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三院典藏 · 交互式课程精读总馆 REVIEW.137945.XYZ · MIT · TSINGHUA · FUDAN
INTERACTIVE COURSE REVIEW OBSERVATORY · 矩阵空间 × 概率测度 × 硅基时序

从 奇异值子空间、公理化测度投影,
到 纳秒级硅基集成电路。

将三门殿堂级理工科硬核名课——MIT Gilbert Strang《18.065 矩阵方法》、清华大学张颢《概率论》与复旦大学叶凡《数字集成电路设计基础》——凝聚为可交互推演的数字学术馆藏。每一讲均配备声学停顿对齐原课时间轴、黑板矢量分步推导与实时参数联动的数学/电路沙盘。

3 门MIT · 清华 · 复旦名课
35 讲系统深度专题讲义
203 节黑板矢量推导与原课对位
79 台嵌入式实时交互沙盘
复旦《数字集成电路》· 0.25-μm CMOS VTC 五工作区与蝴蝶 SNM 进入第 1 讲沙盘 ↗
THE GRAND TRIAD · THREE FLAGSHIP MONOGRAPHS

三门硬核名课 · 独立精读分馆与专属交互实验室

点击任一课程卡片可直接进入对应课程的完整沉浸式精读站(含全讲次目录、原课时间轴对位跳转、黑板板书复原与自测题库)。

MIT 18.065 MIT · Gilbert Strang 教授

数据分析、信号处理与机器学习中的矩阵方法

Matrix Methods in Data Analysis, Signal Processing, and Machine Learning

从列空间 C(A) 与四个基本子空间出发,贯通正交投影、特征值谱分解、正定矩阵与瑞利商、奇异值分解 (SVD) 最佳低秩近似,直抵核方法与梯度下降动力系统。

A=UΣVT=∑i=1rσiuiviT,∥A−Ak∥F2=∑i=k+1rσi2A = U\Sigma V^T = \sum_{i=1}^{r}\sigma_i u_i v_i^T,\qquad \|A - A_k\|_F^2 = \sum_{i=k+1}^{r}\sigma_i^2
7 讲系统专题
102 节精读板书推导
12 台交互数学/电路沙盘
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THU PROBABILITY 清华大学自动化系 · 张颢教授

概率论(全 16 讲 · 测度与公理化体系)

Foundations of Probability Theory: Measure, σ-Algebra & Orthogonal Projection

打破初等古典概型局限,从柯尔莫哥洛夫公理化与 σ-代数信息结构出发,将随机变量严格定义为可测映射,贯通特征函数傅里叶对偶、大数定律、CLT 与 L² 希尔伯特空间条件期望正交投影。

E[X∣G]=Proj⁡L2(Ω,G,P)(X),φX(t)=E[eitX]\mathbb{E}[X\mid\mathcal{G}] = \operatorname{Proj}_{L^2(\Omega,\mathcal{G},P)}(X),\qquad \varphi_{X}(t) = \mathbb{E}[e^{itX}]
16 讲系统专题
54 节精读板书推导
20 台交互数学/电路沙盘
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FUDAN 881 DIC 复旦大学微电子学院 · 叶凡老师

数字集成电路设计基础(全 12 讲 · 881 联动)

Digital Integrated Circuit Design: Transistor VTC, Stick Layout, STA & Prefix Adders

全课 5 章 46 P 深度精读:从门电路再生性、0.25-μm 短沟道速度饱和 VTC 五工作区与 FO4 驱动链出发,攻克欧拉路径版图、传输管 Keeper 竞争、多米诺电荷分享、C²MOS/TSPC 寄存器、STA 建立/保持时间与并行前缀加法树。

tp=0.69 ReqCL,Tclk≥tc-q+tp,max⁡+tsu−δ,(Gh,Ph)∙(Gl,Pl)t_p = 0.69\,R_{eq}C_L,\quad T_{\text{clk}} \ge t_{c\text{-}q} + t_{p,\max} + t_{su} - \delta,\quad (G_h,P_h)\bullet(G_l,P_l)
12 讲系统专题
47 节精读板书推导
47 台交互数学/电路沙盘
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MASTER SYLLABUS · 35 LECTURES ACROSS 3 COURSES

三院全课程讲义总览与章节直达矩阵

支持按学校/课程一键筛选,每张讲次卡片均展示本讲核心公式与小节锚点,点击即可直达对应讲义或具体章节。

THU PROBABILITY P01–P04 · 1:19:42

第 0 讲 · 课程导论:为什么概率论难学?从排列组合到现代公理化视角

从线上教学说明、微积分/线性代数的“小脑反应(Working Knowledge)”与五条硬核学习铁律,到为什么概率论比确定性数学更难建立直觉(概念抽象 vs 随机噪声数据…

y=ax+b+ε,P(A)=#A#Ω→公理化(Ω,F,P),Sfinal=2∑i=15s(i)y = ax + b + \varepsilon,\quad \mathbb{P}(A)=\frac{\#A}{\#\Omega} \xrightarrow{\text{公理化}} (\Omega,\mathcal{F},\mathbb{P}),\quad S_{\text{final}} = 2\sum_{i=1}^{5} s_{(i)}
3 小节 · 1 交互沙盘 进入讲义 ↗
THU PROBABILITY P05–P09 · 1:37:48

第 1 讲 · 不确定性的根源、样本空间至高地位与古典概型三大名题

从斯坦福真空抛硬币机、Cardano 古典概型三步法,到生日问题的对数泰勒解析近似、帕斯卡–费马分赌本通信(7:1)与贝特朗弦长悖论(1/3, 1/4, 1/2)的完整黑板…

P(A)=#A#Ω,Pbday≈1−e−N(N−1)2C,PBertrand∈{13,14,12}\mathbb{P}(A)=\frac{\#A}{\#\Omega},\quad \mathbb{P}_{\text{bday}}\approx 1-e^{-\frac{N(N-1)}{2C}},\quad \mathbb{P}_{\text{Bertrand}}\in\Bigl\{\frac{1}{3},\frac{1}{4},\frac{1}{2}\Bigr\}
5 小节 · 4 交互沙盘 进入讲义 ↗
THU PROBABILITY P10–P14 · 1:41:34

第 2 讲 · 从古典概型局限到 Kolmogorov 公理化:Vitali 不可测集、σ-代数与概率空间

从 Hilbert 第六问题(1900)与 Kolmogorov《概率论基本概念》(1933)出发,完整复现黑板上震撼人心的 [0,1) 圆周 Vitali 不可测集构造(…

x∼y  ⟺  x−y∈Q,Hq=H⊕q,(Ω,F,P),P ⁣(⨆k=1∞Ak)=∑k=1∞P(Ak)x\sim y\iff x-y\in\mathbb{Q},\quad H_q=H\oplus q,\quad (\Omega,\mathcal{F},\mathbb{P}),\quad \mathbb{P}\!\left(\bigsqcup_{k=1}^{\infty}A_k\right)=\sum_{k=1}^{\infty}\mathbb{P}(A_k)
3 小节 · 1 交互沙盘 进入讲义 ↗
THU PROBABILITY P15–P19 · 1:44:23

第 3 讲 · 随机变量的本质与分布函数:可测映射 X(ω)、右连续 CDF 与概率密度

彻底粉碎“随机变量是变来变去的小精灵”的字面错觉:随机变量其实一点随机性都没有,它是给非数值样本空间 Ω 穿上“数的马甲”的确定性可测函数 X: Ω → ℝ!深入剖析 Bo…

X:(Ω,F,P)→(R,B(R)),FX(x)=P(X≤x),ΔFX(x0)=P(X=x0),fX(x)=FX′(x)X:(\Omega,\mathcal{F},\mathbb{P})\to(\mathbb{R},\mathcal{B}(\mathbb{R})),\quad F_X(x)=\mathbb{P}(X\le x),\quad \Delta F_X(x_0)=\mathbb{P}(X=x_0),\quad f_X(x)=F_X'(x)
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THU PROBABILITY P20–P24 · 1:41:28

第 4 讲 · 独立性结构与示性函数代数:两两独立 vs 相互独立、Bernstein 反例与容斥原理

从事件独立性 P(AB)=P(A)P(B) 的“微妙相交”与互斥的对立出发,完整推演两两独立 vs 相互独立(2ⁿ−n−1 个约束)的 Bernstein 反例,并用示性函…

P(AB)=P(A)P(B),1⋃Ai=1−∏i=1n(1−1Ai),lim sup⁡n→∞An=⋂n=1∞⋃k=n∞Ak\mathbb{P}(AB)=\mathbb{P}(A)\mathbb{P}(B),\quad \mathbf{1}_{\bigcup A_i}=1-\prod_{i=1}^n(1-\mathbf{1}_{A_i}),\quad \limsup_{n\to\infty}A_n=\bigcap_{n=1}^{\infty}\bigcup_{k=n}^{\infty}A_k
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THU PROBABILITY P25–P30 · 2:03:27

第 5 讲 · 条件概率 P(A|B) 的深层哲学:先验信息坍缩、历史争议与荷兰赌无套利推导

从“已知 B 发生后样本空间从 Ω 坍缩重归一化到 B”与双孩家庭历史争议(按家庭采样 1/3 vs 按孩子采样 1/2),到张颢老师黑板独家硬核推导:基于荷兰赌(Dutc…

P(A∣B)=P(AB)P(B),ΔW(ω)≡pAB−q⋅pB=0  ⟺  q=pABpB\mathbb{P}(A\mid B)=\frac{\mathbb{P}(AB)}{\mathbb{P}(B)},\quad \Delta W(\omega)\equiv p_{AB}-q\cdot p_B=0 \iff q=\frac{p_{AB}}{p_B}
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THU PROBABILITY P31–P35 · 1:38:17

第 6 讲 · 条件概率三大经典模型与辛普森悖论:配帽问题、赌徒输光与混杂变量假象

将条件概率乘法原理(DFS 剥笋)与全概率加法原理(BFS 分而治之)化为实战利器,完整推演配帽错排问题(e⁻¹)、赌徒输光二阶差分方程(久赌必输)与辛普森悖论的混杂变量权…

P(B)=∑iP(B∣Ai)P(Ai),ak=pak+1+qak−1,P(B∣A)=P(B)P(A∣B)P(A)\mathbb{P}(B)=\sum_i\mathbb{P}(B\mid A_i)\mathbb{P}(A_i),\quad a_k=pa_{k+1}+qa_{k-1},\quad \mathbb{P}(B\mid A)=\frac{\mathbb{P}(B)\mathbb{P}(A\mid B)}{\mathbb{P}(A)}
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THU PROBABILITY P36–P41 · 1:54:54

第 7 讲 · 数学期望 E[X]、示性函数线性分解大法与方差的 L² 最优逼近几何意义

从期望的加权平均物理重心直觉与绝对收敛铁律出发,掌握“无视相关性”的万有线性性 E[∑Xᵢ]=∑E[Xᵢ] 与示性函数分解大法,秒杀配对、0-1 游程、夫妻留存、空盒与双罐…

E ⁣[∑i=1nXi]=∑i=1nE[Xi],arg⁡min⁡a∈RE[(X−a)2]=E[X],Var⁡(X)=E[X2]−(EX)2\mathbb{E}\!\left[\sum_{i=1}^n X_i\right]=\sum_{i=1}^n \mathbb{E}[X_i],\quad \arg\min_{a\in\mathbb{R}}\mathbb{E}[(X-a)^2]=\mathbb{E}[X],\quad \operatorname{Var}(X)=\mathbb{E}[X^2]-(\mathbb{E}X)^2
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THU PROBABILITY P42–P46 · 1:45:52

第 8 讲 · 离散随机变量与金融二叉树期权定价:风险中性概率 p*、二项分布与 Poisson 极限

从可数样本空间的原像概率出发,完整复现张颢老师最经典的单步与多步二叉树期权定价黑板推导(用 Δ 股股票与无风险现金构造复制组合,消去上帝才知道的真实涨跌概率 p,涌现出风险…

p∗=(1+r)S0−SdSu−Sd=1+r−du−d,P0=1(1+r)n∑i=0n(ni)(p∗)i(1−p∗)n−iPn,i,(nk)pk(1−p)n−k→λkk!e−λp^*=\frac{(1+r)S_0-S_d}{S_u-S_d}=\frac{1+r-d}{u-d},\quad P_0=\frac{1}{(1+r)^n}\sum_{i=0}^n\binom{n}{i}(p^*)^i(1-p^*)^{n-i}P_{n,i},\quad \binom{n}{k}p^k(1-p)^{n-k}\to \frac{\lambda^k}{k!}e^{-\lambda}
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THU PROBABILITY P47–P51 · 1:49:48

第 9 讲 · 连续随机变量与最大微分熵原理:均匀、指数(失效率与无记忆性)与高斯正态分布

为什么几乎所有概率论教科书都把均匀分布、指数分布与高斯分布奉为连续随机变量的“老三样”?张颢老师从统计物理 Boltzmann 熵与通信工程 Shannon 信息熵切入,用…

H(f)=−∫fln⁡f dx,r(t)=f(t)1−F(t)=λ,E[X2k]=(2k−1)!!σ2k,t1+t2e−t2/2≤∫t∞e−x2/2dx≤1te−t2/2H(f)=-\int f\ln f\,\mathrm{d}x,\quad r(t)=\frac{f(t)}{1-F(t)}=\lambda,\quad \mathbb{E}[X^{2k}]=(2k-1)!!\sigma^{2k},\quad \frac{t}{1+t^2}e^{-t^2/2}\le\int_t^{\infty}e^{-x^2/2}\mathrm{d}x\le\frac{1}{t}e^{-t^2/2}
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THU PROBABILITY P52–P56 · 1:40:18

第 10 讲 · 随机变量的函数 Y = g(X):雅可比密度公式、χ² / Gamma 分布与逆变换采样

从分布函数定义法推导一维雅可比导数绝对值 |g'(x)| 与无意识统计学家“Magic 公式”,精讲标准正态平方导出 χ²(1) 与 Gamma/Erlang 分布族,揭秘…

fY(y)=∑g(xk)=yfX(xk)∣g′(xk)∣,Z2∼χ2(1)=Γ ⁣(12,12),FX−1(U)∼FXf_Y(y)=\sum_{g(x_k)=y}\frac{f_X(x_k)}{|g'(x_k)|},\quad Z^2\sim\chi^2(1)=\Gamma\!\left(\tfrac{1}{2},\tfrac{1}{2}\right),\quad F_X^{-1}(U)\sim F_X
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THU PROBABILITY P57–P61 · 1:39:36

第 11 讲 · 多元随机变量:联合分布、圆盘降维边缘积分与“同边缘不同联合”反例

从二维 Borel 域与左下无穷象限“两加两减”容斥差分(CV 积分图同构)出发,掌握“把不想要的变量积掉”的降维边缘积分法则,剖析圆盘均匀分布为何投影出半椭圆边缘且不独立…

ΔabΔcdF≥0,fX(x)=2πR2R2−x2,fX,Y(x,y)=12πe−x2+y22(1+sin⁡xsin⁡y)\Delta_a^b\Delta_c^d F\ge 0,\quad f_X(x)=\frac{2}{\pi R^2}\sqrt{R^2-x^2},\quad f_{X,Y}(x,y)=\frac{1}{2\pi}e^{-\frac{x^2+y^2}{2}}(1+\sin x\sin y)
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THU PROBABILITY P62–P66 · 1:48:50

第 12 讲 · 随机变量的和、商与特征函数:卷积公式 f_X * f_Y、傅里叶变换 \Phi_X(\omega) 与柯西平均悖论

从半平面滑动积分推导独立和的卷积公式 f_X * f_Y(辨析为什么算术平均是概率混合而非随机变量相加),精讲矩形窗卷出三角分布、指数和差导出 Erlang 与 Lapla…

fX+Y(z)=(fX∗fY)(z),φX(t)=E[ejtX]=ejμt−12σ2t2,XY∼1π(1+z2)f_{X+Y}(z)=(f_X*f_Y)(z),\quad \varphi_X(t)=\mathbb{E}[e^{jtX}]=e^{j\mu t-\frac{1}{2}\sigma^2 t^2},\quad \frac{X}{Y}\sim\frac{1}{\pi(1+z^2)}
3 小节 · 1 交互沙盘 进入讲义 ↗
THU PROBABILITY P67–P72 · 1:51:25

第 13 讲 · 多维雅可比变换、次序统计量与极限定理:Markov/Chebyshev、大数定律与中心极限定理

从积分换元三步法导出多维雅可比公式、极坐标 Rayleigh 分布与 Box–Muller 正态随机数生成,到双指数次序统计量的上三角支撑集陷阱,再到用示性函数期望一步秒证…

fY(y)=fX(g−1(y))∣det⁡∂x∂y∣,P(∣X−μ∣≥ε)≤σ2ε2,Sn−nμnσ→dN(0,1)f_{\mathbf{Y}}(\mathbf{y})=f_{\mathbf{X}}(\mathbf{g}^{-1}(\mathbf{y}))\left|\det\frac{\partial\mathbf{x}}{\partial\mathbf{y}}\right|,\quad \mathbb{P}(|X-\mu|\ge\varepsilon)\le\frac{\sigma^2}{\varepsilon^2},\quad \frac{S_n-n\mu}{\sqrt{n}\sigma}\xrightarrow{d}\mathcal{N}(0,1)
4 小节 · 1 交互沙盘 进入讲义 ↗
THU PROBABILITY P73–P77 · 1:39:20

第 14 讲 · 随机收敛四模式与条件密度:a.s. / P / L^2 / d 强弱图谱、打字机乌云反例与切片条件分布

为什么随机变量序列会有四种截然不同的收敛模式?从逻辑量词转集合交并、单调递减嵌套尾集 B_N 严格证明 a.s. ⟹ P,到滑块“乌云”序列与尖峰逃逸反例,再到上下极限夹逼…

a.s.L2}  ⟹  →P  ⟹  →d,BN=⋃n>N{∣Xn−X∣≥ε}↓,fX∣Y(x∣y)=fX,Y(x,y)fY(y)\left.\begin{array}{r}\text{a.s.}\\[2pt] L^2\end{array}\right\}\implies\xrightarrow{P}\implies\xrightarrow{d},\quad B_N=\bigcup_{n>N}\{|X_n-X|\ge\varepsilon\}\downarrow,\quad f_{X|Y}(x|y)=\frac{f_{X,Y}(x,y)}{f_Y(y)}
3 小节 · 1 交互沙盘 进入讲义 ↗
THU PROBABILITY P78–P83 · 1:56:39

第 15 讲 · 条件数学期望 \mathbb{E}[X\mid Y] 的现代公理化理论:\sigma(Y) 可测随机变量、全期望公式与 L^2 正交投影

全课程收官之战:为什么现代概率论要“先公理化定义条件期望、再导出条件密度”?为什么条件期望 E[X|Y] 是一个关于 Y 的随机变量而非实数?从 Kolmogorov 局部…

∫CE[X∣Y] dP=∫CX dP  (∀C∈σ(Y)),E[E[X∣Y]]=E[X],E[(X−E[X∣Y])h(Y)]=0\int_C \mathbb{E}[X\mid Y]\,\mathrm{d}\mathbb{P}=\int_C X\,\mathrm{d}\mathbb{P}\;(\forall C\in\sigma(Y)),\quad \mathbb{E}[\mathbb{E}[X\mid Y]]=\mathbb{E}[X],\quad \mathbb{E}[(X-\mathbb{E}[X\mid Y])h(Y)]=0
3 小节 · 1 交互沙盘 进入讲义 ↗
FUDAN 881 DIC P01–P04 · 1:31:04

第 1 讲 · 门电路可再生性、静态噪声容限与 CMOS 反相器 VTC 精析

P01–P04 (1.1 门电路的可再生性 · 1.2 反相器的静态参数 · 1.3–1.4 CMOS反相器的静态传递特征与参数Ⅰ/Ⅱ)

∣Av(VM)∣>1,∣Av(VOL,VOH)∣<1,v(t)=v(0)et/τ\lvert A_v(V_M) \rvert > 1,\quad \lvert A_v(V_{OL}, V_{OH}) \rvert < 1,\quad v(t)=v(0)e^{t/\tau}
4 小节 · 4 交互沙盘 进入讲义 ↗
FUDAN 881 DIC P05–P08 · 2:00:06

第 2 讲 · CMOS 反相器的瞬态特性、尺寸优化与大负载驱动链

P05–P08 · 1.5 反相器的瞬态特征 ~ 1.8 大负载的反相器驱动链

CLdVoutdt=−iDn(t)≈−IDSATn  ⟹  tpHL=∫VDDVDD/2−CL dVoutIDSATn=0.5 CLVDDIDSATnC_L \frac{\mathrm{d}V_{out}}{\mathrm{d}t} = -i_{Dn}(t) \approx -I_{DSATn} \implies t_{pHL} = \int_{V_{DD}}^{V_{DD}/2} \frac{-C_L\,\mathrm{d}V_{out}}{I_{DSATn}} = \frac{0.5\,C_L V_{DD}}{I_{DSATn}}
4 小节 · 4 交互沙盘 进入讲义 ↗
FUDAN 881 DIC P09–P13 · 2:18:20

第 3 讲 · CMOS 功耗机理、工艺等比例缩放与制造版图基础

P09–P13 · 1.9 CMOS电路的动态功耗 ~ 1.13 CMOS工艺简介Ⅱ

EVDD=∫0∞VDD CLdVoutdt dt=CLVDD∫0VDDdVout=CLVDD2,EC=∫0VDDCLVout dVout=12CLVDD2E_{VDD} = \int_0^\infty V_{DD}\,C_L \frac{\mathrm{d}V_{out}}{\mathrm{d}t}\,\mathrm{d}t = C_L V_{DD}\int_0^{V_{DD}}\mathrm{d}V_{out} = C_L V_{DD}^2, \quad E_C = \int_0^{V_{DD}} C_L V_{out}\,\mathrm{d}V_{out} = \frac{1}{2}C_L V_{DD}^2
5 小节 · 5 交互沙盘 进入讲义 ↗
FUDAN 881 DIC P14–P19 · 2:32:57

第 4 讲 · 第2章 组合逻辑门的设计(上)

开关网络与摩根律泡泡化简 · 互补方程与禁忌状态 · 两级门完备定理 · 平面图对偶与河道水闸证明 · 标准单元版图与同序欧拉路径

A‾+B‾=A⋅B‾  ⟺  OR2B2≡NAND2,YAOI321=(A⋅B⋅C)+(D⋅E)+F‾\overline{A} + \overline{B} = \overline{A \cdot B} \iff \text{OR2B2} \equiv \text{NAND2}, \qquad Y_{\text{AOI321}} = \overline{(A\cdot B\cdot C) + (D\cdot E) + F}
6 小节 · 6 交互沙盘 进入讲义 ↗
FUDAN 881 DIC P20–P21 · 0:50:23

第 5 讲 · 第2章 组合逻辑门的设计(下)

最坏情况等效导通电阻尺寸规划 · 静态 CMOS 偏爱 NAND 的物理本质 · 偏斜门与内/外层输入排序 · 串联 N² 二次方延时灾难与逻辑驱动解耦

RPUN,worst=Rp,  RPDN,worst=Rn  ⟹  NAND2: (Wn,Wp)=(2,2),NOR2: (Wn,Wp)=(1,4)R_{\text{PUN,worst}} = R_p,\; R_{\text{PDN,worst}} = R_n \implies \text{NAND2: }(W_n,W_p)=(2,2),\quad \text{NOR2: }(W_n,W_p)=(1,4)
3 小节 · 3 交互沙盘 进入讲义 ↗
FUDAN 881 DIC P22–P24 · 1:37:12

第 6 讲 · 传输管逻辑(PTL/CPL/TG)、阈值电压损失补偿与前馈/反馈恢复技术

从单管开关的体效应阈值损失与静态漏电灾难,到前馈互补传输门(TG)全摆幅恒定导通电阻,再到反馈弱 PMOS 电平恢复管的有比竞争约束与长链 Elmore 延时线性化

Vmax⁡=VDD−VTn0−γ(∣2ϕF∣+Vmax⁡−∣2ϕF∣)V_{\max} = V_{DD} - V_{Tn0} - \gamma\left(\sqrt{\lvert 2\phi_F\rvert + V_{\max}} - \sqrt{\lvert 2\phi_F\rvert}\right)
3 小节 · 3 交互沙盘 进入讲义 ↗
FUDAN 881 DIC P25–P27 · 1:24:09

第 7 讲 · 有比逻辑(伪 NMOS/DCVSL)、动态预充-求值逻辑与多米诺(Domino)级联

从空间有比(伪 NMOS 分压与差分 DCVSL 双轨正反馈)到时间分相(动态逻辑预充/求值、高阻态电荷分享双区间定理、多米诺与 np-CMOS 级联铁律)

VOL≈∣kpVDSATp∣(VDD−∣VTp∣−∣VDSATp∣/2)kn(VDD−VTn)∝(W/L)p(W/L)nV_{OL} \approx \frac{\lvert k_p V_{DSATp}\rvert(V_{DD} - \lvert V_{Tp}\rvert - \lvert V_{DSATp}\rvert/2)}{k_n(V_{DD} - V_{Tn})} \propto \frac{(W/L)_p}{(W/L)_n}
3 小节 · 3 交互沙盘 进入讲义 ↗
FUDAN 881 DIC P28–P31 · 1:31:51

第 8 讲 · 时序逻辑基础、双稳态锁存器(Latch)与主从边沿触发器(Register)电路实现

P28–P31 (3.1 锁存器与寄存器 · 3.2 锁存器的电路实现 · 3.3 寄存器的电路实现 · 3.4 准静态主从结构寄存器)

Latch:∃ td-q,tc-q;DFF:唯有 tc-q;tsu,thold≜ΔtD-CK∣tc-q=1.05 tc-q0\text{Latch}: \exists\, t_{d\text{-}q}, t_{c\text{-}q}; \quad \text{DFF}: \text{唯有 } t_{c\text{-}q}; \quad t_{su}, t_{hold} \triangleq \Delta t_{D\text{-}\text{CK}}\rvert_{t_{c\text{-}q}=1.05\,t_{c\text{-}q0}}
4 小节 · 4 交互沙盘 进入讲义 ↗
FUDAN 881 DIC P32–P34 · 0:52:50

第 9 讲 · C²MOS 主从寄存器、TSPC 真单相时钟体系与其他结构寄存器(脉冲触发 / 灵敏放大器基)

P32–P34 (3.5 C²MOS 寄存器 · 3.6 TSPC 寄存器与锁存器 · 3.7 其他结构寄存器)

Cut Bypass Wires  ⟹  C2MOS;(1,1) Only Pull-Down,  (0,0) Only Pull-Up  ⟹  ΔQ=0\text{Cut Bypass Wires} \implies \text{C}^2\text{MOS}; \quad (1,1)\text{ Only Pull-Down},\; (0,0)\text{ Only Pull-Up} \implies \Delta Q = 0
3 小节 · 3 交互沙盘 进入讲义 ↗
FUDAN 881 DIC P35–P39 · 1:45:30

第 10 讲 · 同步电路击鼓传花模型、建立/保持时间约束与时钟偏斜(Skew)/抖动(Jitter)分析

P35–P39 (4.1 同步电路时序意义 · 4.2 木桶短板效应 · 4.3 建立时间约束 · 4.4 保持时间约束 · 4.5 时钟非理想性与时钟树)

DFFi→(Qi,Di),tcd=min⁡branchtp  (污染),tpd=max⁡branchtp  (传播)\text{DFF}_i \to (Q_i, D_i), \qquad t_{cd} = \min_{\text{branch}} t_p \;(\text{污染}), \qquad t_{pd} = \max_{\text{branch}} t_p \;(\text{传播})
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FUDAN 881 DIC P40–P43 · 1:24:38

第 11 讲 · 算术运算单元(Ⅰ):全加器电路、行波进位、进位跳转与流水线加法器

P40–P43 · 第五章 5.1–5.4 节:从 28T 镜像全加器、24T 传输门全加器、G/P/D 三步式曼彻斯特进位链到 O(√N) 进位跳转及流水线重定时割集理论

Co=AB+(A+B)Ci,S=A⊕B⊕Ci=ABCi+Co‾(A+B+Ci)C_o = AB + (A+B)C_i, \qquad S = A \oplus B \oplus C_i = ABC_i + \overline{C_o}(A + B + C_i)
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FUDAN 881 DIC P44–P46 · 1:13:06

第 12 讲 · 算术运算单元(Ⅱ):进位选择加法器、对数延时加法器与其他运算单元

P44–P46 · 第五章 5.5–5.7 节:从双链预计算、平方根进位选择 (√2N)、黑圆点算子与三大对数前缀树 (KS / Sklansky / BK) 到预计算低功…

Ci=Cin,k⋅Ci(1)+Cin,k‾⋅Ci(0),Si=Pi⊕Ci−1C_i = C_{\text{in},k} \cdot C_i^{(1)} + \overline{C_{\text{in},k}} \cdot C_i^{(0)}, \qquad S_i = P_i \oplus C_{i-1}
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