设计方法论和验证方面也给予了重要的指导。作者强调了模块化设计、自顶向下设计和自底向上设计的理念，以及如何利用仿真工具对设计进行功能验证和时序验证。书中对测试向量生成和故障覆盖率的讨论，也让我认识到，一个完整的集成电路设计流程，不仅仅是写代码，更包括严格的验证和测试。 总而言之，《数字集成电路：电路、系统与设计（第二版）》是一本集理论深度、实践指导和系统视野于一体的优秀教材。它用清晰的语言、丰富的图示和大量的实例，将复杂的数字集成电路设计原理展现在读者面前。对于任何希望在这个领域深入学习和发展的读者来说，这本书无疑是一本不可多得的参考书。

评分☆☆☆☆☆

我一直对数字集成电路的世界充满好奇，但接触过的许多资料都让我感觉像是隔着一层纱，无法真正触及核心。直到我开始阅读《数字集成电路：电路、系统与设计（第二版）》，我才真正体会到什么是“豁然开朗”。这本书以一种非常系统且深入的方式，将数字电路的理论知识与实际设计紧密结合，让我受益匪浅。 本书的开篇，作者并没有急于展示复杂的电路图，而是从半导体物理学的基础知识讲起，如P型和N型半导体的掺杂机理、PN结的形成以及载流子的运动。我特别欣赏作者在讲解这些概念时所使用的生动比喻，比如将载流子比作管道中的水流，将电场比作水泵的驱动力，这让我能够非常直观地理解电子和空穴如何在电场和浓度梯度的作用下移动，为后续理解CMOS器件的工作原理打下了坚实的基础。 接着，本书深入探讨了MOSFET晶体管的工作原理。作者以CMOS技术为基础，详细介绍了NMOS和PMOS晶体管的结构，以及它们如何通过栅极电压来控制沟道的导通与关闭。我印象最深刻的是，作者对“阈值电压”的详细解释，以及它如何决定了晶体管的开关特性。书中提供的大量的I-V特性曲线图，让我能够直观地看到不同栅极电压下，晶体管的电流-电压关系，这对于理解数字逻辑门的驱动能力和性能至关重要。 在逻辑门的设计方面，本书的讲解是我见过最清晰的。作者不仅介绍了CMOS反相器、NAND门、NOR门等基本逻辑门电路的结构，还深入分析了它们的输出电压特性、上升和下降时间等关键参数。我尤其欣赏作者对CMOS逻辑门功耗的分析，详细区分了动态功耗和静态功耗，并提出了多种降低功耗的设计策略，这对于我理解现代电子设备的能耗问题非常有帮助。 时序电路的设计是数字系统设计中最为关键的部分之一，本书在这方面的讲解同样令人赞叹。作者从最基础的锁存器开始，逐步引入了D触发器、JK触发器等，并详细阐述了它们的结构、工作原理以及状态转移图。我非常感谢作者在讲解时钟信号的作用时，所强调的“边沿触发”机制，以及如何通过时钟来同步整个系统的操作。书中对建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time）的深入分析，以及如何进行时序分析，让我对设计高速数字电路有了更清晰的认识。 算术逻辑单元（ALU）是数字系统中的“大脑”，本书在这方面的讲解也相当详尽。作者介绍了各种类型的加法器，如行波进位加法器（Ripple Carry Adder）和超前进位加法器（Carry Lookahead Adder），并详细比较了它们的性能优势和劣势。我特别关注作者在分析这些加法器时，所使用的面积-延迟-功耗（Area-Delay-Power, ADP）的权衡分析，这让我能够理解为什么在不同的应用场景下，会选择不同的加法器结构。 存储器设计是现代集成电路中不可或缺的一环，本书也对此进行了深入的探讨。作者详细介绍了静态随机存取存储器（SRAM）和动态随机存取存储器（DRAM）的基本单元结构、读写操作的时序以及相关的驱动电路。通过对存储器单元的讲解，我能够理解为什么SRAM的访问速度更快但集成度较低，而DRAM的集成度更高但需要刷新操作。 本书的另一大亮点在于，它不仅仅关注电路本身的实现，更将目光投向了系统级的设计。作者在书中讨论了如何将基本的逻辑模块进行抽象和组合，构建出更复杂的数字系统，例如微处理器、数字信号处理器（DSP）等。书中对于总线接口、流水线结构以及中断机制的介绍，让我能够更好地理解整个系统的运行流程和各模块之间的协作关系。 功耗和可靠性是现代集成电路设计中至关重要的考量因素，本书在这方面也提供了宝贵的见解。作者详细分析了动态功耗和静态功耗的来源，并提出了多种降低功耗的设计策略，例如时钟门控、动态电压和频率调整（DVFS）等。此外，书中还讨论了如何提高电路的可靠性，例如通过冗余设计和纠错码来应对硬件故障。 最后，本书在设计方法论和验证方面也给予了重要的指导。作者强调了模块化设计、自顶向下设计和自底向上设计的理念，以及如何利用仿真工具对设计进行功能验证和时序验证。书中对测试向量生成和故障覆盖率的讨论，也让我认识到，一个完整的集成电路设计流程，不仅仅是写代码，更包括严格的验证和测试。 总而言之，《数字集成电路：电路、系统与设计（第二版）》是一本集理论深度、实践指导和系统视野于一体的优秀教材。它用清晰的语言、丰富的图示和大量的实例，将复杂的数字集成电路设计原理展现在读者面前。对于任何希望在这个领域深入学习和发展的读者来说，这本书无疑是一本不可多得的参考书。

评分☆☆☆☆☆

我对于《数字集成电路：电路、系统与设计（第二版）》这本书的整体感受可以用“豁然开朗”来形容。在我接触这本书之前，我对数字集成电路的理解一直停留在比较零散的知识点上，缺乏一个清晰的全局观。我尝试阅读过一些更偏向于理论推导的书籍，但总是觉得离实际应用太远，学起来枯燥乏味，难以激发持续的学习兴趣。而这本书的出现，就像为我打开了一扇通往数字电路世界的新大门，让我看到了一个更为清晰、更具逻辑性的学习路径。 这本书的开篇部分，从半导体材料的基本性质讲起，如能带理论、载流子输运等，但不同于以往接触到的某些教材，它并非将这些内容作为纯粹的物理知识来罗列，而是将其巧妙地融入到MOSFET器件的工作原理讲解中。作者用非常形象的语言和精妙的插图，解释了PN结的形成、二极管的特性，以及最核心的MOSFET的栅极控制、沟道形成等过程。我特别喜欢作者在介绍这些基本概念时，反复强调它们与后续数字电路工作原理之间的内在联系，这让我深刻理解了“为什么”而不仅仅是“是什么”。 随后，本书自然地过渡到CMOS逻辑门的设计。我印象最深刻的是，作者不仅仅停留在画出逻辑门的符号和真值表，而是深入到每个晶体管的开关特性，以及它们如何协同工作来实现逻辑功能。作者对CMOS反相器的详细分析，让我第一次真正理解了什么是“亚阈值导通”、“亚阈值摆幅”，以及这些参数如何影响电路的驱动能力和静态功耗。而且，书中还引用了大量的仿真结果，展示了不同工艺参数下，同一个逻辑门在速度和功耗上的差异，这给我带来了极大的启发。 本书在时序电路部分的处理也相当出色。我之前对时序分析总是感到头疼，分不清建立时间和保持时间到底意味着什么。然而，这本书通过清晰的图示和循序渐进的讲解，将这些概念解释得非常透彻。作者甚至详细介绍了如何分析时钟信号的传播延迟，以及如何计算整个时序路径的时延。这种细致的分析，让我能够更加自信地进行时序约束和优化，为设计高性能的数字系统打下了坚实的基础。 在算术逻辑单元（ALU）的设计方面，本书更是展现了其卓越的深度。我一直对如何用最少的资源实现最快的运算感到好奇，这本书详细介绍了各种加法器和乘法器的设计策略，包括各种进位链的实现方式，以及如何通过并行化来加速计算。作者不仅仅是列出公式，而是通过实际的电路图和性能对比，让我直观地感受到不同设计方案的优劣。这对于我理解处理器内部是如何进行高速计算的，起到了至关重要的作用。 存储器设计也是本书的一个亮点。我一直对DRAM和SRAM的内部结构感到神秘，这本书详细介绍了它们的单元结构、读写时序以及常见的故障模式。作者甚至还讨论了如何通过一些特殊的电路技术来提高存储器的读写速度和稳定性，例如行解码器、列解码器的设计，以及读/写放大器的原理。这让我对现代存储器芯片的设计有了更全面的认识。 让我特别欣赏的是，本书并没有将数字电路的设计局限于微观的晶体管层面，而是将目光投向了宏观的系统设计。作者花了不少篇幅来介绍如何将基本的逻辑模块组合成更复杂的系统，例如有限状态机（FSM）的设计，以及如何进行总线接口的设计。这种从电路到系统的思维方式，让我能够更好地理解不同模块之间的交互，以及如何进行系统级别的验证。 功耗和可靠性是现代集成电路设计中不可忽视的两个重要方面，而这本书在这两方面也提供了深入的见解。作者详细讲解了不同功耗的来源，例如动态功耗和静态功耗，以及如何通过各种技术来降低功耗，例如时钟门控、电压调节等。同时，书中还探讨了如何提高电路的可靠性，例如通过冗余设计来应对硬件故障。这些内容让我意识到，一个优秀的设计不仅仅是功能正确，更要考虑性能、功耗和可靠性等多方面的因素。 本书的另一大优点在于其对设计流程和验证方法的介绍。作者并没有仅仅停留在理论知识的传授，而是强调了在实际工程中，如何进行需求分析、架构设计、详细设计、仿真验证和物理实现等各个环节。书中甚至还提到了EDA（电子设计自动化）工具的使用，以及如何在设计过程中进行代码编写和调试。这让我感觉，这本书不仅仅是一本技术手册，更是一本实践指南。 总而言之，《数字集成电路：电路、系统与设计（第二版）》是一本内容丰富、讲解深入、实践性强的优秀教材。它成功地将复杂的理论知识转化为易于理解的概念，并提供了大量的实例和设计技巧，帮助读者全面掌握数字集成电路的设计精髓。对于任何希望在这个领域深入发展的人来说，这本书绝对是不可或缺的宝藏。

评分☆☆☆☆☆

在拿起《数字集成电路：电路、系统与设计（第二版）》这本书之前，我对数字集成电路的理解，更像是一堆散落的拼图碎片，缺少将它们串联成一幅完整图景的线索。我曾接触过一些技术手册，它们往往直接抛出复杂的公式和术语，让我望而却步。而这本书，以一种非常温和但又极其深刻的方式，引导我一步步走进数字电路的殿堂。 这本书的开篇，作者并没有急于展示华丽的电路图，而是从最根本的半导体物理学原理开始，以一种非常易于理解的方式解释了半导体材料的导电特性，以及PN结的形成和特性。我印象深刻的是，作者在解释载流子（电子和空穴）的输运时，使用了“迁移率”和“扩散”等概念，并且通过图示展示了它们在电场和浓度梯度下的行为。这种从微观层面出发的讲解，让我对CMOS器件的形成有了更扎实的基础理解，不再觉得它们是“黑箱”。 紧接着，本书深入讲解了MOSFET晶体管的各种工作模式。作者详细解释了NMOS和PMOS的结构，以及它们如何通过栅极电压来控制沟道的导通状态。我尤其喜欢作者对“阈值电压”的解释，以及它如何决定了晶体管的开启和关闭。书中还提供了大量的I-V特性曲线，让我能够直观地看到不同栅极电压下，漏极电流的变化规律，这对于理解数字逻辑门的开关特性至关重要。 在逻辑门的设计部分，本书以CMOS技术为基础，对各种基本逻辑门电路进行了详细的剖析。我印象最深刻的是，作者在讲解CMOS反相器时，不仅展示了其PMOS和NMOS的上下拉网络结构，还深入分析了其输出电压摆幅、上升和下降时间等关键参数。此外，对于NAND门和NOR门的讲解，也让我理解了如何通过并联和串联MOSFET来实现逻辑功能，以及在这种结构下，如何优化其驱动能力和功耗。 时序电路是数字系统设计的核心，本书在这方面的讲解无疑是这本书的亮点之一。作者从最基础的锁存器开始，逐步引入了D触发器、JK触发器等，并详细阐述了它们的结构、工作原理以及状态转移图。我非常欣赏作者在讲解时钟信号的作用时，所强调的“边沿触发”机制，以及如何通过时钟来同步整个系统的操作。书中对建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time）的深入分析，以及如何进行时序分析，让我对设计高速数字电路有了更清晰的认识。 算术逻辑单元（ALU）在任何数字系统中都扮演着至关重要的角色，本书在这方面也提供了详尽的讲解。作者介绍了各种类型的加法器，如行波进位加法器（Ripple Carry Adder）和超前进位加法器（Carry Lookahead Adder），并详细比较了它们的性能优势和劣势。我特别关注作者在分析这些加法器时，所使用的面积-延迟-功耗（Area-Delay-Power, ADP）的权衡分析，这让我能够理解为什么在不同的应用场景下，会选择不同的加法器结构。 存储器设计是现代集成电路中不可或缺的一环，本书也对此进行了深入的探讨。作者详细介绍了静态随机存取存储器（SRAM）和动态随机存取存储器（DRAM）的基本单元结构、读写操作的时序以及相关的驱动电路。通过对存储器单元的讲解，我能够理解为什么SRAM的访问速度更快但集成度较低，而DRAM的集成度更高但需要刷新操作。 本书的另一大亮点在于，它不仅仅关注电路本身的实现，更将目光投向了系统级的设计。作者在书中讨论了如何将基本的逻辑模块进行抽象和组合，构建出更复杂的数字系统，例如微处理器、数字信号处理器（DSP）等。书中对于总线接口、流水线结构以及中断机制的介绍，让我能够更好地理解整个系统的运行流程和各模块之间的协作关系。 功耗和可靠性是现代集成电路设计中至关重要的考量因素，本书在这方面也提供了宝贵的见解。作者详细分析了动态功耗和静态功耗的来源，并提出了多种降低功耗的设计策略，例如时钟门控、动态电压和频率调整（DVFS）等。此外，书中还讨论了如何提高电路的可靠性，例如通过冗余设计和纠错码来应对硬件故障。 最后，本书在设计方法论和验证方面也给予了重要的指导。作者强调了模块化设计、自顶向下设计和自底向上设计的理念，以及如何利用仿真工具对设计进行功能验证和时序验证。书中对测试向量生成和故障覆盖率的讨论，也让我认识到，一个完整的集成电路设计流程，不仅仅是写代码，更包括严格的验证和测试。 总而言之，《数字集成电路：电路、系统与设计（第二版）》是一本集理论深度、实践指导和系统视野于一体的优秀教材。它用清晰的语言、丰富的图示和大量的实例，将复杂的数字集成电路设计原理展现在读者面前。对于任何希望在这个领域深入学习和发展的读者来说，这本书无疑是一本不可多得的参考书。

评分☆☆☆☆☆

在我阅读《数字集成电路：电路、系统与设计（第二版）》这本书之前，我一直觉得数字集成电路是一个非常遥远且高深莫测的领域。我曾尝试接触过一些关于微电子学的入门书籍，但它们要么过于偏重物理学原理，要么过于偏重EDA工具的使用，始终没有能够让我真正理解数字电路的核心逻辑和设计思想。这本书的出现，彻底改变了我对数字集成电路的认知，让我看到了一个既有深度又有广度的知识体系。 本书的开篇，作者并没有直接进入复杂的电路设计，而是从半导体材料的基础性质入手，对P型和N型半导体的掺杂机理，以及PN结的形成过程进行了详尽的阐述。我尤其赞赏作者在讲解这些基础概念时，所使用的类比和可视化图示。例如，在解释载流子如何在电场作用下移动时，作者将它们比作在管道中流动的液体，这种生动的比喻让我能够轻松地理解电子和空穴的运动方向和机制，为后续理解MOSFET的工作原理打下了坚实的基础。 接着，本书自然地过渡到了MOSFET器件的工作原理。作者以CMOS工艺为核心，详细介绍了NMOS和PMOS晶体管的结构、工作区域（截止区、线性区、饱和区）以及它们是如何通过栅极电压来控制沟道的导通和关闭的。我印象深刻的是，作者对亚阈值区域的深入分析，这对于理解低功耗设计至关重要。通过大量的仿真曲线和实际的I-V特性图，我能够清晰地看到不同偏置电压下的晶体管行为，这对于我理解数字逻辑门的开关特性非常有帮助。 在逻辑门的设计部分，本书的讲解可以说是鞭辟入里。作者不仅介绍了最基本的CMOS反相器，还深入分析了NAND门、NOR门、AND门、OR门以及各种复合逻辑门的结构和工作原理。我特别喜欢作者在讲解这些基本门电路时，会同时分析它们的驱动能力、延迟以及功耗。例如，在介绍NAND门时，作者会详细解释其PMOS和NMOS的上下拉网络的结构，以及如何通过并联和串联来实现逻辑功能。这种从器件到门电路，再到性能分析的层层递进，让我对数字电路的设计有了更全面的认识。 时序电路是数字系统设计的核心，而本书在这方面的讲解同样令人印象深刻。作者从基本的SR锁存器讲起，逐步引入了D触发器、JK触发器、T触发器等各种类型的触发器，并详细阐述了它们的构成原理和状态转移图。我非常欣赏作者在讲解时钟信号的作用时，所强调的“边沿触发”和“电平触发”的概念，以及如何通过时钟信号来同步整个系统的操作。此外，书中对于建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time）的深入剖析，以及如何进行时序分析，都让我受益匪浅。 算术逻辑单元（ALU）是数字电路中的一个重要组成部分，本书在这方面的讲解也相当详尽。作者介绍了各种类型的加法器，如行波进位加法器（Ripple Carry Adder）和超前进位加法器（Carry Lookahead Adder），并详细比较了它们的性能差异。我特别关注作者在分析这些加法器时，所使用的面积-延迟-功耗的权衡分析，这让我能够理解为什么在不同的应用场景下，会选择不同的加法器结构。 存储器设计是现代集成电路中不可或缺的一环，本书也对此进行了深入的探讨。作者详细介绍了静态随机存取存储器（SRAM）和动态随机存取存储器（DRAM）的基本单元结构、读写操作的时序以及相关的驱动电路。通过对存储器单元的讲解，我能够理解为什么SRAM的访问速度更快但集成度较低，而DRAM的集成度更高但需要刷新操作。 本书的另一大亮点在于，它不仅仅关注电路本身的实现，更将目光投向了系统级的设计。作者在书中讨论了如何将基本的逻辑模块进行抽象和组合，构建出更复杂的数字系统，例如微处理器、数字信号处理器（DSP）等。书中对于总线接口、流水线结构以及中断机制的介绍，让我能够更好地理解整个系统的运行流程和各模块之间的协作关系。 功耗和可靠性是现代集成电路设计中至关重要的考量因素，本书在这方面也提供了宝贵的见解。作者详细分析了动态功耗和静态功耗的来源，并提出了多种降低功耗的设计策略，例如时钟门控、动态电压和频率调整（DVFS）等。此外，书中还讨论了如何提高电路的可靠性，例如通过冗余设计和纠错码来应对硬件故障。 最后，本书在设计方法论和验证方面也给予了重要的指导。作者强调了模块化设计、自顶向下设计和自底向上设计的理念，以及如何利用仿真工具对设计进行功能验证和时序验证。书中对测试向量生成和故障覆盖率的讨论，也让我认识到，一个完整的集成电路设计流程，不仅仅是写代码，更包括严格的验证和测试。 总而言之，《数字集成电路：电路、系统与设计（第二版）》是一本集理论深度、实践指导和系统视野于一体的优秀教材。它用清晰的语言、丰富的图示和大量的实例，将复杂的数字集成电路设计原理展现在读者面前。对于任何希望在这个领域深入学习和发展的读者来说，这本书无疑是一本不可多得的参考书。

评分☆☆☆☆☆

这本《数字集成电路：电路、系统与设计（第二版）》简直是为我量身打造的！我一直以来都对数字电路这个领域充满了好奇，但总是觉得有些理论晦涩难懂，缺乏实际的联系。在我翻开这本书之前，我尝试过很多其他的教材和在线资源，但总感觉它们要么过于偏重理论，要么就是过于浅显，无法满足我对深度和广度的需求。当我第一次接触到这本书的时候，我立刻被它的标题所吸引——“电路、系统与设计”。这个组合听起来就非常有吸引力，它承诺了不仅能理解电路本身，还能掌握如何将这些电路构建成完整的系统，并且最重要的是，能够进行实际的设计。 拿到书之后，我迫不及待地开始阅读。第一部分就深深地吸引了我。作者并没有一开始就抛出一堆复杂的公式和抽象的概念，而是从最基础的半导体物理原理讲起，循序渐进地介绍了MOSFET的工作原理。我特别喜欢作者在解释这些物理现象时所使用的类比和图示，它们让我能够非常直观地理解电子在半导体中的流动，以及p型和n型掺杂是如何影响其导电性的。这一点对于我这样的初学者来说至关重要，它打牢了我的基础，让我不再对后续的数字逻辑电路感到畏惧。 然后，本书自然而然地过渡到了MOS逻辑门的设计。作者详细地介绍了CMOS反相器、NAND门、NOR门等基本逻辑门的工作原理，并且非常细致地分析了它们的延迟、功耗等性能指标。我印象深刻的是，作者并没有停留在理论层面，而是引入了SPICE等仿真工具的使用，并且给出了具体的仿真实例。这意味着我不仅仅是学习理论知识，还可以亲手验证这些理论，观察不同设计选择对电路性能的影响。这种实践性的教学方法，极大地增强了我学习的积极性和自信心。 更令我惊喜的是，本书并没有止步于简单的逻辑门。它花了相当大的篇幅来讲解时序电路的设计，包括触发器、寄存器、计数器等。我一直对如何构建状态机感到困惑，这本书提供了非常清晰的解释。作者通过大量的实例，展示了如何将基本逻辑门组合起来，构建出复杂的时序电路，并且详细讨论了时钟信号的作用、时钟抖动和时序违例等关键问题。这些内容对于理解现代数字系统中至关重要的同步设计概念，有着不可估量的帮助。 再往后，本书进入了更高级的主题，比如算术电路的设计。我一直对加法器、乘法器等基本运算单元的实现方式非常好奇。本书以一种非常系统的方式，介绍了各种类型的加法器（如行波进位加法器、超前进位加法器）和乘法器（如阵列乘法器、Wallace树乘法器）的设计。作者不仅解释了它们的结构和工作原理，还深入分析了它们的性能权衡，例如速度、面积和功耗。这让我能够理解为什么在不同的应用场景下，会选择不同类型的算术电路。 除了基本的数字逻辑和算术电路，本书还探讨了存储器电路的设计。我一直认为存储器是现代集成电路的核心组成部分，了解它的工作原理是必不可少的。作者详细介绍了SRAM和DRAM的设计，包括其基本单元结构、读写操作的时序以及主要的性能挑战。通过对这些内容的研究，我不仅理解了内存是如何工作的，还对为什么不同类型的存储器会有不同的性能表现有了更深刻的认识。 让我非常欣赏的是，本书并没有将注意力局限于电路层面，而是积极地将电路设计与系统级设计相结合。作者在书中讨论了如何将这些基本的数字电路模块集成起来，构建更复杂的数字系统，例如微处理器、DSP等。这一点对我来说非常重要，因为它帮助我理解了单个电路单元在整个系统中所扮演的角色，以及系统整体的设计思路和挑战。 另一大亮点是本书对功耗和时序的深入分析。在当今的电子设备中，功耗和性能往往是相互制约的关键因素。作者在这本书中，不仅讲解了如何设计低功耗的电路，还详细阐述了如何优化电路的时序，以满足高速运行的要求。我特别喜欢作者在讨论这些问题时，所提供的各种设计技巧和优化策略，这让我能够从更实际的角度去思考电路设计。 最后，让我印象深刻的是本书在设计方法论上的指导。作者在书中不仅仅教授具体的电路设计技术，还强调了系统化、模块化的设计思想，以及如何进行电路的验证和测试。这些关于设计流程和验证方法的讲解，为我提供了宝贵的实践指导，让我知道在实际工程中，如何有效地进行数字集成电路的设计工作，避免走弯路。 总而言之，这本《数字集成电路：电路、系统与设计（第二版）》是一本非常全面且实用的书籍。它将抽象的理论与具体的实践紧密结合，从基础的半导体物理到复杂的系统设计，都进行了深入浅出的讲解。无论是对于初学者还是有一定基础的工程师，这本书都提供了宝贵的知识和指导，能够帮助读者在这个快速发展的领域中不断进步。

评分☆☆☆☆☆

拿到《数字集成电路：电路、系统与设计（第二版）》这本书，我首先被它严谨的排版和清晰的图示所吸引。我一直对集成电路设计充满兴趣，但苦于没有合适的入门读物。许多书籍要么过于理论化，要么过于 superficial，让我难以找到一个扎实的切入点。而这本书，则以一种循序渐进的方式，带领我一步步走进数字电路的世界。 书中开篇对于半导体物理的讲解，我之前阅读过类似的内容，但这本书的讲解方式则更加注重与后续电路设计相结合。作者用形象的比喻，比如将载流子比作管道中的水流，将电场比作水泵的驱动力，让原本抽象的物理概念变得生动易懂。我特别赞赏作者在讲解PN结形成时，对“耗尽层”的详细阐述，以及它如何影响二极管的反向偏置特性，这为理解MOSFET的开关特性打下了坚实的基础。 接着，本书深入到MOSFET晶体管的核心工作原理。作者详细介绍了NMOS和PMOS晶体管的结构，以及它们如何通过栅极电压来控制沟道的导通与关闭。我印象最深刻的是，作者对“亚阈值导通”的讲解，这对于理解低功耗设计至关重要。书中提供的大量的I-V特性曲线图，让我能够直观地看到不同栅极电压下，晶体管的电流-电压关系，这对于理解数字逻辑门的驱动能力和性能至关重要。 在逻辑门的设计方面，本书的讲解是我见过最清晰的。作者不仅介绍了CMOS反相器、NAND门、NOR门等基本逻辑门电路的结构，还深入分析了它们的输出电压特性、上升和下降时间等关键参数。我尤其欣赏作者对CMOS逻辑门功耗的分析，详细区分了动态功耗和静态功耗，并提出了多种降低功耗的设计策略，这对于我理解现代电子设备的能耗问题非常有帮助。 时序电路的设计是数字系统设计中最为关键的部分之一，本书在这方面的讲解同样令人赞叹。作者从最基础的锁存器开始，逐步引入了D触发器、JK触发器等，并详细阐述了它们的结构、工作原理以及状态转移图。我非常感谢作者在讲解时钟信号的作用时，所强调的“边沿触发”机制，以及如何通过时钟来同步整个系统的操作。书中对建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time）的深入分析，以及如何进行时序分析，让我对设计高速数字电路有了更清晰的认识。 算术逻辑单元（ALU）是数字系统中的“大脑”，本书在这方面的讲解也相当详尽。作者介绍了各种类型的加法器，如行波进位加法器（Ripple Carry Adder）和超前进位加法器（Carry Lookahead Adder），并详细比较了它们的性能优势和劣势。我特别关注作者在分析这些加法器时，所使用的面积-延迟-功耗（Area-Delay-Power, ADP）的权衡分析，这让我能够理解为什么在不同的应用场景下，会选择不同的加法器结构。 存储器设计是现代集成电路中不可或缺的一环，本书也对此进行了深入的探讨。作者详细介绍了静态随机存取存储器（SRAM）和动态随机存取存储器（DRAM）的基本单元结构、读写操作的时序以及相关的驱动电路。通过对存储器单元的讲解，我能够理解为什么SRAM的访问速度更快但集成度较低，而DRAM的集成度更高但需要刷新操作。 本书的另一大亮点在于，它不仅仅关注电路本身的实现，更将目光投向了系统级的设计。作者在书中讨论了如何将基本的逻辑模块进行抽象和组合，构建出更复杂的数字系统，例如微处理器、数字信号处理器（DSP）等。书中对于总线接口、流水线结构以及中断机制的介绍，让我能够更好地理解整个系统的运行流程和各模块之间的协作关系。 功耗和可靠性是现代集成电路设计中至关重要的考量因素，本书在这方面也提供了宝贵的见解。作者详细分析了动态功耗和静态功耗的来源，并提出了多种降低功耗的设计策略，例如时钟门控、动态电压和频率调整（DVFS）等。此外，书中还讨论了如何提高电路的可靠性，例如通过冗余设计和纠错码来应对硬件故障。 最后，本书在设计方法论和验证方面也给予了重要的指导。作者强调了模块化设计、自顶向下设计和自底向上设计的理念，以及如何利用仿真工具对设计进行功能验证和时序验证。书中对测试向量生成和故障覆盖率的讨论，也让我认识到，一个完整的集成电路设计流程，不仅仅是写代码，更包括严格的验证和测试。 总而言之，《数字集成电路：电路、系统与设计（第二版）》是一本集理论深度、实践指导和系统视野于一体的优秀教材。它用清晰的语言、丰富的图示和大量的实例，将复杂的数字集成电路设计原理展现在读者面前。对于任何希望在这个领域深入学习和发展的读者来说，这本书无疑是一本不可多得的参考书。

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嗯呢 书还是不错的 买了很多

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不错的东西。不错的东西。

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好书。。。。。。。。。。。

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还没有看，未来企业的芯从这里开始

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还没看，书到用处方知少，有时间学习，好评！

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新排版的看着挺舒服

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书边角有折印，不影响使用，但看着不舒服，印刷还行。