新編電子設計自動化項目教程 9787121130526 電子工業齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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任富民 著

圖書標籤:

• 電子設計自動化
• EDA
• Verilog
• VHDL
• 數字電路
• FPGA
• 項目實戰
• 電子工業齣版社
• EDA工具
• 電路設計

店鋪： 北京文博宏圖圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121130526

商品編碼：29428020756

包裝：平裝

齣版時間：2011-04-01

基本信息

書名：新編電子設計自動化項目教程

定價：27.00元

作者：任富民

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2011-04-01

ISBN：9787121130526

字數：416000

頁碼：251

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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本書采用項目式任務驅動的方法，以通用的電子設計自動化(EDA)軟件ProtelDXP2004SP2中文版為軟件平颱，介紹瞭電子設計自動化的基本概念、應用技巧及實際案例。本書包含12個項目，主要講授瞭原理圖繪製、原理圖仿真、PCB闆製作、原理圖元件和PCB元件封裝的製作，以及可編程邏輯器件設計等內容。
根據中等職業學校電子設計自動化的教學特點，本書在注重先進性和科學性的基礎上更加突齣瞭實用性和可操作性。本書可作為中等、高等職業學校電子設計自動化的教材，也可供從事電子設計自動化繪圖和製版的工程技術人員參考。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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探尋芯片的智慧生命：從概念到實現的數字王國之旅 在信息技術飛速發展的今天，芯片，作為現代電子設備的大腦和心髒，已經深入我們生活的方方麵麵。從智能手機、高性能計算機，到汽車的自動駕駛係統、醫療的精密診斷設備，再到航空航天的尖端探索，都離不開一枚枚微小卻蘊含著無限能量的集成電路。而這一切的實現，都離不開一個至關重要的領域——電子設計自動化（EDA）。 EDA，顧名思義，是利用計算機軟件來輔助和自動化電子係統的設計、驗證和製造過程。它如同一個神奇的畫筆和邏輯建造師，將工程師腦海中抽象的電路概念，轉化為能夠在矽片上運行的實體。然而，與傳統的藝術創作或手工建造不同，電子設計的復雜性、精確性和規模都達到瞭一個令人驚嘆的程度。一枚現代集成電路上可能包含數十億甚至上萬億個晶體管，它們之間需要以毫秒級的速度進行信息交換，並完成極其復雜的計算任務。沒有EDA工具的強大助力，如此精密的工程將是人力所無法企及的。 本書並非直接介紹某個具體的EDA項目教程，而是旨在深入探討EDA技術背後的核心理念、發展脈絡以及其在現代電子設計中所扮演的關鍵角色。我們將一同踏上一段探索數字王國奧秘的旅程，理解工程師如何運用智慧和先進的工具，將電信號轉化為能夠執行各種功能的“智慧生命”。 一、 從邏輯門到集成電路：構建數字世界的基石 在一切的起點，是那些構成現代數字世界最基本單元——邏輯門。AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR，這些看似簡單的邏輯門，通過不同的組閤和連接，便能實現加法、減法、存儲、判斷等各種基礎運算。我們的旅程將從這裏齣發，瞭解這些邏輯門如何從物理層麵（如晶體管）得以實現，以及如何通過邏輯綜閤（Logic Synthesis）工具，將高級的硬件描述語言（HDL）代碼，轉化為由這些邏輯門組成的網錶（Netlist）。 HDL，如Verilog和VHDL，是電子工程師與EDA工具溝通的橋梁。它們允許工程師以一種接近自然語言的方式，描述電路的功能和結構，而無需關心底層的物理實現細節。EDA工具會將這些HDL代碼進行解析、優化和轉換，最終生成可以在硬件上實現的邏輯設計。這一過程，就好比為一座宏偉的建築設計圖紙，從最初的概念草圖，逐步細化到每一塊磚石、每一根鋼筋的位置。 二、 抽象的殿堂：從行為級到寄存器傳輸級（RTL）的設計 現代電子設計的復雜性決定瞭我們必須采取分層抽象的策略。我們將深入探討不同層級的抽象概念。最初，工程師可能會從行為級（Behavioral Level）描述一個模塊的功能，這更側重於“做什麼”，而不太關心“怎麼做”。隨後，設計會逐漸細化到寄存器傳輸級（Register-Transfer Level, RTL），這時我們開始關注數據如何在寄存器之間流動，以及在時鍾信號的驅動下如何進行轉換。RTL是大多數數字邏輯設計中的核心描述層次，它在功能描述和物理實現之間找到瞭一個良好的平衡點。 EDA工具在這個階段扮演著至關重要的角色。邏輯綜閤工具能夠將RTL描述轉化為門級網錶（Gate-Level Netlist），即用基本的邏輯門來錶示電路。而仿真器（Simulator）則允許我們在將設計轉化為物理硬件之前，對其進行功能驗證，確保其行為符閤預期。這就像在建造房屋前，通過精密的模擬來測試結構的穩定性，減少後期的返工。 三、 驗證的藝術：確保設計的正確性與可靠性 在任何工程領域，驗證都是不可或缺的一環。對於電子設計而言，驗證的難度和重要性尤為突齣。一枚芯片一旦流片（Tape-out），其物理製造就完成瞭，任何錯誤都可能導緻巨額的損失。因此，全麵的驗證是成功的關鍵。 本書將帶領您領略驗證的藝術。我們將討論不同類型的驗證方法，包括功能驗證、性能驗證、形式驗證（Formal Verification）等。功能驗證是驗證的核心，它旨在通過各種測試嚮量（Test Vectors）和激勵（Stimuli）來檢查設計的行為是否符閤規格。形式驗證則利用數學方法來證明設計的正確性，無需生成大量的測試用例。 此外，我們將觸及驗證環境的構建，例如使用麵嚮對象的驗證方法學（如UVM, Universal Verification Methodology），以及如何利用驗證IP（VIP, Verification IP）來加速驗證過程。一個強大的驗證環境，能夠模擬真實世界的工作場景，發現潛在的設計缺陷，確保芯片在各種復雜工況下都能穩定可靠地運行。 四、 從邏輯到物理：實現芯片的“落地” 將邏輯設計轉化為最終的物理芯片，是一個充滿挑戰且高度復雜的過程，我們稱之為物理實現（Physical Implementation）。這個過程涉及到多個關鍵環節： 綜閤（Synthesis）： 將RTL代碼轉換為門級網錶，並進行優化，以滿足時序、麵積和功耗等約束。 布局（Placement）： 將門級網錶中的邏輯門和寄存器放置在芯片的物理區域內。這一步需要考慮連接綫的長度、功耗以及信號乾擾等因素。 布綫（Routing）： 在放置好的元件之間連接導綫，以實現邏輯功能。布綫的目標是在滿足所有連接需求的同時，最小化導綫長度，減少信號延遲，並避免信號之間的串擾。 時鍾樹綜閤（Clock Tree Synthesis, CTS）： 確保時鍾信號能夠以最小的延遲和偏差，同時到達芯片上的所有時序單元。這對於保證芯片的時序準確性至關重要。 功耗優化（Power Optimization）： 采取各種技術來降低芯片的功耗，尤其是在移動設備和物聯網應用中。 物理驗證（Physical Verification）： 在設計完成物理實現後，還需要進行一係列的物理驗證，例如設計規則檢查（DRC, Design Rule Checking）和寄生參數提取（Parasitic Extraction）。DRC確保設計符閤製造廠傢的工藝規則，而寄生參數提取則計算齣導綫電阻和電容等寄生效應，用於後續的時序和功耗分析。 這些環節都離不開EDA工具的自動化支持。復雜的算法和龐大的計算能力，使得這些復雜且耗時的任務得以在閤理的時間內完成。 五、 邁嚮未來：尖端EDA技術與趨勢 電子設計的世界日新月異，EDA技術也在不斷發展，以應對日益增長的設計復雜度和不斷縮小的工藝節點。我們將簡要展望EDA技術的未來發展方嚮，例如： 人工智能（AI）與機器學習（ML）在EDA中的應用： AI和ML正在被應用於優化設計流程的各個環節，例如提升布局布綫效率，預測設計中的瓶頸，以及加速驗證過程。 異構計算與3D集成： 隨著摩爾定律的放緩，通過將不同功能的芯片堆疊在一起（3D集成）來提升性能成為一種趨勢。EDA工具需要支持這種復雜的異構設計和集成。 麵嚮特定應用的EDA（Domain-Specific EDA）： 針對AI加速器、通信芯片等特定應用領域，EDA工具也正在變得更加專業化和高效。 安全與可信設計： 隨著網絡安全威脅的增加，EDA技術也需要關注芯片設計的安全性和可信度，防止硬件後門和惡意攻擊。 結語 從邏輯門的奧秘到龐大集成電路的誕生，EDA技術是連接概念與現實的橋梁，是驅動現代電子産業發展的核心引擎。它賦予瞭工程師駕馭微觀世界的力量，使得我們能夠創造齣更加智能、強大且無處不在的電子設備。本書旨在提供一個關於EDA技術的廣闊視角，讓您領略其中蘊含的智慧與魅力，理解現代芯片設計是如何一步步走嚮輝煌。這趟旅程，是對數字世界的一次深刻探索，是對人類創造力的一次緻敬。

評分☆☆☆☆☆

我是一名剛剛接觸FPGA開發的在校學生，對於EDA工具的使用以及整個設計流程都還處於摸索階段。市麵上關於EDA的教材種類繁多，選擇起來讓人眼花繚亂，很多教材要麼過於側重理論，要麼對新手不夠友好。在朋友的推薦下，我購買瞭這本書，希望它能為我打下堅實的基礎。拿到書後，我最直觀的感受是它的內容組織非常閤理，循序漸進。從最基本的原理介紹，到具體的EDA軟件操作，再到實際的項目案例，邏輯非常清晰。我特彆喜歡書中對每一個設計步驟的詳細拆解，包括代碼的編寫、仿真、綜閤以及時序分析等等，都給齣瞭詳盡的說明和示例。這些內容對我來說非常實用，讓我能夠真正理解每個環節的作用，而不是簡單地復製粘貼。通過學習這本書，我不僅掌握瞭EDA工具的基本使用方法，還對硬件描述語言有瞭更深刻的認識。書中那些由淺入深的講解，讓我能夠逐漸建立起完整的電子設計思維，為我未來的學習和實踐打下瞭堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵和書名就散發著一種務實的氣息，一看就知道不是那種花裏鬍哨的理論書。拿到手之後，厚度適中，紙張的觸感也很好，散發著淡淡的油墨香，這種踏實的感覺讓我立刻覺得這筆錢花得值。我一直對電子設計這個領域很感興趣，但總覺得理論知識太枯燥，實踐起來又無從下手。市麵上有很多介紹EDA工具的書，但要麼過於晦澀難懂，要麼內容陳舊，跟不上技術發展的步伐。我當時選擇這本書，純粹是看中瞭“項目教程”這幾個字，希望它能帶我一步步實踐，從零開始搭建一個完整的電子設計項目。拿到書後，我迫不及待地翻閱瞭目錄，發現它涵蓋瞭從基礎概念到實際應用的全過程，讓我對接下來的學習充滿瞭期待。書中的圖文並茂，很多地方都有詳細的步驟講解，讓我覺得即使是初學者也能輕鬆跟上。我對書中即將展開的那些實際項目充滿瞭好奇，想象著自己能夠親手完成一個令人興奮的電子設計作品，這種成就感是任何理論知識都無法替代的。

評分☆☆☆☆☆

作為一名産品經理，我需要對電子産品的整個生命周期有更深入的瞭解，包括從概念到設計的實現過程。雖然我不是一名硬件工程師，但我認為理解EDA工具和電子設計流程對於我與研發團隊的溝通以及産品決策至關重要。這本書的“項目教程”定位非常吸引我，因為我更看重實際的應用價值，而不是純粹的理論知識。我希望通過這本書，能夠對電子設計的基本流程、關鍵技術以及可能遇到的挑戰有一個宏觀的認識。書中對具體項目的介紹，讓我能夠更直觀地理解設計人員的工作，也更容易識彆齣潛在的設計風險和優化空間。我特彆欣賞的是書中能夠將抽象的設計概念與具體的項目成果聯係起來，這種方式讓我能夠從更廣闊的視角去理解電子設計。通過閱讀這本書，我不僅能夠更好地與工程師們溝通，也能在産品規劃階段做齣更明智的決策，為産品的成功打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

作為一名工作多年的電子工程師，我對EDA技術的更新換代有著切身的體會。過去，我們更多的是依賴於硬件電路的搭建和調試，效率低下且容易齣錯。而如今，EDA工具已經成為瞭電子設計不可或缺的利器。我購買這本書，主要是想係統地梳理和鞏固一下我在EDA方麵的知識體係，同時也希望能學習到一些新的設計理念和方法。這本書的亮點在於它非常注重實戰，提供瞭大量真實的項目案例，讓我能夠將理論知識與實際應用相結閤。書中對每個項目的設計思路、關鍵技術和實現細節都進行瞭深入剖析，這對我來說非常有啓發。我尤其欣賞的是書中對一些復雜問題的解決思路和技巧的分享，這些經驗對於我們這些在工作中遇到實際難題的工程師來說，無疑是寶貴的財富。通過閱讀這本書，我不僅拓展瞭我的設計視野，還學到瞭一些提高設計效率和可靠性的方法，這對於我今後的工作非常有幫助。

評分☆☆☆☆☆

我一直對電子産品充滿好奇，也嘗試過自己DIY一些簡單的電子小玩意兒，但總覺得缺乏係統性的指導，無法深入下去。在網上看到很多人推薦這本書，說是對電子設計入門非常友好，我便抱著試一試的心態購買瞭。收到書後，我驚喜地發現它並沒有像我想象中的那樣枯燥乏味。書中用瞭很多生動的例子和清晰的圖示，把復雜的電子設計概念解釋得通俗易懂。特彆是那些項目教程的部分，感覺就像是跟著一位經驗豐富的老師在一步步地指導我操作，讓我覺得學習過程充滿樂趣，而不是一種負擔。我特彆喜歡書中對每一個步驟的細緻講解，仿佛能看到作者在屏幕前一步步演示一樣。這讓我覺得自己並非孤軍奮戰，而是有人在身邊耐心引導。這本書讓我對電子設計産生瞭更濃厚的興趣，也讓我更有信心去嘗試更復雜的項目，感覺就像打開瞭一扇新世界的大門。