集成电路设计实验教程/高等学校电子信息类“十二五”规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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赵武 编

图书标签:

• 集成电路设计
• 实验教程
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• 高等学校教材
• 十二五规划
• 模拟电路
• 数字电路
• EDA工具
• Verilog
• VHDL

出版社： 西安电子科技大学出版社

ISBN：9787560635460

版次：1

商品编码：11674000

包装：平装

丛书名： 高等学校电子信息类“十二五”规划教材

开本：16开

出版时间：2015-02-01

用纸：胶版纸

页数：224

字数：341000

正文语种：中文

内容简介

　　《集成电路设计实验教程/高等学校电子信息类“十二五”规划教材》全面介绍了模拟集成电路和数字集成电路设计中实用性很强的EDA软件的使用。
　　《集成电路设计实验教程/高等学校电子信息类“十二五”规划教材》分为上下两篇。上篇介绍模拟集成电路设计中电路图编辑与电路仿真、版图设计与验证（包括DRC、LVS、LPE和后仿真等）及其他高级仿真技术等。下篇介绍VLSI的设计流程以及逻辑仿真、逻辑综合、静态时序分析、版图综合、自动测试向量生成和形式验证等实用技术。书中所有实验皆给出了详细的实验步骤，便于读者自学与上机实践。《集成电路设计实验教程/高等学校电子信息类“十二五”规划教材》结构合理，内容实用精练。
　　《集成电路设计实验教程/高等学校电子信息类“十二五”规划教材》可作为高等院校微电子学、集成电路设计工程等专业本科生的集成电路设计实验教材，亦可供从事集成电路设计、生产和测试的科研人员参考。

内页插图

目录

上篇 模拟集成电路设计
第1章 模拟IC设计概述
1.1 模拟IC设计流程
1.2 Cadence模拟IC设计软件概述及模块功能介绍
1.3 Calibre版图验证工具简介
1.4 Cadence的help文档使用
第2章 运行Cadence与建立库
2.1 建立个人工作目录
2.2 启动Cadence之前的准备工作
2.3 启动Cadence
2.4 添加已有设计库
2.5 建立个人工作库
第3章 电路图输入——Composer
3.1 新建电路图
3.2 添加元件
3.3 放置端口
3.4 设置元件参数
3.5 检查并存储
3.6 打印输出
3.7 电路图输入常用快捷键
第4章 创建Symbol视图
4.1 创建电路图的Symbol
4.2 编辑Symbol
第5章 电路仿真-ADE
5.1 建立仿真电路
5.2 仿真环境设置
5.3 运行仿真及Calculator的使用
第6章 电路仿真实验示例
6.1 二极管特性仿真
6.2 BJT晶体管的I-V特性仿真
6.3 MOS晶体管I-V特性仿真
6.4 简单MOS差动放大器仿真
6.5 设计练习
第7章 版图设计-Assura Virtuoso
7.1 新建Layout
7.2 设置LSW可见层
7.3 绘制PMOS管
7.4 绘制NMOS管
7.5 信号线的连接
7.6 连接电源与地线
7.7 做衬底接触
7.8 放置Pin
7.9 版图输入常用快捷键
第8章 设计规则检查-Assura DRC
8.1 设置并运行DRC
8.2 查找DRC错误并修改
8.3 其他DRC功能
第9章 版图与原理图一致性检查- Assura LVS
9.1 设置并运行LVS
9.2 查找LVS错误并修改
第10章 寄生参数提取-Assura RCX
10.1 设置并运行RCX
10.2 查看RCX结果
第11章 层次化管理与后仿真
11.1 建立Configuration View与
运行Hierarchy管理器
11.2 前仿真
11.3 后仿真
第12章 模拟IC综合实验
12.1 两级运算放大器(OPA)设计
12.2 带隙基准仿真-应用工艺角仿真工具

下篇 数字集成电路设计
第13章 ASIC设计概述
13.1 ASIC设计流程
13.2 ASIC设计软件
13.3 脚本文件与Tcl语法
第14章 逻辑仿真-ModelSim
14.1 基本使用步骤
14.2 ModelSim的不同窗口及功能介绍
14.3 功能仿真与时序仿真
14.4 ModelSim的高级功能
14.5 练习
……

参考文献

前言/序言

《嵌入式系统原理与实践》 书籍简介 本书深入浅出地阐述了嵌入式系统的核心原理，并结合丰富的实践案例，旨在为读者构建一个全面、系统、深入的嵌入式系统认知框架。本书的编写遵循理论与实践相结合的原则，既关注嵌入式系统设计的理论基础，又强调在实际开发中的应用技巧，力求使读者在掌握基本概念的同时，能够独立完成小型嵌入式系统的设计与开发。 第一部分：嵌入式系统基础理论 本部分将带领读者走进嵌入式系统的世界，从宏观角度理解其概念、特点、发展历程以及在各个领域的广泛应用。 第一章 嵌入式系统概述： 详细介绍嵌入式系统的定义，区分其与通用计算机系统的差异，例如其专用性、实时性、功耗优化、资源受限等关键特征。我们将探讨嵌入式系统的典型构成，包括嵌入式处理器、存储器、输入/输出接口、软件等，并概述嵌入式系统在消费电子、工业控制、汽车电子、医疗设备、航空航航天等领域的应用场景，展现嵌入式技术强大的生命力与无限的潜能。 第二章 嵌入式微处理器与微控制器： 深入剖析嵌入式系统中扮演“大脑”角色的处理器。本章将重点介绍嵌入式微处理器的基本结构和工作原理，包括指令集架构（ISA）、流水线技术、缓存机制等。在此基础上，我们将重点讲解ARM、MIPS、RISC-V等主流嵌入式处理器架构的特点与优势。同时，本书还将详细介绍微控制器（MCU）的概念，分析其与微处理器的异同，重点阐述片上系统（SoC）的设计理念，以及各类嵌入式处理器在性能、功耗、成本等方面的权衡考量。读者将能根据具体应用需求，选择合适的处理器平台。 第三章 嵌入式存储器系统： 详细讲解嵌入式系统中各类存储器的作用、原理与选型。本章将区分ROM、RAM（DRAM, SRAM）、Flash Memory（NOR Flash, NAND Flash）等不同存储器类型的特性，阐述它们在嵌入式系统中的应用场景。我们将深入探讨存储器接口技术，包括总线协议、地址译码、数据传输方式等。此外，对于存储器管理单元（MMU）和内存保护单元（MPU）等高级概念，也将进行详细的介绍，帮助读者理解如何高效、安全地管理嵌入式系统的存储资源。 第四章 嵌入式输入/输出（I/O）接口与通信： 介绍嵌入式系统如何与外部世界进行交互。本章将详细讲解常见的I/O接口类型，如GPIO（通用输入/输出）、UART（通用异步收发传输器）、SPI（串行外设接口）、I2C（集成电路互联总线）、USB（通用串行总线）、Ethernet（以太网）等。对于每种接口，我们将深入分析其工作原理、通信协议、硬件实现方式以及在实际应用中的典型案例。此外，无线通信接口，如Wi-Fi、Bluetooth、Zigbee等，也将予以介绍，为构建更复杂的嵌入式网络系统奠定基础。 第五章 嵌入式实时操作系统（RTOS）： 深入探讨嵌入式系统软件的核心——实时操作系统。本章将详细讲解RTOS的基本概念，包括任务管理、进程间通信（IPC）、中断处理、内存管理、设备驱动程序等。我们将重点介绍经典的RTOS内核，如FreeRTOS、RT-Thread、ucos-II/III等，分析它们的特点、API接口、调度算法以及在不同应用场景下的适用性。此外，我们将探讨RTOS在实现系统实时性、可靠性、多任务并发处理等方面的关键作用。 第二部分：嵌入式系统硬件设计与开发 本部分将带领读者从硬件层面动手实践，掌握嵌入式系统的硬件设计流程与关键技术。 第六章 嵌入式系统硬件设计流程： 介绍一个完整的嵌入式系统硬件设计流程，从需求分析、原理图设计、PCB布局布线，到原型制作、调试与测试。本章将重点讲解硬件设计的规范与标准，以及如何进行元器件选型。我们将详细阐述原理图设计的注意事项，如信号完整性、电源完整性、EMC/EMI等。PCB设计部分将重点介绍布局布线规则、多层板设计技巧、信号完整性分析以及如何优化PCB以满足性能和成本要求。 第七章 嵌入式系统硬件调试与测试： 讲解嵌入式系统硬件调试的关键技术和常用工具。本章将介绍示波器、逻辑分析仪、信号发生器等常用硬件调试设备的使用方法。我们将深入讲解硬件故障的诊断与排除技巧，例如如何分析信号、检查时序、定位短路或开路等问题。此外，本章还将介绍硬件性能测试、功耗测试、可靠性测试等方法，确保硬件设计的质量。 第八章 嵌入式系统开发平台与工具链： 介绍当前主流的嵌入式系统开发平台与工具链。本章将详细讲解嵌入式开发板的选择与使用，如Raspberry Pi、Arduino、STM32系列开发板等。我们将重点介绍交叉编译工具链、调试器（如GDB、JTAG/SWD接口）以及集成开发环境（IDE）的使用。读者将学习如何搭建和配置开发环境，实现代码的编译、下载与调试。 第三部分：嵌入式系统软件开发与应用 本部分将聚焦嵌入式系统的软件开发，涵盖底层驱动开发、应用程序设计以及实际项目开发。 第九章 嵌入式底层驱动程序开发： 深入讲解嵌入式系统驱动程序的开发。本章将详细介绍不同硬件接口（如GPIO、UART、SPI、I2C）的驱动程序设计方法。我们将重点讲解中断服务程序的编写、DMA（直接内存访问）的应用以及如何编写高效、可靠的设备驱动。读者将学习如何为特定硬件平台开发驱动，并将其集成到RTOS环境中。 第十章 嵌入式应用程序开发： 介绍嵌入式应用程序的设计与开发。本章将涵盖应用程序的结构设计、任务划分、进程间通信（IPC）机制的应用，以及如何利用RTOS提供的API来实现多任务并发。我们将探讨嵌入式软件的常见设计模式，如状态机、事件驱动等。此外，用户界面（UI）设计在嵌入式系统中的实现方式，也将予以介绍。 第十一章 嵌入式系统集成与调试： 讲解嵌入式系统集成与调试的整体流程。本章将介绍如何将硬件驱动、应用程序、RTOS等模块进行集成，并进行系统级的调试。我们将详细讲解如何使用调试器进行断点调试、单步执行、查看内存和寄存器等操作。此外，本章还将探讨嵌入式系统性能优化的方法，如代码优化、资源管理等。 第十二章 嵌入式系统实战项目： 本章通过一系列贴近实际应用的案例，带领读者将所学知识应用于实际项目开发。例如，我们将构建一个基于微控制器的智能家居控制系统，实现对灯光、电器等的远程控制；设计一个便携式数据采集与监测设备，能够实时采集环境参数并进行存储与显示；或者开发一个简单的机器人控制系统，实现自主导航与避障。每一个项目都将详细介绍其设计思路、硬件选型、软件实现以及调试过程，帮助读者巩固理论知识，提升实践能力。 第四部分：嵌入式系统高级主题与未来发展 本部分将探讨嵌入式系统设计中的一些高级技术，并展望嵌入式技术的发展趋势。 第十三章 嵌入式系统中的通信协议： 深入探讨嵌入式系统中常用的通信协议。本章将详细介绍TCP/IP协议栈在嵌入式系统中的应用，包括Socket编程、HTTP协议、MQTT协议等。我们将重点关注物联网（IoT）领域常用的通信协议，如CoAP、DDS等，并分析它们在资源受限环境下的优越性。此外，网络安全在嵌入式通信中的重要性，以及相关的安全机制，也将予以介绍。 第十四章 嵌入式系统中的功耗管理与优化： 针对嵌入式系统对功耗的严苛要求，本章将详细介绍各种功耗管理技术。我们将探讨低功耗处理器设计、电源管理芯片（PMIC）的应用，以及软件层面的功耗优化策略，如动态电压频率调整（DVFS）、睡眠模式（Sleep Mode）、唤醒机制等。读者将学习如何设计低功耗嵌入式系统，以满足电池供电等特殊应用的需求。 第十五章 嵌入式系统的安全与可靠性： 嵌入式系统的安全性与可靠性至关重要，特别是在涉及关键基础设施和个人隐私的领域。本章将深入探讨嵌入式系统的安全威胁，如固件漏洞、通信窃听、物理攻击等，并介绍相应的防御措施，如安全启动（Secure Boot）、加密技术、访问控制等。可靠性方面，我们将讨论容错设计、故障检测与恢复机制，以及相关的测试与认证标准。 第十六章 嵌入式系统的新兴技术与发展趋势： 展望嵌入式技术的未来发展。本章将介绍人工智能（AI）、机器学习（ML）在嵌入式系统中的应用，例如边缘计算、智能感知等。我们将探讨嵌入式操作系统的新发展，如微内核、实时Linux等。此外，5G通信、芯片级安全、低功耗广域网（LPWAN）等新兴技术，也将为嵌入式系统的发展带来新的机遇与挑战。 本书结构清晰，内容详实，案例丰富，既适合作为高等院校电子信息类专业的教材，也可作为从事嵌入式系统开发的技术人员的参考书。通过学习本书，读者将能够深刻理解嵌入式系统的设计理念，熟练掌握嵌入式系统的软硬件开发技术，并为未来在嵌入式领域的深入研究和创新打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格比较严谨，但又不失学术性。作者在讲解复杂的概念时，会尽量用通俗易懂的语言来解释，并辅以大量的图示和表格。即使是对于一些比较抽象的理论，也能通过这些图示变得更加直观。我个人觉得，这本书的讲解方式比我之前看过的很多文献都要清晰明了。而且，它在介绍一些高级概念时，也能很好地衔接后面的内容，不会让人觉得突兀。

评分☆☆☆☆☆

整本书的排版也很舒服，段落分明，重点突出。每当介绍一个新的概念或者重要的公式时，都会用加粗或者特殊的字体来标记，方便我们查找和记忆。书的最后还附带了大量的参考文献，对于有兴趣深入研究某个方向的同学来说，是个很好的资源。我最近在研究数字集成电路设计，这本书虽然侧重模拟部分，但其扎实的理论基础和严谨的讲解方法，也给我提供了很多有价值的参考。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节安排非常有条理，从基础的晶体管模型开始，循序渐进地讲解了集成电路设计的各个方面。我特别喜欢它在讲解每个概念时，都会结合实际的实验项目来加深理解。比如，在讲到MOSFET特性曲线时，教材不仅仅给出了理论公式，还提供了如何在EDA软件中搭建电路，并通过仿真来验证这些曲线的详细步骤。这种理论与实践紧密结合的方式，对于我们这种初学者来说，是非常友好的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计很朴素，没有花哨的插图，一看就是那种扎实的教材风格。拿到手里沉甸甸的，纸张质量不错，印刷清晰，这一点对于经常翻阅的教材来说非常重要。我之前买过一些电子类教材，有些纸张太薄，字迹模糊，阅读体验很差。这本在这一点上做得很好，让人阅读起来很舒服。

评分☆☆☆☆☆

我印象最深刻的是书中的实验指导部分，非常详细，而且涵盖了从原理图绘制到版图设计的全过程。对于每一个实验，都清晰地列出了所需的器件、仿真工具的配置，以及预期的结果。此外，书中还提供了一些调试技巧和常见错误分析，这对于实际操作过程中遇到的问题非常有帮助。有一次，我按照书上的步骤做了一个简单的运放电路，仿真结果和预期有很大偏差，翻阅了书中的调试部分，很快就找到了问题所在，是某个参数设置得不对。