数字集成电路与系统设计(微电子与集成电路设计系列规划教材普通高等教育十二五规划教材) 李广 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李广军 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121270932

商品编码：29277435188

出版时间：2015-10-01

书名	数字集成电路与系统设计(微电子与集成电路设计系列规划教材普通高等教育十二五规划教材)
定价	48.00
ISBN	9787121270932
出版社	电子工业出版社
作者	李广军
编号	1201192695
出版日期	2015-10-01
印刷日期	2015-10-01
版次	1
字数	518.00千字
页数	314

D1一部分假假假假假假假假假 D11章假假假假假假假假 1.1假假假假假假假假假假假 1.1.1假假假假假假假假假假假假假假 1.1.2假假假假假假假假假假假 1.2假假假假假假假假假假假假假假 1.3假假假假假假假假假 1.3.1假假假假假假假假假假假假 1.3.2假假假假假假假假假假 习题

本科及以上

本书根据数字集成电路和系统工程设计所需求的知识结构 涉及了从系统架构设计至GDSⅡ版图文件的交付等完整的数字集成电路系统前/后端工程设计流程及关键技术。内容涵盖了VLSI设计方法、系统架构、技术规格书(SPEC)、算法建模、VerilogHDL及RTL描述、逻辑与物理综合、仿真与验证、时序分析、可测性设计、安全性设计、低功耗设计、版图设计及封装等工程设计中各阶段的核心知识点。尤其对数字信号处理器的算法建模及ASIC设计实现中的关键技术给出了详尽的描述和设计实例。

数字集成电路与系统设计：从基础原理到前沿应用 本书旨在为微电子与集成电路设计领域的学生和工程师提供一本全面、深入且实用的教材。内容涵盖了数字集成电路设计从基础概念到高级应用的各个方面，旨在培养读者扎实的理论基础、精湛的实践技能以及前瞻性的创新思维。 第一部分：数字集成电路基础 本部分为读者搭建起理解数字集成电路的基石。我们将从最基本的半导体物理知识出发，逐步深入到晶体管的结构、工作原理及其在数字电路中的应用。 半导体物理基础： 介绍半导体的基本概念，包括本征半导体和杂质半导体，PN结的形成与特性，以及二极管和三极管的工作原理。重点阐述载流子的输运机制，如漂移和扩散。 MOSFET 工作原理与特性： 深入解析金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET）的结构、工作机制（增强型和耗尽型）及其重要的电学特性，包括跨导、输出电阻、阈值电压、漏电流等。我们将详细讲解MOSFET在不同工作区域下的行为，并分析其在数字电路中的关键作用。 CMOS 反相器设计与分析： CMOS 反相器是构成所有数字逻辑门的基础，因此我们会对其进行深入剖析。分析CMOS反相器的传输特性曲线，讲解其作为基本逻辑单元的优越性。详细推导其传递延迟、功耗（静态功耗和动态功耗）以及噪声容许度等关键性能参数，并探讨如何优化其设计以提高性能并降低功耗。 基本逻辑门与组合逻辑电路： 在CMOS反相器的基础上，构建AND、OR、NAND、NOR、XOR等基本逻辑门。讲解如何使用这些基本门构建复杂的组合逻辑电路，如加法器、减法器、多路选择器、译码器、编码器等。通过具体的电路设计实例，帮助读者理解逻辑功能的实现以及电路的优化方法。 时序逻辑电路： 介绍触发器（RS、D、JK、T）和寄存器等基本时序元件，讲解它们的状态存储能力。在此基础上，阐述锁存器、时钟信号的产生与分配，以及各种同步时序逻辑电路的设计，如计数器（同步、异步）、移位寄存器等。重点分析时序电路的时序约束，如建立时间和保持时间，以及亚稳态问题及其解决方法。 第二部分：数字集成电路设计方法学 本部分将引导读者掌握现代数字集成电路设计所必需的流程和工具。我们将从行为级描述到门级网表，再到物理版图，全方位地展现设计过程。 硬件描述语言 (HDL)： 重点介绍Verilog HDL或VHDL等主流硬件描述语言。详细讲解语言的基本语法、数据类型、运算符、过程语句、连续赋值语句等。通过丰富的实例，演示如何使用HDL进行模块化设计，描述组合逻辑和时序逻辑，以及如何进行仿真验证。 逻辑综合： 讲解逻辑综合的概念和作用，即从HDL描述自动生成优化的门级网表。介绍常用的逻辑综合工具和技术，如优化目标（面积、速度、功耗）、约束设置、综合策略等。分析综合过程中可能遇到的问题以及如何进行调整。 静态时序分析 (STA)： 深入讲解静态时序分析的原理和方法。分析时序路径、时序约束（时钟周期、输入/输出延迟）、时序报告的解读，以及如何识别和修复时序违例。强调STA在确保设计满足性能要求中的关键作用。 物理设计流程： 介绍物理设计的主要流程，包括布局（Placement）、布线（Routing）、时钟树综合（CTS）、功耗分析等。讲解不同阶段的目标和挑战，以及相关的EDA工具和算法。 版图设计基础： 介绍集成电路的物理版图，包括掩膜层、工艺规则（DRC）、设计规则检查（LVS）。讲解如何从门级网表生成物理版图，以及版图与电路功能和性能之间的关系。 低功耗设计技术： 随着移动设备和物联网的普及，低功耗设计变得至关重要。本节将介绍各种低功耗设计策略，包括时钟门控、电源门控、动态电压频率调整（DVFS）、亚阈值电路设计等，并分析其在不同场景下的应用。 可靠性与可测试性设计： 探讨数字集成电路的可靠性问题，如电迁移、IR Drop、热效应等，并介绍相应的对抗措施。讲解可测试性设计（DFT）的概念，如扫描链、内建自测试（BIST）等，以确保芯片的生产和运行可靠。 第三部分：高级数字系统设计与应用 在掌握了基础和方法学后，本部分将引导读者探索更复杂的数字系统设计和前沿应用。 微处理器与嵌入式系统： 介绍微处理器的基本架构，包括指令集、流水线、缓存等。讲解嵌入式系统的组成，包括微控制器、存储器、外设接口等。通过实际案例，演示如何设计和实现简单的嵌入式系统，以及如何进行软件和硬件的协同设计。 数字信号处理 (DSP) 系统： 介绍DSP系统的基本概念，包括采样、量化、编码等。重点讲解数字滤波器（FIR、IIR）、FFT等核心DSP算法的实现。介绍DSP处理器及其在通信、多媒体等领域的应用。 片上网络 (NoC)： 随着多核处理器和SoC的广泛应用，片上网络成为连接芯片内部各个功能单元的关键技术。讲解NoC的基本概念，如拓扑结构、路由算法、流控机制。分析NoC在提高芯片通信效率和可扩展性方面的优势。 FPGA 设计与实现： 介绍现场可编程门阵列（FPGA）的结构和工作原理。讲解使用HDL进行FPGA设计，并介绍相关的开发流程和工具。通过FPGA平台，读者可以快速验证设计思路并实现复杂的数字逻辑功能。 现代数字系统中的新挑战与趋势： 探讨当前数字集成电路设计面临的新挑战，例如摩尔定律的放缓、新兴材料和器件的应用、人工智能在芯片设计中的作用等。展望未来数字集成电路设计的趋势，如存内计算、量子计算接口等。 教学方法与特色： 本书在内容组织上力求循序渐进，理论与实践相结合。 丰富的实例： 每个概念和技术都配以大量的电路图、Verilog/VHDL代码示例和仿真结果，帮助读者加深理解。 综合性练习： 每章末都设有思考题和设计练习，鼓励读者将所学知识应用于实际问题。 工具链介绍： 适时介绍业界常用的EDA工具（如Cadence, Synopsys, Xilinx ISE/Vivado等）在各个设计环节中的应用，为读者提供实践指导。 前沿性： 关注行业最新发展动态，引入如低功耗设计、片上网络等当前热门和重要的技术方向。 本书适合作为高等院校电子工程、微电子学、计算机科学等相关专业本科生和研究生的教材，也可作为从事集成电路设计、嵌入式系统开发等工作的工程师的参考书。通过学习本书，读者将能够系统地掌握数字集成电路与系统设计的核心知识，并为后续深入研究和实际工程应用打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

初次翻阅这本书，我感受到了一种知识传递的严谨与沉淀。它并非一味地堆砌技术名词，而是力求将复杂的技术原理，通过清晰的逻辑和系统的梳理，展现在读者面前。在涉及一些基础理论的章节，例如关于MOSFET工作原理的深入剖析，作者的讲解非常有条理，层层递进，让我得以温故知新，加深了对这些基本单元的理解。虽然内容相当扎实，但作者并没有故弄玄虚，而是以一种教导者的姿态，引导读者一步步走进数字集成电路的世界。我特别欣赏其中对一些经典设计方法学的介绍，它们如同基石，支撑起整个集成电路设计的体系。这本书让我明白，在这个快速发展的领域，打下坚实的基础是多么重要。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，这本书的语言风格和内容深度，对我来说是一次不小的挑战，但也正是这种挑战，激发了我更强的学习动力。李广老师的叙述，有时候确实比较精炼，很多概念的提出和展开，需要读者具备一定的先备知识。我发现，很多时候，读完一段，需要反复琢磨，甚至需要查阅其他资料来辅助理解。例如，关于时序约束和时钟树综合的部分，涉及到大量的专业术语和复杂的关系，我需要花很多时间去梳理逻辑，尝试画图来帮助理解。但是，一旦理顺了，那种豁然开朗的感觉是无与伦比的。这本书没有回避复杂性，反而鼓励读者去深入探索，这种严谨的治学态度，让我对微电子和集成电路这个领域有了更深的敬畏感。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值，更多体现在它对实际工程问题的关注和解答上。虽然我目前还未完全深入到每个章节的细节，但从一些例子和案例的介绍来看，作者明显是结合了大量的工程实践经验。比如，在讲解低功耗设计技术时，书中不仅列举了多种方法，还对它们的适用场景和优缺点进行了比较，这对我来说非常有指导意义。在实际工作中，我们常常需要根据具体需求来选择合适的设计方案，而这本书提供了一个很好的参考框架。此外，书中对EDA工具的使用和流程的介绍，也让我对行业内的标准和最佳实践有了初步的了解。这对于我这种希望将学术知识与工程实践相结合的学生来说，是一笔宝贵的财富。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书，说实话，一开始是被它“十二五规划教材”的名头吸引的。在电子信息这个日新月异的领域，一本规划教材意味着其内容的系统性、权威性和前沿性都有一定的保障。翻开目录，看到从最基本的CMOS工艺原理讲起，到数字电路的时序分析、优化，再到复杂的逻辑综合、布局布线，最后落脚到整个系统的设计流程，整体脉络是清晰的。这对于我这样想要系统梳理和加深理解数字集成电路设计流程的人来说，是个不错的起点。尤其是一些关于功耗、面积、速度之间的权衡的讨论，虽然我还没深入研究，但从目录上看，这部分内容似乎是比较扎实的，涉及到实际设计中绕不开的考量。作者的经历和学术背景也让我对这本书的专业性有了信心，希望它能帮助我构建起扎实的理论基础，为后续更深入的学习和实践打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我的，更多是一种对数字集成电路设计“全局观”的启发。它不仅仅是停留在某个具体电路单元的讲解，而是着重于从系统设计的角度，去理解各个环节是如何相互关联、相互影响的。比如，在讲到IP核复用和验证策略时，我能感受到作者在强调整个项目开发的效率和可控性。这与我过去零散接触到的知识点感觉很不一样，很多时候我们可能只关注单个模块的实现，而这本书似乎在引导我们思考如何将这些模块有机地组合起来，形成一个高性能、低功耗、高可靠性的整体。特别是在数字信号处理（DSP）和嵌入式系统设计等方面，书中给出的系统级设计思路，让我对如何将理论知识转化为实际产品有了更清晰的认识。这种从宏观到微观，再从微观回到宏观的视角，对于我目前在项目开发中遇到的瓶颈，提供了新的思考方向。