高速数字系统设计:互连理论与设计实践手册

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"《高速数字系统设计:互连理论与设计实践手册》是电子工程领域的一本经典著作,由Stephen H. Hall、Garrett W. Hall和James A. McCall合著,适合学习嵌入式系统设计和数字集成电路设计的学生及专业工程师阅读。" 在高速数字系统设计中,涉及的知识点广泛且深入,主要包括以下几个方面: 1. **高速信号传输**:书中深入探讨了高速数字信号在传输线上的行为,包括信号衰减、反射、串扰、时钟抖动等现象,这些都是高速系统设计中的核心问题。 2. **互连理论**:互连是指系统中不同组件之间的连接方式。书中会介绍差分信号、单端信号、PCB布线策略以及如何通过优化互连来减少信号失真和提高系统性能。 3. **信号完整性(Signal Integrity, SI)**:信号完整性是确保信号在传输过程中不受损害的关键概念。书中会涵盖SI分析方法,如网络分析、眼图分析和时序分析,以及如何通过SI设计避免系统故障。 4. **电源完整性(Power Integrity, PI)**:电源完整性是高速系统设计中的另一个关键因素,因为不稳定的电源供应会影响信号质量和系统稳定性。书中会讨论电源分配网络的设计和分析,以及如何减少噪声和电源纹波。 5. **电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility, EMC)**:在高速系统中,电磁辐射和干扰是个重要考虑因素。书内会讲述如何通过设计降低EMC问题,如屏蔽、滤波和接地策略。 6. **数字集成电路设计**:书中可能包含关于数字电路设计的基本原理,如逻辑门、组合逻辑、时序逻辑以及高级集成电路设计技术,如VLSI和ASIC设计。 7. **仿真工具和实验**:为了帮助读者理解和应用理论,书内可能会介绍一些常用的高速设计仿真工具,如IBIS模型、SPICE模拟和射频仿真器,并提供实际设计案例和练习。 8. **材料和制造工艺**:高速系统设计还涉及到材料选择,如PCB材料的介电常数和损耗角正切,以及制造工艺对性能的影响。 这本手册不仅提供了理论基础,还强调了实践经验,有助于读者掌握高速数字系统设计中的关键技术和挑战,从而在实际工程中实现高性能和可靠性。对于希望深入理解和解决高速数字系统设计问题的工程师来说,是一本不可或缺的参考书。