集成电路精选丛书 CMOS数字集成电路精选 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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肖景和 著

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店铺： 夜语笙箫图书专营店

出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787512316409

商品编码：29633673162

包装：平装

出版时间：2012-01-01

基本信息

书名：集成电路精选丛书 CMOS数字集成电路精选

定价：39.00元

作者：肖景和

出版社：中国电力出版社

出版日期：2012-01-01

ISBN：9787512316409

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.481kg

编辑推荐

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内容提要

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　　《CMOS数字集成电路精选》属于数字电子技术类的科普性读物，介绍了CMOS数字集成电路的原理与应用。本书按照集成电路的功能分成CMOS集成门电路及其应用、CMOS触发器及其应用、CMOS集成计数器及其应用、CMOS数字电路中的特殊电路及其应用共4个部分。本书通过电路实例介绍数字集成电路的工作原理及使用，使读者通过实例掌握各类集成电路在电子电路中的使用方法。
　　《CMOS数字集成电路精选》可供有电子基础知识的电子技术爱好者自学，也可供有关技术人员在电路设计选型中参考。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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CMOS数字集成电路设计精粹 内容梗概 本书深入探讨了CMOS数字集成电路设计的核心理论、关键技术以及前沿发展。从基础的CMOS器件模型和电路原理出发，逐步引入复杂的逻辑门电路、组合逻辑与时序逻辑设计，并进一步阐述了存储器、数据转换器等关键模块的设计方法。书中不仅涵盖了数字集成电路设计的经典理论，更着重于实际应用中的考量，如功耗优化、时序约束、噪声容限以及可靠性问题。此外，还对当前热门的低功耗设计技术、高速接口标准、以及面向特定应用（如嵌入式系统、物联网）的集成电路设计方法进行了深入剖析。 核心主题与章节亮点 第一部分：CMOS数字电路基础 CMOS器件与模型： 本部分将详细介绍MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）的基本结构、工作原理以及各种模型（如BSIM模型）。读者将深入理解NMOS和PMOS晶体管的特性，为后续电路设计奠定坚实基础。我们将详细讲解阈值电压、跨导、漏电流等关键参数的意义，以及它们如何影响电路的性能。同时，会分析寄生效应（如沟道长度调制、体效应、短沟道效应）对器件特性的影响，并介绍如何通过模型参数的调整来准确描述真实器件的行为。 CMOS基本逻辑门电路： 从最基础的反相器开始，本书将系统地讲解CMOS工艺下各种基本逻辑门（NAND、NOR、XOR、XNOR等）的实现。重点分析其电路结构、电压传输特性（VTC）、传播延迟、静态功耗和动态功耗。我们将通过实际的电路图和波形分析，让读者直观理解每个逻辑门的工作机制，以及其在不同输入下的输出表现。对于每一个基本门电路，都会深入探讨其设计中的权衡，例如速度与功耗的取舍，以及如何通过调整晶体管尺寸来优化性能。 CMOS电路的性能指标： 深入剖析决定CMOS数字集成电路性能的关键指标，包括传播延迟、功耗（静态功耗与动态功耗）、噪声容限、速度-功耗积等。这些指标是衡量电路好坏的标尺，理解它们对于优化电路设计至关重要。我们将详细解释这些指标的物理根源，例如传播延迟与寄生电容、驱动电流的关系，功耗与晶体管开关次数、漏电流的关系。同时，会介绍如何在设计过程中量化和预测这些指标。 第二部分：组合逻辑与时序逻辑设计 组合逻辑电路设计： 涵盖组合逻辑的各种实现方法，包括门级设计、逻辑综合、以及利用硬件描述语言（HDL，如Verilog或VHDL）进行描述。我们将讲解如何将逻辑功能转化为实际的电路结构，并探讨如何优化逻辑以降低延迟和功耗。内容将涉及卡诺图化简、Quine-McCluskey算法等传统方法，并重点介绍现代EDA工具在逻辑综合中的作用。 时序逻辑电路设计： 详细介绍时序逻辑的基本概念，包括触发器（D触发器、JK触发器、T触发器）和锁存器的原理与设计。重点讲解有限状态机（FSM）的设计方法，包括Mealy型和Moore型状态机的建模、状态编码以及状态转移图的绘制。我们将通过实际例子，展示如何设计复杂的序行为控制逻辑。 同步时序设计： 深入讲解同步时序设计的原则和方法，包括时钟信号的生成、分配以及时序约束。我们将重点分析建立时间和保持时间（Setup Time and Hold Time）的重要性，以及如何避免亚稳态。对于时序分析，会介绍静态时序分析（STA）的基本概念，并解释如何使用STA工具来验证设计是否满足时序要求。 异步时序设计与流水线技术： 介绍异步时序设计的概念，以及其在特定场景下的优势。同时，深入探讨流水线（Pipelining）技术在提高电路吞吐量方面的作用，并分析流水线设计中的关键挑战，如气泡（Bubbles）和数据相关性。 第三部分：关键功能模块设计 算术逻辑单元（ALU）设计： 讲解加法器、减法器、乘法器、除法器等基本算术运算单元的设计。将介绍不同的实现结构，如行波进位加法器、先行进位加法器、Booth乘法器等，并分析它们的性能特点。 存储器设计： 涵盖静态随机存取存储器（SRAM）和动态随机存取存储器（DRAM）的基本单元（如存储单元、读写电路、行/列译码器）的设计。将分析不同存储器结构的优缺点，以及它们在功耗、密度和速度方面的权衡。 数据转换器设计（ADC/DAC）： 介绍模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）的基本原理和常用架构，如逐次逼近型ADC、Σ-Δ ADC、R-2R DAC等。重点关注转换精度、采样率以及功耗等关键性能指标。 PLL/DLL设计： 深入讲解锁相环（PLL）和延迟锁定环（DLL）的设计原理，它们在时钟恢复、时钟合成和时钟分频等应用中的关键作用。 第四部分：高级设计主题与前沿技术 低功耗设计技术： 聚焦CMOS数字集成电路中的功耗问题，并介绍多种低功耗设计策略，包括动态功耗降低技术（如时钟门控、电压/频率缩放）和静态功耗降低技术（如时钟时钟阈值电压优化、穿透电流管理）。 时钟网络设计与时钟树综合（CTS）： 详细讲解时钟信号在大型集成电路中的传输问题，以及时钟树的构建和优化。重点关注时钟倾斜（Clock Skew）和时钟抖动（Clock Jitter）对电路性能的影响，以及如何通过CTS工具来解决这些问题。 噪声与干扰分析： 探讨集成电路设计中常见的噪声源，如电源噪声、串扰（Crosstalk）和电磁干扰（EMI），并介绍相应的防护和抑制技术。 可靠性与可制造性设计（DFM）： 关注集成电路的可靠性问题，包括工艺变化、电迁移、热效应等。同时，介绍可制造性设计（DFM）的概念，以确保设计能够顺利流片并获得良好的良率。 面向特定应用的设计： 探讨针对特定应用场景的CMOS数字集成电路设计方法，例如： 嵌入式系统设计： 介绍CPU、DSP、FPGA等核心部件的设计与集成，以及低功耗、高性能的需求。 高性能计算（HPC）设计： 关注并行计算、高吞吐量以及功耗效率。 物联网（IoT）与传感器节点设计： 强调超低功耗、无线连接以及小型化。 高速接口设计： 涉及USB、PCIe、DDR等标准，以及信号完整性、电源完整性等问题。 新材料与新工艺（简述）： 简要介绍正在兴起的新材料（如高介电常数栅介质、金属栅极）和先进工艺（如FinFET、GAAFET）对CMOS数字集成电路设计带来的变革和挑战。 本书特色 本书力求理论与实践相结合，在深入讲解基本原理的同时，辅以丰富的实例和深入的分析，帮助读者建立完整的CMOS数字集成电路设计知识体系。它不仅仅是一本理论书籍，更是一本指导读者进行实际设计的参考手册。从初学者到资深工程师，本书都能提供有价值的见解和实用的技巧。本书的语言清晰流畅，结构严谨，逻辑性强，旨在帮助读者透彻理解CMOS数字集成电路设计的方方面面，从而在实际工程中能够游刃有余地进行设计、分析和优化。

评分☆☆☆☆☆

在探索电子技术的广阔领域中，我对于“集成电路”这个词汇总是充满着一种由衷的敬畏。尤其是那些驱动着我们数字世界的“心脏”——数字集成电路，更是让我着迷。我曾尝试着理解那些构成逻辑运算基础的门电路，也曾对存储单元如触发器有所耳闻。然而，从这些基础的砖瓦，到构建出我们今天所见的复杂芯片，中间的鸿沟依然显得巨大。我迫切渴望能够理解，那些看似无穷无尽的0和1，是如何在微小的硅片上被逻辑地组织、处理和传输的。我希望能够一窥数字集成电路的设计哲学，了解在追求极致性能、最低功耗和最小面积的平衡之道上，设计者们是如何运筹帷幄的。对于那些用于构建CPU、GPU、DSP等核心部件的设计流程和关键技术，我更是充满了求知欲。我期待能有一本书，能够为我揭示这一切的脉络，让我能够更深刻地理解现代计算技术的强大根源。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字是《集成电路精选丛书 CMOS数字集成电路精选》，我是一名对此领域充满好奇的读者，在阅读完相关资料后，特此写下以下几段不包含本书具体内容的阅读体验分享。 当我翻阅市面上众多的集成电路入门书籍时，我常常会感到一种深深的迷茫。资料浩如烟海，理论知识繁杂，对于一个初学者来说，如何才能快速找到一条清晰的学习路径，确实是一大挑战。我曾尝试过从最基础的半导体物理学原理入手，试图理解PN结、MOSFET的形成机理，但这往往需要耗费大量的时间和精力，而且在短时间内很难看到实际的应用效果，这让我一度有些灰心。我更希望能直接接触到那些能够驱动现代电子设备运转的“魔法”，比如那些构筑了我们手机、电脑核心的数字电路。我期待能够有一本书，能够用一种更直观、更易于理解的方式，为我揭示数字集成电路的奥秘，让我能够快速建立起对这个领域的整体认知，并且能够感受到学习的乐趣和成就感。这种期望，让我一直渴望找到一本能够“点石成金”的入门指南，能够将抽象的理论与生动的实际应用巧妙地结合起来。

评分☆☆☆☆☆

在探索集成电路的学习过程中，我一直对“设计”这个环节充满了敬畏和好奇。我常常想象着那些微小的芯片内部，无数个晶体管是如何协同工作，最终实现如此复杂的功能。在我的脑海中，设计一个集成电路就像是在建造一座精密的数字城市，每一个门电路、每一个寄存器都是其中的一栋建筑，它们之间通过无数条“高速公路”连接，传递着信息。然而，真正的集成电路设计，尤其是数字集成电路的设计，其背后必然蕴含着一套严谨的逻辑、高效的算法以及对底层硬件的深刻理解。我曾接触过一些关于逻辑门、时序逻辑等基础概念的介绍，也了解过一些EDA工具的名称，但这还远远不足以让我窥探到整个设计流程的全貌。我迫切希望能够了解，从一个初步的功能需求，到最终流片成功的芯片，究竟需要经历哪些关键的步骤？其中有哪些核心的设计原则和方法论？又有哪些需要注意的陷阱和挑战？我期待能有一本书，能够为我描绘出这条设计之路的宏伟蓝图，让我能够对其有一个整体的把握。

评分☆☆☆☆☆

我一直在思考，究竟是什么让现代的电子设备变得如此强大和智能？在我看来，集成电路，特别是那些负责处理数字信号的芯片，无疑是其中的核心驱动力。我常常会好奇，那些我们日常使用的智能手机、电脑，其背后承载着多么庞大的信息处理能力，而这一切的实现，都离不开数字集成电路的功劳。我曾对数字逻辑的基本概念，如布尔代数、逻辑门等有所了解，也曾简单接触过一些基本的时序电路，例如触发器和计数器。但这些只是冰山一角。我真正想深入了解的是，如何将这些基础的逻辑单元组合起来，构建出能够执行复杂运算、存储海量数据、甚至实现人工智能的强大芯片？我希望能够理解，在更宏观的层面，数字集成电路是如何被组织和设计的，有哪些经典的架构和设计模式，以及在实际的工艺和约束下，设计者是如何权衡性能、功耗和面积的。我对这个领域充满期待，希望能够获得更深入的理解，从而更好地认识现代科技的基石。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对电子硬件充满热情的爱好者，我一直在寻找能够帮助我深入理解集成电路世界的好书。我曾阅读过一些介绍基础电子元件的书籍，对电阻、电容、晶体管等基本概念有了一定的认识。但当我将目光投向更复杂的集成电路时，常常会感到力不从心。特别是数字集成电路，它所涉及到的逻辑设计、时序分析、性能优化等方面，对我来说仍然是充满挑战的未知领域。我希望能够找到一本能够系统地介绍数字集成电路设计的书籍，它不仅仅是理论知识的堆砌，更能够提供实际的设计案例和方法。我希望能了解到，从一个抽象的功能需求出发，如何一步步将其转化为可执行的硬件设计，其中包括了逻辑综合、布局布线等关键环节。我希望通过阅读，能够对数字集成电路的整个生命周期有一个更清晰的认识，并且能够掌握一些基本的分析和设计技巧，为我未来深入学习和实践打下坚实的基础。