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作者簡介
目次
商品簡介
《數字集成電路:電路、系統與設計(第2版)》是美國加州大學伯克利分校經典教材。《數字集成電路:電路、系統與設計(第2版)》分三部分：基本單元、電路設計和系統設計。在對MOS器件和連線的特性做了簡要介紹之后，深入分析了反相器，并逐步將這些知識延伸到組合邏輯電路、時序邏輯電路、控制器、運算電路及存儲器這些復雜數字電路與系統的設計中。《數字集成電路:電路、系統與設計(第2版)》以0.25微米CMOS工藝的實際電路為例，討論了深亞微米器件效應、電路最優化、互連線建模和優化、信號完整性、時序分析、時鐘分配、高性能和低功耗設計、設計驗證、芯片測試和可測性設計等主題，著重探討了深亞微米數字集成電路設計面臨的挑戰和啟示。
《數字集成電路:電路、系統與設計(第2版)》可作為高等院校電子科學與技術、電子與信息工程、計算機科學與技術等專業高年級本科生和研究生有關數字集成電路設計方面課程的教科書，也可作為從事這一領域的工程技術人員的參考書。
《數字集成電路:電路、系統與設計(第2版)》可作為高等院校電子科學與技術、電子與信息工程、計算機科學與技術等專業高年級本科生和研究生有關數字集成電路設計方面課程的教科書，也可作為從事這一領域的工程技術人員的參考書。
作者簡介
作者：（美國）拉貝艾（Jan M.Rabaey） （美國）Anantha Chandrakasan （美國）Borivoje Nikolie 譯者：周潤德 等
目次
第一部分 基本單元
第1章 引論 2
1.1 歷史回顧 2
1.2 數字集成電路設計中的問題 4
1.3 數字設計的質量評價 11
1.4 小結 22
1.5 進一步探討 22
第2章 製造工藝 26
2.1 引言 26
2.2 CMOS集成電路的製造 26
2.3 設計規則——設計者和工藝工程師之間的橋樑 34
2.4 集成電路封裝 37
2.5 綜述：工藝技術的發展趨勢 44
2.6 小結 47
2.7 進一步探討 47
設計方法插入說明A——IC版圖 48
第3章 器件 52
3.1 引言 52
3.2 二極管 52
3.3 MOS（FET）晶體管 62
3.4 關於工藝偏差 87
3.5 綜述：工藝尺寸縮小 88
3.6 小結 93
3.7 進一步探討 93
設計方法插入說明B——電路模擬 95
第4章 導線 98
4.1 引言 98
4.2 簡介 98
4.3 互連參數——電容、電阻和電感 100
4.4 導線模型 109
4.5 導線的SPICE模型 124
4.6 小結 127
4.7 進一步探討 127
第二部分 電路設計
第5章 CMOS反相器 130
5.1 引言 130
5.2 靜態CMOS反相器——直觀綜述 130
5.3 CMOS反相器穩定性的評估——靜態特性 133
5.4 CMOS反相器的性能——動態特性 140
5.5 功耗、能量和能量延時 155
5.6 綜述：工藝尺寸縮小及其對反相器衡量指標的影響 167
5.7 小結 169
5.8 進一步探討 170
第6章 CMOS組合邏輯門的設計 171
6.1 引言 171
6.2 靜態CMOS設計 171
6.3 動態CMOS設計 207
6.4 設計綜述 221
6.5 小結 224
6.6 進一步探討 224
設計方法插入說明C——如何模擬復雜的邏輯電路 226
設計方法插入說明D——復合門的版圖技術 233
第7章 時序邏輯電路設計 237
7.1 引言 237
7.2 靜態鎖存器和寄存器 240
7.3 動態鎖存器和寄存器 250
7.4 其他寄存器類型* 258
7.5 流水線：優化時序電路的一種方法 262
7.6 非雙穩時序電路 266
7.7 綜述：時鐘策略的選擇 271
7.8 小結 272
7.9 進一步探討 272
第三部分 系統設計
第8章 數字IC的實現策略 276
8.1 引言 276
8.2 從定制到半定制以及結構化陣列的設計方法 279
8.3 定制電路設計 280
8.4 以單元為基礎的設計方法 281
8.5 以陣列為基礎的實現方法 291
8.6 綜述：未來的實現平臺 308
8.7 小結 310
8.8 進一步探討 311
設計方法插入說明E——邏輯單元和時序單元的特性描述 313
設計方法插入說明F——設計綜合 319
第9章 互連問題 325
9.1 引言 325
9.2 電容寄生效應 325
9.3 電阻寄生效應 336
9.4 電感寄生效應* 342
9.5 高級互連技術 350
9.6 綜述：片上網絡 356
9.7 小結 357
9.8 進一步探討 357
第10章 數字電路中的時序問題 359
10.1 引言 359
10.2 數字系統的時序分類 359
10.3 同步設計——一個深入的考察 361
10.4 自定時電路設計* 380
10.5 同步器和判斷器* 392
10.6 采用鎖相環進行時鐘綜合和同步* 396
10.7 綜述：未來方向和展望 401
10.8 小結 404
10.9 進一步探討 404
設計方法插入說明G——設計驗證 406
第11章 設計運算功能塊 410
11.1 引言 410
11.2 數字處理器結構中的數據通路 410
11.3 加法器 411
11.4 乘法器 431
11.5 移位器 438
11.6 其他運算器 440
11.7 數據通路結構中對功耗和速度的綜合考慮* 442
11.8 綜述：設計中的綜合考慮 456
11.9 小結 457
11.10 進一步探討 458
第12章 存儲器和陣列結構設計 460
12.1 引言 460
12.2 存儲器內核 467
12.3 存儲器外圍電路* 496
12.4 存儲器的可靠性及成品率* 512
12.5 存儲器中的功耗* 518
12.6 存儲器設計的實例研究 523
12.7 綜述：半導體存儲器的發展趨勢與進展 529
12.8 小結 530
12.9 進一步探討 531
設計方法插入說明H——製造電路的驗證和測試 533
思考題答案 547
第1章 引論 2
1.1 歷史回顧 2
1.2 數字集成電路設計中的問題 4
1.3 數字設計的質量評價 11
1.4 小結 22
1.5 進一步探討 22
第2章 製造工藝 26
2.1 引言 26
2.2 CMOS集成電路的製造 26
2.3 設計規則——設計者和工藝工程師之間的橋樑 34
2.4 集成電路封裝 37
2.5 綜述：工藝技術的發展趨勢 44
2.6 小結 47
2.7 進一步探討 47
設計方法插入說明A——IC版圖 48
第3章 器件 52
3.1 引言 52
3.2 二極管 52
3.3 MOS（FET）晶體管 62
3.4 關於工藝偏差 87
3.5 綜述：工藝尺寸縮小 88
3.6 小結 93
3.7 進一步探討 93
設計方法插入說明B——電路模擬 95
第4章 導線 98
4.1 引言 98
4.2 簡介 98
4.3 互連參數——電容、電阻和電感 100
4.4 導線模型 109
4.5 導線的SPICE模型 124
4.6 小結 127
4.7 進一步探討 127
第二部分 電路設計
第5章 CMOS反相器 130
5.1 引言 130
5.2 靜態CMOS反相器——直觀綜述 130
5.3 CMOS反相器穩定性的評估——靜態特性 133
5.4 CMOS反相器的性能——動態特性 140
5.5 功耗、能量和能量延時 155
5.6 綜述：工藝尺寸縮小及其對反相器衡量指標的影響 167
5.7 小結 169
5.8 進一步探討 170
第6章 CMOS組合邏輯門的設計 171
6.1 引言 171
6.2 靜態CMOS設計 171
6.3 動態CMOS設計 207
6.4 設計綜述 221
6.5 小結 224
6.6 進一步探討 224
設計方法插入說明C——如何模擬復雜的邏輯電路 226
設計方法插入說明D——復合門的版圖技術 233
第7章 時序邏輯電路設計 237
7.1 引言 237
7.2 靜態鎖存器和寄存器 240
7.3 動態鎖存器和寄存器 250
7.4 其他寄存器類型* 258
7.5 流水線：優化時序電路的一種方法 262
7.6 非雙穩時序電路 266
7.7 綜述：時鐘策略的選擇 271
7.8 小結 272
7.9 進一步探討 272
第三部分 系統設計
第8章 數字IC的實現策略 276
8.1 引言 276
8.2 從定制到半定制以及結構化陣列的設計方法 279
8.3 定制電路設計 280
8.4 以單元為基礎的設計方法 281
8.5 以陣列為基礎的實現方法 291
8.6 綜述：未來的實現平臺 308
8.7 小結 310
8.8 進一步探討 311
設計方法插入說明E——邏輯單元和時序單元的特性描述 313
設計方法插入說明F——設計綜合 319
第9章 互連問題 325
9.1 引言 325
9.2 電容寄生效應 325
9.3 電阻寄生效應 336
9.4 電感寄生效應* 342
9.5 高級互連技術 350
9.6 綜述：片上網絡 356
9.7 小結 357
9.8 進一步探討 357
第10章 數字電路中的時序問題 359
10.1 引言 359
10.2 數字系統的時序分類 359
10.3 同步設計——一個深入的考察 361
10.4 自定時電路設計* 380
10.5 同步器和判斷器* 392
10.6 采用鎖相環進行時鐘綜合和同步* 396
10.7 綜述：未來方向和展望 401
10.8 小結 404
10.9 進一步探討 404
設計方法插入說明G——設計驗證 406
第11章 設計運算功能塊 410
11.1 引言 410
11.2 數字處理器結構中的數據通路 410
11.3 加法器 411
11.4 乘法器 431
11.5 移位器 438
11.6 其他運算器 440
11.7 數據通路結構中對功耗和速度的綜合考慮* 442
11.8 綜述：設計中的綜合考慮 456
11.9 小結 457
11.10 進一步探討 458
第12章 存儲器和陣列結構設計 460
12.1 引言 460
12.2 存儲器內核 467
12.3 存儲器外圍電路* 496
12.4 存儲器的可靠性及成品率* 512
12.5 存儲器中的功耗* 518
12.6 存儲器設計的實例研究 523
12.7 綜述：半導體存儲器的發展趨勢與進展 529
12.8 小結 530
12.9 進一步探討 531
設計方法插入說明H——製造電路的驗證和測試 533
思考題答案 547
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