光波导与光纤通信基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:高等教育出版社（蓝色畅想）

作者:宋立新

出品人:

页数:389

译者:

出版时间:2005-1

价格:31.40元

装帧:简裝本

isbn号码:9787040164534

丛书系列:

图书标签:

• 光波导
• 光纤通信
• 光纤
• 光通信
• 物理学
• 通信工程
• 光学
• 信息技术
• 电子工程
• 基础知识

好的，以下是关于一本不同于《光波导与光纤通信基础》的图书的详细介绍。 --- 书名：《现代电子设计自动化：从原理到实践》 作者： [此处可填写作者名，例如：张明] 出版时间： [此处可填写出版时间，例如：2023年10月] 出版社： [此处可填写出版社名，例如：科技文献出版社] ISBN： [此处可填写ISBN号，例如：978-7-5675-xxxx-x] --- 图书简介： 《现代电子设计自动化：从原理到实践》 是一本全面深入探讨电子设计自动化（EDA）技术的专业著作。本书旨在为电子工程、微电子学、计算机工程以及相关领域的学生、研究人员和一线工程师提供一套系统化、与时俱进的知识体系。在当今集成电路（IC）设计日益复杂、功耗和性能要求不断提升的背景下，EDA工具已成为实现从概念到物理芯片转化的核心驱动力。本书紧密围绕当前主流的EDA流程和技术挑战，力求实现理论深度与工程实践的完美结合。 本书结构清晰，内容涵盖了EDA领域的多个关键环节，从前端设计（RTL级）的描述与验证，到后端设计（物理实现）的布局布线与时序分析，再到先进的制造工艺与可靠性考量。它不仅仅是工具手册的堆砌，更侧重于揭示背后驱动这些工具的算法原理、数学模型以及设计方法学。 第一部分：设计基础与硬件描述语言（HDL） 本部分为后续高级主题奠定坚实的基础。首先，我们回顾了集成电路设计的基本流程，特别是现代SoC（系统级芯片）的设计范式，强调可综合性设计（Synthesizable Design）的重要性。随后，深入剖析了两种主流的硬件描述语言——Verilog 和 VHDL。 对于Verilog，我们不仅讲解了其语法结构，更侧重于SystemVerilog (SV) 在现代验证中的核心地位。我们将详细阐述SV的面向对象特性、约束随机激励（Constraint Random Verification, CRV）的应用，以及如何利用SV构建健壮的测试平台（Testbench）。对于VHDL，则侧重于其严谨的类型系统和模块化设计能力，并对比了两种语言在不同设计流程中的适用性。 此外，本部分还将专门探讨形式验证（Formal Verification） 的基础理论，包括模型检测（Model Checking）和自动定理证明（ATP）在确保设计逻辑正确性方面的关键作用，这是区别于传统仿真验证的重要飞跃。 第二部分：逻辑综合与功能验证深入 逻辑综合是连接行为级描述与门级网表（Netlist）的关键桥梁。本章深入探讨了综合优化背后的复杂算法，包括逻辑优化（如布尔代数简化、状态机编码优化）和技术映射（Technology Mapping）。重点解析了目标库（Target Library）的选择、时序约束的设定（SDC文件的编写艺术）以及如何评估和改进综合结果的面积、功耗和速度（PPA）。 功能验证是芯片开发周期中最耗时、成本最高的部分。本书将大量篇幅用于介绍先进的验证方法学，特别是验证平台（Verification Platform） 的构建。内容包括但不限于： 1. UVM（Universal Verification Methodology）： 详细解析UVM的组件结构（Agent、Driver、Monitor、Sequencer、Scoreboard），以及如何通过工厂模式和配置对象实现高度可重用的验证环境。 2. 覆盖率驱动验证（Coverage Driven Verification, CDV）： 讲解功能覆盖率（Functional Coverage）和代码覆盖率的度量标准，以及如何根据覆盖率数据指导测试用例的编写和回归测试的执行。 3. 低功耗验证： 引入电源感知（Power Aware）的验证技术，如电源意图（Power Intent）的描述和断言（Assertions）在监测电源状态迁移中的应用。 第三部分：物理实现与后端设计流程 物理实现是将逻辑网表转化为可制造的物理版图（Layout）的复杂过程。本部分将详细剖析现代全定制/半定制IC设计后端的核心步骤： 1. 布局规划（Floorplanning）： 讨论芯片的宏观结构规划，包括I/O模块的放置、电源网络（Power Grid）的设计、时钟网络的初步规划（Clock Tree Synthesis, CTS的前置准备），以及如何处理热点和噪声问题。 2. 时钟树综合（CTS）： 深入剖析CTS的目的——消除时钟偏斜（Skew）和毛刺（Jitter）。讲解基于缓冲区插入、延迟平衡算法的实际操作与调优。 3. 静态时序分析（Static Timing Analysis, STA）： 阐述STA的原理，包括建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time）的计算模型。重点讲解如何解读STA报告，识别关键路径，并针对性地调整约束或进行物理优化。 4. 物理验证（Physical Verification）： 详述DRC（设计规则检查）、LVS（版图与原理图一致性检查）和ERC（电气规则检查）的重要性。强调现代先进工艺节点（如FinFET技术）对这些验证规则的严苛要求。 第四部分：先进工艺与新兴挑战 随着摩尔定律的演进，电子设计正面临前所未有的挑战。本部分聚焦于应对这些挑战的前沿技术和方法： 1. 低功耗与电源管理设计： 探讨亚阈值设计（Subthreshold Design）、电源门控（Power Gating）和多电压域（Multi-Voltage Domain）的设计技巧，以及如何在EDA流程中正确约束和验证这些技术。 2. 先进封装与3D IC： 介绍2.5D（如Chiplet）和3D IC设计流程的特殊性。讨论TSV（硅通孔）的建模、热管理（Thermal Analysis）在3D堆叠中的极端重要性，以及对系统级性能的影响。 3. 设计可靠性（Reliability）： 涵盖对IR Drop（电源网络压降）、电迁移（Electromigration）、静电放电（ESD）的分析方法和在EDA工具中的实现机制。探讨如何通过设计措施和仿真工具提升芯片的长期可靠性。 4. AI赋能的EDA（AI for EDA）： 简要介绍机器学习和深度学习技术在加速布局布线、预测时序违规、优化功耗模型等方面的初步应用和未来趋势。 本书特色： 实践导向： 每章均配有大量的工程实例和仿真截图，多数内容基于业界主流EDA工具（如Synopsys, Cadence等）的典型工作流程。 理论支撑： 深入讲解优化算法的数学基础，使读者不仅知其然，更知其所以然。 前沿覆盖： 紧跟行业发展，涵盖了从RTL到GDSII的全流程，特别关注了先进工艺节点的验证和实现难题。 《现代电子设计自动化：从原理到实践》是电子设计领域工程师和研究生的必备参考书，它将引导读者穿越复杂的EDA流程迷宫，掌握构建高性能、高可靠性集成电路的核心能力。

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阅读这本书的过程，给我最大的感受是它在**工程优化**层面所展现出的那种近乎偏执的追求。它并没有满足于“能工作”的技术描述，而是不断地追问“如何做得更好、更快、更省电”。这一点在关于**低损耗传输**的章节中表现得淋漓尽致。作者花了大量篇幅讨论了如何通过**光子晶体结构**来抑制散射，以及在**超低损耗光纤**的拉制过程中，如何精确控制掺杂离子的浓度梯度以消除宏观缺陷。这种对极限性能的探索，让我联想到了航空航天领域对材料性能的极致要求。更具体地说，书中对**光电探测器**中载流子收集效率的分析，深入到了**雪崩效应**和**暗电流**的物理机制，并给出了提高信噪比的实用设计准则。这种由宏观系统架构到微观物理机制的无缝切换，使得这本书不仅适合初学者建立框架，更适合资深研究人员用于解决那些看似无法逾越的工程瓶颈，其价值在于提供了一张通往**性能极限**的地图。

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我是一个对**仿真与建模**工具非常依赖的读者，这本书在这方面的丰富程度超出了我的期待。它不仅仅是描述了理论模型，更像是提供了一套完整的**仿真工具箱**的使用指南。书中对**时域有限差分法（FDTD）**和**束传播法（BPM）**的算法实现细节讲解得非常透彻，尤其是在讨论**光波导的模式色散**计算时，书中给出的算例和相应的**编程伪代码**，几乎可以直接投入到MATLAB或Python环境中进行验证。这种手把手的教学方式，极大地缩短了理论到实践的距离。我尝试着按照书中的指导，重新建立了一个复杂波导结构的损耗模型，发现其预测结果与实验室的测量数据吻合度极高。这种对**数值计算精度**的关注，以及对**边界条件处理**这种易被忽略的细节的强调，充分体现了作者对严谨科学态度的坚持，让这本书成为了我案头不可或缺的“实战参考书”。

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这本书在内容结构上呈现出一种罕见的**系统性与跳跃性并存**的特点。它在基础理论的构建上无可挑剔，从波动光学的基础出发，层层递进，逻辑严密得像一座精心设计的建筑。然而，真正让我眼前一亮的是它对**新型通信架构**的探讨。它没有局限于传统的电信网络模型，而是大胆地将**量子信息传输**中的一些基本原理引入进来，探讨了未来超高容量网络中可能出现的**集成光子芯片**的拓扑结构设计。这种跨学科的视野非常开阔。例如，书中关于**硅光子技术**的章节，不仅详细分析了SOI（绝缘体上硅）平台的优势，还深入比较了不同集成方案的能量效率和温度稳定性，甚至提到了对**MZI（马赫-曾德尔干涉仪）阵列**进行热漂移补偿的具体算法。这说明作者对产业链的每一个细微环节都有着深入的理解和独到的见解，绝非泛泛而谈，而是扎根于工程实践的深度思考。

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这部作品的标题虽然乍一看让人联想到物理学的深奥领域，但它所展现出的知识广度与深度，更像是一部集大成的工程学手册。我特别欣赏作者在处理复杂概念时所展现出的那种化繁为简的功力。比如，书中对**半导体器件制造工艺**的描述，没有止步于理论公式的堆砌，而是深入到了实际生产中的良率控制和薄膜沉积技术细节。那种对**微纳加工精度**的执着，让人仿佛身临其境地站在了超净间的操作台前。它不仅告诉你“是什么”，更细致地剖析了“为什么是这样”以及“如何才能做得更好”。对于一个希望从理论走向实践的工程师而言，这种详尽的技术剖析是极其宝贵的财富。此外，书中关于**先进封装技术**的章节，特别是对异质集成和热管理挑战的探讨，展现了作者对当前行业痛点的深刻洞察力。它不是停留在教科书的平面描述，而是富有前瞻性地指出了未来几年内技术瓶颈可能出现的位置。这使得阅读过程充满了发现的乐趣，每一次翻页都像是在解开一个技术谜团，远超我预期的技术参考书的范畴。

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我必须承认，初次接触这本书时，我有些担心它会过于偏向理论推导而显得枯燥乏味。然而，事实证明我的顾虑完全是多余的。作者的叙事方式极具感染力，尤其是在阐述**电磁场与材料相互作用**的章节中，他巧妙地引入了大量的历史案例和经典实验设计。这种“讲故事”的手法，使得原本抽象的麦克斯韦方程组变得鲜活起来。例如，书中对**早期光通信系统**中损耗机制的追溯，不仅仅是罗列数据，而是重现了科学家们在面对材料缺陷和瑞利散射时的探索历程。这种历史的厚重感，让读者在学习现代技术的同时，也能体会到科学进步的艰辛与不易。更值得称道的是，书中对**非线性光学效应**的介绍，没有采用那种冷冰冰的数学证明，而是侧重于这些效应在**超快激光技术**中的实际应用，如何通过泵浦-探测方案来测量材料响应时间。这种将基础物理与尖端应用紧密结合的写法，极大地激发了我对该领域探索的兴趣，让我感觉自己不仅仅是在阅读一本教材，更像是在进行一场跨越时空的学术对话。

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