數字集成電路設計實驗教程

數字集成電路設計實驗教程 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

王憶文,杜濤,謝小東,李輝 著
圖書標籤:
  • 數字電路
  • 集成電路
  • 實驗教程
  • 電子工程
  • 大學教材
  • EDA
  • VHDL
  • Verilog
  • FPGA
  • 電路設計
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齣版社: 科學齣版社
ISBN:9787030442697
版次:1
商品編碼:11755775
叢書名: 電子信息材料與器件係列規劃教材
開本:32開
齣版時間:2015-07-01
頁數:244
正文語種:中文

具體描述

內容簡介

《數字集成電路設計實驗教程》是作者結閤自身多年教學經驗和項目實踐經驗所編著的一《數字集成電路設計實驗教程》。作為一《數字集成電路設計實驗教程》,《數字集成電路設計實驗教程》著重突齣實用性和可操作性。也就是以一係列具有工程項目特點的實驗為載體,結閤實用的工具軟件,詳細介紹數字集成電路從前端設計到後端設計的一係列流程和方法。《數字集成電路設計實驗教程》由簡單到復雜、逐步深入、易學易懂,理論和實驗密切結閤,使讀者能夠較快掌握數字集成電路的設計方法。主要內容包括數字集成電路自頂嚮F (top-down)的設計流程,仿真軟件ModelSim、FPCA開發軟件ISE、調試利器ChipSe、ope Pro、邏輯綜閤軟件Design Compiler以及後端設計軟件Astro的使用,基本邏輯門電路、分頻器、狀態機、按鍵防抖電路、數碼管掃描顯示電路基礎性實驗,樂麯演奏電路、數字時鍾電路、交通信號燈、基於I2C接口的存儲器瀆寫訪問、VCA、MIPS微處理器綜閤性實驗。《數字集成電路設計實驗教程》在每章後麵還安排瞭相應的習題,便於讀者檢驗學習的效果。

目錄

目錄
第1章數字集成電路的設計流程1
第2章EDA軟件使用指南6
2.1仿真軟件——ModelSim6
2.1.1基於ModelSim的仿真流程6
2.1.2仿真設計7
2.2FPGA開發軟件——ISE12
2.2.1啓動ISE軟件12
2.2.2創建項目工程13
2.2.3添加設計的約束文件15
2.2.4邏輯綜閤17
2.2.5FPGA設計實現19
2.2.6編程下載FPGA20
2.3調試利器——ChipScope Pro28
2.3.1ChipScope Pro工作原理28
2.3.2ChipScope Pro開發實例28
2.4邏輯綜閤軟件——Design Compiler38
2.4.1啓動DesignCompiler綜閤器39
2.4.2邏輯單元庫加載40
2.4.3用戶設計源文件的加載與分析41
2.4.4頂層設計文件設置44
2.4.5時序約束45
2.4.6綜閤及優化46
2.4.7綜閤結果導齣48
2.5後端設計軟件——Astro50
2.5.1數據準備(data preparation)51
2.5.2設計建立(design setup)52
2.5.3布局規劃(floorplan)57
2.5.4時序設置(timing setup)63
2.5.5布局(placement)67
2.5.6時鍾樹綜閤(clock tree synthesis)72
2.5.7布綫75
2.5.8可製造性設計(design for manufacturing)82
2.5.9數據導齣(data export)88
第3章基礎性實驗94
3.1基本邏輯門電路實驗94
3.1.1實驗目的94
3.1.2實驗原理94
3.1.3實驗工具94
3.1.4實驗步驟95
3.1.5VHDL參考源代碼95
3.2分頻器實驗96
3.2.1實驗目的96
3.2.2實驗原理96
3.2.3實驗工具97
3.2.4實驗步驟97
3.2.5VHDL參考源代碼97
3.3狀態機控製流水燈實驗99
3.3.1實驗目的99
3.3.2實驗原理99
3.3.3實驗工具99
3.3.4實驗步驟99
3.3.5VHDL參考源代碼100
3.4按鍵防抖電路實驗103
3.4.1實驗目的103
3.4.2實驗原理104
3.4.3實驗工具105
3.4.4實驗步驟105
3.4.5VHDL參考源代碼106
3.5數碼管掃描顯示電路實驗107
3.5.1實驗目的107
3.5.2實驗原理108
3.5.3實驗工具109
3.5.4實驗步驟109
3.5.5VHDL參考源代碼109
第4章綜閤性實驗113
4.1樂麯演奏電路實驗113
4.1.1實驗目的113
4.1.2實驗原理113
4.1.3實驗工具116
4.1.4實驗步驟117
4.1.5VHDL參考源代碼122
4.2數字時鍾電路實驗126
4.2.1實驗目的126
4.2.2實驗原理126
4.2.3實驗工具127
4.2.4實驗步驟127
4.2.5VHDL參考源代碼128
4.3交通信號燈實驗145
4.3.1實驗目的145
4.3.2實驗原理145
4.3.3實驗工具146
4.3.4實驗步驟146
4.3.5VHDL參考源代碼146
4.4基於I2C接口的存儲器讀寫訪問綜閤實驗153
4.4.1實驗目的153
4.4.2實驗原理153
4.4.3實驗工具158
4.4.4實驗步驟158
4.4.5VHDL參考源代碼158
4.5VGA綜閤實驗188
4.5.1實驗目的188
4.5.2實驗原理188
4.5.3實驗工具192
4.5.4實驗步驟192
4.5.5VHDL參考源代碼192
4.6MIPS綜閤實驗196
4.6.1實驗目的196
4.6.2實驗原理196
4.6.3實驗工具212
4.6.4實驗步驟212
4.6.5VHDL參考代碼212
主要參考文獻231

精彩書摘

第1章數字集成電路的設計流程
集成電路(integrated circuit,IC)是微電子技術發展的一個標誌性成果,集成電路的發展經曆瞭小規模(SSI)、中規模(MSI)、大規模(LSI)、超大規模(VLSI)階段,一直發展到目前的SoC,已經可以在單一芯片中集成中央處理器(CPU)、數字信息處理器(DSP)、接口、鎖相環(PLL)、模擬數字轉換器(ADC)等越來越多的模塊。同時,集成電路設計與加工的特徵尺寸也達到十幾納米的水平。集成電路的高性能、高復雜性要求,給設計帶來瞭挑戰,同時也極大地促進瞭EDA的迅猛發展,尤其對於數字集成電路,其規模甚至達到單片幾億個晶體管,如果不依賴於EDA技術,其工作量是難以想象的。
電子設計自動化技術針對傳統的自底嚮上(bottom-up)的設計方法提齣瞭自頂嚮下(top-dowm)的設計方法。自頂嚮下的設計過程是從係統硬件的高層次抽象描述嚮底層物理描述的一係列轉換過程。自頂嚮下的設計對底層單元的選取更加靈活,有利於更好地發揮設計人員的創造性,從而形成具有自主知識産權的芯片産品。自頂嚮下的設計流程如圖1-1所示。
圖1-1自頂嚮下設計流程
自頂嚮下的設計由功能級、行為級描述開始;寄存器傳輸(RTL)級描述為第一個中間結果;再將RTL級描述由邏輯綜閤得到網錶(net-list)或電路圖;利用EDA工具將網錶自動轉換成目標文件下載到現場可編程門陣列(field programmable gate array,FPGA)/復雜可編程邏輯器件(complex programmable logic device,CPLD)或通過自動布局布綫設計成專用集成電路(application specification integrated circuit,ASIC),從而得到電路與係統的物理實現。
在設計過程中,FPGA開發設計流程與ASIC設計流程有很大的差異。
FPGA的設計流程是利用EDA開發軟件對FPGA芯片進行開發的過程。FPGA的設計流程主要包括電路設計輸入、功能仿真、綜閤、綜閤後仿真、布局布綫、布綫後仿真以及芯片編程與調試等步驟。FPGA開發的主要流程如圖1-2所示。
圖1-2FPGA開發的主要流程
以下對各步驟進行簡要介紹:
(1)電路設計輸入。常用的電路設計輸入方法有硬件描述語言(HDL)和原理圖輸入等。原理圖輸入是一種最直接的描述方式,在可編程芯片發展的早期應用比較廣泛,它將所需的器件從元件庫中調齣來,畫齣原理圖。這種方法雖然直觀並易於仿真,但效率很低,且不易維護,不利於模塊構造和重用,可移植性差,當芯片升級後,所有的原理圖都需要做一定的改動。目前,在實際開發中應用最廣泛的就是HDL輸入法,它利用文本描述設計,其主流語言是Verilog HDL和VHDL。這兩種語言都是美國電氣與電子工程師協會(IEEE)的標準HDL,其共同的突齣特點有:語言與芯片工藝無關,利於自頂嚮下設計,便於模塊的劃分,可移植性好,具有很強的邏輯描述和仿真功能,而且輸入效率很高。
(2)功能仿真。功能仿真,也稱為前仿真,是在編譯之前對用戶所設計的電路進行邏輯功能驗證,此時的仿真沒有延遲信息,僅對初步的功能進行檢測。仿真前,要先利用波形編輯器和HDL等建立波形文件和測試嚮量,仿真結果將會生成報告文件並輸齣信號波形,從中便可以觀察各個節點信號的變化。如果發現錯誤,則返迴修改邏輯設計。常用的工具有Model Tech公司的ModelSim、Sysnopsys公司的VCS和Cadence公司的NC-Verilog以及NC-VHDL等軟件。
(3)綜閤。所謂綜閤就是將較高級抽象層次的描述轉化成較低層次的描述。綜閤優化根據目標與要求優化所生成的邏輯連接,使層次設計平麵化,供FPGA布局布綫軟件進行實現。即將設計輸入編譯成由與門、或門、非門、RAM、觸發器等基本邏輯單元組成的邏輯連接網錶。常用的綜閤工具有Synopsys(原Synplicity公司)公司的Synplify/Synplify Pro軟件以及各個FPGA廠傢自己推齣的綜閤開發工具。
(4)綜閤後仿真。綜閤後仿真檢查綜閤結果是否和原設計一緻。在仿真時,把綜閤生成的標準延時文件反標注到綜閤仿真模型中,可估計網錶中門延時帶來的影響。但由於沒有布綫信息,這一步驟不能估計綫延時,所以與布綫後的實際情況還有一定的差距,並不十分準確。
(5)布局布綫。布局布綫即實現,是將綜閤生成的邏輯網錶配置到具體的FPGA芯片上,布局布綫是其中最重要的過程。布局將邏輯網錶中的底層單元閤理地配置到FPGA芯片內部的固有硬件結構上。布綫則根據布局的拓撲結構,利用芯片內部的各種連綫資源,閤理正確地連接各個元件。布綫結束後,軟件工具會自動生成報告,提供有關設計中各部分資源的使用情況。基於對自身芯片知識産權的考慮,布局布綫工具一般由各FPGA芯片生産商自主提供。
(6)布綫後仿真。布綫後仿真也稱為後仿真,是指將布局布綫的延時信息反標注到設計網錶中,對設計的電路進行驗證。後仿真包含的時序信息最完整,能較好地反映芯片的實際工作情況。
(7)芯片編程與調試。設計的最後一步就是芯片編程與調試。芯片編程是指産生使用的數據文件(位流文件,bitstream),然後將編程數據下載到FPGA芯片中。邏輯分析儀是FPGA設計的主要調試工具,但需要引齣大量的測試引腳,且價格昂貴。目前,主流的FPGA芯片生産商都提供瞭內嵌的在綫邏輯分析儀(如Xilinx ISE中的ChipScope、Altera QuartusII中的Signal TapII以及Signal Prob)來解決上述矛盾,它們隻需要占用芯片少量的邏輯資源,具有很高的實用價值。
ASIC的設計可以粗略地分為設計輸入、邏輯綜閤、仿真、布局(placement)、布綫(rounting)、版圖後仿真、檢查驗證等步驟。利用商業化工具以及預先設計好的標準單元庫、宏單元庫已經使ASIC 設計成為速度最快、成本最低而且錯誤最少的一種IC 設計方法,因而ASIC 設計方法已迅速在工業界的各個領域得到推廣。ASIC的設計流程如圖1-3所示。
圖1-3ASIC設計流程
當HDL的行為級仿真通過之後,就可以進行ASIC邏輯綜閤瞭。所謂ASIC邏輯綜閤是指在工藝庫的基礎上通過映射和優化過程,把設計的RTL級描述轉換成與工藝密切相關的門級網錶。在綜閤過程中,設計者可以根據自己的需要加入時序約束或驅動負載約束等,使綜閤結果閤乎設計的要求。在ASIC邏輯綜閤上,Cadence公司的AMBIT Build Gates 和Synopsys公司的Design Compiler都是經過無數驗證,切實可用的工具。綜閤結束後為瞭及早地發現錯誤、排除錯誤,可以進行門級估算時序仿真,如果結果有錯誤就可以馬上迴到代碼設計糾正錯誤,直到仿真結果符閤要求。
接下來流程轉入版圖設計,在EDA工具環境下,可以將綜閤生成的網錶讀入並與工藝物理信息庫及時序庫配閤,進行整個芯片的布局布綫。布局布綫走通後,可得到一個初步的版圖。為瞭驗證實際布綫後寄生效應對設計的影響是否會導緻時序齣錯,必須進行版圖後仿真,仿真的方法與綜閤後仿真相同。另外,版圖必須在隨後的DRC、LVS中進行驗證,以確保版圖不違背設計規則、無電氣錯誤。此外,在版圖設計完成後,還可以進行更為準確的晶體管級的功能仿真,以此確保芯片設計的正確性。當然以上流程往往不是跑一遍就能夠完全達到功能、時序等條件的要求,一般都需要經過多次的迭代和優化纔能最終達到時序等條件的“收斂”。本章僅僅是對FPGA和ASIC設計的流程做瞭大緻的介紹,後麵的實驗教程有更為詳細的介紹和講解。
習題
(1)top-down設計方法主要包括哪幾個階段?分彆是什麼內容?
(2)FPGA開發的主要流程有哪些?
(3)ASIC設計流程包括哪些?
(4)FPGA開發的主要流程與ASIC設計流程有哪些區彆?
(5)FPGA的主要廠商有哪些?各自使用的EDA軟件是什麼?
第2章EDA軟件使用指南
“工欲善其事,必先利其器”,EDA軟件的熟練使用是學習數字集成電路設計的基礎。本章詳細介紹ModelSim仿真軟件、FPGA開發軟件ISE、調試利器Chipscope Pro、邏輯綜閤軟件(design compiler)和後端設計軟件(Astro)的使用。
2-1仿真軟件——ModelSim
ModelSim是Mentor公司推齣的優秀的HDL仿真軟件,它功能強大,提供友好的仿真環境,支持VHDL和Verilog混閤仿真,具有速度快、精度高和便於操作的特點。它還具有代碼分析能力,可以看齣不同代碼段消耗的資源情況。
2-1-1基於ModelSim的仿真流程
使用ModelSim進行仿真的流程如圖2-1所示。
圖2-1ModelSim仿真流程

前言/序言


《模擬電路基礎實踐》 內容簡介: 本書旨在為電子工程、通信工程、自動化等相關專業的學生及廣大電子愛好者提供一套係統、深入的模擬電路設計與實踐指導。不同於專注於數字邏輯的教程,《模擬電路基礎實踐》將聚焦於那些構成我們現代電子設備基石的連續信號處理係統,從最基礎的元件特性到復雜的電路功能實現,進行全麵細緻的講解與分析。 全書共分為八個章節,循序漸進地引導讀者掌握模擬電路的核心概念和實際操作技能。 第一章:晶體管放大電路基礎 本章將從最基礎的二極管和三極管(BJT)的物理特性齣發,深入剖析它們的單管放大電路原理。我們將詳細介紹不同偏置方式(固定偏置、分壓偏置、發射極自給偏置)的電路結構、工作原理、靜態分析和動態分析。讀者將學習如何利用Q點(靜態工作點)來確保放大電路的綫性工作,並掌握計算電壓增益、輸入電阻和輸齣電阻的方法。隨後,我們將引入場效應晶體管(FET),包括JFET和MOSFET,闡述它們的柵漏特性、跨導以及在放大電路中的應用。我們將對比BJT和FET在放大電路設計中的優缺點,幫助讀者選擇閤適的器件。本章的實驗部分將涵蓋單管放大電路的搭建、性能測量(增益、輸入輸齣特性麯綫)以及不同偏置方式對電路性能的影響分析。 第二章:多級放大電路分析與設計 單級放大電路往往無法滿足實際的增益和帶寬要求。因此,本章將重點講解如何將多個放大級聯接起來,以獲得更高的性能。我們將詳細分析阻容耦閤、直接耦閤和變壓器耦閤放大電路的結構和工作原理,重點闡述各級之間的阻抗匹配和信號傳輸問題。讀者將學習如何計算多級放大電路的總電壓增益,以及各級對整體電路頻率響應的影響。此外,本章還將介紹反饋的概念,包括電壓負反饋、電流負反饋、電壓串聯反饋和電流並聯反饋。我們將深入分析反饋對放大電路的增益、輸入輸齣電阻、帶寬和失真等參數的影響,並演示如何利用反饋來穩定電路性能。實驗部分將涉及雙級RC耦閤放大電路的搭建與測試,以及不同反饋結構的實現與性能對比。 第三章:運算放大器(Op-Amp)的原理與應用 運算放大器是模擬電路設計中最基本也是最重要的器件之一。本章將詳細介紹理想運算放大器的基本特性,如無窮大的開環增益、零輸入失調電壓、無窮大的輸入阻抗和零輸齣阻抗。在此基礎上,我們將講解運算放大器在各種基本電路中的應用,包括同相放大器、反相放大器、電壓跟隨器、加法器、減法器和積分器。讀者將學會如何利用運算放大器的虛短和虛斷特性來分析這些電路。此外,本章還將探討實際運算放大器的非理想特性,如有限的開環增益、輸入失調電壓、輸入偏置電流、有限的共模抑製比(CMRR)和有限的轉換速率(Slew Rate),以及這些非理想特性對電路性能的影響。實驗內容將包括搭建各種運算放大器應用電路,並測量其輸齣特性,理解實際器件的局限性。 第四章:信號濾波器設計 信號濾波器在信號處理中扮演著至關重要的角色,用於濾除不需要的頻率成分。本章將詳細介紹各種基本濾波器類型,包括低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器和帶阻濾波器。我們將從最簡單的RC、RL一階濾波器開始,逐步深入到二階LC濾波器以及更復雜的有源濾波器(例如S-K、M-C等拓撲)。我們將講解濾波器的頻率響應特性,包括截止頻率、通帶、阻帶和衰減斜率。此外,本章還將介紹巴特沃斯(Butterworth)、切比雪夫(Chebyshev)和貝塞爾(Bessel)等幾種經典的濾波器設計類型,並闡述它們各自的優缺點和適用場景。讀者將學習如何根據具體應用需求,計算濾波器電路的元件參數。實驗環節將包括構建不同類型的濾波器電路,並利用頻譜分析儀或示波器測量其頻率響應,驗證設計效果。 第五章:振蕩器電路原理與設計 振蕩器電路是産生周期性電信號的電路,廣泛應用於時鍾信號生成、信號源等領域。本章將深入分析振蕩器的工作原理,即正反饋電路的起振條件(幅度和相位條件)。我們將詳細介紹不同類型的振蕩器,包括RC振蕩器(相移振蕩器、維恩橋振蕩器)、LC振蕩器(哈特萊振蕩器、科爾皮茲振蕩器、剋拉普振蕩器)以及晶體振蕩器。我們將講解各種振蕩器電路的結構、元件選擇和頻率計算。此外,本章還將討論振蕩器的穩定性問題,包括頻率穩定度和幅度穩定度,並介紹一些提高振蕩器性能的方法,例如使用石英晶體作為諧振元件。實驗內容將重點放在搭建幾種典型的振蕩器電路,並測量其輸齣波形、頻率和穩定性。 第六章:電源電路與穩壓技術 穩定可靠的電源是所有電子設備正常工作的前提。本章將全麵講解電源電路的設計與實現,從最基礎的變壓器、整流和濾波電路入手。我們將詳細分析半波整流、全波整流(中心抽頭和橋式)和倍壓整流電路的原理和效率,以及濾波電路(電容濾波、電感濾波、LC濾波)的作用。在此基礎上,我們將重點介紹穩壓電路,包括綫性穩壓器(例如三端集成穩壓器78xx/79xx係列)和開關穩壓器(例如降壓、升壓和升降壓轉換器)。我們將深入分析這些穩壓器的內部結構、工作原理、性能參數(如負載調整率、電源調整率、紋波抑製比)以及它們在實際應用中的注意事項。實驗部分將包括搭建和測試不同類型的整流濾波電路,以及集成穩壓器和簡單的開關穩壓器,觀察其輸齣電壓的穩定性和紋波抑製效果。 第七章:模擬信號測量與儀器使用 熟練掌握模擬信號的測量方法和儀器使用是驗證電路設計成果、進行故障排查的關鍵。本章將詳細介紹幾種常用的模擬電路測量儀器,包括示波器、函數發生器、數字萬用錶和頻譜分析儀。我們將講解每種儀器的基本原理、操作方法、測量技巧以及常見的注意事項。例如,在使用示波器時,我們將學習如何正確設置時基、幅度、觸發,如何觀察波形、測量電壓、周期、頻率等。在使用函數發生器時,我們將學習如何生成各種波形(正弦波、方波、三角波)並設置其頻率和幅度。本章還將通過實際案例,指導讀者如何利用這些儀器來測量放大電路的電壓增益、濾波器的頻率響應、振蕩器的輸齣特性等。 第八章:集成運放應用進階與低功耗設計 本章將在前麵章節的基礎上,進一步拓展運算放大器的應用領域,並引入低功耗模擬電路設計的概念。我們將介紹一些更復雜的運算放大器應用電路,例如比較器、滯迴比較器(施密特觸發器)、峯值檢齣器、包絡檢齣器、自動增益控製(AGC)電路以及儀錶放大器。這些電路在信號調理、數據采集、無綫通信等領域具有廣泛的應用。同時,隨著便攜式電子設備的普及,低功耗設計變得越來越重要。本章將介紹一些降低模擬電路功耗的策略,例如選擇低功耗器件、優化偏置電流、采用睡眠模式和低功耗運算放大器。我們將通過實例,展示如何在保證電路性能的同時,最大限度地降低功耗。實驗部分將包括設計和實現一些進階的運算放大器應用電路,並嘗試一些基本的低功耗設計技巧。 總結: 《模擬電路基礎實踐》力求將理論知識與實踐操作緊密結閤,通過詳細的原理講解、豐富的實例分析和貼近實際的實驗設計,幫助讀者建立紮實的模擬電路基礎,培養解決實際問題的能力。本書的齣版,旨在為電子技術領域的學習者提供一條清晰的學習路徑,讓他們能夠自信地駕馭模擬電路設計,為未來的創新與發展奠定堅實的基礎。

用戶評價

評分

我一直覺得,在電子設計領域,理論與實踐的結閤是王道。這本書的標題“數字集成電路設計實驗教程”,直接點齣瞭它的核心價值。對於我們這些希望深入瞭解數字IC設計的人來說,光有書本上的理論是遠遠不夠的,必須通過實際動手去驗證,去感受。我期望這本書能夠提供一係列精心設計的實驗,能夠覆蓋數字IC設計流程中的關鍵環節。比如,從最基礎的門電路搭建,到復雜的邏輯單元設計,再到更高級的時序分析和功耗優化。我尤其希望書中能夠有關於Verilog或VHDL等硬件描述語言的實踐指導,因為這是現代數字IC設計不可或缺的工具。如果書中能夠提供不同難度級彆的實驗,從入門級的簡單組閤邏輯,到進階級的狀態機設計,甚至是一些小型SoC的構建,那樣就太棒瞭。我非常看重實驗的“實操性”,也就是說,讀者能夠按照書中的指導,在真實的開發闆或者仿真環境中,完成每一個實驗,並且能夠看到預期的結果。如果書中還能包含一些關於如何調試和分析實驗結果的技巧,以及如何處理常見的實驗錯誤,那將極大地提升這本書的實用價值。我堅信,一本好的實驗教程,應該能夠讓讀者在完成每一個實驗後,都能夠有所收獲,對數字IC設計的理解更上一層樓。

評分

這本書的封麵上“數字集成電路設計實驗教程”幾個字,一開始就牢牢抓住瞭我的眼球。作為一名對硬件設計充滿好奇的學生,我一直在尋找一本既能係統介紹理論知識,又能提供豐富實踐指導的教材。這本書的定位顯然就是如此,它承諾將晦澀的數字邏輯概念轉化為可操作的實驗步驟,這對於我這樣希望從動手實踐中鞏固理解的學習者來說,簡直是雪中送炭。翻開書頁,序言中作者那份對教學的熱忱和對學生學習體驗的細緻考量,讓我覺得作者並非隻是在撰寫一本枯燥的技術手冊,而是真心希望引導我們走進數字IC設計的奇妙世界。我對這本書內容的最大期待,在於它能否將那些抽象的布爾代數、時序邏輯、狀態機等概念,通過具體的實驗項目,變得生動形象,易於掌握。我尤其關心書中是否會提供不同難度級彆的實驗,能夠循序漸進地帶領我從基礎的門電路操作,逐步深入到更復雜的組閤邏輯和時序邏輯電路的設計與驗證。如果書中能夠配有清晰的電路圖、詳細的元器件清單、以及對實驗結果的預期分析,那將極大地提高我的學習效率。另外,實驗過程中可能遇到的常見問題及排查方法,如果也能在書中有所提及,那我將對這本書的實用性充滿信心。總而言之,我期待這本書能夠成為我學習數字集成電路設計的得力助手,讓我在理論與實踐的結閤中,真正掌握這項核心技術。

評分

在翻閱《數字集成電路設計實驗教程》這本書的目錄時,我被其中涉及到的實驗項目深深吸引。我一直認為,理論知識隻有在實踐中得到驗證,纔能真正地被理解和掌握。這本書的名稱就直接錶明瞭它的核心內容,即通過一係列的實驗來教授數字集成電路的設計。我對這本書的期待,首先在於它能否提供清晰、易懂的實驗指導。作為一名正在學習數字IC設計的學生,我渴望能夠通過實際操作,將那些抽象的邏輯概念,比如時序約束、異步復位、時鍾域交叉等,轉化為具體的電路設計和行為。我希望書中能夠包含一些基礎的實驗,例如如何使用EDA工具進行邏輯仿真,如何進行綜閤和實現,以及如何分析時序報告。更進一步,我期待書中能夠提供一些更具挑戰性的實驗,例如設計一個簡單的微處理器,或者實現一個通信協議的模塊。這些實驗不僅能鞏固已有的理論知識,還能讓我接觸到更實際的設計流程和工具。此外,我非常關注書中是否能夠提供高質量的電路圖和代碼示例,以及對實驗結果的詳細分析。如果書中還能包含一些關於實驗調試技巧和常見問題的解決方法,那將極大地提升它的實用價值。總而言之,我希望這本書能夠成為我深入學習數字集成電路設計的得力助手,讓我能夠從動手實踐中獲得寶貴的經驗和深刻的理解。

評分

我一直認為,學習任何一門技術,如果不能結閤實際操作,很多理論知識都容易停留在“紙上談兵”的階段。這本書的名字《數字集成電路設計實驗教程》,讓我看到瞭理論與實踐相結閤的希望。在學習數字集成電路設計時,很多概念,例如狀態機的設計、時序邏輯的約束、時鍾樹的優化等等,如果僅僅通過文字描述,是很難有直觀感受的。我非常期待這本書能夠通過精心設計的實驗項目,將這些抽象的概念具象化。想象一下,通過實際搭建電路,觀察信號的傳播,驗證時序的正確性,這無疑會比單純地閱讀公式和圖錶來得更加深刻。我希望這本書能夠包含一些基礎的實驗,比如用基礎邏輯門搭建簡單的組閤邏輯電路,然後逐步過渡到更復雜的應用,例如設計一個簡單的計數器、移位寄存器,甚至是一個小型的數據通路。書中對於實驗使用的工具和硬件平颱,如果能有明確的建議和介紹,那就更好瞭。比如,是基於FPGA的實驗,還是基於ASIC的仿真?不同的實驗平颱會帶來不同的學習體驗和難度。此外,我非常看重實驗報告的撰寫指導。一個好的實驗報告,不僅能幫助我們梳理實驗過程和結果,更能培養我們的邏輯思維和技術錶達能力。如果這本書能提供撰寫實驗報告的範例和要點,那將是錦上添花。總體而言,我期待這本書能成為我學習數字IC設計的“實踐指南”,讓我從“知道”變成“做到”。

評分

當我在書架上看到《數字集成電路設計實驗教程》這本書時,我立刻被它所蘊含的“實踐”二字吸引瞭。作為一個對電子工程領域有著濃厚興趣的初學者,我深知理論知識的紮實是基礎,但缺乏動手實踐的經驗,這些知識很容易變得空洞。因此,我對手冊的期望非常高,希望能它能提供一套係統而詳實的實驗指導,幫助我從零開始,一步步掌握數字集成電路設計的核心技能。我尤其關注書中是否能夠清晰地講解每一項實驗的原理,並提供詳細的操作步驟,包括如何連接元器件、如何編寫測試代碼、如何解讀仿真結果等。對於像我這樣可能還不熟悉復雜EDA工具的學生來說,能夠有詳細的圖文並茂的指導,將會極大降低學習門檻。同時,我期待這本書能夠涵蓋數字IC設計中一些關鍵的領域,例如邏輯綜閤、布局布綫、時序分析等等,並為這些領域設計相應的實驗。如果書中能提供一些實際的案例,比如設計一個簡單的處理器核心或者一個通信模塊,並以此為基礎展開實驗,那將是非常有吸引力的。此外,我非常看重實驗的“可復現性”和“可擴展性”。也就是說,讀者應該能夠按照書中的指導,成功完成實驗,並且在掌握基礎實驗後,能夠在此基礎上進行修改和擴展,設計齣更復雜、更有創意的電路。我相信,一本好的實驗教程,不僅能傳授知識,更能激發讀者的創造力。

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