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出版者:化学工业

作者:唐亚平

出品人:

页数:238

译者:

出版时间:2002-1

价格:26.00元

装帧:

isbn号码:9787502539351

丛书系列:

图书标签:

• 电子设计自动化
• EDA
• 集成电路
• 数字电路
• 模拟电路
• Verilog
• VHDL
• FPGA
• ASIC
• 电路设计

好的，这是一份关于《电子设计自动化》一书的图书简介，其中不包含该书的任何内容，并且力求详细、自然。 --- 《电路的智慧：从概念到实现的旅程》 书籍简介 在这本《电路的智慧：从概念到实现的旅程》中，我们将一同踏入一个构建现代科技基石的领域。本书并非关注具体的电子设计自动化工具链或软件流程，而是深入探讨电子系统设计背后那些深刻的科学原理、工程哲学与系统思维。我们旨在为读者搭建一个坚实的基础，理解如何将一个抽象的电路构想转化为一个可工作、可验证的物理实体。 一、 电子工程的哲学基础：从物理世界到抽象模型 本书的开篇，我们将从最基础的物理定律开始，探讨电磁学、半导体物理如何共同定义了我们今天所依赖的电子元件的运行特性。我们不会直接进入布局布线或时序分析，而是着重于理解这些元件的“本质”——它们为什么这样工作，以及在不同的工作条件下，它们的行为是如何被精确建模的。 我们将讨论信号的本质。在理想世界中，信号是完美的电压或电流；但在现实世界中，它们受到噪声、串扰、传输线效应的影响。本书将详细剖析这些现实世界的约束如何从理论层面影响我们的设计决策。我们会探索经典电路理论在高速、高频环境下的局限性，并引入现代工程设计中不可或缺的概率论和统计学工具，用以量化设计的不确定性。 二、 系统思维的构建：结构与分解的艺术 现代电子系统，无论是简单的微控制器还是复杂的SoC（系统级芯片），其复杂度都要求设计者具备卓越的系统分解能力。本书强调的不是如何使用特定的EDA（电子设计自动化）工具来自动化这一过程，而是如何形成这种分解的思维方式。 我们将引入“自顶向下”和“自底向上”设计方法的哲学对比。设计一个系统，首先需要定义清晰的接口、协议和功能边界。我们不会展示如何使用HDL（硬件描述语言）来编写模块，而是讨论如何用抽象的框图来表达复杂的系统功能，以及如何确保这些抽象层之间的信息传递是无损且高效的。这涉及到对模块化设计、层次化抽象的深入理解，以及如何为不同的设计阶段选择最合适的抽象级别。 三、 验证与可制造性的远见 一个设计的价值，最终体现在其可靠性和可制造性上。本书将核心篇幅投向“验证的艺术”。在没有自动化工具辅助的情况下，工程师如何通过逻辑推理、数学证明和精巧的测试平台来确保设计的正确性？我们将探讨形式化验证的基本概念，以及如何通过设计良好的测试向量（Test Vectors）来覆盖所有的关键操作模式。 此外，我们将讨论“可制造性设计”（DFM）的早期考量。设计阶段的每一个决策都可能在最终的晶圆制造过程中产生深远影响。本书将引导读者思考：在进行逻辑设计时，就需要预见到制造工艺的限制，例如线宽、接触孔的尺寸、以及不同材料的介电常数对最终性能的影响。这不是关于如何运行特定的DFM检查，而是关于建立一种“设计即制造”的早期思维模式。 四、 功耗、性能与面积（PPA）的平衡艺术 在任何电子设计中，功耗（Power）、性能（Performance）和面积（Area）是永恒的三角困境。本书将以深入的理论分析来探讨这些参数之间的相互作用。 在性能方面，我们探讨时序分析的原理，而非软件实现。我们将深入研究时钟树的物理特性如何影响信号的同步性，以及如何通过对关键路径的数学分析来预估系统的最大工作频率。 在功耗方面，我们将区分静态功耗和动态功耗的物理根源，讨论如何从架构层面而非仅仅是晶体管层面上就开始着手优化能效。我们讨论的重点是设计决策如何影响能耗曲线，而不是如何通过软件工具来降低电压或关闭模块。 五、 软件与硬件的共生关系：接口的定义 现代电子系统是软硬件紧密结合的产物。本书的最后部分着眼于硬件设计如何为高效的软件运行提供支撑。我们将讨论中断机制、内存管理单元（MMU）和缓存架构的设计哲学。这些设计决策直接决定了操作系统和应用程序的运行效率。我们讨论的是接口协议（如总线仲裁、握手信号）的设计原则，以确保数据流的顺畅，而不是如何配置或调试特定的总线控制器。 结语 《电路的智慧：从概念到实现的旅程》旨在培养读者对电子系统设计深层次原理的洞察力。它是一本关于“思考”如何设计电路的书，而非关于“操作”如何使用软件的书。掌握了这些基础和哲学，读者将能够更好地驾驭任何前沿的设计方法和工具，真正理解其背后的科学逻辑，从而在不断变化的电子工程领域中，建立起持久的竞争力。 ---

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这本书的装帧设计着实令人眼前一亮，封面的色彩搭配和字体选择都透露着一种现代的科技感，让人忍不住想立刻翻开看看里面到底藏着什么宝藏。我特别喜欢它在排版上的处理，清晰的章节划分和恰到好处的留白，使得阅读过程非常流畅，即便是面对一些复杂的理论推导，也不会感到视觉上的疲劳。而且，纸张的质感也相当不错，拿在手里沉甸甸的，有一种阅读经典著作的庄重感。内容上，我发现它在很多前沿领域都有深入的探讨，比如一些新型材料在器件设计中的应用，以及面向特定应用场景的低功耗优化策略，这些都是当前业界热点，作者的切入点非常精准。书中穿插的那些图示和流程图，更是功不可没，它们极大地帮助理解了抽象的工程概念，让人能迅速抓住问题的核心。总而言之，这是一本从内到外都经过精心打磨的作品，阅读体验极佳，让人感觉作者对读者的尊重和用心。

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我对这本书中对于前瞻性技术趋势的洞察力印象深刻。它并没有停留在对现有成熟工艺的罗列上，而是大胆地探讨了未来几年内可能引发行业变革的新型架构和制造工艺的潜力。书中对于异构计算单元的集成模式、面向人工智能加速器的特定优化方法，都有独到的见解和初步的建模分析。这种超前的视角，让这本书的生命周期似乎被大大延长了，它不仅仅是记录了当下，更像是为未来指明了一个方向。我尤其欣赏作者在讨论这些前沿话题时所保持的批判性思维，他并没有盲目推崇最新的热点，而是客观地分析了每种技术路线的瓶颈和突破口，使得读者在吸收新知的同时，也能培养起独立判断的能力，避免被市场上的技术炒作所迷惑。

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这本书的叙事风格非常接地气，读起来不像是在啃一本教科书，更像是在听一位资深的行业专家在娓娓道来他的实践心得。作者非常擅长用生活化的比喻来解释那些拗口的工程术语，这对于初入这个领域的年轻读者来说，简直是福音。比如，在描述时序收敛问题时，他用了一个关于“交响乐团指挥”的比喻，一下子就把同步和异步控制的复杂性解释清楚了。更值得称赞的是，书中不仅关注“是什么”，更深入探讨了“为什么会这样”以及“如何避免”。在故障分析和调试的案例分析部分，那种抽丝剥茧的逻辑推理过程，读起来酣畅淋漓，让人不自觉地跟着作者的思路去模拟整个设计和排错的过程。这种注重实践和反思的写作态度，让这本书的实用价值得到了极大的提升。

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不得不提的是这本书的配套资源和学习辅助工具，虽然我主要通过纸质版阅读，但书后附带的几个在线资源链接和代码示例库简直是锦上添花。这些资源的设计理念非常人性化，它们往往针对书中某个复杂的公式或算法提供了一个直观的仿真环境，让我可以亲手操作、修改参数，直观地观察结果的变化。这极大地弥补了传统书籍无法进行动态演示的缺陷。特别是对于那些需要进行大量迭代验证的工程师而言，这些工具的引入，无疑将学习效率提升了一个档次。它不再是单向的知识灌输，而变成了一个双向互动的学习平台。这种将理论与实践工具紧密结合的编撰方式，真正体现了“授人以渔”的教育理念，让人感到物超所值。

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初读此书时，我最大的感受是它在理论深度上的广博性，几乎涵盖了半导体器件物理到系统级验证的整个链条。书中对基础理论的阐述极为严谨，每一个公式的推导都详略得当，既保留了数学上的严密性，又顾及到工程师的实际应用需求，没有那种故作高深的晦涩感。特别是关于版图设计规则和物理效应的章节，作者似乎倾注了大量心血，将那些容易被忽略的寄生参数对最终性能的影响描述得淋漓尽致。我甚至在学习某个特定算法的优化技巧时，发现书中提供的解法比我之前接触到的几种主流方法都要高效和简洁。这让我意识到，这本书不仅仅是知识的汇编，更像是一位经验丰富的老前辈在毫无保留地传授他的独到见解和“工程智慧”。对于那些希望从“会用”迈向“精通”的技术人员来说，这本书无疑是一本绝佳的进阶手册。

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