VLSI Circuit Simulation and Optimization

VLSI Circuit Simulation and Optimization pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Springer
作者:V. Litovski
出品人:
页数:372
译者:
出版时间:1996-12-31
价格:USD 279.00
装帧:Hardcover
isbn号码:9780412638602
丛书系列:
图书标签:
  • VLSI
  • 电路仿真
  • 电路优化
  • 模拟电路
  • 集成电路
  • 设计自动化
  • EDA
  • 电路分析
  • 优化算法
  • 半导体
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具体描述

Circuit simulation has become an essential tool in circuit design and without it's aid, analogue and mixed-signal IC design would be impossible. However the applicability and limitations of circuit simulators have not been generally well understood and this book now provides a clear and easy to follow explanation of their function. The material covered includes the algorithms used in circuit simulation and the numerical techniques needed for linear and non-linear DC analysis, transient analysis and AC analysis. The book goes on to explain the numeric methods to include sensitivity and tolerance analysis and optimisation of component values for circuit design. The final part deals with logic simulation and mixed-signal simulation algorithms. There are comprehensive and detailed descriptions of the numerical methods and the material is presented in a way that provides for the needs of both experienced engineers who wish to extend their knowledge of current tools and techniques, and of advanced students and researchers who wish to develop new simulators.

好的,这是一份关于一本名为《VLSI Circuit Simulation and Optimization》的图书的不包含该主题内容的详细图书简介。我们将聚焦于其他可能涵盖的、与电子工程、计算机科学或相关领域交叉的主题,以确保简介的深度和广度,同时完全避免提及VLSI电路仿真和优化。 --- 图书名称: 深入探索:现代嵌入式系统与实时操作系统(Advanced Exploration: Modern Embedded Systems and Real-Time Operating Systems) 作者: [此处可想象一位该领域的资深专家,例如:张伟,李娜] 出版社: [此处可想象一家专注于技术和工程的出版社] 简介: 在当今互联万物、万物智能的时代,嵌入式系统已成为驱动技术进步的核心引擎。从复杂的工业自动化设备到日常消费电子产品,再到尖端的医疗监护系统,对高效、可靠且资源受限的计算平台的依赖从未如此之深。本书《深入探索:现代嵌入式系统与实时操作系统》旨在为电子工程师、软件开发者以及计算机科学专业人员提供一个全面且深入的视角,剖析构建下一代嵌入式系统的关键技术栈、设计哲学与最佳实践。 本书跳出了传统微控制器编程的范畴,聚焦于现代嵌入式设计中至关重要的两个支柱:硬件架构的演进与实时操作系统(RTOS)的精妙应用。我们不仅仅关注“如何编程”,更深入探讨“为何如此设计”,力求让读者理解底层机制与上层应用之间的复杂互动关系。 第一部分:现代嵌入式硬件架构的演进与挑战 本部分将系统梳理当前主流的嵌入式处理器架构,并着重分析其在能效、性能与安全隔离方面的权衡。我们将从经典的Cortex-M系列出发,逐步深入到Cortex-A系列在嵌入式Linux环境中的应用,并特别剖析新兴的异构计算单元,如DSP、FPGA逻辑阵列与专用AI加速器(如NPU)如何融入到统一的系统级芯片(SoC)设计中。 我们详细讨论了功耗管理策略,包括动态电压和频率调节(DVFS)、深度睡眠模式的唤醒延迟分析,以及在资源极其受限的环境下如何实现能效最大化。此外,内存子系统的设计,特别是缓存一致性、内存保护单元(MPU)的配置与使用,以及如何应对片上总线架构(如AMBA AXI/AHB)的延迟瓶颈,都是本部分的核心内容。我们还探讨了安全启动(Secure Boot)、硬件信任根(Root of Trust)的建立,以及在日益严峻的网络安全威胁下,嵌入式设备如何实现固件完整性校验和安全通信协议的栈部署。 第二部分:实时操作系统(RTOS)的内核机制与调度理论 RTOS是嵌入式系统实现确定性行为的基石。本书用大量篇幅阐述了实时性的本质——即时间性能的可预测性,而非单纯的运行速度。我们从基础的并发概念入手,详尽剖析了各种任务调度算法,包括固定优先级抢占式、轮转(Round-Robin)以及更复杂的混合调度策略。 重点章节深入讲解了内核对象的设计与实现,如信号量(Semaphores)、互斥锁(Mutexes)与消息队列(Message Queues)在并发控制中的正确使用,并细致分析了由这些机制引发的死锁(Deadlock)与优先级反转(Priority Inversion)问题,并提供了针对性的规避方案和高级内核API的使用技巧。此外,中断处理流程的优化——如何设计高效的上下文切换机制,以及如何利用DMA(直接内存存取)来卸载CPU对数据传输的负担,是本部分确保系统实时响应的关键所在。 第三部分:嵌入式软件开发与调试的最佳实践 成功的嵌入式项目依赖于健壮的软件工程方法。本部分将聚焦于如何将理论知识转化为可靠的产品代码。我们探讨了面向嵌入式的软件架构设计,包括分层架构(Layered Architecture)、模块化设计,以及如何有效地利用状态机模型来管理复杂系统的行为。 代码质量保障是重中之重。本书详细介绍了静态代码分析工具的应用,以及单元测试和集成测试在嵌入式环境中的特殊挑战与解决方案,例如如何使用模拟(Mocking)技术来隔离硬件依赖进行测试。 在调试方面,我们涵盖了从JTAG/SWD调试接口到逻辑分析仪的硬件调试工具链的使用。此外,我们详细阐述了系统级性能分析技术,如时间线分析(Timeline Analysis)与事件跟踪(Event Tracing),这些技术对于定位间歇性错误和衡量系统响应延迟至关重要。我们还提供了针对嵌入式Linux(如Yocto/Buildroot环境)与独立RTOS(如FreeRTOS/Zephyr)的交叉编译、部署与日志记录策略的实用指南。 第四部分:前沿技术与未来趋势 最后,本书展望了嵌入式领域的前沿发展。我们将探讨边缘计算(Edge Computing)范式下,嵌入式设备如何与云端协同工作,涉及轻量级容器化技术(如MicroK8s或特定嵌入式容器运行时)的应用。无线通信协议(如Thread, LoRa, 5.15G)在资源受限设备上的功耗优化集成方案也将被深入探讨。同时,我们将分析基于形式化方法(Formal Methods)在关键任务嵌入式软件验证中的潜力,以及安全模型驱动设计(Security-by-Design)如何嵌入到软件开发生命周期的早期阶段。 《深入探索:现代嵌入式系统与实时操作系统》是一本面向实践的参考书,它不仅提供了深入的理论基础,更融合了数十年工程实践的智慧结晶,是希望在复杂、高性能、高可靠性嵌入式领域取得突破的专业人士不可或缺的工具书。读者在完成本书的学习后,将能够自信地驾驭从硬件选型到操作系统调优的全套流程,构建出真正具备“实时”与“智能”特征的下一代嵌入式解决方案。 目标读者: 嵌入式软件工程师、固件开发者、系统架构师、电子工程专业学生及相关领域的研究人员。 关键词: 嵌入式系统、实时操作系统(RTOS)、调度算法、功耗管理、SoC架构、嵌入式Linux、并发控制、硬件抽象层(HAL)。

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读后感

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当我在书海中搜寻相关技术书籍时,《VLSI Circuit Simulation and Optimization》这个书名瞬间吸引了我的目光。它直指了集成电路设计中最核心也最具挑战性的两个环节:仿真和优化。VLSI,作为现代电子设备的大脑,其设计的复杂性不言而喻。而仿真,则是模拟这一复杂过程的强大武器,它能够帮助工程师在芯片流片之前,就预知其性能表现,规避潜在的风险。优化,更是将设计推向极致的关键,它需要在速度、功耗、面积等众多维度之间做出精妙的权衡,以达到最优的解决方案。这本书的标题,就如同承诺了一个深入的探索之旅,去揭示那些隐藏在精密电路背后的智慧。我满怀期待,想知道它会如何解释那些复杂的仿真模型,如何剖析各种优化算法的原理和应用,以及这些技术是如何共同塑造出我们今天所使用的强大电子产品的。

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当我在书架上看到《VLSI Circuit Simulation and Optimization》时,脑海中瞬间涌现出无数个与它相关的场景。我设想,这本书一定能够解答我长久以来对于芯片设计流程中那些“黑箱”环节的疑问。例如,当一个新设计的芯片在实验室中出现意想不到的bug时,仿真是如何帮助工程师定位问题的根源?那些看上去杂乱无章的波形数据,是如何被分析并转化为对电路行为的洞察?而“优化”这个词,更是引发了我对无数个设计决策的联想。在资源受限的情况下,如何选择最合适的门电路库?如何进行布局布线才能最大限度地减少信号延迟?又或者,在满足性能要求的前提下,如何尽可能地降低芯片的功耗,以延长电池寿命?这本书的标题承诺了这些问题的答案,它不仅仅是一本技术手册,更像是一次深入的探险,去揭示那些隐藏在二进制代码之下的智慧结晶。我期望它能以清晰的逻辑和详实的例子,带我走进一个充满挑战与创新的世界,让我看到工程师们如何在有限的空间内,创造出无限的可能性。

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当我看到《VLSI Circuit Simulation and Optimization》这个书名时,我立刻联想到它对于整个电子产业的深远影响。VLSI技术是信息时代的基石,而仿真与优化则是保证这一基石稳固且高效的关键。一个成功的芯片设计,往往离不开精密的仿真来验证其功能和性能,以及智能的优化来提升其效率和可靠性。这本书的标题,就如同一个召唤,吸引我深入了解这个充满智慧与挑战的领域。我好奇,它会如何解析那些复杂的仿真模型,是如何将物理世界的规律抽象成数学语言,又如何在计算机中精确地模拟出来?而优化部分,又会涉及哪些前沿的算法和技术,能够帮助工程师们在海量的设计空间中,找到那颗最闪耀的“钻石”?我期待它能带领我理解,那些我们日常使用的智能手机、高性能计算机,乃至复杂的工业控制系统,是如何通过精密的仿真和巧妙的优化,才得以实现其卓越性能的。这本书的出现,本身就代表着对更高技术水平的追求,对更优解决方案的探索。

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《VLSI Circuit Simulation and Optimization》这个书名,给我一种强烈的期待,一种对于深入理解现代电子设计核心机制的渴望。VLSI,这个词本身就代表着科技的巅峰,而仿真和优化,则是通往这一巅峰的必经之路。想象一下,数以亿计的晶体管在微小的芯片上协同工作,其行为的预测和改进,绝非易事。这本书的标题,直接点明了其内容的核心——如何通过仿真技术来准确预测电路的性能,以及如何运用各种优化手段来提升芯片的设计质量。我好奇,它是否会深入讲解各种仿真器的工作原理,例如SPICE模型的精度和效率,以及如何处理大规模电路的仿真问题?在优化方面,又会涉及哪些经典的算法,比如基于搜索的优化,还是机器学习在设计中的应用?我期待它能够揭示那些隐藏在高性能芯片背后的科学与艺术,让我对这个复杂而迷人的领域有一个更深刻的认知。

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这本书的书名《VLSI Circuit Simulation and Optimization》立刻吸引了我。虽然我尚未翻开书页,但光是这个标题就勾勒出了一个庞大且至关重要的领域。VLSI,超大规模集成电路,是现代电子设备的心脏,而其设计过程中的仿真和优化更是决定了芯片的性能、功耗和可靠性的关键。我很难想象,在如此精密的领域,如果没有强大的仿真工具作为后盾,设计者如何能准确预测电路的行为,又如何能在数以亿计的晶体管中寻找到最优的配置。这本书无疑触及了半导体工业的核心痛点,对于任何一个对电子工程、微电子学,甚至是计算机科学的底层原理感兴趣的人来说,这本书的出现本身就代表了一种期待,一种对于更深层次理解的渴望。我好奇它会如何阐述仿真背后的物理模型,以及那些错综复杂的优化算法。是深入到数学公式的推导,还是以更宏观的视角介绍概念?它是否会涵盖不同类型的仿真技术,比如时域仿真、频域仿真、以及更高级的电源完整性仿真?而优化部分,又会涉及哪些常见的挑战,例如面积、功耗、速度的权衡?这本书的出现,仿佛是一扇通往精密电子世界大门的钥匙,我迫不及待想要知道它将带领我看到怎样的风景。

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《VLSI Circuit Simulation and Optimization》这个书名,在我看来,就如同一个明确的指示牌,直接指向了电子工程领域中最具挑战性和最前沿的两个方面。VLSI,超大规模集成电路,是我们日常生活中随处可见的电子设备的核心。而要设计出高性能、低功耗的VLSI芯片,精确的仿真和高效的优化是不可或缺的。我期待这本书能够深入剖析仿真技术是如何模拟现实世界中微观的电路行为,以及如何处理如此庞大和复杂的系统。同时,优化更是充满了艺术与科学的结合,它如何在速度、功耗、面积等多个相互制约的因素之间找到最佳的平衡点?我好奇这本书会探讨哪些具体的优化算法和策略,例如如何进行门级优化,或者如何进行布局布线优化,以达到最佳的设计目标。这本书的出现,对我而言,是通往深入理解现代芯片设计奥秘的一扇窗户,我迫切地希望它能为我打开这扇窗。

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当我看到《VLSI Circuit Simulation and Optimization》这个书名时,我的脑海中立刻浮现出无数关于精密工程的画面。VLSI,即超大规模集成电路,是我们现代世界运转的底层逻辑。而仿真和优化,就是创造和完善这些逻辑的利器。我迫不及待地想知道,这本书将如何深入解析仿真在电子设计中的核心作用。是会从基础的晶体管模型开始,逐步构建起复杂的电路仿真体系?还是会侧重于介绍各种先进的仿真技术,例如并行仿真或者机器学习辅助仿真?而“优化”部分,则更具吸引力。它承诺着在有限的资源下,实现性能的最大化,例如如何通过算法来降低芯片的功耗,或者如何通过布局布线来减少信号延迟。这本书的出现,无疑为那些渴望深入了解芯片设计奥秘的人们,打开了一扇通往更高层次理解的大门,我充满期待。

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当我瞥见《VLSI Circuit Simulation and Optimization》的书名时,我的思绪立刻飞向了现代半导体产业的研发前线。VLSI,即超大规模集成电路,是驱动当今科技发展的核心引擎。而其设计过程中,仿真和优化无疑是两个至关重要的环节,它们直接关系到芯片的性能、功耗、可靠性以及最终的上市时间。我无法想象,没有强大的仿真工具,工程师们如何能够准确地预测和验证一个设计方案?又如何在有限的资源和时间内,通过精妙的优化算法,将设计推向极致?这本书的标题,就像是一张藏宝图,指向了半导体设计中最核心的宝藏。我非常好奇,它会如何剖析这些复杂的技术,会从哪些角度去解读仿真和优化的原理和实践?是会深入到数学模型和算法的细节,还是会以更宏观的视角来展现其在整个设计流程中的作用?我对它充满期待,希望能够从中获得对这个前沿领域更深入、更系统的理解。

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《VLSI Circuit Simulation and Optimization》这个书名,在我看来,就如同一个精准的定位器,直接指向了现代电子工程的生命线。它不是那种泛泛而谈的技术概览,而是直击了VLSI设计中最具技术含量和最富挑战性的两个环节:仿真和优化。想象一下,一个复杂的芯片,拥有数亿个晶体管,其运行过程的每一个瞬间都可能蕴含着微妙的差异,稍有不慎就可能导致功能失效。而仿真,就是模拟这个复杂过程的强大工具。它能够帮助设计者在物理制造之前,就“预演”芯片的实际表现。另一方面,“优化”则意味着在众多可能的解决方案中,找到那个最优的。这不仅仅是简单的“更好”,而是涉及到如何在速度、功耗、面积、噪声等多个维度之间做出权衡,并找到一个平衡点。这本书的出现,让我看到了一个系统性的解决方案的可能性。它是否会涵盖从基础的逻辑仿真到更复杂的模拟电路仿真?又是否会深入到各种自动化设计(EDA)工具背后的算法原理?我充满好奇,想知道它将如何构建起这两大支柱,为VLSI设计的复杂世界提供清晰的指引。

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《VLSI Circuit Simulation and Optimization》这个书名,在我看来,代表着一个高度专业化且至关重要的技术领域。VLSI,超大规模集成电路,是现代科技发展的基石,而其设计过程中,仿真和优化更是决定成败的关键。我设想,这本书一定能够深入阐述仿真技术在验证电路功能、预测性能表现方面所起到的作用。例如,它会如何处理大规模数字电路的逻辑仿真,还是会侧重于模拟电路的精确仿真?而“优化”这个词,则充满了无限可能。它是否会涵盖各种自动化设计(EDA)工具背后的算法,例如如何进行功耗优化,以延长移动设备的续航能力,或者如何进行时序优化,以提升处理器的工作频率?我好奇它会如何将这些抽象的概念,以清晰易懂的方式呈现给读者,带领我们窥探半导体设计中那精妙绝伦的工程智慧。

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