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目录1

第一章 MOS器件及电路1

1.1 MOS晶体管1

1.2 标准倒相器6

1.3 倒相器的延迟13

1.4 寄生效应15

1.5 驱动大电容负载的情况16

1.6 面积与时间的关系18

1.7 标准的与非及或非逻辑电路20

1.8 超级缓冲器23

1.9 对电学参数的进一步考察25

1.10 耗尽型上拉管与增强型上拉管的关系27

1.11 另一种形式的逻辑电路的延迟30

1.12 由传递晶体管耦合的倒相逻辑的上拉管对下拉管的尺寸比值33

1.13 传输时间及时钟周期35

1.14 交叉耦合电路的性质36

1.15 一种形象化说明MOS晶体管性能的流体模型40

1.16 按比例缩小MOS电路及系统的尺寸带来的影响45

参考文献50

第二章 集成系统的制作52

2.1 制图53

2.2 作图技术的尺寸问题57

2.3 硅栅n沟MOS工艺57

2.4 成品率统计61

2.5 小尺寸工艺技术63

2.6 设计规则64

2.7 电学参数69

2.8 导体中的电流限制71

2.9 对某些细节的进一步考察72

2.10 工艺的选择76

参考文献81

第三章 系统结构的数据流和控制流82

3.1 引言82

3.2 标记方法85

3.3 两相时钟87

3.4 移位寄存器88

3.5 不同程度的抽象化91

3.6 动态寄存器的实现94

3.7 一个子系统的设计96

3.8 寄存器到寄存器的传送101

3.9 组合逻辑103

3.10 可编程序逻辑阵列107

3.11 有限状态时序机111

3.12 向结构式设计方法的方向发展119

参考文献121

第四章 集成系统设计的实现： 从电路布局到图案形成，再到硅片制作122

4.1 引言123

4.2 作图与硅片制备125

4.3 使用符号布局设计语言进行人工布局及数字化131

4.4 一种人机交互式的布局设计系统144

4.5 加州理工学院的描述LSI布局设计的中间格式151

4.6 多项目芯片168

4.7 未来的作图与硅片制备技术180

参考文献188

第五章 LSI计算机系统概论和OM2数据通道芯片190

设计190

5.1 引言190

5.2 加州理工学院的OM设计项目191

5.3 系统概述192

5.4 数据通道的全部结构195

5.5 运算器196

5.6 运算器寄存器203

5.7 总线205

5.8 桶式高速移位器206

5.9 寄存器阵列214

5.10 与外部的信息通讯217

5.11 数据通道的控制操作编码219

5.12 OM 2数据通道芯片功能说明221

第六章 系统控制器的结构和设计以及OM2控制器芯片的设计238

6.1 引言238

6.2 一些可采用的控制结构239

6.3 存贮程序计算机243

6.4 微程序控制252

6.5 OM 2控制器芯片的设计257

6.6 控制器操作举例267

6.7 关于经典的存贮程序机的一些想法273

参考文献275

第七章 系统定时276

7.1 第三维度276

7.2 同步系统279

7.3 时钟分配290

7.4 时钟产生296

7.5 同步失效300

7.6 自动定时系统307

7.7 自动定时信号制320

7.8 自动定时元件323

参考文献332

第八章 高并行系统334

8.1 引言334

8.2 常规计算机中的通讯和并行335

8.3 用于VLSI处理机阵列的算法344

8.4 层次组织的机器370

8.5 总通讯的高并行结构398

8.6 未来的任务419

参考文献420

第九章 计算系统物理学423

9.1 数字系统424

9.2 电压极限434

9.3 电荷的离散性436

9.4 量子力学系统中的瞬变437

9.5 不可逆性443

9.7 热极限455

9.8 量子极限456

9.9 两种技术—一个例子458

9.10 计算的复杂性464

9.11 计算的熵观点465

9.12 结论471

参考文献471