具体描述
本书共分16章，主要内容包括：直流电路基础、电路基本分析方法及电路基本定理、正弦交流电路基础和对称三相电路、非正弦电路分析和电路过渡过程、双口网络矩阵方程、非线性电路、分布参数电路、拉普拉斯变换、网络函数以及状态变量分析法。
本书着重于基本概念、基本原理和基本方法的阐述，力求精炼、准确、易懂、以利于学生理解电路原理的基本概念和掌握电路分析的基本方法。
本书取材适当，内容全面，可作为电气、电子、信息、自动化、仪表测量等工科电类专业电路原理课程的教材，也可作为远程教学、电大、学历自学考试、专升本等教材或教学参考书。
好的，这是一本关于高级数字系统设计与验证的图书简介： 《尖端数字系统设计与形式化验证：从架构到实现》 内容概要 在当今高速发展的集成电路与嵌入式系统领域，对复杂数字电路的性能、可靠性和功耗提出了前所未有的挑战。本书《尖端数字系统设计与形式化验证：从架构到实现》旨在为电子工程、计算机工程及相关专业的硕士研究生、高级工程师及研究人员，提供一套全面、深入且具有前瞻性的数字系统设计与验证方法论。本书的重点在于超越传统仿真和调试的局限，深入探讨现代设计流程中至关重要的形式化验证技术、先进的架构优化策略，以及面向特定应用（如AI加速和高带宽通信）的定制化设计实践。 本书内容结构清晰，逻辑严密，分为四个主要部分，共十六章，力求将理论深度与工程实践紧密结合。 --- 第一部分：现代数字系统架构与建模（第1章至第4章） 本部分首先确立了现代数字系统设计的宏观视角和基础工具。我们不再将设计视为简单的逻辑门堆叠，而是从系统级建模开始，关注性能、面积和功耗（PAP）的权衡。 第1章：系统级建模与性能预测 本章深入探讨了使用高层次抽象语言（如SystemC/TLM 2.0）进行系统级行为建模的方法。重点介绍如何利用这些模型快速迭代设计空间，进行架构选择，并建立精确的性能预测模型，为后续的RTL级实现奠定坚实基础。涵盖了异构计算的抽象表示和性能瓶颈的早期识别技术。 第2章：先进指令集架构（ISA）设计与定制化 本章聚焦于现代处理器核心的设计原理，特别是RISC-V生态系统的扩展与定制化。详细阐述了如何根据特定应用需求（如DSP运算或低功耗物联网设备）设计定制化的指令集扩展（Custom Extensions），以及如何处理指令解码、流水线设计中的乱序执行与分支预测机制。 第3章：片上互连网络（NoC）设计原理 随着多核和SoC复杂度的增加，片上网络已成为系统性能的关键瓶颈。本章全面解析了NoC的拓扑结构（如Mesh, Torus, Fat Tree）、路由算法（如XY, Detour）和流控制机制（如Credit-based flow control）。重点在于如何设计低延迟、高吞吐的NoC架构，并进行流量分析与拥塞管理。 第4章：低功耗与能效优化设计 本章系统梳理了从架构到晶体管层面的全栈低功耗设计技术。涵盖了电源门控（Power Gating）、时钟门控（Clock Gating）、多电压/多频率域（MV/MF）的设计与隔离单元（Isolation Cells）的正确实现。尤其强调了动态电压和频率调节（DVFS）在自适应能效管理中的应用。 --- 第二部分：硬件描述语言的深入应用与综合优化（第5章至第8章） 本部分着重于RTL（寄存器传输级）的精细化描述、综合流程的控制以及设计约束的有效管理。 第5章：高级Verilog/SystemVerilog设计实践 本章超越了基本语法，聚焦于高效、综合友好的SystemVerilog编写规范。详细讨论了组合逻辑与时序逻辑的精确描述、跨时钟域（CDC）信号的同步设计（如使用多比特同步器和握手协议），以及如何有效利用SystemVerilog的接口（Interfaces）和抽象机制提高代码可维护性。 第6章：逻辑综合与时序收敛的艺术 本章深入剖析了现代EDA综合工具的工作原理，包括逻辑重组、映射和优化。重点讲解了静态时间分析（STA）的基础理论，如何设定并满足建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time）约束，以及处理关键路径延迟和时钟树综合（CTS）带来的挑战。 第7章：异步设计与单时钟域的局限性突破 针对超高速或对抖动敏感的应用场景，本章探讨了异步电路设计方法论，如基于握手协议的电路设计。对比了同步与异步设计的优劣，并提供了在混合系统中使用弹性流水线（Elastic Pipelines）平滑数据流的实例。 第8章：综合设计流程的自动化与约束驱动 本章关注如何将设计、验证和实现流程集成化。详述了如何使用脚本语言（如Python/Tcl）自动化重复性任务，以及如何通过精确的SDC（Synopsys Design Constraints）文件驱动整个后端流程，确保设计意图在物理实现后依然成立。 --- 第三部分：形式化验证（Formal Verification）的深度探索（第9章至第12章） 这是本书的核心创新部分。形式化验证提供了一种数学上证明设计正确性的方法，极大地增强了复杂数字系统的可靠性。 第9章：形式化验证基础理论与模型检验 本章介绍SMT（Satisfiability Modulo Theories）求解器和BDD（Binary Decision Diagrams）等核心算法。详细解释了模型检验（Model Checking）的原理，包括如何将RTL模型转化为Kripke结构，并使用CTL（Computation Tree Logic）或LTL（Linear Temporal Logic）来表达设计属性。 第10章：属性规范语言与覆盖率的提升 重点讲解如何使用SystemVerilog Assertions (SVA) 来表达复杂的设计意图和时序规范。本书提供了大量的SVA编写范例，覆盖了接口协议、状态机行为和数据完整性检查。同时，探讨了如何结合形式验证和基于仿真的随机验证，实现覆盖率的闭环管理。 第11章：等价性验证（Equivalence Checking）与形式化修复 本章专注于设计流程中的两个关键节点：RTL到RTL的等价性检查，以及RTL到门级网表的等价性检查。讲解了如何利用形式化方法快速、完整地验证设计修改的正确性，并介绍了如何结合形式化工具自动发现和修复简单的逻辑错误。 第12章：形式化验证的高级应用：证明覆盖与调试 探讨了当前形式化验证面临的挑战，如状态空间爆炸问题（State Space Explosion）。介绍了先进的抽象技术（如层次化抽象和组合剪枝），以及如何利用证明追踪（Proof Tracing）技术来定位和理解复杂的反例（Counterexamples）。 --- 第四部分：领域特定架构（DSA）与未来趋势（第13章至第16章） 本部分将理论知识应用于实际前沿领域，展示了先进数字设计如何应对特定应用的需求。 第13章：面向AI/ML的硬件加速器设计 本章详细分析了卷积神经网络（CNN）和Transformer模型对硬件加速器的特殊要求。重点讨论了数据流架构（Dataflow Architecture）的设计、脉动阵列（Systolic Array）的实现、量化（Quantization）对硬件接口的影响，以及如何优化片上存储器以匹配计算单元的吞吐需求。 第14章：高可靠性与容错计算设计 针对航空航天和关键任务系统，本章深入探讨了错误检测与纠正（EDC）技术，如Hamming码和循环冗余校验（CRC）。重点研究了瞬态错误（如软错误）的防护机制，包括双模冗余（DMR）和三模冗余（TMR）在数字电路中的应用与开销分析。 第15章：高速SerDes与接口协议实现 本章聚焦于系统级接口的设计挑战。讲解了高速串行化/解串行化（SerDes）的基本原理，包括均衡（Equalization）技术，如DFE和CTLE。以PCIe或以太网MAC层为例，分析了复杂数据链路层协议的硬件状态机设计与同步机制。 第16章：设计验证方法的未来展望：基于人工智能的辅助设计 本书的最后一部分展望了数字设计验证的未来。探讨了机器学习在设计空间探索（DSE）、功耗预测和甚至辅助形式化属性生成方面的潜在应用，为读者指明了该领域的研究前沿方向。 本书的撰写风格严谨、面向工程实践，通过大量的结构化图示、代码片段和实际案例分析，确保读者不仅掌握理论框架，更能熟练运用这些尖端技术解决实际设计中的复杂问题。它并非基础概念的重复，而是对当代复杂数字系统工程化挑战的深度剖析与前沿技术赋能。
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