基於ZENI的集成電路設計與實現技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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周生明，鄧小鶯，馬芝，龔麗偉，硃明程 著

圖書標籤:

• 集成電路設計
• ZENI
• 電路實現
• 低功耗設計
• 數字電路
• 模擬電路
• 芯片設計
• EDA工具
• 工藝選擇
• 驗證方法

店鋪： 智博天恒圖書專營店

齣版社： 西安電子科技大學齣版社

ISBN：9787560632193

商品編碼：29460871545

包裝：平裝-膠訂

齣版時間：2013-10-01

圖書基本信息
圖書名稱	基於ZENI的集成電路設計與實現技術
作者	周生明,鄧小鶯,馬芝,龔麗偉,硃明程
定價	26.00元
齣版社	西安電子科技大學齣版社
ISBN	9787560632193
齣版日期	2013-10-01
字數
頁碼
版次	1
裝幀	平裝-膠訂
開本	16開
商品重量	0.341Kg

內容簡介

基於ZENI的集成電路設計與實現技術

作者簡介

目錄

編輯推薦

文摘

序言

電子世界的奧秘：積木搭建未來 在信息爆炸的時代，電子産品滲透到我們生活的方方麵麵，從手中輕巧的智能手機，到驅動龐大工業的精密設備，再到探索宇宙奧秘的探測器，這一切的背後，都離不開一個至關重要的技術——集成電路設計與實現。這本書，正是為你揭開這層神秘麵紗，帶你走進電子世界的微觀奇跡，探尋驅動現代文明的“大腦”是如何被創造齣來的。 集成電路（Integrated Circuit，簡稱IC），又稱芯片，是現代電子設備的核心，它將數以億計甚至萬億計的晶體管、電阻、電容等電子元件，以微米甚至納米的尺寸集成在一塊小小的半導體材料上。這並非簡單的堆砌，而是一門集科學、工程、藝術於一身的復雜技藝。從最初的構想到最終産品的誕生，每一個環節都充滿瞭挑戰與智慧。 第一章：芯片的起源與演進——從真空管到摩爾定律的時代脈搏 我們將從集成電路的“前世今生”講起。追溯到上世紀二十年代，第一個電子管的誕生，標誌著電子時代的曙光。真空管笨重、耗電、易發熱，限製瞭電子設備的發展。直到1947年，晶體管的發明，如同石破天驚，將電子元件的體積大幅縮小，奠定瞭集成電路的物質基礎。本書將詳細介紹晶體管的物理原理，剖析PN結的形成與特性，為理解後續的復雜電路打下堅實基礎。 接著，我們將進入集成電路的黃金時代。1958年，德州儀器的傑剋·基爾比和仙童半導體公司的羅伯特·諾伊斯各自獨立地提齣瞭集成電路的概念，並在不久後成功研製齣第一塊集成電路。這革命性的發明，將多個晶體管集成在同一塊半導體芯片上，大大提高瞭電子設備的性能，降低瞭成本。隨後，“摩爾定律”的提齣，更是預言瞭集成電路性能每隔約18個月翻一番的驚人發展速度，驅動著整個電子行業的飛速進步。我們將深入探討摩爾定律背後的物理和工程限製，以及半導體工藝的不斷演進，如光刻、刻蝕、摻雜等關鍵技術的突破，如何將微小的元件一步步縮小，將更多的功能集成到更小的空間。 第二章：數字世界的基石——邏輯門與布爾代數 理解集成電路，就必須掌握其最基本的組成單元——邏輯門。本書將從最基礎的“與”、“或”、“非”門開始，逐一介紹“異或”、“同或”、“與非”、“或非”等各種邏輯門的工作原理。我們將藉助清晰的邏輯圖和真值錶，讓你直觀地理解這些門是如何根據輸入信號産生特定輸齣信號的。 在此基礎上，我們將引入布爾代數（Boolean Algebra），這是描述和分析數字電路的數學工具。你將學習如何使用布爾代數來簡化復雜的邏輯錶達式，從而設計齣更高效、更精簡的電路。我們將通過大量的實例，演示如何將實際的邏輯需求轉化為布爾錶達式，並最終通過邏輯門實現。從簡單的加法器、減法器，到更復雜的編碼器、譯碼器，你將逐漸領略數字邏輯設計的強大魅力。 第三章：從概念到電路圖——硬件描述語言（HDL）的藝術 在現代集成電路設計中，手工繪製電路圖早已成為曆史。取而代之的是強大而靈活的硬件描述語言（Hardware Description Language，簡稱HDL）。本書將重點介紹兩種主流的HDL：Verilog和VHDL。你將學習如何使用這些文本語言來描述硬件的行為和結構，就像編寫軟件代碼一樣，但其最終的執行者是物理的電路。 我們將從基礎語法入手，逐步引導你掌握如何定義模塊、聲明信號、編寫邏輯語句。你將學習如何使用HDL描述組閤邏輯電路（如組閤邏輯門、多路選擇器）和時序邏輯電路（如觸發器、寄存器）。通過大量的代碼示例和講解，你將能夠理解如何將抽象的邏輯功能轉化為可執行的HDL代碼，為後續的仿真和綜閤奠定基礎。 第四章：模擬世界的奇妙之旅——模擬電路基礎 集成電路並非隻有數字電路。在許多應用中，模擬電路扮演著不可或缺的角色，例如信號放大、濾波、振蕩等。本書將帶你走進模擬電路的世界。我們將從最基本的電子元件——電阻、電容、電感說起，講解它們的物理特性和電路行為。 你將深入瞭解晶體管在模擬電路中的應用，如放大器電路，理解共射、共集、共基等不同組態的放大特性。我們將介紹運算放大器（Op-amp）這一強大的模擬電路“瑞士軍刀”，它在各種模擬電路中都有廣泛的應用，如濾波器、比較器、積分器等。通過理論講解和電路分析，你將能夠理解模擬信號是如何被處理和轉化的。 第五章：精準的“雕刻”——物理實現與製造工藝 將設計好的電路轉化為實際的芯片，是一個極其精細和復雜的過程，涉及大量的物理和化學工藝。本書將揭示芯片製造的幕後故事。你將瞭解光刻技術是如何將電路圖案“打印”到矽片上的，就像在微觀世界裏進行精確的“攝影”。 我們將介紹不同的半導體製造技術，如CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）工藝，它是目前主流的芯片製造技術，因其低功耗和高集成度而聞名。你將瞭解到外延、氧化、光刻、刻蝕、摻雜、金屬互連等一係列關鍵的製造步驟，以及它們是如何一步步構建齣復雜的集成電路。雖然本書不會深入到具體的工藝參數，但會為你勾勒齣整個製造流程的全貌，讓你對芯片的“誕生”有一個宏觀的認識。 第六章：驗證的藝術——仿真與測試 “磨刀不誤砍柴工”，在集成電路設計中，仿真和測試是確保設計正確性的關鍵環節。本書將詳細講解仿真技術在設計流程中的重要性。你將學習如何使用各種仿真工具，如行為級仿真、門級仿真、電路級仿真，來驗證你的設計是否符閤預期。 我們將介紹仿真中的各種技術，如測試平颱（Testbench）的構建，如何生成激勵信號，如何檢查輸齣結果，以及如何進行覆蓋率分析，確保設計的每一個角落都被充分驗證。此外，我們還將探討芯片製造完成後的測試環節，包括功能測試、性能測試、可靠性測試等，以確保最終産品能夠穩定可靠地運行。 第七章：超越時空的連接——互連與時序分析 隨著芯片集成度的不斷提高，芯片內部的導綫（互連綫）的作用越來越不容忽視。它們不再僅僅是簡單的連接，而是會引入電阻和電容，從而影響信號的傳輸速度和信號質量。本書將深入探討互連綫的建模和分析，以及如何優化互連綫以提高芯片性能。 時序分析（Timing Analysis）是集成電路設計中至關重要的一環。我們將講解建立時間（Setup Time）、保持時間（Hold Time）等關鍵的時序概念，以及如何通過靜態時序分析（Static Timing Analysis，簡稱STA）工具來檢查電路的時序裕度，確保電路在預定的時鍾頻率下能夠正確工作。你將學習如何識彆和解決時序違例問題，這是導緻芯片功能錯誤的最常見原因之一。 第八章：高效的“大腦”——低功耗設計 在移動設備和物聯網時代，低功耗設計已經成為集成電路設計的核心目標之一。本書將為你揭示如何設計齣更加節能的芯片。你將學習各種低功耗設計技術，如時鍾門控（Clock Gating）、電源門控（Power Gating）、動態電壓和頻率調整（DVFS）等。 我們將分析不同功耗來源，如動態功耗和靜態功耗，並介紹相應的優化策略。你將瞭解如何通過精細的電源管理和電路優化，在滿足性能需求的同時，顯著降低芯片的功耗，延長電池壽命，為綠色電子産品的發展貢獻力量。 第九章：智能的未來——嵌入式係統與應用 集成電路設計的最終目的是為瞭驅動各種各樣的電子産品。本書將帶你瞭解集成電路在嵌入式係統中的應用。你將學習如何將CPU、內存、外設接口等集成在一起，構建齣功能強大的嵌入式係統。 我們將探討通用處理器、專用集成電路（ASIC）、現場可編程門陣列（FPGA）等不同的硬件平颱，以及它們在不同應用場景下的優勢。從智能傢居到自動駕駛，從醫療設備到工業自動化，你將看到集成電路如何賦能韆行百業，塑造我們未來的生活。 第十章：前沿探索與未來展望 集成電路技術一直在不斷發展，總有新的挑戰和機遇湧現。本書的最後一章將帶你眺望集成電路技術的未來。我們將探討當前的一些前沿技術，如三維集成電路（3D IC）、Chiplet技術、新的存儲技術（如ReRAM、MRAM）等。 你將瞭解這些新技術如何突破摩爾定律的物理極限，如何實現更高的性能和更低的功耗。我們還將探討人工智能（AI）在芯片設計中的應用，以及未來芯片可能扮演的角色。通過對前沿技術的梳理和展望，你將對集成電路的未來發展趨勢有一個更清晰的認識，並為你的學習和職業生涯指明方嚮。 這本書適閤誰？ 無論你是對電子技術充滿好奇的學生，還是希望深入瞭解集成電路設計流程的工程師，抑或是對科技發展趨勢感興趣的讀者，這本書都將為你提供一條清晰的學習路徑。它不僅僅是一本技術手冊，更是一次探索電子世界奇妙旅程的嚮導。通過這本書，你將不僅能夠理解集成電路的“是什麼”，更能領悟集成電路的“怎麼做”，並為未來的電子技術發展貢獻你的力量。準備好，讓我們一起開啓這段精彩的“芯”旅程！

評分☆☆☆☆☆

對於《基於ZENI的集成電路設計與實現技術》這本書，我最想贊揚的是它在“設計流程自動化”方麵的深刻洞察。書中關於如何利用ZENI架構來優化整個設計流程的講解，讓我對“效率”有瞭全新的理解。作者不僅僅停留在介紹基礎知識，而是著眼於如何通過技術手段來提升設計效率，減少重復勞動，從而縮短産品上市周期。我尤其對書中關於“自動化布局布綫”的討論印象深刻。它詳細介紹瞭如何根據ZENI的特點，設置更優化的布局布綫參數，以達到最佳的性能和麵積指標。這對於大規模、復雜的集成電路設計來說，無疑是巨大的福音。我曾經花費大量時間在手工調整布局布綫，而這本書提供的方法，讓我看到瞭通過自動化工具和策略來事半功倍的可能性。另外，書中對“協同設計”的探討也讓我受益匪淺。它強調瞭在多團隊協作的環境下，如何通過ZENI平颱來提高溝通效率和信息共享的準確性，從而避免因信息不對稱而産生的錯誤。這一點對於大型項目尤為重要。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最深刻的印象，在於它將抽象的概念與具體的工程實踐巧妙地融閤在瞭一起。讀到關於ZENI的仿真與驗證部分時，我感覺作者就像是站在我的角度，一步步地演示如何去解決那些在實際設計中常常遇到的棘手問題。例如，在描述寄生參數提取時，書中不僅解釋瞭其原理，還詳細闡述瞭不同提取方法的優劣，以及在不同工藝節點下，選擇哪種方法更為高效和準確。這一點對於保證設計性能的穩定性至關重要。我之前在做項目時，就曾因為對寄生參數的估算不夠準確而導緻後期調試睏難，這本書的齣現，讓我感覺自己終於找到瞭解決這類問題的“秘籍”。此外，書中關於版圖設計和布綫策略的論述也相當精彩。作者並非簡單地介紹規則，而是深入分析瞭不同布綫技術的適用場景，並給齣瞭一些優化布綫擁塞和減少信號串擾的策略。這些內容對於提高集成電路的性能和可靠性有著直接的影響。特彆是書中關於信號完整性分析的部分，讓我對如何在高密度、高速設計的場景下，有效地管理信號的質量有瞭更深的認識。它提供的分析工具和方法，也讓我信心倍增，能夠更有把握地應對設計中的挑戰。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本《基於ZENI的集成電路設計與實現技術》之後，我著實花瞭不少時間去翻閱，尤其是那些深入探討原理的部分，確實讓人眼前一亮。比如，書中對於ZENI架構的起源和發展脈絡的梳理，就非常到位，它不像很多枯燥的教科書那樣，隻是簡單羅列概念，而是通過曆史的視角，讓你理解為何ZENI會成為如今集成電路設計領域一股不可忽視的力量。作者在描述ZENI的優勢時，也舉瞭許多生動的例子，讓我能夠直觀地感受到它在性能、功耗以及設計靈活性方麵帶來的突破。更讓我驚喜的是，書中對如何將ZENI技術應用於實際項目給齣瞭不少指導性的建議，從前期的需求分析到後期的驗證調試，每一步都考慮得相當周全。尤其是關於IP核的選擇和集成策略，提供瞭很多實用的技巧，這對於我這種正在摸索如何將新技術落地到産品上的工程師來說，簡直是雪中送炭。書中的圖示也很清晰，配閤文字講解，很多復雜的技術概念一下子就變得容易理解瞭。我尤其喜歡其中關於“低功耗設計”的章節，它深入剖析瞭ZENI在功耗優化方麵的獨到之處，並提供瞭多種可行的實現方案，這對於當前日益增長的移動設備和物聯網應用市場來說，具有極其重要的參考價值。總的來說，這本書給我帶來的不僅僅是知識的增長，更是一種解決實際問題的思路和信心。

評分☆☆☆☆☆

我必須說，《基於ZENI的集成電路設計與實現技術》這本書，在“可靠性與可製造性”方麵做得相當紮實。在讀到關於“設計 for Manufacturability”的章節時，我深切體會到作者的用心良苦。書中不僅僅停留在電路設計的層麵，而是將生産製造中的實際考量融入其中，這一點對於任何一個想將設計轉化為實際産品的工程師來說，都是至關重要的。例如，書中關於如何考慮工藝偏差，如何進行可靠性分析，以及如何優化版圖以適應製造流程的描述，都非常詳細和實用。我特彆關注瞭書中關於“ESD防護”和“Latch-up”的章節，這些都是在實際生産中非常容易齣現問題的環節，而書中提供的解決方案和設計建議，能夠幫助我們從源頭上規避風險。作者在分析這些問題時，並沒有迴避其復雜性，而是提供瞭清晰的分析框架和解決思路。我從中獲益良多，也對自己未來的設計工作有瞭更清晰的認識，知道哪些方麵是需要特彆注意的，以便在設計初期就能夠考慮到可製造性和可靠性。

評分☆☆☆☆☆

這本書最吸引我的地方，在於它對“新興技術融閤”的超前預見。在閱讀《基於ZENI的集成電路設計與實現技術》時，我能感受到作者不僅僅是在介紹一個技術，而是在描繪一個未來的發展方嚮。特彆是關於ZENI如何與人工智能、機器學習等前沿技術結閤的部分，讓我看到瞭集成電路設計的無限可能。書中對利用AI來輔助設計，例如自動優化電路結構、預測潛在設計缺陷等方麵的闡述，非常具有啓發性。這讓我意識到，未來的集成電路設計將不再僅僅是工程師的“手藝活”，而是更加依賴於智能工具和算法的輔助。我尤其對書中關於“AI驅動的驗證”的討論感到興奮，它提齣瞭利用AI來加速驗證過程，提高驗證的覆蓋率，從而減少後期問題的齣現。這一點對於當前越來越復雜的SoC設計來說，是解決瞭大問題的關鍵。此外，書中還對ZENI在高性能計算、5G通信等領域的應用前景進行瞭展望，讓我對這一技術的未來發展充滿瞭期待。