电子设计自动化项目教程 舒伟红 9787030273369 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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舒伟红 著

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• 电子设计自动化
• EDA
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• 数字电路
• 项目实践
• 教程
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• 电子工程
• 舒伟红

店铺： 智博天恒图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030273369

商品编码：29360412975

图书基本信息
图书名称	电子设计自动化项目教程
作者	舒伟红
定价	29.00元
出版社	科学出版社
ISBN	9787030273369
出版日期
字数
页码
版次	1
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开本
商品重量	0.459Kg

内容简介

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目录

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文摘

序言

穿梭于集成电路的精密王国：探索电子设计自动化（EDA）的奥秘 在这个信息爆炸、科技日新月异的时代，我们生活的方方面面都与电子产品紧密相连。从智能手机、电脑，到汽车、医疗设备，再到航空航天领域的尖端技术，其背后都离不开一个看不见的精密王国——集成电路（IC）。而要在这个王国中建造出复杂而高效的芯片，强大的工具和精湛的技术必不可少。这正是“电子设计自动化”（Electronic Design Automation，简称EDA）所扮演的关键角色。 EDA，顾名思义，是指利用计算机软件来辅助和自动化电子设计过程的各种工具和方法。它将原本需要成千上万工程师花费无数时间和精力手工完成的设计工作，转化为一个高效、准确、可控的自动化流程。从最初的概念构思、逻辑设计，到物理布局、版图生成，再到最终的验证和制造，EDA工具贯穿了芯片设计的每一个环节，是现代电子产业蓬勃发展的基石。 想象一下，一个芯片如同一个微观的城市，里面充满了各种各样的“建筑”（晶体管、电阻、电容等）和“道路”（导线）。如何在这有限的空间内，以最高效的方式连接这些“建筑”，保证信息的顺畅传输，同时又需要满足性能、功耗、面积等诸多严苛的要求？这绝非易事。EDA技术正是为了解决这些挑战而生，它提供了如同城市规划师、建筑工程师、交通工程师等专业角色所使用的先进工具，帮助设计师们完成一项项宏伟的“城市建设”工程。 EDA的演进：从纸笔到“数字大脑” EDA的发展历程，是一部电子设计技术不断进步的缩影。早期，电子设计的过程中，设计者们主要依靠纸笔和手工工具来绘制电路图和布线。这种方式不仅效率低下，而且极易出错，对于日益复杂的电路设计而言，几乎是无法想象的。 随着计算机技术的出现，EDA开始迎来曙光。最初的EDA工具主要集中在电路模拟和逻辑验证等基础功能上，帮助设计师们在设计过程中进行一些基本的评估。而随着半导体技术的飞速发展，芯片的集成度越来越高，设计复杂度呈指数级增长，对EDA工具的需求也随之激增。 到了20世纪80年代和90年代，EDA技术迎来了重要的突破。各种专业的EDA软件工具如雨后春笋般涌现，涵盖了从逻辑综合、布局布线到版图验证的整个设计流程。这些工具的出现，极大地提高了设计效率，降低了出错率，使得复杂的大规模集成电路（LSI）和超大规模集成电路（VLSI）的设计成为可能。 如今，EDA技术已经发展到高度智能化的阶段。先进的EDA工具能够利用人工智能和机器学习算法，进行更智能的设计优化、更精准的功耗预测、更高效的验证流程。它们就像是芯片设计的“数字大脑”，能够自主分析设计中的潜在问题，提出最佳的解决方案，甚至能够自动生成部分设计。 EDA在芯片设计中的核心流程：层层递进的精密建造 EDA技术的应用贯穿于芯片设计的整个生命周期，可以大致分为以下几个关键阶段： 1. 系统级设计与算法开发： 在芯片设计的最前端，需要明确芯片的功能需求，并开发相应的算法。这一阶段可能涉及到高级编程语言（如C/C++、SystemC）以及用于算法仿真的工具。 2. 行为级设计（RTL设计）： 在确定算法后，工程师会使用硬件描述语言（HDL），如Verilog或VHDL，来描述芯片的功能和行为。这一阶段的设计是抽象的，不直接对应于具体的硬件电路，但它能够清晰地表达芯片的工作逻辑。 3. 逻辑综合（Logic Synthesis）： 这是EDA技术中至关重要的一环。逻辑综合工具会将用HDL编写的行为级设计（RTL代码）转换成由标准逻辑门（如AND、OR、NOT门）组成的逻辑网表。这个过程需要考虑芯片的性能、面积和功耗等指标，并进行优化。 4. 静态时序分析（Static Timing Analysis, STA）： 在逻辑综合之后，需要对设计的时序进行分析，确保信号在正确的时间到达目的地，避免时序违规导致芯片工作异常。STA工具能够快速、准确地预测设计的时序性能。 5. 布局（Placement）： 在逻辑网表确定后，就需要将设计中的各个逻辑单元（标准单元）放置在芯片的物理区域内。布局的目标是在保证逻辑连接顺畅的前提下，尽量减小布线长度，优化整体性能。 6. 布线（Routing）： 布局完成后，就需要将各个逻辑单元之间的连接线（导线）在芯片的物理版图上绘制出来。布线的目标是在满足设计规则的前提下，尽可能地缩短布线长度，避免拥塞，保证信号的完整性和可靠性。 7. 物理验证（Physical Verification）： 在布局布线完成后，需要对生成的物理版图进行一系列的验证，以确保其符合制造工艺的要求。这包括设计规则检查（DRC）、电气规则检查（ERC）和版图与原理图一致性检查（LVS）等，确保芯片能够顺利地被制造出来。 8. 仿真与验证（Simulation and Verification）： 在设计的各个阶段，都需要进行严格的仿真和验证，以确保芯片的功能正确性和性能达标。这包括功能仿真、时序仿真、功耗仿真等，使用各种验证方法和工具来发现并修复潜在的错误。 EDA的未来：智能化、协同化与系统化 随着半导体技术的不断演进，摩尔定律的挑战日益严峻，芯片的设计复杂度更是达到了前所未有的高度。EDA技术也正在朝着更加智能化、协同化和系统化的方向发展。 智能化设计： 利用人工智能和机器学习技术，EDA工具能够更加智能地进行设计优化，预测潜在问题，甚至实现部分设计流程的自动化。例如，AI驱动的布局布线工具可以更高效地找到最优的布线方案，AI辅助的时序优化能够更精准地提升芯片性能。 协同化设计： 现代芯片设计往往需要跨团队、跨地域的协同合作。EDA工具需要提供更加强大的协作平台，支持多用户同时访问和修改设计，并提供有效的版本管理和协同流程。 系统化设计： 随着系统级芯片（SoC）的普及，芯片的集成度越来越高，其设计也不再仅仅是单个处理器的设计，而是包含了各种IP核（如CPU、GPU、DSP、存储控制器等）的集成。EDA工具需要能够支持从系统级到RTL级，再到物理实现的完整设计流程，并能够有效地管理和验证这些IP核的集成。 新兴领域的驱动： 人工智能、5G通信、物联网、自动驾驶等新兴技术的飞速发展，对芯片的性能、功耗和功能提出了更高的要求，也为EDA技术的发展带来了新的机遇和挑战。例如，针对AI芯片的特殊设计需求，EDA工具也在不断创新。 结语 电子设计自动化（EDA）是现代电子信息产业的“幕后英雄”。它以强大的计算能力和精密的算法，将抽象的电路设计转化为可制造的物理版图，使得我们今天能够享受到如此丰富多彩的电子产品。理解EDA技术，不仅是深入了解芯片设计奥秘的关键，更是把握未来科技发展脉搏的重要途径。它是一个充满挑战与机遇的领域，吸引着无数智慧的头脑，不断推动着电子设计的边界向前延伸，为人类社会的进步贡献着不可估量的力量。

评分☆☆☆☆☆

我花了相当长的时间对比了市面上几本同类型的EDA书籍，这本书在侧重点上显得尤为独特。它似乎并没有花费过多的篇幅去介绍EDA工具的历史背景或者过于底层的算法原理，而是更专注于“如何高效地完成一个设计”。我注意到它在模拟电路设计流程的描述上，比我预期的要深入一些，尤其是在寄生参数提取和后仿真的部分，给出了不少工程上的优化建议。这本书的排版布局也相当清晰，图文并茂的展示方式，让那些复杂的波形和布局图不再是难以理解的抽象符号。我甚至可以想象，如果是在一个培训班上使用这本书，讲师可以很方便地指引学员对照书上的步骤进行操作。唯一的期望是，如果能在一些新兴的工艺节点或者更前沿的设计方法学上再增加一些章节，那就更完美了。但就目前覆盖的传统项目而言，它的覆盖面已经相当全面和实用。

评分☆☆☆☆☆

作为一个已经工作了几年，偶尔需要重新温习EDA流程的老兵，我发现这本书的价值在于它的“项目导向性”。它不是那种堆砌公式和概念的参考手册，而是更像一位经验丰富的同事在手把手教你如何完成一个端到端的项目。我特别留意了它在设计收敛性这一块的论述，书中似乎强调了在设计初期就建立起可行的设计规范的重要性，这在实际工作中往往是效率低下的主要原因之一。此外，书中对某些自动化脚本的使用也略有提及，虽然篇幅不长，但足以点亮思路，让人意识到如何利用脚本来减少重复劳动。这种注重效率和工程实现的视角，使得这本书的实用价值大大提升，它更像是一本“工具箱”手册，而不是纯粹的理论教科书。整体阅读体验下来，它带来的更多是“动手解决问题”的信心。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉是，作者在编写过程中保持了一种非常严谨而又平易近人的态度。对于复杂的EDA操作，作者没有采取那种高高在上的说教方式，而是仿佛在和你一起面对屏幕上的各种菜单和对话框。我留意到，在讲解一些需要反复迭代的步骤时，书中会特别提示读者如何快速回溯和修改，这在实际的IC或PCB设计中是至关重要的技能。这本书的成功之处在于，它成功地将“自动化”的理念融入到每一个具体的项目操作中，让读者不仅学会了“点哪里”，更理解了“为什么点哪里”。它提供的不仅仅是一套操作流程，更是一种面向解决问题的设计方法论。如果说有什么可以挑剔的，那就是希望它能涵盖更多行业标准或特定应用领域的案例，但即便如此，它所奠定的坚实基础也足以让读者触类旁通，应对未来的挑战。

评分☆☆☆☆☆

从结构上看，这本书的章节组织非常符合电子设计从抽象到具体的发展路径。开篇可能侧重于基础环境的搭建和基本模块的建立，随后逐步深入到模块的集成和系统的验证。我尤其欣赏它在不同设计阶段之间过渡的平滑性，没有出现那种生硬的跳转，读者可以很自然地理解为什么需要从仿真进入到版图布局。书中似乎还穿插了一些不同设计团队之间的协作规范的影子，比如在接口定义和数据交换方面的一些建议，这在实际工程环境中非常重要，很多时候设计卡壳不是因为技术问题，而是因为沟通和接口定义不清晰。这本书似乎在无形中培养读者一种结构化思维，即把一个大项目拆分成可控、可验证的小任务。这对于提升个人的项目管理和执行能力同样有帮助。

评分☆☆☆☆☆

这本《电子设计自动化项目教程》的封面设计得相当朴实，没有过多花哨的图案，直接点明了主题。初次翻阅时，最直观的感受是内容的广度和深度。教程似乎并未局限于理论的罗列，而是着重于将EDA工具的使用流程和实际项目紧密结合起来。从原理图输入到电路仿真，再到最终的版图设计，整个流程的讲解非常连贯，给人一种“跟着做就能学会”的踏实感。作者在每一步骤的讲解中，似乎都融入了大量的实践经验，比如在某些关键的约束设置上，会特别提醒读者需要注意的“陷阱”。这对于新手来说无疑是巨大的福音，可以省去很多摸索的时间。我特别欣赏它将复杂的EDA流程分解成可操作的小步骤，使得读者在学习过程中不容易产生畏难情绪。整体来看，这是一本非常注重实战操作的教材，对于希望快速上手EDA工具的工程师或学生而言，应该能提供扎实的入门指导。