专用集成电路设计基础教程 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:西安电子科大

作者:来新泉

出品人:

页数:220

译者:

出版时间:2008-10

价格:20.00元

装帧:

isbn号码:9787560620886

丛书系列:

图书标签:

杂七杂八
集成电路设计
专用集成电路
ASIC
数字电路
模拟电路
Verilog
VHDL
芯片设计
电子工程
半导体

下载链接在页面底部

facebook linkedin mastodon messenger pinterest reddit telegram twitter viber vkontakte whatsapp 复制链接

想要找书就要到小美书屋

book.quotespace.org

立刻按 ctrl+D收藏本页

你会得到大惊喜!!

具体描述

《专用集成电路设计基础教程》循序渐进地介绍了集成电路的基本知识和设计方法。《专用集成电路设计基础教程》共分8章，主要包括专用集成电路概述、集成电路的基本制造工艺及版图设计、器件的物理基础及其SPICE模型、数字集成电路设计技术、模拟集成电路设计技术、专用集成电路设计方法、专用集成电路测试与可测性设计以及专用集成电路计算机辅助设计简介等内容。

《深度揭秘：数字电路设计与时序分析的艺术》这是一本面向数字电子爱好者、在校学生以及初入集成电路设计领域的工程师们精心打造的进阶指南。本书旨在深入剖析数字电路设计的核心理论与实践技巧，特别聚焦于如何构建高效、可靠且满足严格时序要求的数字系统。我们不涉及专用的、针对特定应用的集成电路（ASIC）的详细设计流程，而是将重点放在通用数字逻辑的设计原则、验证方法以及性能优化策略上，让读者掌握构建复杂数字逻辑模块的 foundational knowledge and essential skills。核心内容概览：本书将从数字逻辑的基础概念出发，逐步深入到复杂数字系统的设计。我们不会止步于简单的门电路组合，而是会详细讲解如何利用组合逻辑和时序逻辑构建功能强大的计算单元、存储单元和控制单元。逻辑综合与优化：掌握从高层次描述（如Verilog/VHDL）到门级网表的转换过程，学习如何运用各种逻辑综合工具和技术，优化逻辑门数量、延迟和功耗。我们将探讨布尔代数优化、状态机优化、以及多路选择器和译码器的有效设计方法。时序分析的深度解析：这是本书的重点和难点。我们将详细讲解数字电路的时序特性，包括建立时间（setup time）、保持时间（hold time）、时钟周期（clock period）、传播延迟（propagation delay）等关键概念。本书会深入分析各种时序违例（timing violations）产生的原因，并提供系统性的解决方案，例如通过调整逻辑深度、使用流水线技术、优化时钟分配网络，以及理解和运用约束（constraints）来指导时序收敛。状态机（FSM）设计与实现：学习如何设计、编写和验证有限状态机，这是许多数字控制系统的核心。我们将演示如何从规格说明书出发，绘制状态转移图（state transition diagram）和状态表（state table），并将其转化为可综合的HDL代码。Mealy型和Moore型状态机的优劣势对比，以及如何避免锁死（latch-up）和不确定状态（metastability）的发生，都将是重点讨论的内容。时序逻辑电路设计：深入研究触发器（flip-flops）、寄存器（registers）、计数器（counters）、移位寄存器（shift registers）等基本时序电路单元的设计原理与应用。理解不同类型的触发器（如D触发器、JK触发器、T触发器）的特性，以及如何构建同步和异步时序电路。组合逻辑电路设计：探讨加法器、减法器、乘法器、比较器、译码器、编码器、多路选择器等基本组合逻辑模块的设计方法。我们将介绍如何使用逻辑门、查找表（look-up tables）以及更高级的结构来高效实现这些功能。亚稳态（Metastability）的理解与规避：深入探讨在异步信号跨越不同时钟域时产生的亚稳态现象，分析其根本原因，并提供有效的规避和处理策略，如使用同步器（synchronizers）和脉冲展宽器（pulse extenders）。验证与仿真：强调仿真在数字电路设计中的关键作用。本书将介绍如何编写有效的测试平台（testbenches），进行功能仿真和时序仿真，以及使用断言（assertions）来捕捉设计中的潜在问题。常用数字模块的设计实践：通过一系列实际的例子，例如简单的CPU控制器、通信接口模块、内存控制器等，展示如何将所学的理论知识应用到实际设计中。我们将侧重于模块化设计和可复用性。本书特点：理论与实践并重：每一项理论讲解都配有清晰的图示和详细的HDL代码示例，便于读者理解和动手实践。由浅入深：循序渐进地引导读者掌握复杂的数字电路设计概念，适合初学者和有一定基础的工程师。注重时序：将时序分析作为贯穿全书的核心线索，帮助读者深刻理解时序对数字系统性能和稳定性的重要影响。工程导向：强调实际工程中的设计思维和解决问题的方法，而非孤立的理论推导。语言清晰易懂：避免使用过于晦涩的术语，力求让读者能够轻松理解每一个概念。谁将受益于本书？希望系统学习数字逻辑设计原理的计算机科学、电子工程专业的学生。初入集成电路设计行业的工程师，需要夯实基础。对数字硬件加速、FPGA开发、低功耗设计等领域感兴趣的开发者。任何希望深入理解现代数字系统底层工作机制的技术爱好者。通过阅读本书，您将能够自信地设计、实现和调试复杂的数字逻辑电路，掌握数字系统性能优化的关键技术，并为进一步深入研究数字集成电路设计领域打下坚实的基础。本书旨在为您打开数字电路设计世界的大门，让您领略其中精妙的逻辑之美与精密的时序之道。

作者简介

目录信息

第1章专用集成电路概述 1 1.1 集成电路的发展 1 1.2 集成电路的分类 2 1.2.1 按集成规模分类 2 1.2.2 按制作工艺分类 3 1.2.3 按生产形式(按适用性)分类 4 1.2.4 按设计风格分类 4 1.2.5 按用途分类 5 1.3 ASIC及其发展趋势 5 1.4 专用集成电路设计流程 6第2章集成电路的基本制造工艺及版图设计 11 2.1 集成电路的基本制造工艺 12 2.1.1 双极工艺 14 2.1.2 CMOS工艺 18 2.1.3 BiCMOS工艺 23 2.2 集成电路的封装工艺 26 2.2.1 集成电路的封装类型 26 2.2.2 集成电路封装工艺流程 27 2.2.3 封装材料 28 2.2.4 互连级别 28 2.2.5 在封装中对于热学方面问题的考虑 29 2.3 集成电路版图设计 30 2.3.1 版图概述 30 2.3.2 版图设计规则 30 2.3.3 版图检查与验证 34 2.3.4 IC版图格式 36第3章器件的物理基础及其SPICE模型〖WT〗 39 3.1 PN结 39 3.1.1 PN结的形成 39 3.1.2 PN结的理想伏安特性 40 3.1.3 PN结的单向导电性 40 3.2 有源器件 42 3.2.1 双极型晶体管及其SPICE模型 42 3.2.2 MOS晶体管及其SPICE模型 48 3.3 无源器件 53 3.3.1 电阻及其SPICE模型 53 3.3.2 电容及其SPICE模型 58 3.3.3 集成二极管及其SPICE模型 60 3.4 模型参数提取 62第4章数字集成电路设计技术 64 4.1 MOS开关及CMOS传输门 64 4.1.1 MOS开关 64 4.1.2 CMOS传输门 66 4.2 CMOS反相器 67 4.2.1 CMOS反相器的工作原理 68 4.2.2 CMOS反相器的直流传输特性 69 4.2.3 CMOS反相器的静态特性 71 4.2.4 CMOS反相器的动态特性 74 4.2.5 CMOS反相器的功耗和速度 76 4.2.6 BiCMOS反相器 78 4.3 CMOS组合逻辑 79 4.3.1 CMOS与非门 79 4.3.2 CMOS或非门 82 4.3.3 CMOS与或非门 84 4.3.4 CMOS组合逻辑门电路设计方法 85 4.4 触发器 87 4.4.1 RS触发器 87 4.4.2 D触发器 89 4.4.3 施密特触发器 92 4.5 存储器 95 4.5.1 随机存取存储器(RAM) 95 4.5.2 只读存储器(ROM) 100第5章模拟集成电路设计技术 103 5.1 电流源 103 5.1.1 双极型电流源电路 103 5.1.2 MOS电流源 108 5.2 差分放大器 110 5.2.1 双极IC中的放大电路 111 5.2.2 CMOS差动放大器 116 5.3 集成运算放大器电路 128 5.3.1 双极集成运算放大器 128 5.3.2 CMOS集成运算放大器 132 5.3.3 集成运算放大器的主要性能指标 136 5.4 比较器 137 5.4.1 比较器的基本特性 138 5.4.2 两级开环比较器 141 5.4.3 其他开环比较器 145 5.4.4 开环比较器性能的改进 147 5.5 带隙基准 154 5.5.1 基本原理分析 154 5.5.2 实际电路分析 156 5.6 振荡器 157 5.6.1 概述 157 5.6.2 环形振荡器 158 5.6.3 压控振荡器(VCO) 159第6章专用集成电路设计方法 162 6.1 全定制设计方法(Full-Custom Design Approach) 162 6.2 半定制设计方法(Semi-Custom Design Approach) 163 6.2.1 标准单元设计方法 163 6.2.2 门阵列设计方法 166 6.2.3 标准单元法与门阵列法的比较 169 6.2.4 设计实例 171 6.3 可编程逻辑器件(PLD)设计方法 174 6.3.1 概述 174 6.3.2 PLD的结构与分类 174 6.3.3 宏单元设计方法 177 6.3.4 设计流程 178 6.4 现场可编程门阵列(FPGA)设计方法 179 6.4.1 现场可编程门阵列(FPGA)的基本组成 179 6.4.2 现场可编程门阵列(FPGA)的优点及设计过程 180 6.5 不同设计方法的比较 180第7章专用集成电路测试与可测性设计 183 7.1 测试的重要性 183 7.2 故障模型与模拟 184 7.2.1 故障模型 184 7.2.2 故障模拟 186 7.3 可测性设计 187 7.3.1 针对性(Ad Hoc)测试法 189 7.3.2 基于扫描的测试技术 190 7.3.3 内建自测试(BIST)技术 193 7.4 自动测试模板生成 196第8章专用集成电路计算机辅助设计简介 197 8.1 概述 197 8.2 专用集成电路CAD工具简介 200 8.2.1 Cadence 200 8.2.2 Tanner Tools 210参考文献 218
· · · · · · (收起)

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

**评价五：** 这本书的阅读体验极其流畅，仿佛作者在努力消除每一个潜在的认知障碍。我发现它在处理模拟电路基础模块，例如运算放大器和比较器等基础单元的讲解时，表现出了惊人的洞察力。作者没有仅仅停留在传递搭建电路的步骤，而是花了大量篇幅去解释反馈机制、失配对性能的影响，以及如何通过补偿电路来稳定系统。这种将“电路搭建”提升到“系统性能调优”层面的教学方式，是许多入门书籍所缺乏的。对于初学者来说，它成功地建立了一种“设计思维”——即任何设计决策都必须基于性能、面积、功耗和成本的综合考量。通过这本书，我学会了如何批判性地看待电路图，而不是盲目地接受既有的设计范式。这是一本真正体现了“授人以渔”精髓的优秀教材，值得所有致力于集成电路领域深造的人拥有。

评分☆☆☆☆☆

**评价三：** 我是一位工作了一段时间的设计师，希望温习并系统化我零散的知识体系，这本书正好满足了我的需求。与其他偏重于特定工艺节点或高度专业化方向的参考书不同，它提供了一个非常全面且平衡的视角。书中对工艺模型的介绍，虽然没有深入到EDA工具底层算法的级别，但对PDK（工艺设计套件）中关键参数的物理意义解释得非常到位，这对于进行跨工艺移植和进行设计优化至关重要。我尤其欣赏它在CMOS设计规范和设计限制部分所花费的篇幅，这些细节往往是新手容易忽略，但却是决定项目能否流片成功与否的关键因素。作者的语言风格显得非常严谨和专业，但又保持了一种令人信服的清晰度，参考文献的引用也非常权威，为读者指明了进一步深造的方向。这是一本可以随时翻阅并从中获取新知的工具书。

评分☆☆☆☆☆

**评价一：** 这本书的叙述风格简直是为初学者量身定制，那种娓娓道来的讲解方式，让人在面对纷繁复杂的集成电路概念时，丝毫不会感到畏惧。它不像某些教科书那样动辄抛出一大堆晦涩的公式和定义，而是巧妙地将理论与实际应用紧密结合。我特别欣赏它在讲解MOS管工作原理时的那种细致入微，每一个阈值电压、每一个跨导的微小变化，作者都用清晰的比喻和图示加以说明，仿佛一位经验丰富的老师在你身边手把手地教导。特别是关于版图设计的章节，不再是干巴巴的规则堆砌，而是融入了大量的实际案例，让我深刻理解了为什么某些设计在物理层面是不可行的。读完这本书，我感觉自己不再是面对一个“黑箱”，而是真正开始理解芯片内部的运作逻辑，这对于我后续深入学习更高级的数字电路或模拟电路设计，打下了无比坚实的基础。它真正做到了化繁为简，让复杂的物理现象变得直观可感。

评分☆☆☆☆☆

**评价四：** 这本书的魅力在于它的“实在感”。它不仅仅教你“做什么”，更重要的是教你“为什么这么做”。举个例子，在讨论标准单元库的选择时，作者并没有直接给出最优答案，而是详细分析了不同逻辑风格（如静态、传输门等）在驱动能力、噪声容忍度和面积上的权衡。这种深入到工程决策背后的哲学探讨，让我对“好的设计”有了更深刻的理解。插图质量极高，尤其是那些复杂的晶体管结构示意图和逻辑门实现图，线条清晰，标注明确，极大地减轻了我的视觉负担。如果说有什么不足，可能是在最新一代的FinFET技术细节上着墨稍少，但考虑到其定位为“基础教程”，这种取舍是可以理解的，它成功地将读者引向了数字设计的核心，为后续的3D集成或新器件研究铺平了道路。总而言之，这是一本让人感到踏实和有收获的读物。

评分☆☆☆☆☆

**评价二：** 坦率地说，我原本对学习集成电路设计抱持着一种“敬而远之”的态度，觉得那是非常高深的电子工程领域。然而，这本教材彻底颠覆了我的看法。它的结构安排极具匠心，从最基础的半导体物理背景开始，逐步构建起对器件特性的认知，这种递进式的学习路径，使得知识的积累非常平稳和牢固。最让我感到惊喜的是，书中对于时序分析和功耗估算的部分处理得尤为出色。它没有停留在理论层面，而是深入探讨了实际电路中这些因素是如何相互制约的，例如如何通过调整驱动电流来平衡速度和功耗的取舍。每一章的末尾都设置了恰到好处的自检问题，这些问题设计得非常巧妙，往往需要读者回溯之前的内容并进行综合运用才能解答，极大地锻炼了独立思考能力。这本书与其说是一本教程，不如说是一本能够引导你构建完整设计思维体系的指南。

评分☆☆☆☆☆