發表於2024-11-13
書[0名0]: | 硬件架構的藝術:數字電路的設計方[0法0]與技術[按需印刷]|3769601 |
圖書定價: | 59元 |
圖書作者: | (印度)Mohit Arora |
齣版社: | [1機1] 械工業齣版社 |
齣版日期: | 2014/3/25 0:00:00 |
ISBN號: | 9787111449393 |
開本: | 16開 |
頁數: | 204 |
版次: | 1-1 |
作者簡介 |
Mohit Arora現供職於Freescale半導體公司,任高級係統工程師。從2005年以來,他一直從事IP/SoC架構設計,負責設計和開發瞭麵嚮眾多市場的SoC産[0品0]。現在作為一[0名0]係統工程師,他的職責主要是參與産[0品0]的定義,規格書的撰寫。他研發的産[0品0]既有麵嚮中高端工業應用的MCU,也有麵嚮消費電子市場的MPU。在加入Freescale公司之前,他曾經供職子安捷倫、意[0法0]半導體以及DCM等公司,專注於USB 2.0 PHY、PCI-Express、Infiniband和串行ATA協議等技術[0領0]域。他於2000年在印度NSIT(Netaji Subhas Institute of Tech[0no0]logy)獲得電子與通信[0學0]士[0學0]位,他在[0國0]際[0學0]術刊物上發錶瞭30多篇論文,並擁有串行鏈路方麵的一項專利。李海東,杭州晟元芯片技術有限公司項目經理,曾先後供職於武漢集成電路設計工程技術有限公司,南京Richsilicon集成電路設計有限公司,Intel西安研發中心。他工作履曆豐富,從事的工作幾乎涉及數字電路設計的方方麵麵,如架構分析設計、RTL編碼實現、功能驗證、FPGA驗證、可測性設計、形式驗證以及與後端物理實現的交互等,擁有非常豐富的數字電路設計經驗。來萍,畢業於南京電子器件研究所,擔任工業和信息化部電子[0第0]五研究所研究員,電子[0學0][0會0][0會0]員,IEEE[0會0]員,廣東省信息技術標準化技術委員[0會0]委員。承擔過十幾項電子元件可靠性科研項目,在電子産[0品0]可靠性[0領0]域擁有豐富的經驗。主要技術研究方嚮包括:電子元器件失效分析,微波器件可靠技術及應用,集成電路靜電放電檢測與[0評0]價,電子産[0品0]製造過程中的靜電防護技術等。 |
內容簡介 |
《硬件架構的藝術:數字電路的設計方[0法0]與技術》揭示硬件架構的設計藝術,涵蓋作者從事芯片設計行業十多年的經驗和研究成果。本書共分9章,[0第0]1章介紹亞穩態的概念、量化方[0法0]和減少其影響的技術;[0第0]2章介紹同步設計的時鍾技術,並提齣可行的時鍾方案以及係統復位策略。[0第0]3章介紹在設計中使用異步時鍾或“處理多個時鍾”時[0會0]齣現的問題及解決方[0法0]。[0第0]4章介紹時鍾分頻器的各個方麵和實現方[0法0]。[0第0]5章講述低功耗設計技術,以減少動態和靜態功耗。[0第0]6章介紹如何把流水綫技術應用在處理器的設計中,從而提高性能;[0第0]7章討論使用佳字節順序的方[0法0];[0第0]8章闡述去抖動技術,以消除毛刺和噪聲。[0第0]9章介紹電磁乾擾的原理、規程、標準和認證,以及電磁乾擾的影響因素和減少電磁乾擾的方[0法0]。 |
目錄 |
《硬件架構的藝術:數字電路的設計方[0法0]與技術》 譯者序 前 言 [0第0]1章 亞穩態的世界1 1.1 簡介1 1.2 亞穩態理論1 1.3 亞穩態窗口3 1.4 計算MTBF4 1.5 避免亞穩態5 1.5.1 使用多級同步器6 1.5.2 使用時鍾倍頻電路的多級同步器6 1.6 亞穩態測試電路7 1.7 同步器的類型8 1.8 亞穩態/綜閤性建議10 [0第0]2章 時鍾和復位11 2.1 概述11 2.2 同步設計12 2.2.1 避免使用行波計數器12 2.2.2 門控時鍾12 2.2.3 [0[0雙0]0]邊沿或混閤邊沿時鍾13 2.2.4 用觸發器驅動另一個觸發器的異步復位端13 2.3 推薦的設計技術14 2.3.1 避免在設計中齣現組閤環路14 2.3.2 避免數字設計中的延遲鏈16 2.3.3 避免使用異步脈衝産生器16 2.3.4 避免使用鎖存器17 2.3.5 避免使用[0[0雙0]0]沿時鍾20 2.4 時鍾方案22 2.4.1 內部産生的時鍾22 2.4.2 分頻時鍾24 2.4.3 行波計數器25 2.4.4 多路時鍾25 2.4.5 同步時鍾使能和門控時鍾26 2.5 門控時鍾方[0法0][0學0]28 2.5.1 不含鎖存器的門控時鍾電路28 2.5.2 基於鎖存器的門控時鍾電路30 2.5.3 門控信號32 2.5.4 重組數據路徑以減少轉換傳播32 2.6 復位信號的設計策略32 2.6.1 用同步復位進行設計33 2.6.2 使用異步復位進行設計36 2.6.3 帶異步復位和異步置位的觸發器38 2.6.4 移除異步復位的問題39 2.6.5 復位同步器40 2.6.6 過濾復位毛刺41 2.7 控製時鍾偏移42 2.7.1 短路徑問題43 2.7.2 時鍾偏移和短路徑分析43 2.7.3 使時鍾偏移小化45 參考文獻49 [0第0]3章 處理多個時鍾50 3.1 介紹50 3.2 多時鍾域50 3.3 多時鍾域設計的難題51 3.3.1 違背建立時間和保持時間52 3.3.2 亞穩態53 3.4 多時鍾設計的處理技術53 3.4.1 時鍾命[0名0][0法0]53 3.4.2 分塊化設計54 3.4.3 跨時鍾域54 3.5 跨時鍾域57 3.5.1 同頻零相位差時鍾57 3.5.2 同頻恒定相位差時鍾58 3.5.3 非同頻、可變相位差時鍾59 3.6 握手信號方[0法0]63 3.6.1 握手信號的要求64 3.6.2 握手信號的缺點64 3.7 使用同步FIFO傳輸數據65 3.7.1 同步FIFO架構65 3.7.2 同步FIFO的工作方式66 3.8 異步FIFO(或[0[0雙0]0]時鍾FIFO)68 3.8.1 避免用二進製計數器實現指針69 3.8.2 使用格雷碼取代二進製計數69 3.8.3 用格雷碼實現FIFO指針72 3.8.4 FIFO滿和FIFO空的産生76 3.8.5 [0[0雙0]0]時鍾FIFO設計79 參考文獻82 [0第0]4章 時鍾分頻器83 4.1 介紹83 4.2 同步整數分頻器83 4.3 具有50%占空比的奇數整數分頻84 4.4 非整數分頻(非50%占分比)86 4.4.1 具有非50%占空比的1.5倍分頻86 4.4.2 4.5倍分頻計數器的實現(非50%占空比)87 4.5 N分頻的替換方[0法0]88 參考文獻89 [0第0]5章 低功耗設計90 5.1 介紹90 5.2 功耗源90 5.3 在各設計抽象層次降低功耗91 5.4 係統級低功耗技術93 5.4.1 片上係統方[0法0]93 5.4.2 硬件/軟件劃分93 5.4.3 低功耗軟件95 5.4.4 選擇處理器96 5.5 體係結構級降低功耗技術97 5.5.1 高級門控時鍾97 5.5.2 動態電壓頻率調節99 5.5.3 基於緩存的係統體係結構100 5.5.4 對數FFT體係結構100 5.5.5 異步(無時鍾)設計100 5.5.6 電源門控102 5.5.7 多閾值電壓105 5.5.8 多電壓供電106 5.5.9 存儲器電源門控106 5.6 在寄存器傳輸級降低功耗107 5.6.1 狀態 [1機1] 編碼和解碼107 5.6.2 二進製數錶示[0法0]108 5.6.3 門控時鍾基礎109 5.6.4 [0獨0]熱碼多路器111 5.6.5 除掉多餘的轉換112 5.6.6 資源共享114 5.6.7 使用行波計數器來降低功耗114 5.6.8 總綫反轉117 5.6.9 高活躍度網絡118 5.6.10 啓用和禁用邏輯雲119 5.7 寄存器級低功耗技術120 5.7.1 技術水平120 5.7.2 版圖[0優0]化120 5.7.3 襯底偏壓120 5.7.4 減少氧化層厚度121 5.7.5 多氧化層器件121 5.7.6 利用定製設計減小電容121 參考文獻122 [0第0]6章 流水綫的藝術123 6.1 介紹123 6.2 影響[0大0]時鍾頻率的因素124 6.2.1 時鍾偏移125 6.2.2 時鍾抖動125 6.3 流水綫127 6.4 解釋流水綫——一個真實的例子129 6.5 來自於流水綫的性能提高130 6.6 DLX指令集的實現133 6.7 流水綫對吞吐率的影響137 6.8 流水綫原理138 6.9 流水綫冒險138 6.9.1 結構冒險139 6.9.2 數據冒險140 6.9.3 控製冒險143 6.9.4 其他風險144 6.10 ADC中的流水綫——一個例子145 參考文獻146 [0第0]7章 處理字節順序147 7.1 介紹147 7.2 定義147 7.3 小端模式或[0大0]端模式:哪個更好149 7.4 處理字節順序不匹配的問題151 7.5 訪問32位存儲器152 7.6 處理字節順序不匹配153 7.6.1 保持數據完整性(數據不變)154 7.6.2 地址不變156 7.6.3 軟件字節交換158 7.7 字節順序中性代碼159 7.8 字節順序中性編碼指南159 參考文獻160 [0第0]8章 消抖技術161 8.1 簡介161 8.2 開關行為162 8.3 開關種類163 8.4 消抖164 8.4.1 RC消抖164 8.4.2 硬件消抖電路168 8.4.3 軟件消抖電路169 8.4.4 消抖指南171 8.4.5 在多重輸入下消抖172 8.5 現有的解決方案173 [0第0]9章 電磁兼容性能設計指南175 9.1 簡介175 9.2 定義175 9.3 電磁乾擾理論及與電流和頻率之關係177 9.4 電磁乾擾的規程、標準和認證178 9.5 影響集成電路抗乾擾性能的幾個因素179 9.5.1 作為噪聲源的微控製器179 9.5.2 影響電磁兼容性的其他因素180 9.5.3 噪聲載體181 9.6 減少EMC/EMI的技術181 9.6.1 係統級技術182 9.6.2 闆級技術184 9.6.3 微控製器級技術193 9.6.4 軟件層級技術196 9.6.5 其他技術203 9.7 總結204 |
編輯推薦 |
阿羅拉編著的《硬件架構的藝術(數字電路的設計方[0法0]與技術)》的主要內容涉及時鍾和復位、多時鍾域設計、時鍾分頻器、低功耗設計技術、流水綫技術、字節順序、消抖技術和電磁兼容性等方麵。絕[0大0]部分內容是進行數字設計時必然[0會0]接觸到的。但也有一些技術在進行某些特殊部分設計時纔[0會0]涉及,如消抖技術和電磁兼容性。[0第0]2章介紹同步設計的時鍾技術,並提齣瞭可行的時鍾方案,此外也介紹瞭係統復位策略。[0第0]3章介紹多時鍾設計的問題和處理方[0法0],幾種可能的跨時鍾域情況和跨時鍾域數據傳輸方[0法0]等。[0第0]4章介紹奇數、偶數與小數分頻電路的實現和[0優0]缺點。[0第0]5章介紹數字電路功耗來源,並分彆從係統級、體係結構級、寄存器傳輸級和晶體管級提齣一係列降低功耗的方[0法0]。[0第0]6章介紹流水綫的基本原理。[0第0]7章說明小端和[0大0]端字節順序的含義,並比較其[0優0]缺點和適用[0領0]域,以及在進行係統設計時處理使用不同字節順序IP的方[0法0],此外介紹瞭字節順序中性編碼規則。[0第0]8章介紹典型的開關行為和軟硬件消抖技術。[0第0]9章介紹電磁乾擾的原理、規程、標準和認證,電磁乾擾的影響因素及減少電磁乾擾的方[0法0]。 |
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