基于ZENI的集成电路设计与实现技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

周生明，邓小莺，马芝，龚丽伟，朱明程 著

图书标签:

• 集成电路设计
• ZENI
• 电路实现
• 低功耗设计
• 数字电路
• 模拟电路
• 芯片设计
• EDA工具
• 工艺选择
• 验证方法

店铺： 智博天恒图书专营店

出版社： 西安电子科技大学出版社

ISBN：9787560632193

商品编码：29460871545

包装：平装-胶订

出版时间：2013-10-01

图书基本信息
图书名称	基于ZENI的集成电路设计与实现技术
作者	周生明,邓小莺,马芝,龚丽伟,朱明程
定价	26.00元
出版社	西安电子科技大学出版社
ISBN	9787560632193
出版日期	2013-10-01
字数
页码
版次	1
装帧	平装-胶订
开本	16开
商品重量	0.341Kg

内容简介

基于ZENI的集成电路设计与实现技术

作者简介

目录

编辑推荐

文摘

序言

电子世界的奥秘：积木搭建未来 在信息爆炸的时代，电子产品渗透到我们生活的方方面面，从手中轻巧的智能手机，到驱动庞大工业的精密设备，再到探索宇宙奥秘的探测器，这一切的背后，都离不开一个至关重要的技术——集成电路设计与实现。这本书，正是为你揭开这层神秘面纱，带你走进电子世界的微观奇迹，探寻驱动现代文明的“大脑”是如何被创造出来的。 集成电路（Integrated Circuit，简称IC），又称芯片，是现代电子设备的核心，它将数以亿计甚至万亿计的晶体管、电阻、电容等电子元件，以微米甚至纳米的尺寸集成在一块小小的半导体材料上。这并非简单的堆砌，而是一门集科学、工程、艺术于一身的复杂技艺。从最初的构想到最终产品的诞生，每一个环节都充满了挑战与智慧。 第一章：芯片的起源与演进——从真空管到摩尔定律的时代脉搏 我们将从集成电路的“前世今生”讲起。追溯到上世纪二十年代，第一个电子管的诞生，标志着电子时代的曙光。真空管笨重、耗电、易发热，限制了电子设备的发展。直到1947年，晶体管的发明，如同石破天惊，将电子元件的体积大幅缩小，奠定了集成电路的物质基础。本书将详细介绍晶体管的物理原理，剖析PN结的形成与特性，为理解后续的复杂电路打下坚实基础。 接着，我们将进入集成电路的黄金时代。1958年，德州仪器的杰克·基尔比和仙童半导体公司的罗伯特·诺伊斯各自独立地提出了集成电路的概念，并在不久后成功研制出第一块集成电路。这革命性的发明，将多个晶体管集成在同一块半导体芯片上，大大提高了电子设备的性能，降低了成本。随后，“摩尔定律”的提出，更是预言了集成电路性能每隔约18个月翻一番的惊人发展速度，驱动着整个电子行业的飞速进步。我们将深入探讨摩尔定律背后的物理和工程限制，以及半导体工艺的不断演进，如光刻、刻蚀、掺杂等关键技术的突破，如何将微小的元件一步步缩小，将更多的功能集成到更小的空间。 第二章：数字世界的基石——逻辑门与布尔代数 理解集成电路，就必须掌握其最基本的组成单元——逻辑门。本书将从最基础的“与”、“或”、“非”门开始，逐一介绍“异或”、“同或”、“与非”、“或非”等各种逻辑门的工作原理。我们将借助清晰的逻辑图和真值表，让你直观地理解这些门是如何根据输入信号产生特定输出信号的。 在此基础上，我们将引入布尔代数（Boolean Algebra），这是描述和分析数字电路的数学工具。你将学习如何使用布尔代数来简化复杂的逻辑表达式，从而设计出更高效、更精简的电路。我们将通过大量的实例，演示如何将实际的逻辑需求转化为布尔表达式，并最终通过逻辑门实现。从简单的加法器、减法器，到更复杂的编码器、译码器，你将逐渐领略数字逻辑设计的强大魅力。 第三章：从概念到电路图——硬件描述语言（HDL）的艺术 在现代集成电路设计中，手工绘制电路图早已成为历史。取而代之的是强大而灵活的硬件描述语言（Hardware Description Language，简称HDL）。本书将重点介绍两种主流的HDL：Verilog和VHDL。你将学习如何使用这些文本语言来描述硬件的行为和结构，就像编写软件代码一样，但其最终的执行者是物理的电路。 我们将从基础语法入手，逐步引导你掌握如何定义模块、声明信号、编写逻辑语句。你将学习如何使用HDL描述组合逻辑电路（如组合逻辑门、多路选择器）和时序逻辑电路（如触发器、寄存器）。通过大量的代码示例和讲解，你将能够理解如何将抽象的逻辑功能转化为可执行的HDL代码，为后续的仿真和综合奠定基础。 第四章：模拟世界的奇妙之旅——模拟电路基础 集成电路并非只有数字电路。在许多应用中，模拟电路扮演着不可或缺的角色，例如信号放大、滤波、振荡等。本书将带你走进模拟电路的世界。我们将从最基本的电子元件——电阻、电容、电感说起，讲解它们的物理特性和电路行为。 你将深入了解晶体管在模拟电路中的应用，如放大器电路，理解共射、共集、共基等不同组态的放大特性。我们将介绍运算放大器（Op-amp）这一强大的模拟电路“瑞士军刀”，它在各种模拟电路中都有广泛的应用，如滤波器、比较器、积分器等。通过理论讲解和电路分析，你将能够理解模拟信号是如何被处理和转化的。 第五章：精准的“雕刻”——物理实现与制造工艺 将设计好的电路转化为实际的芯片，是一个极其精细和复杂的过程，涉及大量的物理和化学工艺。本书将揭示芯片制造的幕后故事。你将了解光刻技术是如何将电路图案“打印”到硅片上的，就像在微观世界里进行精确的“摄影”。 我们将介绍不同的半导体制造技术，如CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）工艺，它是目前主流的芯片制造技术，因其低功耗和高集成度而闻名。你将了解到外延、氧化、光刻、刻蚀、掺杂、金属互连等一系列关键的制造步骤，以及它们是如何一步步构建出复杂的集成电路。虽然本书不会深入到具体的工艺参数，但会为你勾勒出整个制造流程的全貌，让你对芯片的“诞生”有一个宏观的认识。 第六章：验证的艺术——仿真与测试 “磨刀不误砍柴工”，在集成电路设计中，仿真和测试是确保设计正确性的关键环节。本书将详细讲解仿真技术在设计流程中的重要性。你将学习如何使用各种仿真工具，如行为级仿真、门级仿真、电路级仿真，来验证你的设计是否符合预期。 我们将介绍仿真中的各种技术，如测试平台（Testbench）的构建，如何生成激励信号，如何检查输出结果，以及如何进行覆盖率分析，确保设计的每一个角落都被充分验证。此外，我们还将探讨芯片制造完成后的测试环节，包括功能测试、性能测试、可靠性测试等，以确保最终产品能够稳定可靠地运行。 第七章：超越时空的连接——互连与时序分析 随着芯片集成度的不断提高，芯片内部的导线（互连线）的作用越来越不容忽视。它们不再仅仅是简单的连接，而是会引入电阻和电容，从而影响信号的传输速度和信号质量。本书将深入探讨互连线的建模和分析，以及如何优化互连线以提高芯片性能。 时序分析（Timing Analysis）是集成电路设计中至关重要的一环。我们将讲解建立时间（Setup Time）、保持时间（Hold Time）等关键的时序概念，以及如何通过静态时序分析（Static Timing Analysis，简称STA）工具来检查电路的时序裕度，确保电路在预定的时钟频率下能够正确工作。你将学习如何识别和解决时序违例问题，这是导致芯片功能错误的最常见原因之一。 第八章：高效的“大脑”——低功耗设计 在移动设备和物联网时代，低功耗设计已经成为集成电路设计的核心目标之一。本书将为你揭示如何设计出更加节能的芯片。你将学习各种低功耗设计技术，如时钟门控（Clock Gating）、电源门控（Power Gating）、动态电压和频率调整（DVFS）等。 我们将分析不同功耗来源，如动态功耗和静态功耗，并介绍相应的优化策略。你将了解如何通过精细的电源管理和电路优化，在满足性能需求的同时，显著降低芯片的功耗，延长电池寿命，为绿色电子产品的发展贡献力量。 第九章：智能的未来——嵌入式系统与应用 集成电路设计的最终目的是为了驱动各种各样的电子产品。本书将带你了解集成电路在嵌入式系统中的应用。你将学习如何将CPU、内存、外设接口等集成在一起，构建出功能强大的嵌入式系统。 我们将探讨通用处理器、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）等不同的硬件平台，以及它们在不同应用场景下的优势。从智能家居到自动驾驶，从医疗设备到工业自动化，你将看到集成电路如何赋能千行百业，塑造我们未来的生活。 第十章：前沿探索与未来展望 集成电路技术一直在不断发展，总有新的挑战和机遇涌现。本书的最后一章将带你眺望集成电路技术的未来。我们将探讨当前的一些前沿技术，如三维集成电路（3D IC）、Chiplet技术、新的存储技术（如ReRAM、MRAM）等。 你将了解这些新技术如何突破摩尔定律的物理极限，如何实现更高的性能和更低的功耗。我们还将探讨人工智能（AI）在芯片设计中的应用，以及未来芯片可能扮演的角色。通过对前沿技术的梳理和展望，你将对集成电路的未来发展趋势有一个更清晰的认识，并为你的学习和职业生涯指明方向。 这本书适合谁？ 无论你是对电子技术充满好奇的学生，还是希望深入了解集成电路设计流程的工程师，抑或是对科技发展趋势感兴趣的读者，这本书都将为你提供一条清晰的学习路径。它不仅仅是一本技术手册，更是一次探索电子世界奇妙旅程的向导。通过这本书，你将不仅能够理解集成电路的“是什么”，更能领悟集成电路的“怎么做”，并为未来的电子技术发展贡献你的力量。准备好，让我们一起开启这段精彩的“芯”旅程！

评分☆☆☆☆☆

我必须说，《基于ZENI的集成电路设计与实现技术》这本书，在“可靠性与可制造性”方面做得相当扎实。在读到关于“设计 for Manufacturability”的章节时，我深切体会到作者的用心良苦。书中不仅仅停留在电路设计的层面，而是将生产制造中的实际考量融入其中，这一点对于任何一个想将设计转化为实际产品的工程师来说，都是至关重要的。例如，书中关于如何考虑工艺偏差，如何进行可靠性分析，以及如何优化版图以适应制造流程的描述，都非常详细和实用。我特别关注了书中关于“ESD防护”和“Latch-up”的章节，这些都是在实际生产中非常容易出现问题的环节，而书中提供的解决方案和设计建议，能够帮助我们从源头上规避风险。作者在分析这些问题时，并没有回避其复杂性，而是提供了清晰的分析框架和解决思路。我从中获益良多，也对自己未来的设计工作有了更清晰的认识，知道哪些方面是需要特别注意的，以便在设计初期就能够考虑到可制造性和可靠性。

评分☆☆☆☆☆

这本书最吸引我的地方，在于它对“新兴技术融合”的超前预见。在阅读《基于ZENI的集成电路设计与实现技术》时，我能感受到作者不仅仅是在介绍一个技术，而是在描绘一个未来的发展方向。特别是关于ZENI如何与人工智能、机器学习等前沿技术结合的部分，让我看到了集成电路设计的无限可能。书中对利用AI来辅助设计，例如自动优化电路结构、预测潜在设计缺陷等方面的阐述，非常具有启发性。这让我意识到，未来的集成电路设计将不再仅仅是工程师的“手艺活”，而是更加依赖于智能工具和算法的辅助。我尤其对书中关于“AI驱动的验证”的讨论感到兴奋，它提出了利用AI来加速验证过程，提高验证的覆盖率，从而减少后期问题的出现。这一点对于当前越来越复杂的SoC设计来说，是解决了大问题的关键。此外，书中还对ZENI在高性能计算、5G通信等领域的应用前景进行了展望，让我对这一技术的未来发展充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《基于ZENI的集成电路设计与实现技术》之后，我着实花了不少时间去翻阅，尤其是那些深入探讨原理的部分，确实让人眼前一亮。比如，书中对于ZENI架构的起源和发展脉络的梳理，就非常到位，它不像很多枯燥的教科书那样，只是简单罗列概念，而是通过历史的视角，让你理解为何ZENI会成为如今集成电路设计领域一股不可忽视的力量。作者在描述ZENI的优势时，也举了许多生动的例子，让我能够直观地感受到它在性能、功耗以及设计灵活性方面带来的突破。更让我惊喜的是，书中对如何将ZENI技术应用于实际项目给出了不少指导性的建议，从前期的需求分析到后期的验证调试，每一步都考虑得相当周全。尤其是关于IP核的选择和集成策略，提供了很多实用的技巧，这对于我这种正在摸索如何将新技术落地到产品上的工程师来说，简直是雪中送炭。书中的图示也很清晰，配合文字讲解，很多复杂的技术概念一下子就变得容易理解了。我尤其喜欢其中关于“低功耗设计”的章节，它深入剖析了ZENI在功耗优化方面的独到之处，并提供了多种可行的实现方案，这对于当前日益增长的移动设备和物联网应用市场来说，具有极其重要的参考价值。总的来说，这本书给我带来的不仅仅是知识的增长，更是一种解决实际问题的思路和信心。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最深刻的印象，在于它将抽象的概念与具体的工程实践巧妙地融合在了一起。读到关于ZENI的仿真与验证部分时，我感觉作者就像是站在我的角度，一步步地演示如何去解决那些在实际设计中常常遇到的棘手问题。例如，在描述寄生参数提取时，书中不仅解释了其原理，还详细阐述了不同提取方法的优劣，以及在不同工艺节点下，选择哪种方法更为高效和准确。这一点对于保证设计性能的稳定性至关重要。我之前在做项目时，就曾因为对寄生参数的估算不够准确而导致后期调试困难，这本书的出现，让我感觉自己终于找到了解决这类问题的“秘籍”。此外，书中关于版图设计和布线策略的论述也相当精彩。作者并非简单地介绍规则，而是深入分析了不同布线技术的适用场景，并给出了一些优化布线拥塞和减少信号串扰的策略。这些内容对于提高集成电路的性能和可靠性有着直接的影响。特别是书中关于信号完整性分析的部分，让我对如何在高密度、高速设计的场景下，有效地管理信号的质量有了更深的认识。它提供的分析工具和方法，也让我信心倍增，能够更有把握地应对设计中的挑战。

评分☆☆☆☆☆

对于《基于ZENI的集成电路设计与实现技术》这本书，我最想赞扬的是它在“设计流程自动化”方面的深刻洞察。书中关于如何利用ZENI架构来优化整个设计流程的讲解，让我对“效率”有了全新的理解。作者不仅仅停留在介绍基础知识，而是着眼于如何通过技术手段来提升设计效率，减少重复劳动，从而缩短产品上市周期。我尤其对书中关于“自动化布局布线”的讨论印象深刻。它详细介绍了如何根据ZENI的特点，设置更优化的布局布线参数，以达到最佳的性能和面积指标。这对于大规模、复杂的集成电路设计来说，无疑是巨大的福音。我曾经花费大量时间在手工调整布局布线，而这本书提供的方法，让我看到了通过自动化工具和策略来事半功倍的可能性。另外，书中对“协同设计”的探讨也让我受益匪浅。它强调了在多团队协作的环境下，如何通过ZENI平台来提高沟通效率和信息共享的准确性，从而避免因信息不对称而产生的错误。这一点对于大型项目尤为重要。