专用集成电路设计方法

出版者:北京邮电大学出版社

作者:刘丽华

页数:230

出版时间:2000-7

价格:23.0

装帧:平装

isbn号码:9787563504084

具体描述

本书主要介绍专用集成电路的设计方法。全书共分六章，分别阐述了ASIC设计的基础；ASIC的高层设计语言（VHDL）；数字逻辑系统的仿真工具；专用集成电路的设计实现以及ASIC的故障分析与测试。本书可作为电子类、通信类和计算机类本科生和研究生的教学用书，也可供从事电路与系统设计的科技人员阅读和参政。

目录信息

第1章 专用集成电路设计简介
第2章 ASIC的库单元电路设计
第3章 ASIC高层设计语言
第4章 逻辑仿真与时序分析
第5章 专用集成电路的设计实现
第6章 故障分析与测试
附录：设计举例
参考文献
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用户评价

我是一名在高校从事教育工作的教师，我的研究方向是数字信号处理，但近年来，我发现学生们对硬件实现的需求越来越迫切，特别是对ASIC设计的兴趣。这本书的出现，为我提供了一个绝佳的教学参考资料。我最欣赏的是这本书的系统性和深度。它并没有简单地罗列ASIC设计的各个环节，而是从宏观的系统设计出发，逐步深入到具体的逻辑综合、物理实现以及验证等细节。书中对逻辑综合的讲解，清晰地阐述了如何将高层次的语言描述转化为具体的逻辑门电路，并且详细介绍了各种优化技术，例如面积优化、时序优化和功耗优化等。这对于教授学生如何设计出高效的数字电路至关重要。物理实现部分更是让我印象深刻，书中对版图设计、布局布线、时钟树综合（CTS）以及静态时序分析（STA）的详尽描述，让我能够将抽象的逻辑概念与实际的物理结构联系起来。特别是书中关于时序收敛的讲解，让我明白在高速数字电路设计中，时序分析和优化是多么关键。我从书中还了解到，ASIC设计是一个高度工程化的过程，其中包含了大量的权衡和妥协。书中对功耗、面积和性能之间关系的分析，以及各种降低功耗和面积的策略，都为我提供了丰富的教学素材。此外，书中对验证的重视也让我深受启发。详细介绍的各种验证方法，包括功能验证、形式验证、性能验证和物理验证等，都让我认识到，一个成功的ASIC设计离不开严格而全面的验证。这本书的结构清晰，语言严谨，同时又充满了实践指导意义，非常适合作为高等院校相关专业课程的教材或参考书。它能够帮助学生建立起对ASIC设计的全面认识，并为他们未来的学术研究和职业发展打下坚实的基础。

作为一名资深的模拟IC设计工程师，我一直认为ASIC的数字部分的设计流程和技术细节与我的专业领域有所不同，但其底层原理和对整体芯片性能的影响依然息息相关。这本书的出现，让我有机会从一个全新的角度审视ASIC设计。我特别欣赏书中对ASIC设计流程的宏观把握和细节的深入挖掘。作者从系统级设计开始，层层剥茧，直至最终的流片和测试，勾勒出了一幅完整的ASIC设计图景。在逻辑综合的部分，书中详细介绍了各种综合策略和优化技术，例如如何通过调整综合约束来控制面积、时序和功耗，以及如何处理异步逻辑和组合逻辑的优化。这让我意识到，即使是数字逻辑的转化，也充满了大量的工程智慧和权衡。物理实现部分更是让我大开眼界。书中对标准单元库的构成、时钟树综合（CTS）的原理和实现、以及如何进行静态时序分析（STA）以确保芯片在目标频率下正常工作的讲解，都非常详尽。特别是关于CTS的部分，作者深入分析了时钟偏移（skew）和占空比失真（duty cycle distortion）等问题，以及如何通过各种技术手段来最小化这些影响。这对于任何追求高性能的数字设计都是至关重要的。书中对功耗和可靠性设计的重视也引起了我的共鸣。尽管我的专业是模拟IC，但功耗和可靠性也是我们设计的关键考量因素。书中关于动态功耗和静态功耗的分析，以及降低功耗的各种策略，例如时钟门控、电源门控等，都为我提供了新的思考方向。此外，作者对验证的重视也让我印象深刻。书中详细介绍了各种验证方法，包括功能验证、形式验证、时序验证和物理验证等，这让我认识到，一个成功的ASIC设计离不开严格而全面的验证。总而言之，这本书不仅为我提供了ASIC数字设计方面的知识，更重要的是，它让我看到了不同IC设计领域之间的联系和协同。这本书的严谨性和深度，足以让有经验的工程师也受益匪浅。

我是一名对芯片制造过程充满好奇的大学生，一直以来都对集成电路的奇妙世界充满了向往。这本书的出版，对于我这样希望深入了解ASIC设计的人来说，无疑是一份珍贵的礼物。我最喜欢的部分是书中对ASIC设计各个环节的详细介绍，仿佛带我走进了一个真实的芯片设计实验室。从一开始的需求分析和系统架构设计，到后来的逻辑综合、布局布线，再到最后的物理验证和流片，每一个步骤都描绘得栩栩如生。作者在讲解逻辑综合时，并没有仅仅停留在概念层面，而是通过大量的图示和代码示例，展示了如何将高级描述语言（HDL）转化为具体的逻辑门和触发器，并且深入解释了如何进行优化以满足性能、功耗和面积的要求。这让我明白了“综合”这个过程远比我之前想象的要复杂和精妙。物理实现部分则是我学习的重点，书中详细阐述了版图设计、时钟树综合、功耗网格以及各种物理验证的流程，让我对如何将抽象的逻辑图形化，并最终转化为可以在晶圆上制造的版图有了更清晰的认识。我对书中关于信号完整性分析和时序分析的章节尤为着迷，理解了在如此微小的空间内，信号的传播延迟、串扰以及电磁干扰是如何影响芯片的正常工作的，以及设计者如何通过精巧的布局布线来规避这些问题。这本书也让我认识到，ASIC设计不仅仅是逻辑的堆砌，更是一门艺术，它需要在复杂的技术约束下，追求极致的性能和效率。书中关于设计流程中的各个阶段如何相互影响，以及如何进行迭代优化，都给我留下了深刻的印象。例如，在物理实现阶段发现的时序问题，可能会导致需要回到逻辑综合阶段重新进行优化，这种反馈环路的设计思维，在其他很多工程领域都非常重要。这本书的语言风格也很容易理解，即使是一些非常专业的技术术语，作者也能够用通俗易懂的解释来阐述，这对于我这样刚开始接触这个领域的学生来说，大大降低了学习的门槛。总而言之，这本书为我提供了一个全面而深入的ASIC设计视角，让我对未来的学习和职业道路有了更明确的方向。

作为一名热爱钻研的电子爱好者，我对芯片背后的世界总是充满好奇。这本书就像一本打开了新世界大门的钥匙，让我得以窥见ASIC设计那精密而复杂的工艺流程。我最喜欢的部分是书中对ASIC设计各个阶段的深入讲解，它不仅仅是文字的描述，更像是一幅幅生动的图景，在我脑海中徐徐展开。从最初的概念构思，到严谨的规格定义，再到复杂的逻辑设计，每一个环节都让我看到了设计者们付出的心血。书中对逻辑综合的解释尤其让我着迷，它将抽象的硬件描述语言（HDL）转化为实际的逻辑门和触发器，并且通过各种优化手段来提升性能、降低功耗。我仿佛能看到无数的逻辑门在芯片内部有条不紊地工作。物理实现部分更是让我惊叹于ASIC设计的精细程度。从版图的绘制，到精密的布线，再到时钟网络的构建，每一步都充满了挑战。书中对时序分析和信号完整性的讲解，让我明白了在如此微小的空间内，信号的传播和交互是多么微妙，以及如何通过精妙的设计来保证芯片的稳定运行。让我印象深刻的是，书中并没有回避ASIC设计中的难点和挑战，而是坦诚地讨论了功耗、面积、可靠性等问题，并提供了有效的解决方案。这些内容让我看到了ASIC设计并非一蹴而就，而是需要不断地权衡和优化。我尤其喜欢书中对验证的详细介绍，它让我明白，一个成功的芯片不仅仅是设计出来，更是经过了严格的测试和验证。这本书的语言风格浅显易懂，即使是一些专业术语，作者也能用通俗的例子来解释，让我这个非专业人士也能乐在其中。总而言之，这本书为我打开了ASIC设计的大门，让我对芯片的世界有了更深刻的认识，也激起了我进一步学习和探索的兴趣。

作为一名在FPGA领域摸爬滚打多年的工程师，我一直觉得ASIC设计是一片充满神秘色彩的领域，尽管两者在逻辑实现上有共通之处，但其背后的工艺、流程以及对性能、功耗、面积的极致追求，都与FPGA有着本质的区别。这本书的到来，就像一道探照灯，照亮了我此前模糊的认知。我特别欣赏书中对ASIC设计流程的系统性梳理，从前期的高层次设计，到中期的综合与布局布线，再到后期的验证与可制造性分析，每一个环节都剥茧抽丝，条理清晰。作者在讲解逻辑综合时，不仅仅停留在工具的使用层面，更是深入剖析了综合引擎背后的算法原理，比如状态机的优化、寄存器复制、时钟门控的策略等，这些都是在FPGA设计中很少被如此深入探讨的。这让我意识到，ASIC设计中对资源利用的精细化控制，以及对性能的极致挖掘，是其超越FPGA的关键所在。而物理实现部分，则更是让我惊叹于ASIC设计的复杂性。书中对标准单元库、时钟树综合、功耗网格、信号完整性分析的详尽阐述，让我深刻理解了从逻辑门到最终版图的物理映射过程是多么充满挑战。特别是关于时序收敛的部分，书中讲解了各种静态时序分析（STA）的技巧，以及如何通过调整时钟周期、优化路径、插入缓冲器等手段来满足严格的时序要求。这对于追求纳秒级甚至皮秒级时序的ASIC设计来说，是至关重要的。另外，书中对功耗和可靠性设计的重视也让我印象深刻。在FPGA设计中，我们更多地关注功能实现，而ASIC设计则必须在性能、功耗、面积之间寻求最优平衡。书中关于动态功耗和静态功耗的分析，以及降低功耗的各种策略，都为我提供了宝贵的思路。对于我这样一个已经有一定工程背景的读者来说，这本书的价值在于它提供了深入的原理性讲解，让我能够理解“为什么”这样做，而不仅仅是“如何”做。它填补了我知识体系中的一些空白，也为我未来可能接触ASIC项目提供了坚实的理论基础和实践指导。读完这本书，我不再觉得ASIC设计遥不可及，而是充满了信心，准备好迎接新的挑战。

我是一名正在努力转型到硬件设计领域的软件工程师。我发现，尽管软件的抽象程度很高，但最终的性能往往受限于底层硬件的效率。因此，我迫切地想了解ASIC设计，以便更好地理解硬件的限制和优化空间。这本书为我提供了极其宝贵的洞察。它以一种非常结构化的方式，将ASIC设计的复杂流程分解成一个个易于理解的模块。从高层次的架构设计，到中层的逻辑综合，再到底层的物理实现，每一个阶段都讲解得非常到位。我特别欣赏书中对逻辑综合的讲解，它让我明白了如何通过硬件描述语言（HDL）来表达设计意图，以及综合工具是如何将这些意图转化为高效的电路。这对我理解软件指令如何映射到硬件操作非常有帮助。物理实现部分则让我看到了硬件设计的物理限制，比如时序、功耗和面积。书中关于时钟树综合（CTS）和静态时序分析（STA）的详细阐述，让我理解了高速数字电路设计中时序收敛的难度和重要性。我以前总觉得这些是“黑盒子”，但现在我能理解其中的基本原理了。让我印象深刻的是，书中对于设计流程中各个阶段的相互影响的强调。例如，物理实现阶段发现的时序问题，可能会迫使回到逻辑综合阶段进行修改。这种迭代和反馈的设计思维，对我从软件领域转型的工程师来说，是非常有价值的。此外，书中对功耗和可靠性设计的关注，也让我意识到了硬件设计不仅仅是追求速度，更需要考虑整体的效率和稳定性。这本书的语言风格清晰，例证丰富，即使我之前对ASIC设计了解不多，也能循序渐进地掌握其中的关键概念。总而言之，这本书为我提供了一个全面而深入的ASIC设计视角，帮助我跨越了从软件到硬件的知识鸿沟，为我未来的硬件设计学习和实践奠定了坚实的基础。

我是一名热爱钻研的硬件发烧友，对于任何能够提升电子设备性能的创新技术都充满着极大的热情。这次有幸拜读了这本书，我感到受益匪浅，它为我打开了一扇通往ASIC设计世界的大门。我最喜欢的部分是书中对ASIC设计流程的系统性梳理，它从高层次的系统设计出发，层层深入，直至最后的流片和验证，每一个环节都描绘得清晰而详尽。书中对逻辑综合的讲解尤其让我着迷，它让我明白了如何将抽象的硬件描述语言（HDL）转化为具体的逻辑电路，并且通过各种优化技术来提升性能、降低功耗。我仿佛看到了无数的逻辑门在芯片内部有条不紊地运作，协同完成复杂的任务。物理实现部分更是让我惊叹于ASIC设计的精细度，从版图的绘制到精密的布线，再到时钟网络的构建，每一步都充满了挑战。书中对时序分析和信号完整性的讲解，让我深刻理解了在微观世界里，信号的传播和交互是多么微妙，以及如何通过精巧的设计来保证芯片的稳定运行。让我印象深刻的是，书中并没有回避ASIC设计中的难点和挑战，而是坦诚地讨论了功耗、面积、可靠性等问题，并提供了有效的解决方案。这让我看到了ASIC设计并非一蹴而就，而是需要不断地权衡和优化。我尤其喜欢书中对验证的详细介绍，它让我明白，一个成功的芯片不仅仅是设计出来，更是经过了严格的测试和验证。这本书的语言风格通俗易懂，即使是一些专业术语，作者也能用生动的例子来解释，让我这个业余爱好者也能乐在其中，并且能够从中获得深刻的启发。总而言之，这本书为我提供了一个全面而深入的ASIC设计视角，让我对芯片的设计制造过程有了更深刻的认识，也激发了我进一步学习和探索这个领域的浓厚兴趣。

作为一名对半导体器件和工艺充满好奇的材料科学背景的研究生，我一直对微电子的制造和设计过程感到着迷。这本书以其对ASIC设计方法的深入剖析，成功地满足了我对这方面的求知欲。我尤其欣赏书中对设计流程的逻辑性描述，从抽象的系统需求到具体的物理版图，每一步都衔接得如此自然。书中在介绍逻辑综合的部分，详细讲解了如何将高级别的行为描述转化为门级的电路网表，并且深入探讨了各种优化技术，例如如何通过算法来降低逻辑深度、减少寄存器数量，以及如何处理时钟同步和异步逻辑。这让我明白了“综合”不仅仅是工具的简单操作，而是包含了丰富的算法和策略。物理实现部分更是让我大开眼界，书中详细阐述了版图设计、布线策略、时钟树综合（CTS）以及各种物理验证的重要性。我特别对书中关于时钟树和信号完整性的讲解印象深刻，它让我理解了在微米甚至纳米级别的尺度上，信号的传播延迟、串扰以及信号衰减是多么关键的因素，以及设计者如何通过精巧的布局布线和时钟管理来克服这些挑战。书中关于设计流程中各个环节相互制约和迭代优化的过程，也让我认识到了ASIC设计不是一个线性的过程，而是一个充满反馈和调整的动态过程。例如，在物理实现阶段发现的时序问题，可能需要回到逻辑综合阶段进行修改，这种跨阶段的协同设计思维，对于任何复杂的工程项目都至关重要。我从书中还了解到，ASIC设计不仅仅关注功能和性能，还必须考虑功耗、可靠性和可制造性。书中对这些方面的详细阐述，让我对ASIC设计的全面性有了更深的理解。虽然我的专业背景与ASIC设计有所不同，但这本书提供的深入分析和系统性讲解，为我理解半导体器件的实际应用和性能瓶颈提供了宝贵的视角。它让我明白，从材料到最终的芯片，每一个环节都凝聚着无数的智慧和努力。

我是一名嵌入式软件工程师，平时的工作更多地聚焦于算法实现和软件调试，对于底层的硬件设计，我的了解可以说是浅尝辄止。然而，随着项目需求的不断复杂化，我开始意识到理解硬件设计原理的重要性，尤其是ASIC。这本书的出现，恰逢其时，为我打开了一扇通往数字世界的大门。我最喜欢的是书中从需求出发，逐步转化为具体技术实现的讲解方式。它并没有直接跳入晦涩的技术细节，而是先从宏观的角度，阐述了ASIC设计的整体流程，包括项目立项、规格定义、架构设计等等。这让我明白，一个ASIC的设计，远不止是硬件工程师的工作，而是需要整个团队的协同合作。接着，书中对RTL设计和逻辑综合的讲解，用大量的例子展示了如何用硬件描述语言（HDL）来构建复杂的逻辑功能，以及如何通过综合工具将其转化为可制造的电路。这一点对我来说尤为重要，因为它让我能够更好地理解软件与硬件之间的接口，以及软件指令是如何映射到硬件操作的。书中对时序分析和验证的深入探讨，更是让我体会到了硬件设计的严谨性。我以前总觉得硬件设计是“一次性”的，错了就重来，但这本书让我明白，提前进行细致的时序分析和全面的验证，可以大大降低后期修改的成本和风险。特别是书中关于测试覆盖率和验证平台的构建，让我看到了软件验证的很多思想在硬件验证中也有异曲同工之妙。此外，书中对功耗和面积优化的讨论，也让我对硬件设计的另一维度有了更深的认识。作为嵌入式软件工程师，我常常需要考虑如何在有限的资源下实现最优的性能，而了解硬件设计中的功耗和面积约束，将有助于我写出更高效、更优化的软件。这本书的语言风格清晰明了，即使是对于没有太多硬件背景的我来说，也能够理解其中的大部分内容。总而言之，这本书为我提供了一个全面且易于理解的ASIC设计入门指南，让我能够更好地与硬件工程师沟通协作，也为我进一步深入了解硬件设计打下了坚实的基础。

这本书真是让我大开眼界，我是一名对硬件设计怀揣热情的初学者，一直以来都对那些能够将复杂功能集成到微小芯片中的技术充满好奇。在接触这本书之前，我对专用集成电路（ASIC）的了解仅限于一些概念性的描述，比如它比通用处理器更高效，但具体是如何实现的，以及其中涉及到的设计流程和技术细节，我都是一无所知。翻开这本书，我首先被它严谨的逻辑和层层递进的讲解所吸引。作者并没有一开始就抛出枯燥的技术术语，而是从最基础的数字逻辑和半导体物理原理讲起，为我构建了一个扎实的理论基础。接着，他详细介绍了ASIC设计的主要流程，从需求分析、规格定义，到逻辑综合、物理实现，再到验证和流片。我尤其喜欢作者在讲解每一个阶段时，都配以大量的图示和生动的案例。比如，在介绍逻辑综合时，书中通过一个实际的电路设计例子，一步步展示了如何将高层次的RTL代码转化为门级网表，并且解释了各种优化算法是如何工作的，这让我对“综合”这个过程有了直观的认识。物理实现部分则更加宏伟，从布局布线到时序分析，再到功耗和可靠性考量，每一个环节都充满了挑战和智慧。书中对版图设计和物理验证的深入剖析，让我看到了将抽象的逻辑转化为实际物理结构的艰辛与精妙。更让我印象深刻的是，作者并没有回避ASIC设计中的难点和挑战，而是坦诚地讨论了诸如功耗优化、信号完整性问题、制造工艺的限制等现实问题，并给出了相应的解决方案和设计技巧。例如，在功耗优化方面，书中详细讲解了时钟门控、低功耗态的实现等方法，让我明白如何在追求高性能的同时，也能兼顾能源效率。在我看来，这本书不仅仅是一本技术手册，更像是一位经验丰富的工程师在循循善诱地传授他的知识和经验，让我仿佛置身于一个真实的ASIC设计项目中，亲身感受着从概念到成品的整个过程。阅读过程中，我常常会停下来，反复揣摩书中的图表和公式，并尝试将书中的知识与我之前接触过的其他电子工程概念联系起来，这种融会贯通的感觉让我受益匪浅。这本书的深度和广度都让我感到震撼，它为我打开了一扇通往ASIC设计世界的大门，也点燃了我深入探索这个领域的决心。