模拟电路版图的艺术

模拟电路版图的艺术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:
作者:Alan Hastings
出品人:
页数:540
译者:张为
出版时间:2011-9
价格:65.00元
装帧:
isbn号码:9787121143939
丛书系列:
图书标签:
  • 版图
  • 模拟电路
  • 简体中文
  • 模电
  • 中国
  • 专业
  • 2011
  • 模拟电路
  • 版图设计
  • 集成电路
  • IC设计
  • 电路艺术
  • 版图绘制
  • EDA工具
  • 芯片设计
  • 模拟电路设计
  • 版图优化
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具体描述

作者Alan Hastings具有渊博的集成电路版图设计知识和丰富的实验经验。《模拟电路版图的艺术(第2版)》以实用和权威性的观点全面论述了模拟集成电路版图设计中所涉及的各种问题及目前的最新研究成果。书中介绍了半导体器件物理与工艺、失效机理等内容;基于模拟集成电路设计所采用的3种基本工艺:标准双极工艺、CMOS硅栅工艺和BiCMOS工艺,重点探讨了无源器件的设计与匹配性问题,二极管设计,双极型晶体管和场效应晶体管的设计与应用,以及某些专门领域的内容,包括器件合并、保护环、焊盘制作、单层连接、ESD结构等;最后介绍了有关芯片版图的布局布线知识。

《模拟电路版图的艺术(第2版)》可作为相关专业高年级本科生和研究生教材,对于专业版图设计人员也是一本极具价值的参考书。

《数字逻辑设计与应用》 图书简介 本书旨在为读者提供一个全面、深入的数字逻辑设计领域基础知识和前沿应用的知识体系。内容涵盖了从最基本的逻辑门电路到复杂的数字系统构建,旨在培养读者扎实的理论功底和出色的工程实践能力。我们力求在保持学术严谨性的同时,紧密贴合当前工业界对高性能、低功耗数字系统的需求。 第一部分:数字系统基础 本部分将数字逻辑的基石——数制、逻辑代数和布尔表达式——进行了详尽的阐述。我们首先从不同的数制系统(二进制、八进制、十六进制等)之间的转换入手,深入剖析了补码、溢出等概念在计算机运算中的重要性。随后,我们详细介绍了布尔代数的基本公理、定理以及化简方法,包括卡诺图(Karnaugh Map, K-Map)和奎因-麦克拉斯基(Quine-McCluskey, Q-M)算法,强调了如何通过逻辑化简实现电路的最小化设计,从而降低成本和功耗。 接着,我们将重点介绍构成所有数字电路的基本单元——逻辑门。除了标准的与非门(AND)、或非门(OR)、非门(NOT)外,本书还详细讲解了通用逻辑门(如NAND和NOR)的实现原理及其在实际电路中的广泛应用。我们深入探讨了不同逻辑族(如TTL、CMOS、ECL)的特性、噪声容限和传播延迟,帮助读者理解在特定应用场景下如何选择最合适的逻辑器件。 第二部分:组合逻辑电路分析与设计 组合逻辑电路是数字系统的核心组成部分,其输出仅依赖于当前的输入。本章内容将紧密围绕组合逻辑的设计流程展开。我们首先分析了编码器、译码器、数据选择器(MUX)和数据分配器(DEMUX)等基本功能模块的结构和工作原理,并展示了如何利用这些标准器件搭建复杂的功能电路。 多路复用器和译码器的应用被细致地阐述,例如如何用MUX实现任何任意布尔函数,以及如何用译码器生成控制信号。随后,我们进入算术逻辑单元的设计,包括半加器、全加器、多位加法器(如串行、并行、先行进位加法器),以及乘法器和除法器的基本结构。这部分内容强调了算法如何转化为硬件实现,以及并行化处理对速度提升的关键作用。 此外,我们还探讨了对称函数、竞争与冒险现象(Hazards)的识别和消除方法。对冒险现象的分析,特别是功能冒险和逻辑冒险,是确保数字系统稳定可靠运行的关键步骤,本书提供了实用的设计指南来规避这些问题。 第三部分:时序逻辑电路与状态机设计 时序逻辑电路是数字系统实现存储和控制功能的基础,其输出不仅取决于当前输入,还取决于电路的历史状态。本章从锁存器(Latch)的概念开始,逐步过渡到更稳定的触发器(Flip-Flop),包括SR、D、JK和T触发器的特性表、状态图和时序图的详细分析。重点突出了同步和异步控制信号的区分,以及对主从结构触发器的理解。 状态机的设计是时序逻辑的核心应用。我们详细介绍了有限状态机(Finite State Machine, FSM)的建模方法,包括米利(Mealy)型和穆尔(Moore)型状态机的区别与联系。设计流程包括状态图绘制、状态最小化(利用等效状态的合并技术)、状态编码(如二进制、独热编码)以及驱动逻辑(Next State Logic)和输出逻辑的实现。本书提供了多个经典的FSM设计实例,如序列检测器、定时控制器等,帮助读者掌握从需求到硬件的完整设计链条。 第四部分:存储器、可编程逻辑器件与系统集成 随着集成电路技术的发展,存储单元和可编程器件在现代数字系统中占据了不可替代的地位。本章首先介绍了半导体存储器的分类,包括SRAM和DRAM的工作原理、组织结构和时序特性。我们解释了存储器芯片的选型标准,如访问时间、周期时间和刷新机制。 随后,本书将目光投向了可编程逻辑器件(PLD)。详细讲解了PROM、PAL、GAL等经典器件的结构和编程原理。重点深入剖析了复杂可编程逻辑器件(CPLD)和现场可编程门阵列(FPGA)的基本架构,包括查找表(LUT)、触发器、布线资源和I/O模块。我们阐述了硬件描述语言(如VHDL或Verilog)在抽象设计和综合流程中的核心作用,这是从行为级描述到门级网表的关键桥梁。 最后,本部分讨论了系统级的集成问题,包括时钟域交叉(CDC)的处理、同步与异步复位的设计规范,以及如何利用这些工具和技术构建一个功能完备、时序正确的复杂数字系统。 本书特色 本书的特点在于理论深度与工程实践的完美结合。每章节后均配有大量的例题、思考题和实验指导,鼓励读者动手实践,验证理论知识。我们采用清晰、规范的工程术语和图示,确保内容的易读性和准确性。本书不仅适用于高等院校电子工程、计算机科学与技术等专业的本科生和研究生,也是从事硬件设计、ASIC/FPGA开发工程师的优秀参考手册。通过系统学习本书内容,读者将能够独立完成从系统需求分析到具体数字电路实现的完整设计任务。

作者简介

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读后感

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用户评价

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我本身就是一名对电子技术非常感兴趣的业余爱好者,平时也喜欢阅读一些相关的书籍,但《模拟电路版图的艺术》这本书,绝对是我近期读到的一本非常有分量的著作。它不像很多入门书籍那样只关注电路原理,而是深入到了芯片设计最核心也是最“接地气”的环节——版图设计。我之所以这么说,是因为版图设计直接关系到芯片的实际制造,是将抽象的电路图转化为物理实体的关键一步。 书中关于“器件模型”和“寄生效应”的讨论,是我最为着迷的部分。作者并没有回避这些“不完美”的因素,而是将其视为版图设计中必须认真对待的挑战。他通过详细的图解和数据分析,向我展示了如何理解这些寄生效应是如何产生的,以及在版图设计中如何通过合理的布局和布线来规避它们。这让我意识到,优秀的版图设计,绝不仅仅是“画图”,更是一种对物理规律的深刻理解和巧妙运用。 我对书中关于“工艺兼容性”的章节尤其印象深刻。作者用非常形象的比喻,将不同工艺节点下版图设计的差异性进行了生动的阐释。我之前一直以为芯片制造是很标准化的流程,但读了这本书才知道,原来不同的工艺,就像是不同的“土壤”,对版图的“种植”有不同的要求。如何根据不同的“土壤”来设计出最适合的“种子”,这本身就是一门艺术。 让我感到惊喜的是,书中还穿插了一些“历史故事”和“设计哲学”。作者在描述某个设计技巧时,会追溯它的起源,或者分享一些经典的案例。这种叙事方式,让我在学习技术的同时,也能感受到工程师们在过去几十年里,为了突破技术瓶颈所付出的努力和智慧。这种“传道授业解惑”的风格,让我受益匪浅。 总而言之,《模拟电路版图的艺术》这本书,是一本能够帮助读者深入理解模拟电路版图设计的宝藏。它不仅仅适合有一定电路基础的读者,即使像我这样的业余爱好者,也能从中获得很多启发。这本书让我看到了,在看似冰冷的电子世界里,同样存在着无限的创造力和“艺术”的闪光点。

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作为一名从事半导体行业多年的一线工程师,我接触过不少关于版图设计的书籍,但《模拟电路版图的艺术》这本书,无疑是我近年来看过最令人耳目一新的一本。它没有落入俗套,去过多地强调那些枯燥的规则和流程,而是从一个更高的维度,去探讨版图设计的“艺术性”和“哲学”。 书中关于“版图美学”的讨论,让我感到非常有趣。作者并没有将美学仅仅局限于视觉上的和谐,而是将其引申到了电路性能的优化上。他通过对比分析,展示了那些看似“丑陋”但性能优越的版图,与那些“美观”但性能平平的版图之间的差异。这让我重新思考了“美”在工程设计中的真正含义。 我尤其欣赏书中关于“设计边界”的探讨。作者在描述一些经典的版图设计案例时,会深入分析这些设计是如何在当时的技术条件下,将性能、面积、功耗等多个维度推向极致的。这种对“极限”的探索精神,以及在有限资源下创造无限可能性的智慧,让我深受启发。 书中还提到了“调试和验证”的重要性。作者指出,即使是最优秀的版图设计,也可能因为各种意想不到的原因而出现问题。因此,一套严谨的验证流程是必不可少的。他用生动的语言,描述了在芯片流片后,如何通过各种手段来定位和解决版图问题,这种“知错能改,善莫大焉”的精神,同样是工程师必备的素质。 总而言之,《模拟电路版图的艺术》这本书,是一本能够激发读者思考、拓展读者视野的优秀著作。它不仅仅适合版图工程师,也适合所有对芯片设计感兴趣的读者。这本书让我看到了,即使是在看似冰冷的电子世界里,也同样充满了创造力、智慧和“艺术”的光芒。

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这本书给我最大的感受是,它彻底颠覆了我之前对“版图”这个词的浅薄认知。我原本以为版图就是简单的画线连线,但《模拟电路版图的艺术》让我明白,它是一门涉及物理、材料、电学等多个领域的高度专业化、且极具艺术性的学科。作者在书中对于“寄生效应”的深入剖析,以及如何通过精巧的版图设计来“驯服”这些效应,让我惊叹不已。 我特别喜欢书中关于“版图布局”的章节。作者并没有简单地给出几个固定的布局方式,而是强调了“灵活性”和“适应性”。他通过大量的实例,展示了不同类型的模拟电路,例如运放、比较器、传感器接口等,在版图布局时所需要考虑的关键因素,以及如何根据具体的电路功能和性能要求,来做出最优的选择。这种“因地制宜,量体裁衣”的设计理念,让我领略到了版图设计的精妙之处。 书中关于“布线策略”的讨论,更是让我脑洞大开。我之前从未想过,两条导线的走向、粗细、间距,竟然会对电路的性能产生如此巨大的影响。作者用严谨的数学推导和生动的图示,解释了信号完整性、串扰、地弹等问题是如何产生的,以及如何通过合理的布线来加以解决。这种对细节的极致追求,让我看到了工程师的专业素养和工匠精神。 令我印象深刻的是,作者在书中多次强调了“与工艺的对话”。他指出,版图设计并非闭门造车,而是需要与晶圆厂的工艺工程师进行紧密的合作。只有充分理解工艺的特性和限制,才能设计出真正可制造、可量产的芯片。这种跨部门的协作精神,以及对现实条件的充分考量,让我看到了技术实现的复杂性和挑战性。 总而言之,《模拟电路版图的艺术》这本书,让我对模拟电路版图设计这个领域有了全新的认识。它不仅仅是一本技术指南,更是一部关于如何将抽象的理论转化为现实世界的智慧结晶。我虽然无法完全掌握书中的所有技术细节,但它所展现出的严谨、创新和艺术性,已经深深地吸引了我。

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这本《模拟电路版图的艺术》我入手有一段时间了,尽管我是一名软件工程师,对电路设计本身了解不多,但出于对“艺术”二字的强烈好奇,还是决定尝试阅读。翻开第一页,我就被书中精美的插图和严谨的排版所吸引。那些复杂的版图设计,在我这个外行眼中,简直就像是一幅幅抽象的艺术画作,每一个线条,每一个图形,似乎都蕴含着某种不为人知的逻辑和美感。书中对于版图规则的讲解,虽然我无法完全理解其深层含义,但我能感受到作者在其中倾注的心血。他并没有简单地罗列公式和定理,而是用一种循序渐进的方式,将抽象的概念具象化,仿佛在引导读者一步步走进一个精密的微观世界。 读到关于寄生效应的部分,我更是被深深震撼。书中通过生动的比喻和详实的图示,解释了那些在电路运行中肉眼不可见的“副作用”,是如何影响电路性能的。我一直以为电路设计就是把元器件连起来,但这本书彻底颠覆了我的认知。原来,每一个细小的连接,每一个器件的布局,都可能像一颗颗定时炸弹,潜藏着影响电路稳定性和精度的风险。作者对这些“艺术缺陷”的分析,既有科学的严谨,又不失对工艺限制的无奈,这种 Realism 的表达方式,让我对工程师的智慧和挑战有了更深的理解。 我对书中关于版图优化章节的描述印象尤为深刻。虽然我无法像专业的版图工程师那样,去具体分析一个版图的优劣,但我能从文字中感受到作者对于“极致”的追求。他用大量的实例,展示了如何通过精巧的布局和工艺选择,在有限的空间内实现最佳的性能指标。这些案例,就像是大师级的雕塑作品,每一个细节都经过反复打磨,力求完美。我尤其喜欢作者在讨论版图对称性和布线策略时,所展现出的那种“巧思”。仿佛是在玩一场高智商的解谜游戏,而最后的答案,就是那块能完美工作的芯片。 这本书最让我惊喜的是,它不仅仅是枯燥的技术手册,更像是一部工程师的“心灵史”。作者在字里行间透露出的对模拟电路版图的热爱和执着,让我感受到了技术背后的人文关怀。他描述了在设计过程中遇到的各种困难,以及如何克服它们,这种奋斗的精神,无论在哪个行业,都是值得学习的。书中关于“工艺窗口”的讨论,更是让我体会到,在现实世界中,技术的发展总是在与物理极限和经济成本进行着微妙的平衡,而版图设计,正是这种平衡艺术的体现。 总而言之,《模拟电路版图的艺术》这本书,对于我这样一个非专业人士来说,是一次非常独特的阅读体验。它让我得以窥探一个我原本完全陌生的领域,并从中体会到了科学与艺术的交融。我虽然无法运用书中的知识去指导实际的版图设计,但我对这个行业的工程师们所具备的智慧、耐心和对细节的极致追求,充满了敬意。这本书让我明白,即使是最微观的电子世界,也充满了值得探索的“艺术”。

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我之前对模拟电路版图这个概念几乎是一无所知,更多的是从一些科幻电影或者新闻报道中,对芯片的制造过程有个模糊的印象。但当我拿到这本《模拟电路版图的艺术》时,我的好奇心就被点燃了。虽然我没有电路设计的背景,但我发现这本书的叙述方式非常吸引人。作者并没有一开始就抛出大量的专业术语,而是从一些更宏观的角度,比如版图设计的“重要性”和“挑战性”入手,慢慢引导读者进入这个领域。 我特别欣赏书中关于“版图规则”的讲解。在我看来,这些规则就像是这个微观世界的“法律”,每一个设计师都必须严格遵守。作者通过图文并茂的方式,将那些抽象的规则变得生动易懂。例如,在解释“间距规则”时,他用了生动的类比,让我这个门外汉也能理解为什么这些看似简单的规则,对于保证芯片的可靠性至关重要。书中对“工艺制程”的介绍,也让我大开眼界,原来不同制程下,版图的设计思路和优化方向都会有很大的不同。 关于“功耗和面积优化”的部分,更是让我看到了工程师们在平衡各种约束条件下的智慧。书中列举的一些典型案例,展示了设计师如何通过巧妙的版图布局,在不牺牲性能的前提下,最大限度地减小芯片的尺寸和降低功耗。这种“化繁为简,以小博大”的策略,让我联想到了中国传统的园林艺术,同样是在有限的空间内,通过精心的设计,创造出无限的意境。 书中对于“版图验证”和“设计流程”的介绍,也让我对整个芯片设计链条有了更清晰的认识。我之前以为设计完成后就万事大吉了,但这本书告诉我,后面还有漫长而严谨的验证过程。作者对这些环节的描述,虽然有些技术性,但我能感受到其中所蕴含的严谨和负责任的态度。这种对每一个细节的精益求精,正是“艺术”的体现。 总的来说,这本《模拟电路版图的艺术》给了我一个全新的视角去理解电子世界。它不仅仅是一本技术书籍,更是一部关于创新、智慧和坚持的写实作品。即使我无法成为一名版图工程师,但通过阅读这本书,我深刻地体会到了这个行业所蕴含的复杂性和魅力。

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