Cadence电路设计入门与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机械工业

作者:郝梅

出品人:

页数:456

译者:

出版时间:2007-10

价格:50.00元

装帧:

isbn号码:9787111219026

丛书系列:

图书标签:

• CAD
• Cadence
• 电路设计
• 模拟电路
• 数字电路
• EDA
• Verilog
• Spectre
• Virtuoso
• IC设计
• 入门教程

《数字集成电路设计：从原理到实践》 本书深入浅出地剖析了数字集成电路设计的核心概念和关键流程，为读者构建了一个从理论基础到实际应用的完整知识体系。全书内容紧密围绕现代数字IC设计的需求展开，旨在帮助工程师和学生掌握主流的设计工具和方法，快速迈入集成电路设计领域。 第一部分：数字逻辑基础与建模 本部分将带领读者回顾并巩固数字逻辑设计的基石。我们将从基本的逻辑门（AND, OR, NOT, XOR等）和组合逻辑电路（编码器、译码器、多路选择器、全加器等）讲起，逐步深入到时序逻辑电路（触发器、寄存器、计数器、有限状态机FSM等）的设计。在此过程中，我们将重点介绍硬件描述语言（HDL）——Verilog或VHDL——在数字电路建模中的重要作用。读者将学会如何使用HDL清晰、准确地描述电路的功能，并理解HDL代码与实际硬件之间的映射关系。我们将通过大量实例，展示如何将抽象的逻辑概念转化为可综合的HDL代码，为后续的逻辑综合奠定坚实基础。此外，本部分还将简要介绍组合逻辑和时序逻辑设计中的常见问题，如竞争冒险、时钟抖动等，并初步探讨规避这些问题的方法。 第二部分：逻辑综合与物理设计 本部分是数字IC设计流程中的关键环节，涵盖了从行为级描述到门级网表，再到最终可制造芯片的转化过程。读者将学习逻辑综合（Logic Synthesis）的原理和应用。我们将详细讲解如何使用综合工具，将HDL代码映射到目标工艺库中的标准单元，并优化电路的时序（Timing）、面积（Area）和功耗（Power）。读者将理解时序约束（Timing Constraints）的重要性，以及如何通过约束指导综合工具达到设计目标。 随后，我们将进入物理设计（Physical Design）的范畴。这部分内容包括了布局（Placement）和布线（Routing）。读者将学习如何将综合后的门级网表在芯片版图上进行物理实现。布局过程关注如何将逻辑单元高效地放置在芯片区域，以最小化信号线长度和提高布线效率。布线过程则是在放置好的单元之间连接信号线，满足时序、功耗和信号完整性要求。我们将介绍各种布局布线策略和技术，以及如何在设计流程中处理关键的物理实现问题，例如时钟树综合（Clock Tree Synthesis, CTS）、功耗优化技术（如UPF/CPF）等。本部分还将强调设计规则检查（DRC）、物理验证（LVS）和时序分析（Static Timing Analysis, STA）在物理设计中的重要性，确保最终的版图能够满足制造工艺的要求，并实现设计指标。 第三部分：验证与测试 任何集成电路设计都离不开严格的验证和测试。本部分将聚焦于验证的理论和实践。我们将介绍验证的不同层次，包括功能验证、性能验证、功耗验证和鲁棒性验证。读者将学习如何构建高效的验证环境，包括使用验证方法学（如OVM/UVM）来编写验证计划（Verification Plan）、测试平台（Testbench）以及激励生成器（Stimulus Generator）。重点将放在如何编写测试用例（Test Cases），以及如何有效地发现设计中的错误。 在验证的基础上，本部分还将探讨芯片制造完成后的测试（Testing）环节。我们将介绍芯片测试的基本原理，包括故障模型（Fault Models）、测试向量生成（Test Vector Generation）以及可测试性设计（Design for Testability, DFT）技术，如扫描链（Scan Chain）的插入和测试模式的生成。读者将理解如何通过DFT技术提高芯片的可测试性，降低测试成本，并快速定位和修复可能存在的制造缺陷。 第四部分：先进主题与应用 为了使读者更全面地了解当前IC设计领域的发展趋势，本部分将触及一些先进的主题。我们将介绍低功耗设计（Low Power Design）的关键技术，包括时钟门控（Clock Gating）、电源门控（Power Gating）、动态电压和频率调整（DVFS）等，并讨论如何在设计中实施这些技术以满足日益增长的功耗限制。 此外，我们还将简要介绍一些特定领域的应用，例如FPGA（Field-Programmable Gate Array）与ASIC（Application-Specific Integrated Circuit）设计的异同，以及它们在不同应用场景下的选择。同时，我们也会对一些新兴的IC设计技术和趋势进行展望，例如片上系统（SoC）的集成方法、先进封装技术的影响，以及人工智能在IC设计中的应用潜力。 本书特色： 循序渐进的教学方法： 从最基本的数字逻辑概念开始，逐步深入到复杂的IC设计流程，适合初学者入门。 理论与实践相结合： 每一个概念都辅以实际的设计案例和工具应用指导，帮助读者将理论知识转化为动手能力。 聚焦主流设计流程： 涵盖了从RTL设计、综合、物理设计到验证和测试的完整流程，与业界实践紧密对接。 强调关键设计指标： 贯穿始终地关注时序、面积和功耗等关键设计指标的优化。 为读者提供坚实的职业发展基础： 帮助读者掌握现代集成电路设计所需的核心技能，为在IC设计领域开启职业生涯做好准备。 通过学习本书，读者将能够理解数字集成电路设计的完整生命周期，掌握使用行业标准工具进行设计的技能，并为今后在芯片设计、验证、测试等领域深入发展打下坚实的基础。

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这本书的结构设计得非常巧妙，层次分明，从基础概念到高级应用，循序渐进，没有丝毫的跳跃感。我最欣赏的是作者对于设计流程的详尽描述，他把一个复杂的项目分解成若干个可操作的小步骤，每一步都有明确的目标和验证方法。这对于我这种实践型学习者来说，简直是量身定制的学习资料。在讲解过程中，作者经常会穿插一些“过来人”的经验之谈，比如在某个设计环节容易出错的地方，需要特别注意哪些参数等等，这些细节的补充让整本书读起来非常接地气，丝毫没有高高在上的感觉。我甚至觉得，这本书不仅仅是一本技术书籍，更像是一位经验丰富的老工程师在手把手地指导你进行项目开发。

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这本书的深度和广度都令人印象深刻，它没有满足于仅仅停留在理论层面，而是大量引用了当前业界最前沿的设计理念和工具特性。我特别留意了关于版图设计和后仿真的章节，那里详细介绍了如何将理论设计有效地转化为可制造的物理实现，以及如何利用现代EDA工具进行精确的寄生参数提取和验证。这部分内容对于想从事IC设计全流程的人来说，绝对是宝贵的财富。很多同类书籍往往在实践转化这一步戛然而止，而这本书却把“如何落地”的问题也考虑进去了，体现了作者深厚的行业积累和对工程实践的深刻理解。

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坦白讲，我之前尝试过几本关于类似主题的书籍，但大多都因为过于偏重理论或者内容陈旧而半途而废。然而，这本书的内容仿佛是为我量身定做的，它不仅讲解了“是什么”，更重要的是教会了“怎么做”以及“为什么这么做”。作者在解释一些关键的性能指标优化时，总能提供多种权衡的思路，而不是给出一个唯一的“标准答案”。这种启发式的教学方法，极大地激发了我自主探索和创新的欲望。读完之后，我感觉自己不仅掌握了一套设计方法论，更重要的是，培养了一种严谨的工程思维模式，这对我未来的职业发展将产生深远的影响。

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这本书真是让我大开眼界，我本来以为自己对电路设计这个领域已经有了个大概的了解，但读完这本书后才发现，之前的理解简直是冰山一角。作者的叙述方式非常独特，他没有采用那种枯燥的教科书式的讲解，而是将复杂的概念融入到生动的案例分析中，让人在不知不觉中学到了很多实用的技巧。特别是关于模拟电路设计的部分，书中深入浅出地介绍了各种新型晶体管的特性和应用场景，这对于我这种刚接触这个领域的新手来说，简直是及时雨。我记得有一次在设计一个低噪声放大器时遇到了瓶颈，翻阅这本书的特定章节后，茅塞顿开，很快就找到了问题的关键所在，并成功解决了。这本书的价值不仅仅在于知识的传授，更在于它提供了一种全新的思考问题和解决问题的视角，让我对未来的学习和工作充满了信心。

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我必须得说，这本书在排版和图示方面做得非常出色。很多技术书籍的图表晦涩难懂，但这本书里所有的电路图和波形分析图都清晰明了，标注准确。特别是对仿真结果的解读部分，作者使用了大量的对比图和分析图，使得原本抽象的电气性能指标变得直观易懂。这极大地降低了初学者理解复杂电路行为的门槛。我平时阅读技术文档时很容易感到视觉疲劳，但这本书的阅读体验非常好，配色和字体选择都很舒服，长时间阅读也不会感到眼睛酸涩。这无疑是作者对读者体验高度重视的一种体现，值得所有技术书籍的作者学习。

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