Digital VLSI Chip Design with Cadence and Synopsys CAD Tools

Digital VLSI Chip Design with Cadence and Synopsys CAD Tools pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Addison Wesley
作者:Erik Brunvand
出品人:
页数:624
译者:
出版时间:2009-3-7
价格:USD 36.00
装帧:Paperback
isbn号码:9780321547996
丛书系列:
图书标签:
  • 微电子
  • 设计
  • VLSI
  • 数字电路设计
  • Cadence
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具体描述

Digital VLSI Chip Design with Cadence and Synopsys CAD Tools leads students through the complete process of building a ready-to-fabricate CMOS integrated circuit using popular commercial design software. Detailed tutorials include step-by-step instructions and screen shots of tool windows and dialog boxes. This hands-on book is for use in conjunction with a primary textbook on digital VLSI.

深入探索高性能嵌入式系统设计与实现 本书聚焦于现代嵌入式系统设计与实现的前沿技术与实践,尤其强调在资源受限环境下实现高效、可靠和低功耗系统的挑战与解决方案。 第一部分:嵌入式系统基础与架构 本书首先为读者奠定坚实的嵌入式系统基础理论。内容涵盖从最基本的微控制器(MCU)和微处理器(MPU)架构原理出发,深入剖析冯·诺依曼与哈佛架构的差异及其在实际应用中的权衡。我们将详细探讨指令集架构(ISA),包括精简指令集计算(RISC)和复杂指令集计算(CISC)的演变及其对性能、功耗的影响。 在系统级层面,本书深入解析了内存层次结构——从高速缓存(Cache)设计(包括写回、写穿透策略)到主存(DRAM/SRAM)的接口与时序要求。重点关注内存保护单元(MPU)和内存管理单元(MMU)在多任务操作系统环境下的作用,确保系统安全性和资源隔离。 实时性是嵌入式系统的核心要求之一。本书用大量篇幅讲解了实时操作系统的(RTOS)关键概念,如任务调度算法(固定优先级、轮转、最早截止时间优先EDF)、中断处理延迟的量化分析,以及同步与互斥机制(信号量、互斥锁、消息队列)的正确使用,以避免死锁和竞态条件。 第二部分:低功耗设计与能效优化 随着物联网(IoT)和便携式设备的普及,能效成为决定产品成败的关键因素。本部分系统阐述了从硬件到软件的全栈式低功耗设计策略。 在硬件层面,我们将详细分析电源管理单元(PMU)的工作原理,探讨动态电压与频率调整(DVFS)技术如何根据计算负载实时优化能耗。此外,对于嵌入式系统的核心——片上总线架构(如AMBA AXI/AHB/APB),本书探讨了低功耗模式(如时钟门控、电源门控)的集成方式及其对系统吞吐量的影响。 软件能效优化是本书的另一大亮点。内容包括: 1. 算法级的能效提升:如何选择具有更好时间复杂度或计算密度的算法替代方案。 2. 编译器优化:深入探讨特定于目标架构的编译器标志(如循环展开、指令重排)对代码执行功耗的影响。 3. 睡眠模式管理:精确控制系统进入和退出不同深度的休眠状态(如深度睡眠、唤醒源管理),最小化漏电流消耗。 第三部分:传感器接口、数据采集与信号处理 现代嵌入式系统往往是物理世界的桥梁,与各种传感器和执行器进行交互。本部分专注于高性能数据采集和接口技术。 我们详细讲解了常用的串行和并行通信协议,包括: I2C/SPI:详细分析其时序图、仲裁机制及其在传感器网络中的应用。 UART/USART:异步通信的校验机制与波特率同步。 高速接口:USB(设备/主机模式)、CAN(汽车电子与工业控制)以及新兴的以太网(Time-Sensitive Networking, TSN)在嵌入式环境下的配置与驱动开发。 数据转换是信号处理的起点。本书深入讲解了模数转换器(ADC)和数模转换器(DAC)的关键参数,如有效位数(ENOB)、采样率和量化噪声。重点讨论了过采样、欠采样技术以及如何设计数字滤波器(FIR/IIR)以满足特定带宽和噪声抑制要求。 第四部分:嵌入式软件开发与调试实践 本书强调实践性,提供了覆盖整个软件生命周期的开发方法论。 在操作系统层面,我们对比分析了裸机编程、基于RTOS的开发模式以及轻量级Linux内核在嵌入式设备上的适用性。对于Linux平台,本书深入探讨了设备树(Device Tree)的结构、内核模块的加载与卸载机制,以及用户空间与内核空间的数据交互方式(如/dev接口、mmap)。 调试技术是确保产品质量的关键环节。本书详细介绍了: 1. 硬件调试工具:JTAG/SWD接口的原理与使用,断点设置、单步执行、寄存器查看与内存跟踪。 2. 软件调试技术:栈回溯、内存泄漏检测、基于日志的远程调试框架(如GDB Server)。 3. 系统级分析:使用逻辑分析仪和示波器对总线通信进行时序验证,定位硬件与软件之间的时序冲突问题。 第五部分:安全机制与可靠性设计 嵌入式设备面临日益增长的安全威胁。本部分专门探讨了如何构建安全且可靠的嵌入式系统。 安全部分涵盖了从物理层到应用层的防御措施: 硬件安全特性:可信启动(Secure Boot)流程、硬件加密加速器(如AES/SHA引擎)的利用。 软件安全实践:输入验证、缓冲区溢出防御、代码签名与固件更新(OTA)的安全传输机制。 隔离技术:在复杂SoC中利用TrustZone或Hypervisor实现安全域(Secure World)与普通域(Non-secure World)的隔离。 可靠性设计则侧重于系统在长期运行中的健壮性。内容包括错误检测与纠正(ECC)在内存和存储中的应用、看门狗(Watchdog Timer)的合理配置、以及系统重启与故障恢复策略的制定。 目标读者群 本书适合于嵌入式系统工程师、硬件设计工程师、软件开发人员,以及希望深入理解现代高性能、低功耗嵌入式系统设计原理和实践的电子工程、计算机科学专业的学生和研究人员。通过本书的学习,读者将能够独立设计、实现和调试复杂的、面向任务的嵌入式解决方案。

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目录信息

读后感

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用户评价

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作为一名在这个行业摸爬滚打多年的资深工程师,我深知理论知识的深度和工具使用的熟练度,是区分一个优秀IC设计工程师与普通工程师的关键所在。尤其是在数字VLSI设计领域,Cadence和Synopsys这两个EDA巨头的工具,早已成为我们工作的“标配”。然而,要真正精通这些工具,并将其运用到复杂的设计项目中,并非易事。这本书的出现,让我看到了希望。我一直认为,一本优秀的专业书籍,不仅仅是传授知识,更重要的是能够启迪思维,引导读者掌握解决问题的能力。从这本书的标题来看,它显然是对数字VLSI设计流程进行了系统性的梳理,并且将Cadence和Synopsys的工具巧妙地融入其中。我尤其关注书中关于“逻辑综合”(Logic Synthesis)和“静态时序分析”(Static Timing Analysis - STA)的讲解。这两者是数字VLSI设计中最为核心的环节。如果这本书能够深入浅出地解释逻辑综合的原理,以及如何有效地利用Synopsys的DC(Design Compiler)来优化电路的面积、功耗和性能,并且详细阐述STA的各种时序约束和分析方法,以及如何借助Cadence的Innovus或Synopsys的ICC2来解决时序收敛问题,那将是无比宝贵的财富。

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我是一名刚刚踏入数字集成电路设计领域的新人,对于整个VLSI的设计流程感到既好奇又有些畏惧。市面上关于VLSI的书籍有很多,但很多要么过于理论化,要么过于侧重于工具的操作,而缺乏将理论与实践有机结合的指导。当我看到《Digital VLSI Chip Design with Cadence and Synopsys CAD Tools》这本书时,我立刻就被它吸引住了。它的标题直接点明了核心内容,并且提到了业界最权威的EDA工具。我一直渴望找到一本能够系统地介绍从RTL编码到最终GDSII文件的完整流程的书籍,并且希望能在学习过程中,能够清晰地了解如何在Cadence和Synopsys的工具中完成每一个步骤。书中关于“RTL到门级网表”(RTL-to-Netlist)的转换,以及“逻辑综合”(Logic Synthesis)的讲解,对我来说尤为重要。我希望这本书能够详细地解释如何编写高效的RTL代码,以及如何利用Synopsys的Design Compiler等工具来将其转化为优化的门级网表。此外,书中对“功耗优化”(Power Optimization)和“时序分析”(Timing Analysis)的深入探讨,也正是我目前最需要学习的内容。我期待这本书能够提供具体的案例和实践指导,让我能够真正地掌握这些关键的技术。

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坦白讲,当我第一次看到这本书的标题时,我的内心是充满期待的,但也夹杂着一丝谨慎。毕竟,“Digital VLSI Chip Design”这个主题本身就极其庞大且充满挑战,而再加上“Cadence and Synopsys CAD Tools”,其深度和广度更是可想而知。我曾阅读过不少关于VLSI的书籍,有的过于理论化,难以与实际工程相结合;有的则过于侧重工具的操作,而忽略了背后的设计原理。这本书似乎找到了一个完美的平衡点。从目录来看,它覆盖了从逻辑综合、静态时序分析到版图设计、物理验证等VLSI设计流程中的关键环节,并且明确指出了在这些环节中如何有效地使用Cadence和Synopsys的工具。这一点对我来说至关重要,因为在实际工作中,熟练掌握这些EDA工具是必不可少的技能。我注意到书中对“时序收敛”这一核心问题的探讨,这通常是VLSI设计中最棘手的部分之一,能够找到一本系统讲解其原理和解决方案的书籍,我感到非常庆幸。同时,书中关于“功耗优化”和“可靠性设计”的章节,也恰好是我近期在工作中遇到的挑战,能够在这本书中找到相关的指导,无疑会极大地提升我的工作效率和设计质量。我尤其欣赏作者在书中似乎强调了“实践出真知”的理念,通过案例分析和代码示例,让读者能够更好地理解抽象的理论知识。

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这本书的封面设计本身就散发着一种专业且引人入胜的气息,深邃的蓝色背景搭配银色的字体,瞬间就能抓住那些在数字集成电路设计领域摸爬滚打多年的老兵,以及刚刚踏入这个奇妙世界的菜鸟们的眼球。我个人尤其偏爱这种简洁而不失力量感的视觉呈现,它预示着这本书的内容会同样地扎实、精确,并且充满了实际操作的价值。翻开书页,我首先被吸引住的是其严谨的排版和清晰的图表,即使是最复杂的逻辑图和时序图,也被绘制得赏心悦目,逻辑脉络一目了然。作者在内容组织上显然花了巨大的心思,从最基础的数字逻辑概念,到复杂的时序分析,再到最终的物理实现,每一个环节都过渡得非常自然,没有生硬的跳跃感。对于我这样多年未曾系统梳理过VLSI设计流程的人来说,这本书记载的不仅是技术本身,更是一种思维方式的重塑,一种将抽象概念转化为实际芯片的完整路径。书中对Cadence和Synopsys这两个行业巨头CAD工具的深度讲解,更是让我眼前一亮。我一直在寻找一本能够真正教会我如何熟练运用这些强大工具的书籍,而这本书无疑满足了我的这一期望。它并非简单地罗列工具的功能,而是深入剖析了各个模块的工作原理、使用技巧以及在实际项目中的应用场景,真正做到了“授人以渔”。我尤其期待书中关于RTL到GDSII流程的详细介绍,这部分往往是许多初学者感到困惑的环节,而我相信这本书的详尽阐述能够打消我的疑虑。

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作为一名在FPGA领域摸爬滚打多年的工程师,我一直希望能有机会接触和学习更底层的ASIC设计。而ASIC设计,离不开强大的EDA工具,Cadence和Synopsys无疑是这个行业的“标准配置”。因此,当我看到这本书《Digital VLSI Chip Design with Cadence and Synopsys CAD Tools》时,我的内心涌现出了极大的兴趣。我希望这本书能够为我提供一个清晰的、从零开始的ASIC设计入门路径。我尤其关注书中关于“物理设计”(Physical Design)的部分,这包括了布局(Placement)和布线(Routing)。这两者对于最终芯片的性能、功耗和面积都有着至关重要的影响。我希望这本书能够深入讲解这些过程的原理,以及如何利用Cadence的Innovus或Synopsys的ICC2等工具来高效地完成它们。同时,我也对书中关于“功耗管理”(Power Management)和“时序收敛”(Timing Closure)的讨论充满期待。在ASIC设计中,如何在满足性能要求的同时,实现低功耗和稳定的时序,是极具挑战性的。如果这本书能够提供实用的技巧和方法,并辅以工具的使用指南,那将对我非常有帮助。

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我最近在浏览技术书籍时,偶然发现了这本《Digital VLSI Chip Design with Cadence and Synopsys CAD Tools》,它瞬间就吸引了我。作为一名长期在模拟和数字混合信号领域工作的工程师,我深知在数字VLSI设计中,掌握行业主流EDA工具的重要性。Cadence和Synopsys无疑是这个领域的巨头,而要精通它们,并非易事。这本书的标题就非常直接地指出了其核心内容——数字VLSI设计,并重点突出了Cadence和Synopsys这两个关键工具。这让我对这本书寄予厚望,我希望它能提供深入的、实操性的指导,而不仅仅是泛泛而谈的理论。从我粗略翻阅的目录来看,本书的结构安排非常合理,它似乎遵循了从RTL设计、逻辑综合、物理设计到最终验证的完整流程。特别是关于“布局布线”(Place and Route)和“物理验证”(Physical Verification)的部分,这通常是VLSI设计中最为耗时且容易出错的环节,如果这本书能够提供详细的流程解析和优化策略,那将是极其有价值的。我一直在寻找一本能够帮助我理解如何在高通量和低功耗的约束下进行设计,并能有效地利用工具来达成这些目标的书籍。这本书似乎正是为此而生。它承诺将理论知识与实际操作紧密结合,这对于我这样的实践型工程师来说,是最具吸引力的。

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作为一名多年在半导体行业摸爬滚打的老兵,我对于“Digital VLSI Chip Design”这个话题有着近乎本能的关注。技术的进步一日千里,而EDA工具的更新换代更是快得惊人。Cadence和Synopsys作为行业内的翘楚,它们的产品早已成为我们日常工作的标配。然而,仅仅拥有工具的使用权,并不能等同于能够驾驭它们。真正的挑战在于如何将这些强大的工具运用到极致,以实现高效、高质量的芯片设计。这本书的出现,恰好填补了我心中一直以来的一个空白。我注意到书中对于“静态时序分析”(STA)的深入探讨,这在我看来是VLSI设计中最具技术含量的部分之一。精准的STA是确保芯片功能正确、性能达标的关键。如果这本书能够提供清晰的STA概念解析,并且教授如何利用Cadence和Synopsys的工具来发现和解决时序问题,那将是无价之宝。我尤其期待书中关于“功耗优化”的章节,这不仅仅是技术上的挑战,更关乎到产品的市场竞争力。如何通过精巧的设计和工具的辅助,在满足性能需求的同时,最大化地降低功耗,这是每个IC设计工程师都必须面对的课题。这本书似乎提供了一个系统性的解决方案。

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这本书的封面上那个简洁而充满科技感的Logo,瞬间就勾起了我对数字VLSI设计领域深厚的兴趣。我一直认为,掌握行业内最主流的EDA工具,是进行高效芯片设计的必备条件。Cadence和Synopsys作为EDA领域的“巨头”,其工具的强大功能和复杂性,是初学者往往感到望而却步的。因此,一本能够将复杂的理论知识与实际工具操作融为一体的书籍,对我来说具有极大的价值。从书中目录的安排来看,它似乎遵循了整个VLSI设计从概念到物理实现的完整流程。我尤其关注书中关于“逻辑综合”(Logic Synthesis)和“布局布线”(Place and Route)的讲解。这两部分是实现高性能、低功耗芯片的关键。我希望这本书能够详细地阐述逻辑综合的各种优化策略,以及如何利用Synopsys的Design Compiler等工具来实现这些策略。同时,对于布局布线,我期待它能深入介绍各种布局算法和布线技术,以及如何利用Cadence的Innovus等工具来解决复杂的设计问题,并实现时序收敛。这本书承诺的“实操性”是吸引我的重要因素,我期待它能够提供丰富的代码示例和实际案例,帮助我快速掌握相关技能。

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这本书的出现,对于许多正在IT行业转型,或者希望在集成电路领域深耕的工程师们来说,无疑是一道曙光。我一直认为,在一个快速发展的技术领域,持续学习和更新知识是保持竞争力的关键。而数字VLSI设计,尤其是涉及到行业标准的Cadence和Synopsys工具,更是对技术功底和实践经验有着极高的要求。这本书的价值在于,它提供了一个系统化的学习路径,让工程师们能够从宏观上理解整个芯片设计流程,再到微观层面掌握具体的工具操作和设计技巧。我个人对书中关于“验证”部分的内容尤为感兴趣,因为在实际芯片开发过程中,验证的投入往往占据了相当大的比重。如果这本书能够提供有效的验证策略和常用的验证方法学,并结合工具的使用,那将是非常宝贵的。此外,书中对于“低功耗设计”的关注,也体现了作者对当前行业发展趋势的深刻洞察。随着移动设备和物联网的兴起,对芯片功耗的要求越来越高,掌握低功耗设计技术已经成为一项必备技能。我期待这本书能够深入浅出地讲解如何通过工具实现功耗的降低,例如门控时钟、动态电压频率调整等。这本书的结构似乎是循序渐进的,从基础概念到高级应用,能够满足不同层次读者的需求,对于初学者来说,它提供了扎实的基础;对于有经验的工程师来说,它提供了深入的见解和实用的技巧。

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我一直坚信,在任何一个技术领域,想要真正做到精通,就必须深入理解其背后的原理,并且熟练掌握与之相关的工具。数字VLSI芯片设计自然也不例外。Cadence和Synopsys作为EDA领域的领导者,其工具的功能强大且复杂,对于初学者而言,往往感到无从下手。这本书的出现,恰好为有志于从事VLSI设计的人们提供了一个绝佳的学习平台。我从其目录中看到,它似乎涵盖了从逻辑综合、物理设计到版图编辑和验证等整个芯片设计流程。这一点非常重要,因为芯片设计是一个环环相扣的系统工程,缺乏任何一个环节的理解,都可能导致最终的设计出现问题。我特别关注书中关于“静态时序分析”(STA)的内容,这是确保芯片在给定频率下正常工作的关键。如果这本书能够详细讲解STA的原理,以及如何在Cadence和Synopsys的工具中进行配置和分析,那将极大地提升我的设计能力。同时,书中对“物理验证”的介绍,包括DRC(设计规则检查)、LVS(版图与原理图对比)等,也是至关重要的,能够避免芯片在流片后出现无法弥补的错误。这本书的理论与实践相结合的特点,无疑会帮助我更快地将所学知识转化为实际的设计能力。

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写的比较细。

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