书籍详情

数字集成电路:设计透视 英文版

数字集成电路:设计透视 英文版

作者:(美)[J.M.拉贝]Jan M.Rabaey著

出版社:清华大学出版社

出版时间:2001-12-01

ISBN:9787302030607

定价:¥36.00

购买这本书可以去
内容简介
  内容简介市面上虽然已有许多关于数字集成电路设计的书籍,但绝大部分都是孤立地讨论“数字系统”、或“数字电路单元”、或“设计方法”。而本书则将系统、电路和设计方法这三者有机地结合起来,深入地讨论了CMOS、双极型和砷化镓(GaAS)数字集成电路。本书在详细介绍集成电路的器件模型和墓本单元电路的基础上,系统地介绍了数字集成电路系统设计中的四类关键技术:运算单元设计、时序组织与规划、存储单元、互连线与寄生效应,是一本内容丰富,且特别适合于深亚微米数字集成电路设计的优秀教材。
作者简介
暂缺《数字集成电路:设计透视 英文版》作者简介
目录
Chapter 1: Introduction                  
 l.1 A Historical Perspective                  
 1.2 Issues in Digital Integrated Circuit Design                  
 l.3 To Pr()be Further                  
 1.4 Exercises                  
 PART l: A CIRCUIT PERSPECTIVE                  
 Chapter 2: The Devices                  
 2.l Introduction                  
 2.2 The Diode                  
 2.2.1 A First Glance at the Device                  
 2.2.2 Static Behavior                  
 2.2.3 Dynamic. or Transient, Behavior                  
 2.2.4 The Actual Diode-Secondary Effects                  
 2.2.5 The SPICE Diode Model                  
 2.3 The MOS(FET) Transistor                  
 2.3.l A First G1ance at the Device                  
 2.3.2 Static Behavior                  
 2.3.3 Dylla111ic Behavior                  
 2.3.4 The Actual MOS Transistor-Secondary Effects                  
 2.3.5 SPICE Models f()r the MOS Transistor                  
 2.4 The Bipolar Transistor                  
 2.4.l A First Glance at the Device                  
 2.4.2 Static Behavior                  
 2.4.3 Dynamic Behavior                  
 2.4.4 The Actual Bipolar Transistor--Secondary Effects                  
 2.4.5 SPICE Models for the Bipolar Transistor                  
 2.5 A Word on Process Variations                  
 2.6 Perspective f Future Device Deve1opments                  
                   
                   
 2.7 Summary                  
 2.8 TO Probe Further                  
 2.9 Exercises and Design Problems                  
 Appendix A: Layout Design Rules                  
 Appendix B: Small-Signal Models                  
 Chapter 3: The Inverter                  
 3.1 Introduction                  
 3.2 Definitions and Properties                  
 3.2.1 Area and Complexity                  
 3.2.2 Functionality and Robustness: The Static Behavior                  
 3.2.3 Performance: The Dynamic Behavior                  
 3.2.4 Power and Energy Consumption                  
 3.3 The Static CMOS Inverter                  
 3.3.l A First Glance                  
 3.3.2 Eva1uating the Robustness of the CMOS Inverter: The Static Behavior                  
 3.3.3 Performance of CMOS Inverter The Dynamic Behavior                  
 3.3,4 Power Consumption and Power-De1ay Product                  
 3.3.5 A Look into the Future: Effects of Technology Scaling                  
 3.4 The Bipolar ECL Inverter                  
 3.4.1 Issues in Bipolar Digital Design f A Case Study                  
 3.4.2 The Emitter-Coupled Logic (ECL) Gate at a Glance                  
 3.4.3 Robustness and Noise Immunity f The Steady-State Characteristics                  
 3.4.4 ECL Switching Speed : The Transient Behavior                  
 3.4.5 Power Consumption                  
 3.4.6 Looking Ahead: Scaling the Technology                  
 3.5 Perspective: Area, Performance, and Dissipation                  
 3.6 Summary                  
 3.7 TO Probe Further                  
 3.8 Exercises and Design Problems                  
 Chapter 4: Designing Combinational Logic Cates in CMOS                  
 4.l Introduction                  
 4.2 Static CMOS Design                  
 4.2.1 Complementary CMOS                  
 4.2.2 Ratioed Logic                  
 4.2.3 Pass--Transistor Logic                  
 4.3 Dynamic CMOS Design                  
 4.3. l Dynamic Logic f Basic Principles                  
 4.3.2 Performance of Dynamic Logic                  
 4.3.3 Noise Considerations in Dynamic Design                  
 4.3.4 Cascading Dynamic Gates                  
 4.4 Power Consumption in CMOS Gates                  
 4.4.l Switching Activity of a Logic Gate                  
 4.4.2 Glitching in Static CMOS Circuits                  
 4.4.3 Short-Circuit Currents in Static CMOS Circuits                  
 4.4 4 Ana1yzing Power Consumption Using SPICE                  
 4.4.5 Low-Power CMOS Design                  
 4.5 Perspective: How to Choose a Logic Style                  
 4.6 Summary                  
 4.7 TO Probe Further                  
 4.8 Exercises and Design Problems                  
 Appendix C: Layout Techniques for Complex Cates                  
 Chapter S: V6ry High Performance Digital Circuits                  
 5.1 Introduction                  
 5.2 Bipolar Gate Design                  
 5.2.l Logic Design in ECL                  
 5.2.2 Differential ECL                  
 5.2.3 Current Mode Logic                  
 5.2.4 ECL with Active Pull-Downs                  
 5.2.5 Alternative Bipolar Logic Styles                  
 5.3 The BiCMOS Approacl1                  
 5.3.l The BiCMOS Gate at a Glance                  
 5.3.2 The Static Behavior and Robustness Issues                  
 5.3.3 Performance of the BiCMOS Inverter                  
 5.3.4 Power Consumption                  
 5.3.5 Techno1ogy Scaling                  
 5.3.6 Designing BiCMOS Digital Gates                  
 5.4 Digital Gallium Arsenide Design *                  
 5.4.l GaAs Devices and Their Properties                  
 5.4.2 GaAs Digital Circuit Design                  
 5.5 Low--Temperature Digital Circuits *                  
 5.5.l Low-Temperature Silicon Digital Circuits                  
 5.5.2 Superconducting Logic Circuits                  
 5.6 Perspective When to Use High--Performance Technologies                  
 5.7 Summary                  
 5.8 To Probe Further                  
 5.9 Exercises and Design Problems                  
 Appendix D: The Schottky-Barrier Diode                  
 Chapter 6: Designing Sequential Logic Circuits                  
 6.l Introduction                  
 6.2 Static Sequential Circuits                  
 6.2.l Bistability                  
 6.2.2 Flip-Flop Classification                  
 6.2.3 Master-Slave and Edge-Triggered FFs                  
 6.2.4 CMOS Static Flip--Flops                  
 6.2.5 Bipolar Static Flip-Flops                  
 6.3 Dynamic Sequential Circuits                  
 6.3.l The Pseudostatic Latch                  
 6.3.2 The Dynamic Two-Phase Flip--Flop                  
 6.3.3 The C2MOS Latch                  
                   
                   
 6.3.4 NORA-CMOS-A Logic Sty1e for Pipelined Structures                  
 6.3.5 True Sing1e-Phase Clocked Logic (TSPCL)                  
 6.4 Non-Bistable Sequential Circuits                  
 6 4.1 The Schmit1 Trigger                  
 6.4.2 Monostable Sequential Circuits                  
 6.4.3 Astable Circuits                  
 6.5 Perspective: Choosing a Clocking Strategy                  
 6.6 Summary                  
 6.7 To Probe Further                  
 6.8 Exercises and Design Problems                  
 PART Il: A SYSTEMS PERSPECTIVE                  
 Chapter 7: Designing Arithmetic Building Blocks                  
 7.l Introduction                  
 7.2 Datapaths in Digital Processor Architectures                  
 7.3 The Adder                  
 7.3.l The Binary Adder f Definitions                  
 7.3.2 The Ful1 Adder: Circuit Design Considerations                  
 7.3.3 The Binary Adder f Logic Design Considerations                  
 7.4 The Multiplier                  
 7.4.l The Multiplier' Definitions                  
 7.4.2 The Array Multiplier                  
 7.4.3 Other Multiplier Structures                  
 7.5 The Shifter                  
 7.5.l Barrel Shifter                  
 7.5.2 Logarithmic Shifter                  
 7.6 Other Arithmetic Operators                  
 7.7 Power Considerations in Datapath Structures                  
 7.7.l Reducing the Supply Voltage                  
 7.7.2 Reducing the Effective Capacitance                  
 7.8 Perspective f Design as a Trade-of T                  
 7.9 Summary                  
 7.l0 TO Probe Further                  
 7.ll Exercises and Design Problems                  
 Appendix E: From Datapath Schematics to Layout                  
 Chapter 8: Coping with Interconnect                  
 8.l Introduction                  
 8.2 Capacitive Parasitics                  
 8.2.l Modeling Interconnect Capacitance                  
 8.2.2 Capacitance and Reliabi1ityXross Talk                  
 8.2.3 Capacitance and Performance in CMOS                  
 8.2.4 Capacitance and Performance in Bipolar Design                  
 8.3 Resistive Parasitics                  
 8.3.1 Modeling and Scaling of Interconnect Resistance                  
 8.3.2 Resistance and Reliability-Ohmic Voltage Drop                  
 8.3.3 Electromigration                  
 8.3.4 Resistance and Per1orlTjance--RC Delay                  
 8.4 Inductive Parasitics                  
 8.4.1 Sources of Parasitic Inductances                  
 8.4.2 Inductance and Reliability -Voltage Drop                  
 8.4.3 Inductance and Performance--Transmission Line l                  
 8.5 Comments on Packaging Technology                  
 8.5.l Package Materials                  
 8.5.2 Interconnect Levels                  
 8.5.3 Thermal Considerations in Packaging                  
 8.6 Perspective f When to Consider Interconnect Parasitics                  
 8.7 Chapter Summary                  
 8.8 To Probe Further                  
 8.9 Exercises and Design Problems                  
 Chapter 9: Timing issues in Digital Circuits                  
 9.l Introduction                  
 9.2 Clock Skew and Sequential Circuit Performance                  
 9.2.l Single--Phase Edge-Triggered Clocking                  
 9.2.2 Two--Phase Master-Slave Clocking                  
 9.2.3 Other Clocking Styles                  
 9.2.4 How to Counter Clock Skew Problems                  
 9.2.5 Case Study--The Digital Alpha 2 I l64 Microprocessor                  
 9.3 Self-Timed Circuit Design*                  
 9.3.l Se1fTimed Concept                  
 9.3.2 Completion-Signal Generation                  
 9.3.3 Self Timed Signaling                  
 9.4 Synchronizers and Arbiters*                  
 9.4.1 Synchronizers--Concept and Implementation                  
 9.4.2 Arbiters                  
 9.5 Clock Generation and Synchronization*                  
 9.5.1 Clock Generators                  
 9.5.2 Synchronization at the System Level                  
 9.6 Perspective f Synchronous versus Asynchronous Design                  
 9.7 Summary                  
 9.8 To Probe Further                  
 9.9 Exercises and Design Problems                  
 Chapter 10: Designing Memory and Array Structures                  
 10.l Introduct1on                  
 I0.2 Semiconductor Memories--An Introduction                  
 10.2.1 Memory Classificat1on                  
 l0.2.2 Memory Architectures and Building Blocks                  
 10.3 The Memory Core                  
 l0.3.1 Read-Only Memories                  
 l0.3.2 Nonvolatile Read-Write Memories                  
 l0.3.3 Read--Write Memories (RAM)                  
                   
                   
 l0.4 Memory Peripheral Circuitry                  
 10.4. l The Address Decoders                  
 10.4.2 Sense Amplifiers                  
 l0.4.3 Drivers/Buffers                  
 l0.4.4 Timing and Control                  
 l0.5 Memory Reliability and Yield                  
 10.5.l Signal-To-Noise Ratio                  
 10.5.2 Memory yield                  
 l0.6 Case Studies in Memory Design                  
 l0.6.1 The Programmable Logic Array (PLA)                  
 l0.6.2 A 4 Mbit SRAM                  
 l0.7 Perspective: Semiconductor Memory Trends and Evolutions                  
 l0.8 Summary                  
 l0.9 To Probe Further                  
 l0.l0 Exercises and Design Problems                  
 Chapter 11: Design Methodologies                  
 ll.l Introduction                  
 ll.2 Design Analysis and Simulation                  
 ll.2.l Representing Digital Data as a Continuous Entity                  
 ll.2.2 Representing Data as a Discrete Entity                  
 ll.2.3 Using Higher-Level Data Models                  
 1l.3 Design Verification                  
 l1.3.l Electrical Verification                  
 ll.3.2 Timing Verification                  
 l1.3.3 Functional (or Formal) Verification                  
 ll.4 Implementation Approaches                  
 ll.4.l Custom Circuit Design                  
 ll.4.2 Cell-Based Design Methodology                  
 ll.4.3 Array--Based Implementation Approaches                  
 ll.5 Design Synthesis                  
 ll.5.l Circuit Synthesis                  
 ll.5.2 Logic Synthesis                  
 ll.5.3 Architecture Synthesis                  
 l1.6 Validation and Testing of Manufactured Circuits                  
 1l.6.l Test Procedure                  
 11.6.2 Design for Testability                  
 11.6.3 Test-Pattern Generation                  
 ll.7 Perspective and Summary                  
 ll.8 TO Probe Further                  
 ll.9 Exercises and Design Problems                  
 Problem Solutions                  
 Index                  

猜您喜欢

读书导航