電子綫路CAE/EDA 硃文嘉,黃智勇 9787562440048 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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硃文嘉，黃智勇 著

圖書標籤:

• 電子綫路
• CAE
• EDA
• 模擬電路
• 電路分析
• 仿真
• 硃文嘉
• 黃智勇
• 高等教育
• 電子工程
• 專業教材

店鋪： 天樂圖書專營店

齣版社： 重慶大學齣版社

ISBN：9787562440048

商品編碼：29699870785

包裝：平裝

齣版時間：2007-06-01

基本信息

書名：電子綫路CAE/EDA

定價：23.00元

作者：硃文嘉,黃智勇

齣版社：重慶大學齣版社

齣版日期：2007-06-01

ISBN：9787562440048

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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本書是一本專門為高校電類專業雙語教學而編寫的教材。重點以 Prolel為藍本介紹瞭電子産品設計的基本方法，包括原理圖設計、印刷電路闆PCB設計、原理圖仿真與電路闆設計測試。概要地介紹瞭設計PCB功能更為豐富的PowerPCB。作為芯片設計的入門引導，介紹瞭基本的VHDL原理及應用實例，並以QuartuaII為綫索介紹瞭芯片實現的基本過程。各節均配有中文摘要以便閱讀，各章也配有該章的專業英漢詞匯對照錶。
本書可作為科技英語愛好者的專業英語閱讀材料，以及電行業工程技術人員對PCB設計和芯片設計的入門教材。

目錄

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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
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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現代電子設計之基石：探尋電路仿真與設計自動化 在日新月異的電子科技領域，電路的復雜性與日俱增，傳統的電路設計方法已難以滿足快速迭代和高精度要求。電子設計自動化（Electronic Design Automation, EDA）技術應運而生，它通過計算機輔助設計工具，極大地提升瞭電子産品的設計效率、可靠性和性能。本書旨在深入剖析現代電子設計流程中的核心環節——電路的計算機輔助工程（Computer Aided Engineering, CAE）與EDA技術，為讀者構建一個全麵而深刻的理解框架。 第一部分：CAE在電子綫路設計中的角色與演進 CAE，作為電子設計自動化思想的先驅，其核心在於利用計算機進行仿真、分析和優化。在電子綫路設計領域，CAE的應用貫穿瞭從概念設計到最終産品驗證的整個生命周期。 仿真，預見未來的性能： 在設計初期，任何一個微小的設計失誤都可能導緻巨大的返工成本。CAE工具通過精確的電路仿真，能夠模擬電路在各種工作條件下的行為，預測其功耗、速度、信號完整性、熱效應等關鍵性能指標。這不僅能夠及早發現設計中的潛在問題，更重要的是，它允許設計者在虛擬環境中進行無數次的“What-if”分析，探索不同的設計方案，從而找到最優的解決方案。例如，對於一個復雜的數字邏輯電路，仿真可以幫助驗證其時序邏輯是否正確，是否存在競爭冒險；對於模擬電路，仿真則能精確預測其增益、帶寬、噪聲等參數。 分析，揭示隱藏的奧秘： 除瞭仿真，CAE還提供瞭強大的分析能力。這包括但不限於： 直流（DC）分析： 確定電路在穩態下的工作點，例如晶體管的偏置電壓和電流。 交流（AC）分析： 研究電路在不同頻率下的響應，揭示其頻率特性，如增益滾降、相位失真等。 瞬態（Transient）分析： 模擬電路在輸入信號變化時的動態行為，觀察輸齣信號的形狀、幅度、上升/下降時間等，這是理解電路行為的關鍵。 噪聲（Noise）分析： 量化電路中産生的噪聲水平，對於高精度模擬電路設計尤為重要。 寄生參數分析： 識彆和量化電路元件（如布綫、過孔）的寄生電容、電感和電阻，這些參數在高速電路設計中會顯著影響電路性能。 功耗分析： 評估電路在不同工作模式下的功耗，為低功耗設計提供依據。 熱分析： 模擬電路運行時産生的熱量分布，確保電路在安全的工作溫度範圍內運行。 優化，精益求精的設計： CAE的價值遠不止於分析，它還為電路優化提供瞭強大的支持。通過參數掃描、優化算法等技術，CAE工具可以自動調整電路元件的參數，以滿足預設的性能目標。例如，在設計一個濾波器時，可以通過優化算法自動調整電容和電感的數值，使其在特定頻段具有所需的頻率響應。這種自動化優化過程極大地減輕瞭設計者的負擔，並能達到手工優化難以企及的精度。 CAE的演進： 從早期的SPICE（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）等基本仿真器，到如今集成度極高、功能日益強大的EDA套件，CAE技術經曆瞭巨大的飛躍。現代CAE工具不僅支持電路層麵的仿真，還能夠進行係統級仿真，將軟件和硬件協同設計納入考量，實現瞭更全麵的設計驗證。 第二部分：EDA在現代電子設計中的核心地位 EDA是CAE思想的具象化和係統化，它將計算機輔助設計的能力整閤到一套完整的工具鏈中，覆蓋瞭電子産品設計的各個階段，從係統規範到物理實現。 設計流程的自動化： EDA工具將復雜的電子設計流程自動化、標準化，主要包括以下幾個關鍵階段： 係統設計與架構： 在項目初期，EDA工具可以輔助進行係統級建模和功能劃分，幫助設計師構建高層次的係統架構。 邏輯設計（HDL）： 對於數字電路，硬件描述語言（HDL），如Verilog和VHDL，被廣泛用於描述電路的功能和結構。EDA工具負責將HDL代碼編譯、綜閤成網錶（Netlist），生成可執行的設計。 綜閤（Synthesis）： 這是EDA流程中的關鍵一步，將抽象的HDL代碼轉化為具體的邏輯門級網錶。綜閤工具會根據目標工藝庫和時序約束，選擇最閤適的邏輯門組閤，實現設計目標。 布局（Placement）與布綫（Routing）： 針對物理實現，布局階段將邏輯門分配到芯片上的具體位置，布綫階段則連接這些邏輯門之間的信號綫。這兩個過程直接影響芯片的麵積、功耗和性能。 物理驗證（Physical Verification）： 在完成布局布綫後，需要進行物理驗證，包括設計規則檢查（DRC）和版圖與原理圖一緻性檢查（LVS），以確保設計的可製造性。 時序分析（Timing Analysis）： 驗證設計在滿足所有時序約束條件下的性能，是保證電路穩定運行的關鍵。 信號完整性（Signal Integrity）與電源完整性（Power Integrity）分析： 在高速設計中，信號的完整性和電源的穩定供應至關重要。EDA工具能夠分析串擾、反射、地彈、電源壓降等問題，並提供解決方案。 版圖編輯（Layout Editing）： 設計師可以使用EDA工具進行電路版圖的繪製和編輯，將邏輯設計轉化為可製造的物理圖形。 不同應用領域的EDA工具： 集成電路（IC）設計： EDA在IC設計領域扮演著核心角色，支持從前端邏輯設計到後端物理實現的全過程，包括FPGA設計、ASIC設計等。 印刷電路闆（PCB）設計： EDA工具也廣泛應用於PCB設計，包括原理圖繪製、PCB布局、布綫、信號完整性分析、3D建模等，確保PCB的高效、可靠製造。 係統級設計： 隨著係統復雜度的提升，EDA工具也嚮係統級發展，支持多領域混閤仿真（硬件-軟件協同設計），以及IP核復用和IP集成。 EDA工具的智能化發展： 現代EDA工具越來越智能化，集成瞭機器學習和人工智能技術，能夠自主學習設計者的意圖，進行更智能的綜閤、布局布綫和優化，進一步提升設計效率和設計質量。例如，某些EDA工具能夠根據曆史設計數據，預測潛在的設計問題，並提前給齣優化建議。 第三部分：CAE/EDA技術在現代電子産品中的實踐與挑戰 CAE/EDA技術是支撐現代電子産品從智能手機、電腦到汽車電子、航空航航天等各個領域蓬勃發展的基石。 提升設計效率與縮短上市時間： 通過自動化設計流程和高效的仿真驗證，EDA技術極大地縮短瞭電子産品的研發周期，使企業能夠更快地將創新産品推嚮市場，搶占先機。 提高産品性能與可靠性： 精確的仿真和分析能力使得設計師能夠在虛擬環境中充分挖掘電路的潛力，優化性能，並預測和避免潛在的故障，從而提高産品的整體可靠性。 應對復雜設計挑戰： 隨著集成度的不斷提高（如摩爾定律的持續驅動），芯片的晶體管數量呈指數級增長，電路的復雜性超乎想象。EDA技術是唯一能夠應對如此復雜設計的手段。 低功耗設計： 在移動設備和物聯網（IoT）等領域，低功耗是設計的關鍵指標。CAE/EDA工具提供瞭強大的功耗分析和優化能力，幫助設計師實現低功耗目標。 高速信號設計： 隨著通信速率的不斷提升，信號的完整性問題變得日益突齣。EDA工具的信號完整性分析功能對於設計高速互連、確保數據傳輸的準確性至關重要。 新興領域的應用： 除瞭傳統的IC和PCB設計，CAE/EDA技術在人工智能芯片、5G通信、自動駕駛、生物電子學等新興領域也發揮著越來越重要的作用。 麵臨的挑戰： 盡管CAE/EDA技術取得瞭巨大的進步，但仍麵臨諸多挑戰： 設計復雜性與工具開銷： 頂尖的EDA工具套件通常價格昂貴，對小型企業和研究機構構成一定的經濟門檻。同時，隨著設計規模的增大，對計算資源的需求也日益增加。 算法與模型精度： 仿真和分析的準確性高度依賴於底層的算法和模型。如何不斷提升算法的精度，減少仿真誤差，是持續的研究方嚮。 人纔培養： 熟練掌握CAE/EDA工具和相關設計方法需要專業的知識和經驗，培養高素質的EDA人纔仍然是行業麵臨的挑戰。 跨領域協同設計： 現代電子産品往往是軟硬件高度集成的係統，如何更好地實現跨領域的協同設計，將軟件和硬件的仿真驗證無縫結閤，是未來的發展趨勢。 結語 CAE/EDA技術是現代電子設計不可或缺的核心能力。它們不僅是工具，更是設計思想的體現，是推動電子科技進步的強大引擎。通過深入理解CAE/EDA的原理、工具和應用，設計者能夠更有效地駕馭日益復雜的電子世界，創造齣更智能、更強大、更可靠的電子産品。本書將帶領讀者逐步深入這一迷人的領域，掌握設計精妙電路的“魔法”，為未來的電子創新奠定堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

我平時主要關注的是FPGA和SoC的設計流程，所以對於那些側重於PCB布局和信號完整性分析的書籍，我通常持保留態度，總覺得它們在我的核心領域用處不大。然而，在朋友的強烈推薦下，我還是翻開瞭這本關於電子綫路CAE/EDA的書。讓我感到驚喜的是，書中關於層次化設計方法學的討論，竟然與現代大型係統級芯片（SoC）的設計思維有著異麯同工之妙。作者對於設計收斂性的管理和多物理場耦閤仿真的論述，讓我意識到，無論電路闆的規模如何變化，底層的設計哲學和驗證策略是相通的。特彆是其中提到的一種迭代優化模型，非常適用於我們團隊目前麵臨的跨部門協作效率低下的問題。這本書的價值在於它提供瞭一種通用的、可遷移的思維模型，而不是僅僅局限於某個特定軟件或工具的使用手冊。它迫使我重新審視我們團隊現有的設計規範，並開始思考如何在更早的階段引入更嚴格的虛擬原型驗證，以減少後期的硬件返工成本。這無疑是一次寶貴的思維升級。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀質量讓人印象深刻，紙張的厚度和印刷的清晰度都達到瞭教科書的頂尖水平。在如今很多技術書籍為瞭降低成本而犧牲閱讀體驗的時代，這一點尤為可貴。作為一名老讀者，我深知在長時間的閱讀和查閱中，眼睛的舒適度有多麼重要。清晰的電路圖例和密集的公式推導，如果排版不當，極易造成視覺疲勞。而這本書在這方麵做得非常齣色，即便是那些復雜的矩陣運算和場方程，也分行列得很清楚，配閤恰當的縮進和符號定義，使得閱讀的連貫性大大增強。我嘗試著快速查找瞭幾個關於時域反射（TDR）分析的章節，定位速度非常快，這歸功於其詳盡的索引係統。說實話，很多技術書籍在索引和術語錶中敷衍瞭事，但這本顯然投入瞭大量的編輯精力。好的載體能夠承載深刻的內容，這本書的物理形態本身就是一種專業態度的體現，讓人願意花時間去鑽研其中的深奧知識。

評分☆☆☆☆☆

我對這本電子綫路CAE/EDA專著的期待，主要集中在它對“驗證”環節的深度挖掘上。在實際的工程實踐中，設計隻是完成瞭大約40%的工作量，剩下的60%甚至更多的時間都花在瞭驗證和調試上，而這往往是教科書中最容易被簡化的部分。我希望這本書能提供一些超越基礎理論的、更偏嚮工程實戰的驗證策略。例如，在處理非綫性元件模型和寄生參數提取時，如何在高精度的同時保持可接受的仿真速度？書中關於模型降階技術和多核並行計算在EDA軟件中的應用探討，正是我目前工作中最需要突破的方嚮。我注意到作者在引用文獻時非常嚴謹，涵蓋瞭從經典論文到最新工業界標準的內容，這錶明其知識體係是與時俱進的。閱讀這樣一本結閤瞭深厚理論基礎和前沿工程實踐的著作，就像是獲得瞭一份官方認證的“捷徑”，能夠幫助我們迅速跨越那些傳統上需要多年試錯纔能積纍的經驗鴻溝，直接站在巨人的肩膀上進行創新。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就透露齣一種嚴肅和專業的氣息，灰藍色的主色調，配上清晰的字體，讓人一眼就知道這不是一本輕鬆的休閑讀物，而是直指核心技術的工具書。我之前在設計一些復雜的電路闆時，經常會遇到仿真結果與實際運行效果不符的問題，特彆是在高速信號處理和電源完整性方麵，那些微小的參數偏差都能導緻整個係統崩潰。這本書我還沒來得及深入研讀，但光是翻閱目錄，那些關於電磁兼容性（EMC）和高級信號完整性分析的章節標題，就讓我對作者的功底深信不疑。我特彆期待其中的案例分析部分，希望能從中找到解決我目前項目瓶頸的“金鑰匙”。從整體的排版來看，圖錶的使用非常規範，邏輯鏈條清晰，顯然是經過精心打磨的，不是那種東拼西湊的資料匯編。對於任何一個長期在電子設計領域摸爬滾打的工程師來說，手邊備一本這樣的參考資料，就像是給自己配瞭一個隨時待命的資深顧問，能極大地提升排查問題的效率和最終産品的可靠性。我已經把它放在瞭我工作颱最顯眼的位置，準備在接下來的幾個月裏，把它當成我的“電子設計聖經”來學習。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我拿到這本書的時候，內心是既興奮又有點忐忑的。興奮是因為我對EDA工具的深入應用一直渴望有更係統的指導，特彆是那些軟件背後的底層原理和算法，往往是官方文檔裏一帶而過的部分。忐忑則是因為這類專業書籍的深度往往難以把握，生怕內容過於晦澀，讀起來像天書一樣。不過，這本書的開篇幾頁給我的感覺是齣乎意料的平易近人，它沒有直接跳入復雜的數學公式，而是先用非常宏觀的視角梳理瞭整個電子設計自動化（EDA）流程的演進和各個環節之間的相互依賴關係。這種“先搭框架，再填細節”的敘事方式，極大地降低瞭初學者的入門門檻。我尤其欣賞作者在講解一些經典算法時，所采用的類比和圖示，它們像是為我打開瞭一扇扇理解復雜概念的“側門”，讓我能夠繞過那些令人望而生畏的純符號推導，直擊問題的本質。這本教材對於那些想從“會用軟件”升級到“理解軟件”的進階用戶來說，無疑是一份厚禮，它不僅僅教授“怎麼做”，更重要的是解釋瞭“為什麼這麼做”。