高速数字信号处理器结构与系统 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:349

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出版时间:2009-1

价格:39.00元

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isbn号码:9787302184188

丛书系列:

图书标签:

• 数字信号处理
• DSP
• 高速处理器
• 嵌入式系统
• 计算机体系结构
• 信号处理算法
• 硬件设计
• 系统设计
• 通信系统
• 实时系统

现代集成电路设计与制造技术 内容概述 本书聚焦于当前集成电路（IC）设计与制造领域的前沿技术和核心概念。全书系统地阐述了从晶体管级设计、系统级架构到先进制造工艺的完整链条。旨在为读者提供一个全面、深入且实用的知识框架，以应对当前半导体行业对高性能、低功耗和高集成度芯片设计的迫切需求。 本书内容组织严谨，理论深度与工程实践紧密结合。前几章从半导体器件物理基础出发，深入剖析CMOS晶体管的工作原理、模型建立与参数提取，为后续的电路设计奠定坚实的物理基础。随后，章节详细介绍了各种模拟和射频集成电路的设计技术，包括低噪声放大器（LNA）、混频器、压控振荡器（VCO）以及高性能数据转换器（ADC/DAC）的系统级架构与关键电路模块的设计挑战和解决方案。 在数字电路设计方面，本书着重探讨了超深亚微米乃至纳米级工艺下的设计方法学。内容涵盖逻辑综合、布局布线（Place and Route）的优化策略，时序分析（Timing Analysis）的精确建模与约束管理，以及功耗优化技术，如时钟门控、多电压域设计和动态电压与频率调整（DVFS）。特别地，书中对新兴的近阈值计算（Near-Threshold Computing）和存算一体（In-Memory Computing）架构进行了前瞻性介绍。 制造工艺部分是本书的一大亮点。它详尽描述了当前先进的半导体制造流程，包括光刻（Lithography）技术的发展，特别是极紫外光刻（EUV）的原理与挑战。同时，书中对薄膜沉积、刻蚀工艺的精确控制，以及先进的封装技术（如3D集成与系统级封装SoP）进行了深入分析，强调了设计与制造协同优化（DFM）在提高芯片良率和性能中的关键作用。 此外，本书非常重视设计验证和可靠性工程。内容覆盖形式化验证、仿真技术（如SPICE级、RTL级和系统级建模），以及确保芯片在高温、高湿和辐射等恶劣环境下长期稳定运行的物理设计方法，包括电迁移（EM）、静电放电（ESD）防护设计和可靠性降额分析。 本书的特色在于融合了理论的严谨性和工程的实用性。大量引用了近年来国际顶级会议和期刊上的最新研究成果，并配以丰富的案例分析和仿真结果，帮助读者将所学知识有效地应用于实际的芯片设计项目中。无论您是专注于模拟前端设计、数字后端实现、还是致力于先进制造工艺研发的工程师或研究人员，本书都能为您提供坚实的理论支撑和前沿的技术视野。 --- 详细章节内容结构： 第一部分：基础理论与器件建模（Foundation and Device Modeling） 第一章：半导体物理回顾与先进CMOS器件 深入回顾半导体PN结、MOS结构的基本物理原理。重点讨论深亚微米及以下工艺节点中，短沟道效应（SCE）、漏电流机制（如亚阈值导通、隧道效应）对晶体管特性的影响。引入FinFET和Gate-All-Around (GAA) 晶体管的结构优势及其电学特性建模。 第二章：集成电路工艺流程与设计规则 详细介绍半导体制造的前端（FEOL）和后端（BEOL）工艺步骤。探讨先进节点的关键技术，如高K/金属栅极（HKMG）的实现。解析设计规则手册（DRC）的演变，以及设计约束如何直接影响器件的电学性能和可靠性。 第三章：版图设计与寄生效应分析 讲解标准单元（Standard Cell）的版图级实现技巧，包括匹配（Matching）和共质心（Common-Centroid）技术。深入分析互连线的电阻、电容和电感提取，以及这些寄生参数对电路性能（如延迟、串扰）的影响及缓减策略。 第二部分：模拟与射频电路设计（Analog and RF Circuit Design） 第四章：高精度与低噪声放大器设计 系统阐述反馈理论在放大器设计中的应用。详细分析折叠式运算放大器（Folded Cascode Opamp）的设计优化，着重讨论增益带宽积、相位裕度和失真指标的权衡。引入零相位注入（ZPI）等技术以提高噪声性能。 第五章：高速数据转换器原理与实现 探讨数模转换器（DAC）和模数转换器（ADC）的关键架构，如流水线式（Pipelined）、Sigma-Delta调制器。深入分析量化噪声、有效位数（ENOB）的计算，以及高频应用中时钟抖动（Jitter）对转换精度的影响。 第六章：射频前端电路设计挑战 聚焦于无线通信系统对射频集成电路的要求。介绍低噪声放大器（LNA）的设计，包括输入匹配网络（Matching Network）的优化以平衡噪声系数（NF）和线性度（IIP3）。讨论压控振荡器（VCO）的设计，如相位噪声的抑制方法。 第三部分：数字集成电路设计与优化（Digital IC Design and Optimization） 第七章：时序驱动设计与静态时序分析（STA） 深入讲解同步数字系统的时序约束定义。详细剖析建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time）违例的检测与修复方法。阐述多电压域（Multi-Voltage Domain）和异步接口（Asynchronous Interface）的时序边界处理技术。 第八章：低功耗数字设计方法学 全面介绍降低动态功耗和静态功耗的技术。动态功耗方面，重点分析电源门控（Power Gating）、时钟域分配（Clock Gating）的自动化实现。静态功耗方面，探讨阈值电压分配（Threshold Voltage Assignment, VT-Mapping）和保持电路（Header/Footer Switch）的设计。 第九章：布局布线与物理实现优化 讨论先进布局布线工具的算法基础，包括全局布线和详细布线。重点讲解延迟驱动优化（DCO）和串扰最小化技术。介绍先进封装中的互连建模对物理设计流程的影响。 第四部分：制造、可靠性与未来趋势（Manufacturing, Reliability, and Future Trends） 第十章：先进光刻技术与设计可制造性（DFM） 详细介绍浸入式光刻（Immersion Lithography）和极紫外光刻（EUV）的工作原理、挑战（如掩模数据处理、光刻胶选择）。阐述设计为可制造性（DFM）规则，包括线边粗糙度（LER）和芯片热点（Hotspot）的预防。 第十一章：电路可靠性与寿命预测 系统性分析芯片在实际工作环境中面临的可靠性威胁。深度探讨电迁移（EM）、应力迁移（SM）对金属互连寿命的影响，以及如何通过版图设计和电流密度控制来延长产品寿命。介绍BTI（Bias Temperature Instability）和HCI（Hot Carrier Injection）对晶体管阈值电压漂移的影响模型。 第十二章：新兴集成技术与系统级封装（SiP） 展望后摩尔时代的技术方向。讨论异构集成（Heterogeneous Integration）的趋势，包括2.5D和3D IC（TSV技术）。介绍Chiplet设计范式及其对互连带宽和功耗的影响。探讨内存与逻辑的紧密集成（如HBM、Chip-on-Wafer-on-Substrate）。

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我是一名在通信领域工作的工程师，最近的项目需要用到高性能的DSP芯片进行大量的信号处理工作。因此，我一直在寻找一本能够帮助我深入理解DSP架构和系统级设计的书籍。这本书的出现，可以说恰逢其时。我非常希望书中能够详细介绍DSP的指令集架构（ISA），特别是那些针对信号处理优化的特殊指令，以及如何利用这些指令来高效地实现复杂的算法。关于DSP的流水线设计，我希望能了解到不同的流水线阶段如何协同工作，以及如何通过指令调度和数据预取来最大化流水线的效率。书中对DSP的内存子系统，包括缓存、内存控制器以及DMA（直接内存访问）的介绍，是我非常看重的部分。理解这些组件如何工作，对于优化数据传输速度和减少内存访问延迟至关重要。我也期待书中能提供关于DSP在实际系统中的集成案例，例如如何将DSP与FPGA或其他处理器协同工作，以构建复杂的信号处理系统。书中对DSP功耗管理和功耗优化技术的探讨，也让我充满期待，因为在许多嵌入式应用中，功耗是必须考虑的关键因素。我希望这本书能为我提供扎实的理论基础和实用的技术指导，帮助我更好地完成工作。

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作为一名在通信系统领域工作多年的工程师，我一直对高性能数字信号处理器（DSP）的架构和系统设计充满了探索的渴望。这本书的标题，正好触及了我最感兴趣的领域。我非常希望书中能够深入探讨DSP的核心处理单元的设计，包括其算术逻辑单元（ALU）、乘累加（MAC）单元以及其他专用硬件加速器的实现细节，理解它们是如何协同工作以实现高效的信号处理。关于DSP的内存管理和层次结构，我希望能够找到关于其缓存机制、TLB（翻译后备缓冲器）以及DMA（直接内存访问）控制器设计的详尽解释，以理解其如何支持高带宽和低延迟的数据访问。书中对DSP的指令集架构（ISA）的解析，特别是其针对信号处理任务的优化指令，也是我非常期待的部分。我希望通过对这些指令的理解，能够更有效地编写和优化DSP程序。此外，关于DSP的功耗管理和低功耗设计策略，以及其在现代嵌入式系统中的能效优化，也是我非常关注的。我希望这本书能够为我提供深入的理论知识和实用的工程经验，帮助我更好地设计和优化通信系统中的DSP应用。

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这本书，我一直对它怀有极大的期待，毕竟“高速数字信号处理器结构与系统”这个书名本身就充满了技术深度和实践价值。我一直想深入了解DSP的底层架构，特别是那些能够支撑起高速运算的精巧设计。拿到书后，我迫不及待地翻阅，希望能够找到关于多核并行处理、流水线优化、指令集架构设计等方面详尽的解析。我尤其关注作者如何阐述其对时序约束的理解，以及如何在物理实现层面平衡性能、功耗和面积。书中对于不同DSP架构在特定应用场景下的优劣分析，以及如何在实际系统中构建高效的DSP解决方案，这些都是我非常看重的部分。我希望这本书能给我提供一套完整的知识体系，让我能够从根本上理解DSP的工作原理，并能将其应用到更复杂的工程实践中。我期待看到书中对那些“为什么”的深入剖析，而不是简单罗列技术术语。例如，关于缓存一致性协议的讨论，我希望它能详细解释不同协议的设计思路和效率比较，以及在多核DSP系统中如何有效管理数据流，避免瓶颈。另外，对于内存接口的设计，我也很想了解其在高吞吐量数据传输中的关键技术，比如DDR的各种版本及其在DSP中的应用，还有针对特定应用的内存层次结构优化。总而言之，我希望这本书能够成为我学习DSP的“圣经”，引导我在这个充满挑战的领域不断前进。

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我最近在研究一个对实时性要求极高的通信系统，急需深入理解高性能DSP的内部运作机制，所以才购买了这本书。我期望这本书能够填补我在DSP体系结构和系统集成方面的知识空白。特别是关于DSP的指令集如何被高效地解码和执行，以及如何利用特殊的指令集（如SIMD指令）来加速信号处理算法，这是我非常感兴趣的部分。书中对DSP功耗管理策略的探讨，我希望能够详细说明如何在保持高性能的同时，有效降低功耗，这对于嵌入式系统的设计至关重要。我也很期待书中对FPGA与DSP协同工作的模式进行阐述，毕竟在很多复杂的应用中，这两者往往需要紧密配合。对于数字滤波器、FFT等经典信号处理算法在DSP上的高效实现，我希望看到具体的优化技巧和代码示例。作者能否深入剖析DSP的流水线结构，解释如何在流水线中有效地处理数据依赖和分支预测，以最大化吞吐量，这也是我关注的重点。书中关于DSP与处理器（如CPU）在异构计算中的角色和交互方式的讨论，我认为非常有价值，能够帮助我理解如何构建更强大的计算平台。我希望这本书能够提供清晰的图示和深入的理论解释，让我能够真正掌握DSP的设计精髓，并能灵活运用到实际的项目中。

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我是一名电子工程专业的学生，对嵌入式系统和数字信号处理有着浓厚的兴趣。我一直在寻找一本能够帮助我深入理解DSP芯片底层架构和工作原理的书籍，而这本书的标题正是我的目标所在。我非常期待书中能够详细介绍DSP的指令集架构，包括各种寻址模式、指令格式以及数据通路的设计。关于DSP的流水线技术，我希望能了解到如何通过指令调度、数据转发等技术来提高指令的执行效率。书中对DSP的内存系统，包括程序存储器、数据存储器、以及各种寄存器的组织和访问方式的讲解，是我非常看重的部分。我希望能够通过书中对DSP架构的深入剖析，理解其在执行信号处理算法时的高效性。我也期待书中能够提供关于DSP开发工具链的使用指南，例如交叉编译器、汇编器、调试器等，以及如何利用这些工具来编写、编译和调试DSP程序。此外，书中对DSP功耗管理和低功耗设计技术的介绍，对于我未来从事嵌入式系统设计非常有帮助。我希望这本书能够为我打下坚实的理论基础，为我未来的学习和职业生涯奠定坚实的基础。

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我对计算机体系结构和高性能计算有着浓厚的兴趣，而数字信号处理器（DSP）正是这一领域中一个非常重要且独特的组成部分。这本书的标题，精准地击中了我的知识盲区，也激发了我进一步学习的动力。我非常期待书中能够深入剖析DSP的微架构，例如其分支预测、乱序执行等现代处理器技术如何在DSP的特定应用场景下得到应用和优化。关于DSP的并行处理能力，我希望能够了解其SIMD（单指令多数据流）指令集的设计理念，以及如何利用它来高效地处理大规模并行计算任务。书中对DSP的内存子系统，包括其缓存一致性协议、内存带宽优化技术以及与外部存储器的接口设计，是我非常感兴趣的内容。我期待通过这本书，能够理解DSP在处理实时流数据时是如何保证高效的数据传输和访问的。此外，书中对DSP在不同行业（如汽车电子、工业自动化、医疗设备）的典型应用案例分析，以及在这些场景下如何进行系统级设计和优化，也是我非常看重的。我希望这本书能够提供深入的洞察，让我理解DSP的硬件设计精髓，并能启发我在更广泛的计算领域进行思考。

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我是一名对硬件加速充满好奇的软件开发者，一直想了解高性能DSP在现代计算体系中扮演的角色，以及其独特的架构优势。这本书的出现，正好满足了我对这一领域的求知欲。我非常希望书中能够详细解析DSP的微架构设计，例如其取指、译码、执行、写回等阶段的流水线优化策略，以及如何处理流水线冒险。关于DSP的并行处理能力，我希望能深入了解其多核架构的设计理念，包括核心之间的通信机制和数据共享方式。书中对DSP内存系统的详细阐述，包括缓存层次结构、虚拟内存管理以及DMA控制器的工作原理，是我非常关注的内容。我期待通过这本书，能够理解DSP如何在处理海量数据时实现高效的数据吞吐量。此外，书中对DSP在不同应用场景下的优化实践，如通信、雷达、图像处理等，能够为我提供宝贵的参考。我也很想了解DSP的功耗管理技术，以及如何在性能与功耗之间取得平衡。我希望这本书能够为我提供一个全面的视角，让我理解DSP的硬件优势，并思考如何在软件层面更好地利用这些优势。

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我是一名致力于嵌入式系统开发工程师，在最近的一个项目中，我们需要对大量的传感器数据进行实时分析和处理，这使得我对高性能DSP的架构和系统集成需求变得尤为迫切。这本书的出现，正好为我提供了学习和提升的机会。我非常希望能在这本书中找到关于DSP处理器核的设计细节，包括其指令流水线、分支预测以及乱序执行等技术，以理解其如何实现高效的指令级并行。关于DSP的内存系统，我期望能够深入了解其缓存结构、内存控制器以及DMA（直接内存访问）的工作原理，以确保高吞吐量的数据访问和传输。书中对DSP指令集架构（ISA）的解析，特别是那些针对信号处理优化的指令，以及如何利用它们来高效地实现滤波、FFT等算法，是我非常关注的内容。我期待通过这本书，能够掌握DSP在特定应用场景下的性能优化技巧。此外，书中关于DSP与其他嵌入式组件（如微控制器、FPGA）的系统集成方案，以及如何构建完整的嵌入式信号处理系统，也让我充满期待。我希望这本书能够为我提供坚实的理论基础和实用的工程实践指南，帮助我更好地应对项目挑战。

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我是一名在人工智能领域研究的学者，近期在探索如何利用高性能的DSP硬件来加速深度学习模型的推理过程。这本书的出现，似乎为我打开了一扇新的大门。我非常希望能在这本书中找到关于DSP如何处理向量和矩阵运算的详细机制，以及如何利用其特有的算术逻辑单元（如MAC单元）来高效地执行神经网络中的乘加操作。书中对于DSP在异构计算环境下的角色定位，以及如何与其他计算单元（如CPU、GPU）进行协同计算的策略，是我非常感兴趣的内容。我希望这本书能够提供关于DSP在深度学习推理加速方面的最新进展和技术趋势，例如如何在DSP上高效地实现卷积、池化等操作。此外，关于DSP的并行处理能力，我希望能了解到多核DSP架构的设计理念，以及如何通过任务划分和同步机制来充分发挥其并行计算优势。书中对DSP的功耗效率的分析，尤其是在执行高强度计算任务时，我希望能看到详细的功耗模型和优化方法。我期待这本书能够提供清晰的原理讲解和实际的应用示例，让我能够将DSP的强大性能应用到我的AI研究中，从而推动更高效的AI硬件加速解决方案。

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作为一名对嵌入式系统设计充满热情的研究生，我一直在寻找一本能够系统性地介绍现代高速数字信号处理器（DSP）的结构与系统设计的专业书籍。这本书的标题立刻吸引了我，它似乎正是我所需要的。我非常希望能在这本书中找到关于DSP处理器核的设计细节，例如其算术逻辑单元（ALU）、乘累加（MAC）单元、以及各种加速器的具体实现。关于DSP的内存管理单元（MMU）和缓存机制，我希望能够深入了解它们是如何协同工作，以满足高速数据访问的需求，尤其是在处理大规模数据集时。书中对DSP的开发工具链，包括编译器、调试器和性能分析工具的介绍，也是我非常期待的内容。了解这些工具的使用方法和最佳实践，对于高效地开发和优化DSP应用程序至关重要。我尤其关注书中关于DSP在特定应用领域（如通信、音频、视频处理）的案例分析，希望通过这些实际的例子，能够更直观地理解DSP的强大能力以及其设计上的考量。例如，关于DSP在5G通信基站中的应用，我希望能了解其在信道编码、调制解调等方面的具体实现和性能优化。此外，书中对DSP的功耗和散热管理技术的阐述，对于我设计低功耗嵌入式设备至关重要。

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