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目录1

译者序1

前言1

第1章 概论1

1.1 集成电路的短暂历程1

1.2　本书提要5

1.3 MOS晶体管6

1.4　CMOS逻辑8

1.5 CMOS的制作和版图设计20

1.6　设计划分30

1.7 设计实例：一个简单的MIPS微处理器33

1.8　逻辑设计39

1.9 电路设计42

1.10　物理设计45

1.11　设计验证52

1.12　制造、封装和测试53

本章小结54

习题55

第2章　MOS晶体管理论58

2.1 引言58

2.2　理想的I-V特性61

2.3　C-V特性64

2.4　非线性I-V效应70

2.5　直流传输特性78

2.6　开关级RC延迟模型86

2.7　常见误区89

本章小结90

习题91

第3章　CMOS工艺技术93

3.1 引言93

3.2　CMOS技术93

3.3　版图设计规则103

3.4　CMOS工艺增强技术113

3.5　与工艺相关的CAD问题123

3.6　有关制造问题125

3.7　常见误区127

3.8 历史透视128

本章小结128

习题128

第4章 电路表征及性能评价130

4.1 引言130

4.2　延迟估算130

4.3　逻辑功效与晶体管缩放143

4.4　功耗155

4.5　互连162

4.6　布线工程181

4.7　设计容限191

4.8　可靠性197

4.9　按比例缩小203

4.10　常见误区213

4.11　历史透视215

本章小结219

习题220

5.1　概述225

第5章 电路模拟225

5.2　SPICE模拟器简介226

5.3　器件模型238

5.4　描述器件特性243

5.5　电路特性的表征254

5.6　互连模拟260

5.7　常见误区263

本章小结265

习题266

6.1 引言267

第6章　组合电路设计267

6.2　电路系列268

6.3　电路缺陷294

6.4　其他电路系列301

6.5　低功耗逻辑设计307

6.6　各种电路系列的比较309

6.7　SOI电路设计310

6.8 常见误区314

6.9　历史透视316

本章小结317

习题318

第7章 时序电路设计322

7.1　引言322

7.2　静态电路的时序控制322

7.3 锁存器和触发器的电路设计337

7.4　静态时序元件设计方法学347

7.5　动态电路的时序控制356

7.6 同步器378

7.7 行波流水387

7.8　常见误区388

7.9　案例分析：Pentium 4和Itanium 2的时序控制策略389

本章小结393

习题395

第8章　设计方法学和工具398

8.1 引言398

8.2　结构化设计策略400

8.3　设计方法413

8.4　设计流程432

8.5　设计经济学446

8.6　数据表和文档452

8.7　缩小ASIC设计和定制设计之间的差距454

8.8　CMOS物理设计风格457

8.9　交换格式464

8.10　历史透视469

8.11　常见误区469

习题469

第9章　测试和验证471

9.1 引言471

9.2　测试器、测试夹具和测试程序477

9.3　逻辑验证原理481

9.4　硅片调试原理485

9.5　制造测试原理488

9.6　可测性设计493

9.7　边界扫描506

9.8　SOC测试517

9.9　混合信号测试519

9.10　可靠性测试520

9.11 大学环境中的测试521

9.12　常见误区522

本章小结528

习题529

第10章　数据通路子系统530

10.1　引言530

10.2　加法／减法530

10.3　1/0检测器567

10.4　比较器568

10.5　计数器570

10.6　布尔逻辑运算573

10.7　编码573

10.8　移位器577

10.9　乘法579

10.10　前置并行计算591

10.11　常见误区594

10.12　历史透视594

习题595

本章小结595

第11章 阵列子系统597

11.1　引言597

11.2　SRAM599

11.3　DRAM615

11.4 只读存储器620

11.5 顺序存取存储器625

11.6　按内容寻址存储器627

11.7　可编程逻辑阵列629

11.9　历史透视636

11.8　阵列的成品率、可靠性和自测试636

本章小结637

习题638

第12章　专用子系统640

12.1　引言640

12.2　封装640

12.3 电源分布644

12.4　I/O655

12.5　时钟660

12.6　模拟电路679

12.7　常见误区707

12.8　历史透视708

本章小结710

习题710

附录A　Verilog712

A.1　概述712

A.2 基于连续赋值语句的行为级建模713

A.3 基本结构715

A.4 基于always语句块的行为级建模720

A.5　有限状态机731

A.6　参数化模块735

A.7　结构原语736

A.8　测试程序737

A.9　常见误区739

A.10　实例：MIPS处理器748

附录B　VHDL755

B.1　概述755

B.2 基于并发信号赋值的行为级建模755

B.3 基本结构759

B.4 基于process语句的行为级建模765

B.5　有限状态机772

B.6　参数化模块775

B.7 实例：MIPS处理器777