Computer Aided Logical Design with Emphasis on VLSI

Computer Aided Logical Design with Emphasis on VLSI pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Wiley
作者:Frederick J. Hill
出品人:
页数:560
译者:
出版时间:1993-02-11
价格:0
装帧:Paperback
isbn号码:9780471575276
丛书系列:
图书标签:
  • VLSI
  • 逻辑设计
  • 计算机辅助设计
  • 数字电路
  • 集成电路
  • CAD
  • VLSI设计
  • 逻辑综合
  • 电路设计
  • 电子工程
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具体描述

Tied to no particular set of computer-aided logic design tools, it advocates the new emphasis in VLSI design. Includes support of layout synthesis from description in a register transfer level language as well as from design capture. Contains a detailed introduction to Boolean algebra, Karnaugh maps and sequential circuits. In this edition discussion of combination logic has been extended; switching circuits updated; a comprehensive treatment of test generation for VLSI included.

《计算机辅助逻辑设计与集成电路实现:从概念到制造的系统化方法》 图书简介 本著作深入剖析了现代电子系统设计与制造领域中,计算机辅助工程(CAE)工具在逻辑设计和超大规模集成电路(VLSI)实现流程中的核心作用与应用。本书旨在为电子工程、计算机科学及相关领域的高年级本科生、研究生以及希望深入理解现代半导体设计流程的专业工程师提供一套全面、系统且兼具实践指导意义的知识体系。 本书的叙事结构围绕数字系统设计的“前段”(Front-End)和“后段”(Back-End)展开,但重点聚焦于如何利用强大的软件工具链,将抽象的系统需求转化为物理可实现的芯片。 --- 第一部分:设计基础与抽象层级的建立 本部分首先确立了数字系统设计的基石,并引入了进行复杂设计所必需的抽象思维和建模方法。 1. 现代数字系统设计概述与设计流程的演进: 详细探讨了从系统级规格定义到最终芯片流片的完整设计流程,包括设计流程中的迭代循环、设计收敛的挑战,以及EDA(电子设计自动化)工具在加速创新和提高设计质量中的不可替代性。特别关注了从传统ASIC设计范式向面向IP复用和先进工艺节点的转变。 2. 硬件描述语言(HDL)的深度解析: 本书不满足于VHDL或Verilog的基本语法介绍,而是深入探讨了如何使用这些语言进行“行为级”(Behavioral)、“寄存器传输级”(RTL)和“门级”(Gate-Level)的准确建模。重点在于RTL建模的艺术——如何编写既能清晰表达设计意图,又能被综合工具有效映射到底层硬件的层次化代码。探讨了并发性、时序约束在HDL中的表达方式,以及如何通过设计规范来避免不可综合(Unsynthesizable)代码的产生。 3. 系统级建模与高层次综合(HLS)的初步接触: 为了应对日益增长的设计复杂性,本章介绍了如何利用C/C++或特定领域语言(如SystemC)进行系统级建模,用于功能验证和性能估算。系统地介绍了高层次综合(HLS)的概念、其在加速设计探索中的潜力,以及HLS工具链如何将高级算法描述自动转换为RTL代码,并讨论了用户在控制综合结果(如资源共享、流水线深度)方面需要掌握的技巧。 --- 第二部分:逻辑综合与设计优化(前段设计的核心) 本部分是连接系统功能与物理实现的桥梁,重点讨论如何将抽象的RTL代码转化为满足时序和面积约束的逻辑门网表。 4. 逻辑综合的原理与实践: 详细阐述了综合过程的内在机制,包括目标库的选择、逻辑化简(Logic Minimization)、技术映射(Technology Mapping)和层次化结构优化。重点讲解了如何通过设置综合约束(如时钟频率、输入延迟、输出负载)来指导综合工具,以达到性能、功耗和面积(PPA)之间的最佳权衡。深入分析了时序驱动的逻辑优化技术,例如关键路径的识别与重构。 5. 形式验证与等效性检查: 在复杂的ASIC或SoC设计中,仿真已不足以证明设计的正确性。本章详述了形式验证(Formal Verification)技术,特别是等效性检查(Equivalence Checking)的原理,它确保了综合后的门级网表与设计初期的RTL代码在功能上保持一致。同时也介绍了模型检测(Model Checking)在验证状态机和安全属性方面的应用。 6. 功耗意识设计(Power-Aware Design): 随着移动设备和物联网的兴起,低功耗设计成为核心挑战。本章系统地探讨了功耗的来源(静态功耗与动态功耗),并详细介绍了在RTL和综合阶段可以应用的功耗优化技术,例如时钟门控(Clock Gating)、电源门控(Power Gating)的自动化插入,以及多电压域(Multi-Voltage Domain)的设计考虑。 --- 第三部分:物理实现与VLSI布局布线(后段实现的精细化管理) 本部分将焦点从功能正确性转向物理可行性,探讨如何将逻辑网表转化为在特定半导体工艺上可制造的物理版图。 7. 布局规划与时钟树综合(CTS): 物理实现的第一步是宏单元(Macro)的放置和系统级的布局规划。本章详细分析了时钟树综合(Clock Tree Synthesis, CTS)的关键性,CTS的目标是确保时钟信号能够以极小的偏差(Skew)和抖动(Jitter)到达芯片上的每一个触发器。深入探讨了消除时钟树不平衡的算法和流程。 8. 静态时序分析(STA)的深入应用: 静态时序分析是验证芯片时序性能的黄金标准。本书全面覆盖了STA的理论基础,包括建立时间(Setup Time)、保持时间(Hold Time)的计算,以及如何分析多周期路径、异步时钟域之间的交互。重点指导读者如何解读STA报告,识别并修复时序违例(Timing Violations),特别是跨工艺角(PVT corners)的分析。 9. 物理设计与优化:布线与寄生参数提取: 讨论了后布局布线阶段的挑战,包括详细布线(Detailed Routing)、设计规则检查(DRC)和版图后验证(Post-Layout Verification)。详细讲解了如何利用寄生参数提取(Extraction)工具,获得准确的电阻和电容值,并将这些值反馈给静态时序分析工具进行最终的签核(Sign-off)分析。 10. 先进工艺节点的挑战与设计考虑: 随着工艺节点进入10nm及以下,制造效应变得尤为突出。本章专门探讨了这些先进技术带来的设计约束,例如互连延迟的主导地位、电迁移(Electromigration)的风险、设计收敛的难度增加,以及对光刻可制造性设计(DFM)的初步要求,以确保设计能够在晶圆厂中成功制造。 --- 总结与展望 本书力求在理论深度与工程实践之间架起坚实的桥梁,强调设计意图(Intent)如何通过EDA工具链转化为物理现实(Reality)。读者不仅将掌握使用主流设计工具所需的技术点,更重要的是理解这些工具背后的算法逻辑,从而成为能够主导复杂VLSI项目的设计师。

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这本书的标题,“Computer Aided Logical Design with Emphasis on VLSI”,让我联想到了一系列复杂的工程流程和先进的技术。我猜想,这本书不会仅仅停留在基础的逻辑门电路和布尔代数,而是会深入到如何利用现代EDA(Electronic Design Automation)工具来实现大规模、高效率的逻辑设计。特别是我看到了“Emphasis on VLSI”这个部分,这意味着它将聚焦于超大规模集成电路的特殊需求和挑战。我期待书中能够详细讲解如何将逻辑设计映射到实际的硅片上,包括如何处理时序约束、功耗优化、以及物理验证等环节。我希望书中能够提供一些具体的、可操作的指导,例如如何使用Verilog或VHDL描述复杂的逻辑功能,如何进行逻辑综合和优化,以及如何进行静态时序分析(STA)和功耗分析。对我来说,掌握这些技能是实现高性能、低功耗VLSI芯片设计的关键。

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这本书的标题,"Computer Aided Logical Design with Emphasis on VLSI",第一眼吸引我的,是“Computer Aided”这个词组。这说明它不是一本纯理论的书,而是会结合实际的计算机工具来讲解逻辑设计。对于我这样一个渴望将理论知识转化为实践的人来说,这一点尤为重要。我希望书中能够详细介绍一些常用的EDA(Electronic Design Automation)工具,例如Synopsys, Cadence, Mentor Graphics等,并结合具体的实例,演示如何使用这些工具进行逻辑电路的仿真、验证以及后端的物理实现。考虑到VLSI这个重点,我猜想书中会对一些高级的逻辑设计技术有所涉及,比如低功耗设计、高性能设计、以及可测试性设计(DFT)。这些都是当前芯片设计领域不可或缺的技术。我尤其期待书中能够详细讲解如何在一个复杂的VLSI项目中,将逻辑设计的目标与物理实现的约束紧密结合起来,从而设计出满足各项性能指标的芯片。此外,这本书的篇幅可能不小,我推测其内容会相当丰富,涵盖从逻辑单元的抽象表示到最终流片前的各个环节。

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这本书的名称,“Computer Aided Logical Design with Emphasis on VLSI”,透露出它是一本专注于将计算机辅助技术应用于逻辑设计,并且特别侧重于超大规模集成电路(VLSI)领域的书籍。我猜想,这本书的结构会非常系统化,从基础的逻辑门和组合逻辑、时序逻辑的概念开始,逐步深入到如何使用硬件描述语言(HDL)进行建模,然后通过EDA工具进行逻辑综合,以及如何进行验证和时序分析。考虑到“Emphasis on VLSI”这个重点,我非常期待书中能够包含关于如何优化逻辑设计以满足VLSI工艺的特殊要求的内容,例如低功耗设计、高频率设计以及如何处理版图约束等。我希望这本书能够提供一些实际的设计流程和案例,帮助读者理解如何在实际的芯片设计项目中应用这些理论和工具。

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当我看到“Computer Aided Logical Design with Emphasis on VLSI”这个书名时,我首先想到的是现代电子工程领域中一个至关重要的交叉学科。我猜想,这本书的作者可能是一位在这个领域有着深厚学术背景和丰富工程实践经验的专家,能够将抽象的逻辑设计理论与实际的VLSI实现紧密结合起来。我尤其期待书中能够详细阐述如何利用各种EDA(Electronic Design Automation)工具,例如逻辑综合工具、仿真器、布局布线工具等,来完成复杂的逻辑设计任务。考虑到“Emphasis on VLSI”的定位,我预计书中会深入探讨在超大规模集成电路设计中,逻辑设计所面临的独特挑战,比如时序收敛、功耗优化、面积缩减以及可测试性设计(DFT)等。我希望书中能提供一些深入的案例分析,展示如何在实际的VLSI项目中应用这些技术,并给出一些实用的工程建议。

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这本书的封面设计,我得说,相当朴实无华。没有任何花哨的插图或醒目的色彩,就是书名和作者信息,这种风格的封面,在我看来,往往预示着内容上的扎实和专业。我猜想,这本书不会有太多为了吸引眼球而添加的“水份”,而是会直奔主题,深入探讨计算辅助逻辑设计,尤其是在超大规模集成电路(VLSI)领域的应用。我期待它能够提供一套系统性的方法论,引导读者从基础的逻辑门电路构建,逐步走向复杂芯片的设计流程。考虑到“Emphasis on VLSI”这个副标题,我预计书中会有大量的篇幅讲解如何将逻辑设计转化为实际的VLSI芯片。这可能涉及到逻辑综合、布局布线、时序分析等关键步骤。我个人对这些环节非常感兴趣,因为理论知识的学习固然重要,但最终还是需要通过这些工具和流程才能让设计成为现实。另外,我猜测这本书的语言风格可能会比较严谨,不乏技术术语,但这对我来说是好事,因为我希望能够学到最专业、最前沿的知识,而不是被过于简化的表述所误导。

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这本书的标题,“Computer Aided Logical Design with Emphasis on VLSI”,让我对它的内容充满了好奇,特别是“Emphasis on VLSI”这一部分。这意味着它不仅仅是关于逻辑设计的通用理论,而是会聚焦于在超大规模集成电路(VLSI)设计中的实际应用。我猜想,书中会大量涉及如何利用EDA工具来实现逻辑设计。这可能包括使用硬件描述语言(HDL)如Verilog或VHDL进行逻辑建模,然后通过逻辑综合工具将其转化为门级网表。我也期待书中能详细介绍如何进行逻辑仿真和验证,以确保设计的正确性。更重要的是,考虑到VLSI的特点,我希望书中能探讨如何将逻辑设计与物理设计紧密结合,比如如何进行布局布线、时序分析,以及如何优化设计以满足功耗、性能和面积的要求。我猜测这本书的读者群体可能包括本科生、研究生以及在相关领域工作的工程师,因此它需要兼顾理论的深度和实践的可操作性。

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当我看到“Logical Design”这个词时,我首先想到的是数字逻辑的基本原理。我猜想这本书会从布尔代数、卡诺图、状态机等基础概念入手,为读者打下坚实的逻辑设计基础。但是,标题中的“Emphasis on VLSI”又暗示了它将不仅仅停留在理论层面,而是会进一步深入到现代集成电路设计的实际应用。我非常期待书中能够讲解如何将这些基本的逻辑设计原理,通过计算机辅助工具,转化成能够被制造的VLSI电路。这可能包括对逻辑综合过程的深入剖析,例如如何从RTL(Register Transfer Level)描述中生成门级网表,以及如何进行逻辑优化以满足面积、时序和功耗的要求。我也很想知道书中会如何处理VLSI设计中特有的挑战,比如时钟树综合、功耗管理、以及如何处理信号完整性问题。如果书中能够提供一些具体的案例研究,展示如何设计一些实际的VLSI模块,那将非常有价值。

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从书名“Computer Aided Logical Design with Emphasis on VLSI”来看,这本书似乎是一本非常实用的技术书籍,专为那些希望深入了解并掌握在现代集成电路设计领域中,如何利用计算机辅助工具进行逻辑设计的人士而准备。我猜测,它不会仅仅停留在理论推导,而是会提供一套完整的流程,指导读者如何将抽象的逻辑概念转化为实际可制造的芯片。重点强调的“VLSI”,则意味着书中会深入探讨在超大规模集成电路设计中所面临的特有挑战,以及如何通过先进的计算机辅助设计技术来克服这些挑战。我尤其期待书中能够包含大量的实例,演示如何使用业界主流的EDA工具,例如Synopsys的Design Compiler、Cadence的Innovus等,进行从逻辑综合到物理实现的整个流程。我也好奇书中是否会涉及一些高级的逻辑设计和验证技术,例如形式验证、低功耗设计方法以及可测试性设计(DFT)。

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"Computer Aided Logical Design with Emphasis on VLSI" 这个书名,在我的脑海中勾勒出一幅工程师们利用强大工具,在计算机屏幕上构建复杂芯片的画面。我猜想,这本书将是一本非常务实的指南,它不会回避VLSI设计中那些复杂而又关键的细节。我尤其好奇它会如何处理“Computer Aided”这一部分,是否会详细介绍具体的EDA软件流程,例如从RTL代码编写到门级网表的生成,再到后端的物理布局布线。而“Emphasis on VLSI”则表明了这本书的深度和广度,我期待它能深入探讨在超大规模集成电路领域,逻辑设计所面临的独特挑战,比如时序收敛、功耗管理、以及如何应对日益增长的设计复杂度。我希望书中能够提供一些经过验证的设计方法论和最佳实践,能够帮助读者在实际的项目中少走弯路,高效地完成VLSI逻辑设计。

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这本书的书名,"Computer Aided Logical Design with Emphasis on VLSI",给我的第一印象是它将是一本理论与实践并重,并且高度聚焦于现代集成电路设计领域的技术著作。我猜测,这本书的作者可能是一位在该领域有丰富经验的专家,能够将复杂的概念以清晰、易懂的方式呈现出来。我尤其对“Emphasis on VLSI”这一部分感到兴奋,这意味着书中会深入探讨在超大规模集成电路设计中,逻辑设计所面临的独特挑战,以及如何通过计算机辅助工具来解决这些问题。我希望书中能够涵盖从逻辑抽象到物理实现的全过程,例如如何使用硬件描述语言(HDL)进行设计,如何进行逻辑综合和优化,以及如何处理时序、功耗和面积等关键指标。我猜想,这本书的读者可能包括正在学习相关课程的学生,以及希望提升自身技能的工程师,因此它需要在理论深度和实践指导性之间取得良好的平衡。

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