数字集成电路设计全指南:从架构到CMOS制造

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《数字集成电路设计:从VLSI架构到CMOS制造》是一本全面指导数字集成电路设计的专业教材,它深入浅出地阐述了数字集成电路设计的全过程。本书以自顶向下的设计方法为核心,反映了业界实际的设计策略,从VLSI架构设计开始,逐步过渡到CMOS工艺的实现。 首先,作者带领读者探索VLSI架构设计的理论基础,解释了为什么选择这种设计方法以及如何应用基本物理原理。学生将通过理解关键概念和理论,获得对数字设计的深入洞察,而不仅仅停留在技术层面。书中还包含大量实例和实用技巧,通过案例研究和清单的形式,帮助设计师掌握设计过程中的“如何做”和“何时做”。 设计验证是这本书的重点之一,涵盖了系统和组件层面的考虑,如设计验证的步骤、Verilog HDL(高级硬件描述语言)模型的建立。作者特别强调了时钟设计在确保电路性能和同步性中的关键作用,以及信号完整性问题的处理,这对于电路的稳定性和高效运行至关重要。 布局和电气应力是物理设计的重要组成部分,书中详细介绍了如何优化电路布局以减少功耗和散热,同时避免过电压或过电流对电路造成的损害。此外,还包括了可编程逻辑器件(Field-Programmable Gate Arrays,FPGA)的应用,以及经济因素在设计决策中的考量,使读者了解到技术选择背后的经济考量。 由于本书专注于CMOS技术,它深入探讨了CMOS制造工艺的各个方面,如晶体管行为、阈值电压控制、静态功耗和动态功耗的管理等,这些都是现代数字电路设计不可或缺的知识。大量的示例和练习题贯穿全书,旨在检验和巩固学生的理解,并提供课堂讲授所需的幻灯片材料。 《数字集成电路设计:从VLSI架构到CMOS制造》为学习者提供了一个实用且全面的指南,无论是在学术研究还是工业实践中,都能帮助他们有效地进行数字电路设计,提升设计效率和产品质量。