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任富民 著

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• 电子设计自动化
• EDA
• Verilog
• VHDL
• FPGA
• 数字电路
• 项目实践
• 教程
• 设计流程
• 集成电路

店铺： 赏心悦目图书专营店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121130526

商品编码：29397501205

包装：平装

出版时间：2011-04-01

基本信息

书名：新编电子设计自动化项目教程

定价：27.00元

作者：任富民

出版社：电子工业出版社

出版日期：2011-04-01

ISBN：9787121130526

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.400kg

编辑推荐

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内容提要

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本书采用项目式任务驱动的方法，以通用的电子设计自动化(EDA)软件ProtelDXP2004SP2中文版为软件平台，介绍了电子设计自动化的基本概念、应用技巧及实际案例。本书包含12个项目，主要讲授了原理图绘制、原理图仿真、PCB板制作、原理图元件和PCB元件封装的制作，以及可编程逻辑器件设计等内容。
根据中等职业学校电子设计自动化的教学特点，本书在注重先进性和科学性的基础上更加突出了实用性和可操作性。本书可作为中等、高等职业学校电子设计自动化的教材，也可供从事电子设计自动化绘图和制版的工程技术人员参考。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《电子设计自动化：从理论到实践的深度探索》 在信息技术飞速发展的浪潮中，电子设计自动化（EDA）已成为驱动现代电子产业革新的核心引擎。从智能手机的精密电路到高性能计算的庞大数据中心，再到无人驾驶汽车的复杂系统，EDA技术贯穿始终，是实现这些奇迹的幕后功臣。本书并非一本简单的工具书，也不是对某一特定EDA软件的零散介绍，而是一次关于电子设计自动化全景式、深层次的探索之旅。我们旨在为读者构建一个全面而深入的理解框架，涵盖EDA的核心概念、关键流程、前沿技术及其在不同应用领域的实际落地。 第一章：电子设计自动化的基石——理解EDA的本质与演进 在本章中，我们将首先拨开层层迷雾，深入剖析电子设计自动化的本质。我们将不仅仅停留在“自动化”这个词的表面，而是要理解其背后的驱动力——如何通过软件工具来模拟、验证、优化和生成复杂的电子硬件设计。我们将追溯EDA技术的发展历程，从早期手工绘制电路图到如今的智能化、高集成度设计，理解每一次技术飞跃所带来的行业变革。我们会探讨EDA在电子系统设计中的战略地位，它如何帮助工程师克服摩尔定律的挑战，如何缩短产品上市周期，以及如何降低设计成本和风险。此外，本章还将介绍EDA领域的几个主要分支，如逻辑综合、布局布线、物理验证等，为后续章节的深入学习打下坚实基础。我们将重点讨论EDA在不同设计层级的作用，从高层的系统架构设计到低层的晶体管级设计，理解不同EDA工具链之间的协同关系。 第二章：设计流程的脉络——EDA工具链的解析与应用 理解EDA的本质后，我们便需要了解具体的工具链是如何工作的。本章将系统性地介绍当前主流的EDA工具链，它们是如何被组织起来，形成一个完整的设计流程。我们将重点关注从前端设计到后端设计的核心环节，包括： 硬件描述语言（HDL）的应用： Verilog和VHDL作为电子设计的“编程语言”，其语法、语义以及在RTL（寄存器传输级）设计中的应用将是重点。我们将解析如何用HDL描述电路的功能和结构，以及如何通过仿真来验证设计的正确性。 逻辑综合： 从RTL代码到门级网表的转换是设计的关键一步。本章将深入探讨逻辑综合的原理，包括时序约束、面积约束、功耗约束等，以及如何利用综合工具优化设计性能。 静态时序分析（STA）： 在数字电路设计中，时序是决定电路能否正确工作的生命线。我们将详细阐述STA的原理，如何检测建立时间和保持时间违例，以及如何解读STA报告并进行时序修复。 布局布线（Place & Route）： 将门级网表中的逻辑单元放置到芯片物理区域，并连接它们是物理设计的核心。本章将讲解布局布线的基本算法和策略，以及如何处理布线拥塞、时钟树综合等挑战。 物理验证： 在芯片制造前，确保设计符合工艺规则和设计约束至关重要。我们将详细介绍DRC（设计规则检查）、LVS（版图与原理图一致性检查）等物理验证流程，以及它们在确保芯片良率中的作用。 在本章中，我们还将探讨不同EDA厂商提供的工具集，以及它们之间的兼容性和互操作性，帮助读者建立对整个EDA工具生态的认知。 第三章：验证的艺术——确保设计质量的基石 “验证不等于仿真”。本章将把目光聚焦在电子设计验证这一至关重要的环节。我们不仅仅讨论如何使用仿真器来执行波形，更要深入理解各种验证方法学，以及它们如何系统性地、高效地发现设计中的错误。 仿真技术： 从行为级仿真到门级仿真，再到混合信号仿真，我们将解析不同仿真模式的特点和适用场景。 验证平台构建： 学习如何构建一个健壮的验证环境，包括测试平台、激励生成器、检查器和覆盖率收集器。我们将探讨面向对象验证方法学（OVM）、通用验证方法学（UVM）等行业标准。 形式验证： 介绍形式验证的概念，如何利用数学方法来证明设计的正确性，尤其是在属性检查和等价性检查方面的应用。 硬件加速验证： 讨论FPGA原型验证和基于ASIC的硬件加速器在缩短验证周期方面的优势。 覆盖率驱动验证： 强调覆盖率的重要性，如何通过设置各种覆盖率指标（功能覆盖率、代码覆盖率、事务覆盖率等）来衡量验证的完备性，并指导后续的验证工作。 本章将强调“尽早验证，持续验证”的理念，帮助读者理解验证如何在整个设计生命周期中发挥关键作用，从而显著降低后期修复成本。 第四章：先进设计技术——应对复杂度的挑战 随着电子系统的功能日益强大和集成度不断提升，传统的设计方法已难以应对。本章将深入探讨一系列先进的设计技术，它们是现代EDA不可或缺的一部分： 低功耗设计（Low Power Design）： 面对移动设备和物联网设备的普及，功耗成为设计的核心挑战。我们将介绍各种低功耗设计技术，如时钟门控、电源门控、动态电压频率调整（DVFS）等，以及EDA工具在这些技术实现中的作用。 异步设计（Asynchronous Design）： 探讨异步设计的基本原理，如何摆脱全局时钟的束缚，以及其在功耗、性能和可靠性方面的潜在优势。 软硬件协同设计： 分析在SoC（片上系统）设计中，软件和硬件如何相互影响，以及EDA工具如何支持软硬件协同验证和优化。 IP（Intellectual Property）集成： 随着IP核的广泛应用，如何有效地集成第三方IP，管理IP库，以及进行IP的验证和时序收敛，将是本章的重点。 先进工艺节点的挑战： 探讨在7nm、5nm甚至更先进的工艺节点下，EDA设计将面临的独特挑战，如寄生效应、工艺偏差、可靠性问题等，以及EDA工具如何应对这些挑战。 第五章：EDA在特定领域的应用 EDA技术并非孤立存在，它与各种具体的电子产品和应用领域紧密相连。本章将选取几个典型领域，展示EDA的强大生命力： 高性能计算（HPC）： 分析CPU、GPU、FPGA等高性能计算芯片的设计挑战，以及EDA如何在架构优化、性能分析和功耗控制方面发挥作用。 通信系统设计： 探讨5G、Wi-Fi等通信芯片的设计需求，包括高速接口、信号完整性、射频设计等，以及EDA在这些领域的应用。 汽车电子： 随着汽车电子化、智能化程度的提高，对芯片的可靠性、安全性要求极高。本章将介绍EDA在ADAS（高级驾驶辅助系统）、车载信息娱乐系统等领域的应用，以及对功能安全（ISO 26262）的考量。 人工智能（AI）芯片设计： 聚焦AI加速器、NPU（神经网络处理器）等专用芯片的设计，分析其在算力、能效、存储带宽等方面的特殊需求，以及EDA如何助力AI芯片的创新。 物联网（IoT）设备设计： 探讨低功耗、小尺寸、低成本的IoT设备设计特点，以及EDA如何在功耗优化、射频集成和成本控制方面提供支持。 第六章：EDA的未来展望 在本章的最后，我们将放眼未来，探讨EDA技术的发展趋势。我们将讨论人工智能（AI）和机器学习（ML）如何被应用于EDA流程，例如在优化、验证和自动化方面，有望带来革命性的突破。我们还将关注更加智能化的设计流程、更加强大的验证方法学、以及EDA如何支持更加复杂的集成电路设计，如三维集成电路（3D ICs）。此外，我们还将探讨EDA工具链的开放性、标准化以及云端EDA的兴起，这些都将塑造未来电子设计的格局。 通过以上六章的系统阐述，本书旨在为读者提供一个全面、深入、与时俱进的电子设计自动化知识体系。我们不局限于某一特定工具或技术，而是致力于帮助读者理解EDA的底层逻辑、核心原理以及其在推动科技进步中的关键作用。阅读本书，您将不仅仅是掌握一项技能，更是理解一项驱动现代文明发展的核心技术。

评分☆☆☆☆☆

评价五 作为一名长期从事嵌入式系统开发的工程师，我深知硬件设计与软件开发协同的重要性，而EDA工具则是实现这一协同的关键。过去，我可能更多地关注软件层面，对于硬件设计的自动化流程理解不够深入。《新编电子设计自动化项目教程》这本书，以其独特的项目驱动式教学方法，极大地弥补了我的这一短板。书中通过一系列精心设计的项目，将EDA工具的应用场景与实际的嵌入式系统开发需求紧密结合。我非常欣赏书中关于“硬件加速”、“IP核集成”以及“FPGA原型验证”等方面的项目实例，这部分内容直接切中了我作为嵌入式工程师在硬件实现层面的痛点，并提供了非常实用的解决方案。作者在讲解过程中，不仅深入浅出地介绍了各种EDA工具的功能，更重要的是，它强调了这些工具如何在项目开发的不同阶段发挥作用，以及如何有效地协同工作，从而实现更高效、更可靠的硬件设计。书中对于“时序约束”、“功耗优化”等工程实践中的关键环节，也给出了详尽的指导和实用的建议，这些都是在实际工作中能够直接应用的宝贵经验。通过这本书的学习，我不仅对EDA工具有了更全面的认识，更重要的是，我学会了如何将硬件设计的自动化流程更好地融入到我的嵌入式项目开发中，从而提升整体的项目质量和开发效率。

评分☆☆☆☆☆

评价一 作为一个在电子设计领域摸爬滚打多年的工程师，我一直在寻找能够真正帮助我提升项目实操能力的学习资源。市面上的书籍很多，但要么过于理论化，要么案例陈旧，要么就是讲解得过于笼统，看完之后还是感觉云里雾里，不知如何下手。直到最近接触到这本《新编电子设计自动化项目教程》，我才眼前一亮。这本书最大的亮点在于它的“项目导向”设计，它不是简单地罗列概念和工具，而是紧密围绕实际项目展开，通过一个个具体、贴近业界实际的案例，逐步引导读者掌握EDA工具的使用以及项目开发的流程。每一章都像是为我量身定制的实战演练，让我能够亲手去实践、去调试，而不是纸上谈兵。书中对各种EDA工具的讲解非常深入，而且更新及时，涵盖了当前行业内主流的工具链，并且给出了详细的操作步骤和截图，即便是初学者也能轻松跟随。更难得的是，书中不仅仅关注工具的使用，更侧重于项目的设计思路、方法论以及常见问题的排查和解决技巧，这对于培养独立解决问题的能力非常有帮助。我尤其喜欢书中关于“项目管理”和“团队协作”的章节，这部分内容往往在技术书籍中被忽略，但对于任何一个实际的电子设计项目而言，却是至关重要的。通过这本书的学习，我感觉自己对电子设计项目的理解更加系统和深入，也更有信心去迎接未来更复杂的挑战。

评分☆☆☆☆☆

评价四 我是一名电子技术爱好者，一直以来都对电子设计充满好奇，但苦于没有系统性的学习途径。市面上很多教材要么过于学术化，要么缺乏实践指导，让我感觉难以入门。《新编电子设计自动化项目教程》这本书，对我来说，简直是打开了新世界的大门。它以一种非常直观和易懂的方式，将电子设计自动化这个看似高深的领域变得触手可及。书中通过一个个生动有趣的项目，让我亲身体验了从概念构思到最终产品实现的整个过程。我最喜欢的是书中对每一个项目都有非常详细的步骤拆解，并且附有清晰的图示和代码示例，让我感觉像是跟着一位经验丰富的老师在一步一步指导我操作。即使我遇到一些小问题，书中的“故障排除”章节也能及时给出指引，让我能够快速找到解决方案，不至于因为卡住而丧失学习的兴趣。这本书并没有仅仅停留在工具的介绍，而是更注重培养读者的设计思维和解决问题的能力，让我明白为什么这样做，而不是仅仅死记硬背操作步骤。通过这本书的学习，我不仅掌握了EDA工具的基本使用，更重要的是，我培养了独立完成一个小型电子设计项目的信心，这对于我继续深入学习电子设计领域，是非常宝贵的第一步。

评分☆☆☆☆☆

评价二 我是一名刚踏入电子设计领域不久的在校研究生，在寻找适合的教材时，我曾一度感到迷茫。很多教材都过于偏重理论，讲解的知识点晦涩难懂，与实际应用脱节，让我难以建立起对整个电子设计流程的直观认识。而这本《新编电子设计自动化项目教程》则给了我完全不同的学习体验。它以一种非常友好的方式，将抽象的概念具象化，通过一个个鲜活的项目实例，让我看到了EDA工具如何在实际的电路设计、仿真、验证和PCB布局布线中发挥作用。书中的案例选择非常有代表性，涵盖了从简单的数字电路到稍微复杂的嵌入式系统开发，让我能够逐步接触到不同层次的设计挑战。作者在讲解过程中，非常注重细节，无论是工具的每一个功能选项，还是设计中的每一个关键参数，都做了详细的解释和说明，并且提供了清晰的指导，让我能够一步一步地模仿和实践。最令我受益匪浅的是，书中并没有回避设计过程中可能遇到的各种“坑”，而是主动指出了这些潜在的问题，并提供了有效的解决方案，这让我觉得非常实用，能够帮助我少走很多弯路。通过这本书的学习，我不仅掌握了EDA工具的基本操作，更重要的是，我学会了如何将理论知识与实际项目相结合，培养了独立思考和解决问题的能力，这对我未来的学习和研究方向都产生了积极的影响。

评分☆☆☆☆☆

评价三 作为一名拥有数年经验的资深硬件工程师，我一直在关注电子设计自动化（EDA）技术的发展趋势，并寻求能够帮助我突破技术瓶颈、提升设计效率的学习资料。近年来，EDA工具的功能日益强大，但随之而来的复杂性和学习曲线也让不少工程师感到头疼。《新编电子设计自动化项目教程》这本书的出现，恰恰解决了这一痛点。它并非泛泛而谈，而是将EDA工具的应用融入到一系列精心设计的实际项目中，让读者在解决具体问题的过程中，自然而然地掌握工具的使用技巧和设计理念。书中对复杂项目的拆解和分析尤为精彩，作者能够将一个庞大的项目分解成可管理的模块，并逐步引导读者完成每一个环节的设计与验证，这种循序渐进的学习方式，极大地降低了学习难度。我特别欣赏书中关于“低功耗设计”、“高速信号完整性分析”等前沿技术在项目中的实践应用讲解，这部分内容对于我这样寻求技术进阶的工程师来说，具有很高的参考价值。此外，书中还穿插了许多“最佳实践”和“效率提升技巧”，这些都是在日常工作中非常宝贵的经验。通过阅读这本书，我不仅巩固了现有的知识，还学习到了很多新的设计方法和工具应用技巧，进一步拓展了我的技术视野，对我在新项目的技术选型和方案设计上提供了很多启发。