| 书[0名0]: | 硬件架构的艺术:数字电路的设计方[0法0]与技术[按需印刷]|3769601 |
| 图书定价: | 59元 |
| 图书作者: | (印度)Mohit Arora |
| 出版社: | [1机1] 械工业出版社 |
| 出版日期: | 2014/3/25 0:00:00 |
| ISBN号: | 9787111449393 |
| 开本: | 16开 |
| 页数: | 204 |
| 版次: | 1-1 |
| 作者简介 |
| Mohit Arora现供职于Freescale半导体公司,任高级系统工程师。从2005年以来,他一直从事IP/SoC架构设计,负责设计和开发了面向众多市场的SoC产[0品0]。现在作为一[0名0]系统工程师,他的职责主要是参与产[0品0]的定义,规格书的撰写。他研发的产[0品0]既有面向中高端工业应用的MCU,也有面向消费电子市场的MPU。在加入Freescale公司之前,他曾经供职子安捷伦、意[0法0]半导体以及DCM等公司,专注于USB 2.0 PHY、PCI-Express、Infiniband和串行ATA协议等技术[0领0]域。他于2000年在印度NSIT(Netaji Subhas Institute of Tech[0no0]logy)获得电子与通信[0学0]士[0学0]位,他在[0国0]际[0学0]术刊物上发表了30多篇论文,并拥有串行链路方面的一项专利。李海东,杭州晟元芯片技术有限公司项目经理,曾先后供职于武汉集成电路设计工程技术有限公司,南京Richsilicon集成电路设计有限公司,Intel西安研发中心。他工作履历丰富,从事的工作几乎涉及数字电路设计的方方面面,如架构分析设计、RTL编码实现、功能验证、FPGA验证、可测性设计、形式验证以及与后端物理实现的交互等,拥有非常丰富的数字电路设计经验。来萍,毕业于南京电子器件研究所,担任工业和信息化部电子[0第0]五研究所研究员,电子[0学0][0会0][0会0]员,IEEE[0会0]员,广东省信息技术标准化技术委员[0会0]委员。承担过十几项电子元件可靠性科研项目,在电子产[0品0]可靠性[0领0]域拥有丰富的经验。主要技术研究方向包括:电子元器件失效分析,微波器件可靠技术及应用,集成电路静电放电检测与[0评0]价,电子产[0品0]制造过程中的静电防护技术等。 |
| 内容简介 |
| 《硬件架构的艺术:数字电路的设计方[0法0]与技术》揭示硬件架构的设计艺术,涵盖作者从事芯片设计行业十多年的经验和研究成果。本书共分9章,[0第0]1章介绍亚稳态的概念、量化方[0法0]和减少其影响的技术;[0第0]2章介绍同步设计的时钟技术,并提出可行的时钟方案以及系统复位策略。[0第0]3章介绍在设计中使用异步时钟或“处理多个时钟”时[0会0]出现的问题及解决方[0法0]。[0第0]4章介绍时钟分频器的各个方面和实现方[0法0]。[0第0]5章讲述低功耗设计技术,以减少动态和静态功耗。[0第0]6章介绍如何把流水线技术应用在处理器的设计中,从而提高性能;[0第0]7章讨论使用佳字节顺序的方[0法0];[0第0]8章阐述去抖动技术,以消除毛刺和噪声。[0第0]9章介绍电磁干扰的原理、规程、标准和认证,以及电磁干扰的影响因素和减少电磁干扰的方[0法0]。 |
| 目录 |
《硬件架构的艺术:数字电路的设计方[0法0]与技术》 译者序 前 言 [0第0]1章 亚稳态的世界1 1.1 简介1 1.2 亚稳态理论1 1.3 亚稳态窗口3 1.4 计算MTBF4 1.5 避免亚稳态5 1.5.1 使用多级同步器6 1.5.2 使用时钟倍频电路的多级同步器6 1.6 亚稳态测试电路7 1.7 同步器的类型8 1.8 亚稳态/综合性建议10 [0第0]2章 时钟和复位11 2.1 概述11 2.2 同步设计12 2.2.1 避免使用行波计数器12 2.2.2 门控时钟12 2.2.3 [0[0双0]0]边沿或混合边沿时钟13 2.2.4 用触发器驱动另一个触发器的异步复位端13 2.3 推荐的设计技术14 2.3.1 避免在设计中出现组合环路14 2.3.2 避免数字设计中的延迟链16 2.3.3 避免使用异步脉冲产生器16 2.3.4 避免使用锁存器17 2.3.5 避免使用[0[0双0]0]沿时钟20 2.4 时钟方案22 2.4.1 内部产生的时钟22 2.4.2 分频时钟24 2.4.3 行波计数器25 2.4.4 多路时钟25 2.4.5 同步时钟使能和门控时钟26 2.5 门控时钟方[0法0][0学0]28 2.5.1 不含锁存器的门控时钟电路28 2.5.2 基于锁存器的门控时钟电路30 2.5.3 门控信号32 2.5.4 重组数据路径以减少转换传播32 2.6 复位信号的设计策略32 2.6.1 用同步复位进行设计33 2.6.2 使用异步复位进行设计36 2.6.3 带异步复位和异步置位的触发器38 2.6.4 移除异步复位的问题39 2.6.5 复位同步器40 2.6.6 过滤复位毛刺41 2.7 控制时钟偏移42 2.7.1 短路径问题43 2.7.2 时钟偏移和短路径分析43 2.7.3 使时钟偏移小化45 参考文献49 [0第0]3章 处理多个时钟50 3.1 介绍50 3.2 多时钟域50 3.3 多时钟域设计的难题51 3.3.1 违背建立时间和保持时间52 3.3.2 亚稳态53 3.4 多时钟设计的处理技术53 3.4.1 时钟命[0名0][0法0]53 3.4.2 分块化设计54 3.4.3 跨时钟域54 3.5 跨时钟域57 3.5.1 同频零相位差时钟57 3.5.2 同频恒定相位差时钟58 3.5.3 非同频、可变相位差时钟59 3.6 握手信号方[0法0]63 3.6.1 握手信号的要求64 3.6.2 握手信号的缺点64 3.7 使用同步FIFO传输数据65 3.7.1 同步FIFO架构65 3.7.2 同步FIFO的工作方式66 3.8 异步FIFO(或[0[0双0]0]时钟FIFO)68 3.8.1 避免用二进制计数器实现指针69 3.8.2 使用格雷码取代二进制计数69 3.8.3 用格雷码实现FIFO指针72 3.8.4 FIFO满和FIFO空的产生76 3.8.5 [0[0双0]0]时钟FIFO设计79 参考文献82 [0第0]4章 时钟分频器83 4.1 介绍83 4.2 同步整数分频器83 4.3 具有50%占空比的奇数整数分频84 4.4 非整数分频(非50%占分比)86 4.4.1 具有非50%占空比的1.5倍分频86 4.4.2 4.5倍分频计数器的实现(非50%占空比)87 4.5 N分频的替换方[0法0]88 参考文献89 [0第0]5章 低功耗设计90 5.1 介绍90 5.2 功耗源90 5.3 在各设计抽象层次降低功耗91 5.4 系统级低功耗技术93 5.4.1 片上系统方[0法0]93 5.4.2 硬件/软件划分93 5.4.3 低功耗软件95 5.4.4 选择处理器96 5.5 体系结构级降低功耗技术97 5.5.1 高级门控时钟97 5.5.2 动态电压频率调节99 5.5.3 基于缓存的系统体系结构100 5.5.4 对数FFT体系结构100 5.5.5 异步(无时钟)设计100 5.5.6 电源门控102 5.5.7 多阈值电压105 5.5.8 多电压供电106 5.5.9 存储器电源门控106 5.6 在寄存器传输级降低功耗107 5.6.1 状态 [1机1] 编码和解码107 5.6.2 二进制数表示[0法0]108 5.6.3 门控时钟基础109 5.6.4 [0独0]热码多路器111 5.6.5 除掉多余的转换112 5.6.6 资源共享114 5.6.7 使用行波计数器来降低功耗114 5.6.8 总线反转117 5.6.9 高活跃度网络118 5.6.10 启用和禁用逻辑云119 5.7 寄存器级低功耗技术120 5.7.1 技术水平120 5.7.2 版图[0优0]化120 5.7.3 衬底偏压120 5.7.4 减少氧化层厚度121 5.7.5 多氧化层器件121 5.7.6 利用定制设计减小电容121 参考文献122 [0第0]6章 流水线的艺术123 6.1 介绍123 6.2 影响[0大0]时钟频率的因素124 6.2.1 时钟偏移125 6.2.2 时钟抖动125 6.3 流水线127 6.4 解释流水线——一个真实的例子129 6.5 来自于流水线的性能提高130 6.6 DLX指令集的实现133 6.7 流水线对吞吐率的影响137 6.8 流水线原理138 6.9 流水线冒险138 6.9.1 结构冒险139 6.9.2 数据冒险140 6.9.3 控制冒险143 6.9.4 其他风险144 6.10 ADC中的流水线——一个例子145 参考文献146 [0第0]7章 处理字节顺序147 7.1 介绍147 7.2 定义147 7.3 小端模式或[0大0]端模式:哪个更好149 7.4 处理字节顺序不匹配的问题151 7.5 访问32位存储器152 7.6 处理字节顺序不匹配153 7.6.1 保持数据完整性(数据不变)154 7.6.2 地址不变156 7.6.3 软件字节交换158 7.7 字节顺序中性代码159 7.8 字节顺序中性编码指南159 参考文献160 [0第0]8章 消抖技术161 8.1 简介161 8.2 开关行为162 8.3 开关种类163 8.4 消抖164 8.4.1 RC消抖164 8.4.2 硬件消抖电路168 8.4.3 软件消抖电路169 8.4.4 消抖指南171 8.4.5 在多重输入下消抖172 8.5 现有的解决方案173 [0第0]9章 电磁兼容性能设计指南175 9.1 简介175 9.2 定义175 9.3 电磁干扰理论及与电流和频率之关系177 9.4 电磁干扰的规程、标准和认证178 9.5 影响集成电路抗干扰性能的几个因素179 9.5.1 作为噪声源的微控制器179 9.5.2 影响电磁兼容性的其他因素180 9.5.3 噪声载体181 9.6 减少EMC/EMI的技术181 9.6.1 系统级技术182 9.6.2 板级技术184 9.6.3 微控制器级技术193 9.6.4 软件层级技术196 9.6.5 其他技术203 9.7 总结204 |
| 编辑推荐 |
| 阿罗拉编著的《硬件架构的艺术(数字电路的设计方[0法0]与技术)》的主要内容涉及时钟和复位、多时钟域设计、时钟分频器、低功耗设计技术、流水线技术、字节顺序、消抖技术和电磁兼容性等方面。绝[0大0]部分内容是进行数字设计时必然[0会0]接触到的。但也有一些技术在进行某些特殊部分设计时才[0会0]涉及,如消抖技术和电磁兼容性。[0第0]2章介绍同步设计的时钟技术,并提出了可行的时钟方案,此外也介绍了系统复位策略。[0第0]3章介绍多时钟设计的问题和处理方[0法0],几种可能的跨时钟域情况和跨时钟域数据传输方[0法0]等。[0第0]4章介绍奇数、偶数与小数分频电路的实现和[0优0]缺点。[0第0]5章介绍数字电路功耗来源,并分别从系统级、体系结构级、寄存器传输级和晶体管级提出一系列降低功耗的方[0法0]。[0第0]6章介绍流水线的基本原理。[0第0]7章说明小端和[0大0]端字节顺序的含义,并比较其[0优0]缺点和适用[0领0]域,以及在进行系统设计时处理使用不同字节顺序IP的方[0法0],此外介绍了字节顺序中性编码规则。[0第0]8章介绍典型的开关行为和软硬件消抖技术。[0第0]9章介绍电磁干扰的原理、规程、标准和认证,电磁干扰的影响因素及减少电磁干扰的方[0法0]。 |
我一直以来对计算机的底层运作原理非常着迷,特别是那些组成整个数字世界的“硬件”。然而,市面上关于硬件设计的书籍,要么过于理论化,要么过于浅显,很难找到一本能够兼顾深度和广度,并且又能启发思考的。当我看到这本书的标题——《[按需印刷]硬件架构的艺术:数字电路的设计方法与技术》时,我眼前一亮。我深信,真正的工程设计,往往是技术与艺术的完美结合。“硬件架构的艺术”这个词语,就暗示了这本书将不仅仅是枯燥的公式和逻辑,而是会探讨设计的哲学和美学。我期待书中能够深入剖析数字电路的设计思想,从抽象的逻辑概念出发,逐步构建起复杂的系统。我希望能够学习到那些经典的架构设计模式,理解它们是如何在不同的应用场景下被巧妙地运用,以实现更高的性能、更低的功耗,或者更小的面积。我尤其关注“设计方法与技术”这部分,它让我觉得这本书不仅有理论,更会有实实在在的操作指南。我希望能够通过这本书,理解如何将抽象的设计转化为可执行的电路,如何利用硬件描述语言进行高效的设计和验证,以及在设计过程中可能遇到的挑战和解决之道。
评分这本书的引进,让我看到了国内对于前沿技术引进的重视,尤其是 Mohit 教授这样在学术界享有盛誉的学者所著的书籍。我一直认为,学习技术,尤其是像硬件架构这样复杂的领域,拥有一本由权威人士编写的、系统且深入的书籍是至关重要的。过去,我曾尝试通过阅读一些国外的经典教材,但翻译质量和理解难度往往成为阻碍。而这本书能够以中文的形式呈现,对我来说无疑是福音。我深信,在学术研究和工程实践中,扎实的基础是必不可少的,而“硬件架构的艺术”这个副标题,更是点燃了我对其中深层原理的探索欲望。我期待这本书能够在我对数字电路设计方法与技术方面,提供一个清晰且完整的知识体系。我希望它能够从最底层的逻辑门开始,循序渐进地讲解组合逻辑和时序逻辑的设计,然后逐步深入到更复杂的模块,如寄存器、计数器、状态机等。更重要的是,我希望书中能够详细阐述各种设计方法论,例如自顶向下和自底向上的设计流程,以及如何在实际的项目中应用这些方法。对于“技术”的部分,我尤其期待能够看到关于硬件描述语言(HDL)如 Verilog 或 VHDL 的介绍和应用示例,以及如何利用这些语言进行仿真和综合。我希望作者能够通过具体的例子,展示如何将抽象的设计思路转化为可实现的电路,以及在设计过程中可能会遇到的挑战和相应的解决方案。
评分我对于这本书的期待,更多地源于它所传达的“艺术”二字。我一直认为,真正的工程设计,不仅仅是技术的堆砌,更是一种创造性的过程,是逻辑与美学的结合。当我在封面上看到“硬件架构的艺术”这个词语时,我立刻被吸引了。这让我相信,这本书不仅仅是一本技术手册,更是一本能够启迪思维、激发创造力的读物。我渴望了解,在那些看似冰冷的数字电路背后,隐藏着怎样的设计哲学和艺术思考。我希望这本书能够带领我领略那些巧妙的架构设计,理解工程师是如何在有限的资源下,创造出无限的可能性。我期待书中能够通过生动的案例,展示那些经典的设计模式和技巧,例如流水线技术、并行处理、缓存机制等等。我希望作者能够深入浅出地解释这些概念,让我不仅能够记住它们,更能理解它们背后的原理和价值。同时,我希望书中能够强调设计中的权衡与取舍,例如性能与功耗、面积与成本等,这才是体现工程师智慧的关键所在。我希望这本书能够教会我如何像一个艺术家一样去思考硬件设计,如何从宏观到微观,都能够洞察其精妙之处。我希望通过阅读这本书,能够提升我对硬件设计的理解深度,培养我从更艺术、更具创造性的角度去看待技术问题。
评分这本书的出现,如同一股清流,为我这种渴望深入理解硬件设计本质的读者带来了福音。我一直认为,技术的设计,尤其是像硬件架构这样复杂而精密的领域,绝不仅仅是代码的堆砌,而是一种严谨而又充满创造力的“艺术”。我非常好奇,在 Mohit 教授这样一位资深专家的眼中,硬件架构的“艺术”体现在哪里?我期待书中能够从宏观的系统设计理念出发,逐步深入到微观的逻辑门和电路实现。我希望能学习到那些经典的架构设计模式,理解它们是如何被构思出来的,以及它们在实际应用中的优势和局限性。同时,“数字电路的设计方法与技术”这一副标题,让我对书中能够提供的实操性内容充满了期待。我希望能够了解,一个完整的数字电路设计流程是怎样的,从需求分析到最终的实现,每一步都蕴含着怎样的技巧和考量。我特别希望能够学习到关于硬件描述语言(HDL)的应用,以及如何利用它们进行高效的设计、仿真和验证。这本书,我希望它不仅仅是一个知识的传递者,更是一个能够启迪思维、激发创造力的导师。
评分这本书的出现,对我来说,就像是在茫茫的技术海洋中找到了一盏明灯。我一直对电子产品背后的“大脑”——那些微处理器、芯片等——充满了好奇,但过去接触到的信息往往零散且不成体系。当我看到这本书的标题时,特别是“硬件架构的艺术”和“数字电路的设计方法与技术”这些关键词,我立刻被吸引了。这让我相信,这本书将提供一个系统、深入且富有启发性的视角,来理解数字电路的设计过程。我期待书中能够从最基本的逻辑门原理讲起,然后逐步引申到更复杂的组合逻辑和时序逻辑的设计。更重要的是,我希望书中能够详细阐述各种设计方法论,例如自顶向下、自底向上,以及如何在实际项目中应用这些方法。我尤其关注“技术”方面,希望能学到关于硬件描述语言(HDL)的使用,以及如何进行电路仿真和验证。我希望作者能够提供一些具体的、可操作的例子,让我能够将学到的知识付诸实践。我期待这本书能够帮助我建立起对硬件架构的清晰认知,理解不同的设计选择如何影响最终产品的性能、功耗和成本。我希望这本书能够成为我深入学习硬件设计的基石,让我能够自信地探索这个充满挑战和魅力的领域。
评分我在寻找一本能够真正理解数字电路核心设计原理的书籍,而这本书的标题《[按需印刷]硬件架构的艺术:数字电路的设计方法与技术 (印度)Mohit…》立刻吸引了我。我一直认为,真正的技术理解,不仅仅是掌握表面的操作,而是要深入到其内在的逻辑和设计思想。我对“艺术”二字颇感好奇,它暗示了这本书不仅仅是枯燥的技术堆砌,更包含了创造性和美学。我期待书中能够以一种引人入胜的方式,讲解数字电路是如何被构思、设计和实现的。我希望作者能够从最基础的门电路开始,逐步构建起更复杂的逻辑单元,并最终形成完整的硬件架构。我尤其关注“设计方法与技术”这一部分,这让我相信书中会包含大量的实践指导和案例分析。我希望能够学习到如何使用硬件描述语言(HDL)来高效地描述电路,以及如何进行仿真和验证,以确保设计的正确性和性能。我希望通过这本书,能够理解不同架构设计选择背后的权衡,例如如何在性能、功耗和面积之间做出最优决策。我期待它能够为我提供一个坚实的基础,让我能够更好地理解现代处理器、FPGA等复杂芯片的设计原理。
评分我对于这本书的评价,很大程度上是基于我对“按需印刷”这一形式的认可,以及对“硬件架构的艺术”这个主题的浓厚兴趣。在信息爆炸的时代,能够获得一本内容精准、印刷精美的实体书籍,本身就是一种享受。而“按需印刷”则意味着这本书的出现,可能正是源于市场对这类深度技术内容的强劲需求,这让我对它的内容质量充满了信心。我一直认为,硬件架构的设计,绝不仅仅是枯燥的代码和逻辑的堆砌,它更是一种充满智慧和创造力的艺术。我希望这本书能够深入探讨这个“艺术”的本质,它不仅仅是教你如何实现一个功能,更是告诉你如何去“思考”一个功能,如何去“优化”一个实现。我期待书中能够从宏观的系统架构入手,逐步深入到微观的逻辑门设计,带领读者领略从整体到局部的精妙设计。我希望能够学习到那些经典的设计模式,理解它们在不同场景下的应用,以及它们背后所蕴含的设计哲学。我希望作者能够通过翔实的案例,展示优秀的硬件架构是如何在性能、功耗、面积和成本之间取得最佳的平衡,这正是体现工程师智慧的关键所在。我希望这本书能够教会我如何培养一种“艺术家的眼光”来看待硬件设计,如何去发现其中蕴含的美感和逻辑之美。
评分这本书对我而言,具有极强的吸引力,因为它触及了我一直以来想要深入了解的领域——数字电路的设计方法与技术。我是一名对计算机硬件充满热情的爱好者,但往往在接触到更深层次的设计原理时,会感到力不从心。市面上虽然不乏介绍硬件知识的书籍,但真正能够系统讲解设计方法和核心技术的却不多。我希望这本书能够填补这一空白,它不仅仅介绍“是什么”,更重要的是告诉我们“怎么做”。我期待书中能够清晰地阐述数字电路设计的整个流程,从需求分析、架构设计、逻辑实现,到仿真验证和物理实现。我希望作者能够详细介绍各种设计方法,例如如何进行模块化设计,如何进行时序分析,以及如何进行功耗优化等。在技术层面,我特别希望能够学习到关于FPGA和ASIC设计的相关知识,因为这是现代数字电路设计中最重要的两种实现方式。我希望书中能够提供一些具体的代码示例,以及对这些代码的详细解释,帮助我理解如何用硬件描述语言(HDL)来描述电路。我希望这本书能够成为我学习数字电路设计的“教科书”,它能够为我打下坚实的基础,并引导我掌握实用的设计技能。
评分这本书的出现,简直就是为我这种对硬件世界充满好奇,又苦于缺乏系统指导的读者量身定做的。我一直对那些精密复杂的电路板、闪烁着指示灯的设备背后到底是如何运作的感到着迷。过去,我只能通过一些零散的科普视频或者浅显的技术文章来满足我的求知欲,但总觉得隔靴搔痒,无法深入理解其精髓。当我在网上偶然看到这本书的标题时,内心涌起一股强烈的冲动,感觉终于找到了那扇通往真实硬件设计殿堂的钥匙。它的名字本身就充满了艺术感——“硬件架构的艺术”,这与我心中对工程师严谨而又富有创造力的工作形象不谋而合。我渴望了解那些工程师们如何在抽象的逻辑层面构建出能够执行复杂指令的数字电路,他们是如何将一个个看似微小的晶体管组合成功能强大的芯片,又如何在有限的资源下实现极致的性能和效率。我期待书中能够揭示那些隐藏在产品背后的设计智慧,让我能够不仅仅是作为一个使用者,更能理解并欣赏这些科技奇迹的诞生过程。我希望这本书能够从最基础的概念讲起,逐步引导我理解数字逻辑、门电路、时序逻辑,以及更高级的架构设计原理。同时,我尤其关注“设计方法与技术”这一部分,这让我相信本书不仅仅是理论的堆砌,更会包含实用的设计流程、工具和方法论,这对于我这样的初学者来说至关重要。我希望书中能够提供一些案例分析,让我能够将学到的理论知识与实际的应用场景联系起来,从而加深理解。我一直认为,学习一项技术,最重要的是理解其“为什么”和“如何做”,而这本书的标题恰恰满足了我对这两方面的期待。我迫不及待地想翻开它,去探索硬件设计的无限可能。
评分我一直对电子工程这个领域充满了向往,尤其是那些构成我们现代生活基石的芯片和电路。然而,作为一个非专业背景的爱好者,我常常在尝试深入学习时感到力不从心。直到我看到了这本书的标题——《[按需印刷]硬件架构的艺术:数字电路的设计方法与技术》。这几个词语组合在一起,仿佛为我打开了一扇新世界的大门。我一直觉得,真正的硬件设计,不仅仅是冰冷的逻辑和代码,其中必然蕴含着工程师的智慧、创造力,甚至是一种“艺术”。我迫切地想知道,那些复杂的处理器、高性能的显卡,它们的“大脑”是如何被设计出来的?我期待这本书能够从最基础的概念讲起,比如逻辑门、布尔代数,然后逐步深入到更复杂的组合逻辑和时序逻辑的设计。我希望作者能够详细阐述各种设计方法,例如如何进行模块化设计,如何进行时序约束,以及如何进行功耗和面积的优化。我尤其期待能够学习到关于硬件描述语言(HDL)的应用,以及如何利用它们进行仿真和综合。这本书的出现,让我看到了一个系统学习硬件设计的希望,我期待它能够成为我探索这个迷人领域的“引路人”。
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度,google,bing,sogou 等
© 2025 book.cndgn.com All Rights Reserved. 新城书站 版权所有