电子线路CAE/EDA 朱文嘉,黄智勇 9787562440048 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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朱文嘉，黄智勇 著

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出版社： 重庆大学出版社

ISBN：9787562440048

商品编码：29699870785

包装：平装

出版时间：2007-06-01

基本信息

书名：电子线路CAE/EDA

定价：23.00元

作者：朱文嘉,黄智勇

出版社：重庆大学出版社

出版日期：2007-06-01

ISBN：9787562440048

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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本书是一本专门为高校电类专业双语教学而编写的教材。重点以 Prolel为蓝本介绍了电子产品设计的基本方法，包括原理图设计、印刷电路板PCB设计、原理图仿真与电路板设计测试。概要地介绍了设计PCB功能更为丰富的PowerPCB。作为芯片设计的入门引导，介绍了基本的VHDL原理及应用实例，并以QuartuaII为线索介绍了芯片实现的基本过程。各节均配有中文摘要以便阅读，各章也配有该章的专业英汉词汇对照表。
本书可作为科技英语爱好者的专业英语阅读材料，以及电行业工程技术人员对PCB设计和芯片设计的入门教材。

目录

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Preface
Chapter 1 Introduction to Protel
1.1 First Conming into Protel
1.2 Environment Setting
Chapter 2 Schematic Design in Protel
2.1 Process kf Simple Schematic Design
2.2 Design kf Complex Schematic
2.3 Create or Edit Our Own Schematic Component
Chapter 3 PCB Design in Protel
3.1 Foreword of PCB
3.2 Process of PCB Design
3.3 PCB Footprint Libraries
3.4 Remend Some Protel Methods for Product Design
Chapter 4 Simulations in Protel
4.1 Introduction of Schematic Simulation
4.2 Stimulation by Protel
Chapter 5 Simple Introduction to PowerLogic and PowerPCB
5.1 Introduction
5.2 Design in Powers
5.3 Loading Netlist from Protel 99 in PowerPCB
Chapter 6 Introduction to FPGA
6.1 Summary of Hardware Description Language
6.2 VHDL Fundament
6.3 VHDL Statements
6.4 Design Improvement
6.5 QuartusⅡ Software Development
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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现代电子设计之基石：探寻电路仿真与设计自动化 在日新月异的电子科技领域，电路的复杂性与日俱增，传统的电路设计方法已难以满足快速迭代和高精度要求。电子设计自动化（Electronic Design Automation, EDA）技术应运而生，它通过计算机辅助设计工具，极大地提升了电子产品的设计效率、可靠性和性能。本书旨在深入剖析现代电子设计流程中的核心环节——电路的计算机辅助工程（Computer Aided Engineering, CAE）与EDA技术，为读者构建一个全面而深刻的理解框架。 第一部分：CAE在电子线路设计中的角色与演进 CAE，作为电子设计自动化思想的先驱，其核心在于利用计算机进行仿真、分析和优化。在电子线路设计领域，CAE的应用贯穿了从概念设计到最终产品验证的整个生命周期。 仿真，预见未来的性能： 在设计初期，任何一个微小的设计失误都可能导致巨大的返工成本。CAE工具通过精确的电路仿真，能够模拟电路在各种工作条件下的行为，预测其功耗、速度、信号完整性、热效应等关键性能指标。这不仅能够及早发现设计中的潜在问题，更重要的是，它允许设计者在虚拟环境中进行无数次的“What-if”分析，探索不同的设计方案，从而找到最优的解决方案。例如，对于一个复杂的数字逻辑电路，仿真可以帮助验证其时序逻辑是否正确，是否存在竞争冒险；对于模拟电路，仿真则能精确预测其增益、带宽、噪声等参数。 分析，揭示隐藏的奥秘： 除了仿真，CAE还提供了强大的分析能力。这包括但不限于： 直流（DC）分析： 确定电路在稳态下的工作点，例如晶体管的偏置电压和电流。 交流（AC）分析： 研究电路在不同频率下的响应，揭示其频率特性，如增益滚降、相位失真等。 瞬态（Transient）分析： 模拟电路在输入信号变化时的动态行为，观察输出信号的形状、幅度、上升/下降时间等，这是理解电路行为的关键。 噪声（Noise）分析： 量化电路中产生的噪声水平，对于高精度模拟电路设计尤为重要。 寄生参数分析： 识别和量化电路元件（如布线、过孔）的寄生电容、电感和电阻，这些参数在高速电路设计中会显著影响电路性能。 功耗分析： 评估电路在不同工作模式下的功耗，为低功耗设计提供依据。 热分析： 模拟电路运行时产生的热量分布，确保电路在安全的工作温度范围内运行。 优化，精益求精的设计： CAE的价值远不止于分析，它还为电路优化提供了强大的支持。通过参数扫描、优化算法等技术，CAE工具可以自动调整电路元件的参数，以满足预设的性能目标。例如，在设计一个滤波器时，可以通过优化算法自动调整电容和电感的数值，使其在特定频段具有所需的频率响应。这种自动化优化过程极大地减轻了设计者的负担，并能达到手工优化难以企及的精度。 CAE的演进： 从早期的SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）等基本仿真器，到如今集成度极高、功能日益强大的EDA套件，CAE技术经历了巨大的飞跃。现代CAE工具不仅支持电路层面的仿真，还能够进行系统级仿真，将软件和硬件协同设计纳入考量，实现了更全面的设计验证。 第二部分：EDA在现代电子设计中的核心地位 EDA是CAE思想的具象化和系统化，它将计算机辅助设计的能力整合到一套完整的工具链中，覆盖了电子产品设计的各个阶段，从系统规范到物理实现。 设计流程的自动化： EDA工具将复杂的电子设计流程自动化、标准化，主要包括以下几个关键阶段： 系统设计与架构： 在项目初期，EDA工具可以辅助进行系统级建模和功能划分，帮助设计师构建高层次的系统架构。 逻辑设计（HDL）： 对于数字电路，硬件描述语言（HDL），如Verilog和VHDL，被广泛用于描述电路的功能和结构。EDA工具负责将HDL代码编译、综合成网表（Netlist），生成可执行的设计。 综合（Synthesis）： 这是EDA流程中的关键一步，将抽象的HDL代码转化为具体的逻辑门级网表。综合工具会根据目标工艺库和时序约束，选择最合适的逻辑门组合，实现设计目标。 布局（Placement）与布线（Routing）： 针对物理实现，布局阶段将逻辑门分配到芯片上的具体位置，布线阶段则连接这些逻辑门之间的信号线。这两个过程直接影响芯片的面积、功耗和性能。 物理验证（Physical Verification）： 在完成布局布线后，需要进行物理验证，包括设计规则检查（DRC）和版图与原理图一致性检查（LVS），以确保设计的可制造性。 时序分析（Timing Analysis）： 验证设计在满足所有时序约束条件下的性能，是保证电路稳定运行的关键。 信号完整性（Signal Integrity）与电源完整性（Power Integrity）分析： 在高速设计中，信号的完整性和电源的稳定供应至关重要。EDA工具能够分析串扰、反射、地弹、电源压降等问题，并提供解决方案。 版图编辑（Layout Editing）： 设计师可以使用EDA工具进行电路版图的绘制和编辑，将逻辑设计转化为可制造的物理图形。 不同应用领域的EDA工具： 集成电路（IC）设计： EDA在IC设计领域扮演着核心角色，支持从前端逻辑设计到后端物理实现的全过程，包括FPGA设计、ASIC设计等。 印刷电路板（PCB）设计： EDA工具也广泛应用于PCB设计，包括原理图绘制、PCB布局、布线、信号完整性分析、3D建模等，确保PCB的高效、可靠制造。 系统级设计： 随着系统复杂度的提升，EDA工具也向系统级发展，支持多领域混合仿真（硬件-软件协同设计），以及IP核复用和IP集成。 EDA工具的智能化发展： 现代EDA工具越来越智能化，集成了机器学习和人工智能技术，能够自主学习设计者的意图，进行更智能的综合、布局布线和优化，进一步提升设计效率和设计质量。例如，某些EDA工具能够根据历史设计数据，预测潜在的设计问题，并提前给出优化建议。 第三部分：CAE/EDA技术在现代电子产品中的实践与挑战 CAE/EDA技术是支撑现代电子产品从智能手机、电脑到汽车电子、航空航航天等各个领域蓬勃发展的基石。 提升设计效率与缩短上市时间： 通过自动化设计流程和高效的仿真验证，EDA技术极大地缩短了电子产品的研发周期，使企业能够更快地将创新产品推向市场，抢占先机。 提高产品性能与可靠性： 精确的仿真和分析能力使得设计师能够在虚拟环境中充分挖掘电路的潜力，优化性能，并预测和避免潜在的故障，从而提高产品的整体可靠性。 应对复杂设计挑战： 随着集成度的不断提高（如摩尔定律的持续驱动），芯片的晶体管数量呈指数级增长，电路的复杂性超乎想象。EDA技术是唯一能够应对如此复杂设计的手段。 低功耗设计： 在移动设备和物联网（IoT）等领域，低功耗是设计的关键指标。CAE/EDA工具提供了强大的功耗分析和优化能力，帮助设计师实现低功耗目标。 高速信号设计： 随着通信速率的不断提升，信号的完整性问题变得日益突出。EDA工具的信号完整性分析功能对于设计高速互连、确保数据传输的准确性至关重要。 新兴领域的应用： 除了传统的IC和PCB设计，CAE/EDA技术在人工智能芯片、5G通信、自动驾驶、生物电子学等新兴领域也发挥着越来越重要的作用。 面临的挑战： 尽管CAE/EDA技术取得了巨大的进步，但仍面临诸多挑战： 设计复杂性与工具开销： 顶尖的EDA工具套件通常价格昂贵，对小型企业和研究机构构成一定的经济门槛。同时，随着设计规模的增大，对计算资源的需求也日益增加。 算法与模型精度： 仿真和分析的准确性高度依赖于底层的算法和模型。如何不断提升算法的精度，减少仿真误差，是持续的研究方向。 人才培养： 熟练掌握CAE/EDA工具和相关设计方法需要专业的知识和经验，培养高素质的EDA人才仍然是行业面临的挑战。 跨领域协同设计： 现代电子产品往往是软硬件高度集成的系统，如何更好地实现跨领域的协同设计，将软件和硬件的仿真验证无缝结合，是未来的发展趋势。 结语 CAE/EDA技术是现代电子设计不可或缺的核心能力。它们不仅是工具，更是设计思想的体现，是推动电子科技进步的强大引擎。通过深入理解CAE/EDA的原理、工具和应用，设计者能够更有效地驾驭日益复杂的电子世界，创造出更智能、更强大、更可靠的电子产品。本书将带领读者逐步深入这一迷人的领域，掌握设计精妙电路的“魔法”，为未来的电子创新奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧质量让人印象深刻，纸张的厚度和印刷的清晰度都达到了教科书的顶尖水平。在如今很多技术书籍为了降低成本而牺牲阅读体验的时代，这一点尤为可贵。作为一名老读者，我深知在长时间的阅读和查阅中，眼睛的舒适度有多么重要。清晰的电路图例和密集的公式推导，如果排版不当，极易造成视觉疲劳。而这本书在这方面做得非常出色，即便是那些复杂的矩阵运算和场方程，也分行列得很清楚，配合恰当的缩进和符号定义，使得阅读的连贯性大大增强。我尝试着快速查找了几个关于时域反射（TDR）分析的章节，定位速度非常快，这归功于其详尽的索引系统。说实话，很多技术书籍在索引和术语表中敷衍了事，但这本显然投入了大量的编辑精力。好的载体能够承载深刻的内容，这本书的物理形态本身就是一种专业态度的体现，让人愿意花时间去钻研其中的深奥知识。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我拿到这本书的时候，内心是既兴奋又有点忐忑的。兴奋是因为我对EDA工具的深入应用一直渴望有更系统的指导，特别是那些软件背后的底层原理和算法，往往是官方文档里一带而过的部分。忐忑则是因为这类专业书籍的深度往往难以把握，生怕内容过于晦涩，读起来像天书一样。不过，这本书的开篇几页给我的感觉是出乎意料的平易近人，它没有直接跳入复杂的数学公式，而是先用非常宏观的视角梳理了整个电子设计自动化（EDA）流程的演进和各个环节之间的相互依赖关系。这种“先搭框架，再填细节”的叙事方式，极大地降低了初学者的入门门槛。我尤其欣赏作者在讲解一些经典算法时，所采用的类比和图示，它们像是为我打开了一扇扇理解复杂概念的“侧门”，让我能够绕过那些令人望而生畏的纯符号推导，直击问题的本质。这本教材对于那些想从“会用软件”升级到“理解软件”的进阶用户来说，无疑是一份厚礼，它不仅仅教授“怎么做”，更重要的是解释了“为什么这么做”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就透露出一种严肃和专业的气息，灰蓝色的主色调，配上清晰的字体，让人一眼就知道这不是一本轻松的休闲读物，而是直指核心技术的工具书。我之前在设计一些复杂的电路板时，经常会遇到仿真结果与实际运行效果不符的问题，特别是在高速信号处理和电源完整性方面，那些微小的参数偏差都能导致整个系统崩溃。这本书我还没来得及深入研读，但光是翻阅目录，那些关于电磁兼容性（EMC）和高级信号完整性分析的章节标题，就让我对作者的功底深信不疑。我特别期待其中的案例分析部分，希望能从中找到解决我目前项目瓶颈的“金钥匙”。从整体的排版来看，图表的使用非常规范，逻辑链条清晰，显然是经过精心打磨的，不是那种东拼西凑的资料汇编。对于任何一个长期在电子设计领域摸爬滚打的工程师来说，手边备一本这样的参考资料，就像是给自己配了一个随时待命的资深顾问，能极大地提升排查问题的效率和最终产品的可靠性。我已经把它放在了我工作台最显眼的位置，准备在接下来的几个月里，把它当成我的“电子设计圣经”来学习。

评分☆☆☆☆☆

我平时主要关注的是FPGA和SoC的设计流程，所以对于那些侧重于PCB布局和信号完整性分析的书籍，我通常持保留态度，总觉得它们在我的核心领域用处不大。然而，在朋友的强烈推荐下，我还是翻开了这本关于电子线路CAE/EDA的书。让我感到惊喜的是，书中关于层次化设计方法学的讨论，竟然与现代大型系统级芯片（SoC）的设计思维有着异曲同工之妙。作者对于设计收敛性的管理和多物理场耦合仿真的论述，让我意识到，无论电路板的规模如何变化，底层的设计哲学和验证策略是相通的。特别是其中提到的一种迭代优化模型，非常适用于我们团队目前面临的跨部门协作效率低下的问题。这本书的价值在于它提供了一种通用的、可迁移的思维模型，而不是仅仅局限于某个特定软件或工具的使用手册。它迫使我重新审视我们团队现有的设计规范，并开始思考如何在更早的阶段引入更严格的虚拟原型验证，以减少后期的硬件返工成本。这无疑是一次宝贵的思维升级。

评分☆☆☆☆☆

我对这本电子线路CAE/EDA专著的期待，主要集中在它对“验证”环节的深度挖掘上。在实际的工程实践中，设计只是完成了大约40%的工作量，剩下的60%甚至更多的时间都花在了验证和调试上，而这往往是教科书中最容易被简化的部分。我希望这本书能提供一些超越基础理论的、更偏向工程实战的验证策略。例如，在处理非线性元件模型和寄生参数提取时，如何在高精度的同时保持可接受的仿真速度？书中关于模型降阶技术和多核并行计算在EDA软件中的应用探讨，正是我目前工作中最需要突破的方向。我注意到作者在引用文献时非常严谨，涵盖了从经典论文到最新工业界标准的内容，这表明其知识体系是与时俱进的。阅读这样一本结合了深厚理论基础和前沿工程实践的著作，就像是获得了一份官方认证的“捷径”，能够帮助我们迅速跨越那些传统上需要多年试错才能积累的经验鸿沟，直接站在巨人的肩膀上进行创新。