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從算法到電路:數(shù)字芯片算法的電路實現(xiàn)

從算法到電路:數(shù)字芯片算法的電路實現(xiàn)

作者：白櫟旸
出版社：機(jī)械工業(yè)出版社出版時間：暫無
開本： 16開 頁數(shù)： 342
中 圖 價:¥83.3(7.0折) 定價  ¥119.0 登錄后可看到會員價
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從算法到電路:數(shù)字芯片算法的電路實現(xiàn) 版權(quán)信息

  • ISBN：9787111760788
  • 條形碼：9787111760788 ; 978-7-111-76078-8
  • 裝幀：一般膠版紙
  • 冊數(shù)：暫無
  • 重量：暫無
  • 所屬分類：>

從算法到電路:數(shù)字芯片算法的電路實現(xiàn) 本書特色

除法器、信號發(fā)生器、濾波器、小數(shù)分頻器等的Matlab建模和RTL設(shè)計，直指復(fù)雜電路設(shè)計與優(yōu)化底層邏輯 這一本書就把除法器、信號發(fā)生器、濾波器、小數(shù)分頻器等10余種基本算法電路的Matlab建模和RTL設(shè)計講透了。它可以幫你從根本上理解復(fù)雜電路的設(shè)計與優(yōu)化問題。無論是數(shù)字IC設(shè)計工程師，還是FPGA開發(fā)工程師，通過這本書都可以快速成長為算法與電路設(shè)計專家。

從算法到電路:數(shù)字芯片算法的電路實現(xiàn) 內(nèi)容簡介

這是一本深入解讀基礎(chǔ)算法及其電路設(shè)計，以打通算法研發(fā)到數(shù)字IC設(shè)計的實現(xiàn)屏障，以及指導(dǎo)芯片設(shè)計工程師從底層掌握復(fù)雜電路設(shè)計與優(yōu)化方法為目標(biāo)的專業(yè)技術(shù)書。任何芯片(如WiFi芯片、5G芯片、AI芯片、多媒體處理芯片等)都是由四則運算器、濾波器、特殊信號發(fā)生器等基本算法電路構(gòu)成的，熟練掌握這些基本算法電路是實現(xiàn)復(fù)雜算法電路的基礎(chǔ)。忽視基本算法及其電路設(shè)計而談?wù)搹?fù)雜算法電路，無異于癡人說夢。 本書力求從算法、芯片設(shè)計、軟件開發(fā)等多個角度解讀基礎(chǔ)算法電路的設(shè)計，涵蓋了溢出保護(hù)、有符號運算、浮點運算、位寬確定等運算電路基礎(chǔ)知識，以及除法器、信號發(fā)生器、濾波器、小數(shù)分頻器等常用基本算法電路的Matlab建模和RTL設(shè)計，可幫助數(shù)字IC設(shè)計者掌握常用算法設(shè)計思路、工具和流程，從根本上提高設(shè)計基本算法電路和復(fù)雜算法電路的能力。 本書共分為12章。 第1 ~ 2章介紹算法和芯片設(shè)計的基礎(chǔ)知識，包括算法與芯片設(shè)計的關(guān)系，芯片設(shè)計人員掌握算法知識的必要性，以及位寬確定、有符號數(shù)處理、浮點數(shù)運算、溢出保護(hù)和四舍五入等算法的實現(xiàn)。 第3 ~ 11章 重點介紹各種典型基本算法的電路設(shè)計，其中包括任何數(shù)字內(nèi)容簡介這是一本深入解讀基礎(chǔ)算法及其電路設(shè)計，以打通算法研發(fā)到數(shù)字IC設(shè)計的實現(xiàn)屏障，以及指導(dǎo)芯片設(shè)計工程師從底層掌握復(fù)雜電路設(shè)計與優(yōu)化方法為目標(biāo)的專業(yè)技術(shù)書。任何芯片(如WiFi芯片、5G芯片、AI芯片、多媒體處理芯片等)都是由四則運算器、濾波器、特殊信號發(fā)生器等基本算法電路構(gòu)成的，熟練掌握這些基本算法電路是實現(xiàn)復(fù)雜算法電路的基礎(chǔ)。忽視基本算法及其電路設(shè)計而談?wù)搹?fù)雜算法電路，無異于癡人說夢。 本書力求從算法、芯片設(shè)計、軟件開發(fā)等多個角度解讀基礎(chǔ)算法電路的設(shè)計，涵蓋了溢出保護(hù)、有符號運算、浮點運算、位寬確定等運算電路基礎(chǔ)知識，以及除法器、信號發(fā)生器、濾波器、小數(shù)分頻器等常用基本算法電路的Matlab建模和RTL設(shè)計，可幫助數(shù)字IC設(shè)計者掌握常用算法設(shè)計思路、工具和流程，從根本上提高設(shè)計基本算法電路和復(fù)雜算法電路的能力。 本書共分為12章。 第1 ~ 2章介紹算法和芯片設(shè)計的基礎(chǔ)知識，包括算法與芯片設(shè)計的關(guān)系，芯片設(shè)計人員掌握算法知識的必要性，以及位寬確定、有符號數(shù)處理、浮點數(shù)運算、溢出保護(hù)和四舍五入等算法的實現(xiàn)。 第3 ~ 11章重點介紹各種典型基本算法的電路設(shè)計，其中包括任何數(shù)字芯片都必不可少的乘法器和除法器設(shè)計，在不同專業(yè)芯片領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用的數(shù)字信號發(fā)生器、復(fù)數(shù)求模求角度運算器、普通濾波器、ΣΔADC中使用的抽取濾波器、基于ΣΔ結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的小數(shù)倍分頻器、CRC校驗器等。每個電路均給出了算法的浮點建模、定點建模、RTL以及TestBench仿真文件，并在理論上對ADC、頻率、濾波器以及電路結(jié)構(gòu)拓?fù)溥M(jìn)行深入解讀。部分電路給出了多種可選設(shè)計，并在面積和時序等方面進(jìn)行了優(yōu)缺點分析。 第12章介紹IEEE754浮點運算單元的設(shè)計，專為滿足具備標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議格式的浮點運算核開發(fā)需求。其中涉及算法的內(nèi)容較少，重點介紹協(xié)議實現(xiàn)、集成和應(yīng)用；谶@一章設(shè)計得到的電路既可作為SoC芯片中的可編程浮點運算加速器，也可作為專用芯片的浮點運算硬核。

從算法到電路:數(shù)字芯片算法的電路實現(xiàn) 目錄

目 錄序前言第1章 芯片算法與數(shù)字電路設(shè)計 11.1 芯片研發(fā)的流程 11.1.1 芯片公司的分類 11.1.2 芯片設(shè)計流程 21.2 芯片數(shù)字電路設(shè)計與算法的關(guān)系 41.2.1 預(yù)研階段 41.2.2 系統(tǒng)架構(gòu)確定階段 51.2.3 實際電路設(shè)計階段 51.3 芯片驗證與算法的關(guān)系 61.3.1 普通驗證 61.3.2 算法驗證 61.4 算法工具和數(shù)字開發(fā)工具 71.5 數(shù)字開發(fā)工程師掌握算法知識的必要性 81.5.1 算法的具象化 81.5.2 算法的定點化 8第2章 數(shù)字電路設(shè)計的算法基礎(chǔ) 102.1 電路中有符號數(shù)的表示 102.1.1 無符號的信號對應(yīng)的實體電路 102.1.2 有符號的信號對應(yīng)的實體電路 112.1.3 補(bǔ)碼羅盤 122.1.4 補(bǔ)碼的優(yōu)勢 122.2 信號位寬 132.2.1 無符號整數(shù)信號的位寬 132.2.2 無符號浮點信號的位寬 132.2.3 有符號信號的位寬 142.2.4 特殊取值范圍的位寬處理 142.2.5 MSB和LSB 142.2.6 信號的范圍和精度 152.2.7 信號變化范圍的確定 152.2.8 運算結(jié)果的位寬 162.3 溢出保護(hù) 192.3.1 什么是溢出 192.3.2 是否需要溢出保護(hù) 192.3.3 無符號信號的溢出保護(hù) 202.3.4 有符號信號的溢出保護(hù) 222.4 截位與四舍五入 242.4.1 截位的數(shù)學(xué)本質(zhì) 242.4.2 四舍五入的設(shè)計方法 252.5 浮點數(shù)在電路中的定點化 272.6 signed聲明和注意事項 282.7 從算法到RTL實現(xiàn)的轉(zhuǎn)化流程 32第3章 加法電路設(shè)計 333.1 實現(xiàn)加法器的方法 333.2 全加器的實現(xiàn) 343.3 超前進(jìn)位加法器的實現(xiàn) 373.4 邏輯優(yōu)化和面積對比 393.5 浮點數(shù)加法的電路實現(xiàn) 403.6 有符號數(shù)加法的電路實現(xiàn) 45第4章 乘法電路設(shè)計 484.1 用綜合器實現(xiàn)乘法電路 484.2 基于加法迭代的乘法電路 534.3 基于CORDIC的乘法電路 634.3.1 CORDIC原理 644.3.2 線性坐標(biāo)系對CORDIC通式的簡化 724.3.3 線性坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)模式下的CORDIC運算 734.3.4 算法建模 744.3.5 電路實現(xiàn) 804.4 不同實現(xiàn)方式的面積與性能比較 854.5 浮點乘法的電路實現(xiàn) 854.6 有符號數(shù)乘法的電路實現(xiàn) 88第5章 除法電路設(shè)計 915.1 用綜合器實現(xiàn)除法電路 925.2 線性迭代除法電路 975.2.1 算法建模 975.2.2 電路實現(xiàn) 1055.3 基于CORDIC的除法電路 1125.3.1 線性坐標(biāo)系向量模式下的CORDIC運算 1125.3.2 算法建模 1135.3.3 電路實現(xiàn) 1205.4 不同實現(xiàn)方式的面積與性能比較 1235.5 復(fù)數(shù)除法電路 1255.5.1 復(fù)數(shù)的原理和應(yīng)用 1255.5.2 復(fù)數(shù)除法方案 1265.5.3 電路實現(xiàn) 127第6章 常用數(shù)字信號處理電路設(shè)計 1316.1 基于CORDIC的正余弦波發(fā)生器 1316.1.1 圓坐標(biāo)系對CORDIC通式的簡化 1316.1.2 圓坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)模式下的CORDIC運算 1326.1.3 算法建模 1336.1.4 電路實現(xiàn) 1426.2 基于查表法的正余弦波發(fā)生器 1476.2.1 查表法的優(yōu)缺點 1476.2.2 查表數(shù)據(jù)的構(gòu)造以及用腳本生成Verilog格式的方法 1486.2.3 查表法結(jié)構(gòu)設(shè)計 1516.2.4 查表法與CORDIC法的面積對比 1536.2.5 查表法對算法電路設(shè)計的啟示 1546.3 反正切運算電路 1556.3.1 圓坐標(biāo)系向量模式下的CORDIC運算 1556.3.2 算法建模 1566.3.3 電路實現(xiàn) 1616.4 復(fù)數(shù)求模電路 1626.4.1 算法原理 1626.4.2 算法建模 1636.4.3 電路實現(xiàn) 170第7章 濾波器基礎(chǔ)概念 1747.1 頻率和相位 1747.2 信息的傳遞方式 1787.3 帶寬 1837.4 濾波器的作用 1857.5 濾波器的功能類型 1867.6 濾波器關(guān)注的指標(biāo) 1867.7 濾波器的響應(yīng)特性 1887.8 濾波器的結(jié)構(gòu)類型 1907.9 FIR濾波器的結(jié)構(gòu) 1917.10 系統(tǒng)函數(shù) 1937.11 一拍延遲對應(yīng)的Z變換 1947.12 在已知頻域響應(yīng)的前提下求FIR的抽頭系數(shù) 1957.13 相移濾波和頻譜奇對稱 1967.14 頻譜復(fù)制情況下的抽頭 2017.15 使用頻域掃描方式獲取濾波器抽頭的應(yīng)用場景 202第8章 濾波器電路設(shè)計 2038.1 低通濾波器 2038.1.1 濾波器設(shè)計工具 2038.1.2 設(shè)計命題說明 2098.1.3 抽頭個數(shù)和數(shù)值的確定 2108.1.4 自動生成濾波器電路 2138.1.5 手工編寫濾波器電路 2158.1.6 低通濾波器的驗證 2198.2 高通
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從算法到電路:數(shù)字芯片算法的電路實現(xiàn) 作者簡介

白櫟旸，廈大通信系碩士，芯片設(shè)計與算法工程師，某知名企業(yè)WiFi芯片算法負(fù)責(zé)人。先后供職于多家知名芯片公司和創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊，從事數(shù)字電路架構(gòu)和算法設(shè)計工作。具有豐富的數(shù)字IC設(shè)計經(jīng)驗和算法研發(fā)經(jīng)驗，長期與模擬設(shè)計團(tuán)隊聯(lián)合設(shè)計數(shù)；旌想娐罚瞄L射頻電路相關(guān)數(shù)字校準(zhǔn)算法設(shè)計以及SoC芯片的架構(gòu)設(shè)計。主持研發(fā)的芯片累積產(chǎn)量已達(dá)上億顆。作為第一發(fā)明人獲授國家發(fā)明專利4項。著有《數(shù)字IC設(shè)計入門》等專業(yè)技術(shù)圖書。

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