EDA技術及應用項目化教程（高職） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

田延娟 著

圖書標籤:

• EDA技術
• EDA應用
• 項目化教學
• 高職教育
• 電子設計自動化
• 電路設計
• 數字電路
• 模擬電路
• 實踐教學
• 案例分析

齣版社： 西安電子科技大學齣版社

ISBN：9787560648408

版次：1

商品編碼：12339485

包裝：平裝

開本：16

齣版時間：2018-04-01

用紙：膠版紙

內容簡介

本書根據理實一體化教學的需要，采用項目教學法編排內容，對EDA技術和相關知識作瞭係統和完整的介紹。全書分為三部分，介紹瞭Multisim 13、Protel DXP 2004和Quartus Ⅱ三種主流軟件，具體的教學內容分為8個實踐性強的項目：Multisim 13軟件概述、 Multisim 13在模擬電路中的應用、 Multisim 13在數字電路中的應用、三極管流水燈的繪製、單片機小係統PCB電路的設計、元件庫的創建和管理、一位全加器的設計、可控計數器的設計等。本書注重在項目學習中培養學生嚴謹細緻的工作作風，提高學生操作軟件的能力、綜閤應用技能的能力以及PCB設計崗位適應能力。

本書實用性強，可作為高職高專電子信息類、電氣類、自動化類等相關專業的教材，對從事相應工作的工程技術人員也具有參考價值。

《EDA技術與應用：原理、實踐與創新》 內容簡介： 本書全麵深入地探討瞭電子設計自動化（EDA）技術的核心原理、關鍵技術以及在現代電子工程領域的廣泛應用。旨在為讀者提供一個紮實的技術基礎，培養解決實際工程問題的能力，並激發在EDA領域的創新思維。全書結構清晰，內容翔實，理論與實踐相結閤，適閤電子工程、微電子學、計算機科學與技術等相關專業的學生、研究人員以及從事電子産品設計、開發和製造的工程師閱讀。 第一部分：EDA技術基礎 第一章：引言：EDA技術及其發展 EDA的定義與範疇： 詳細闡述EDA（Electronic Design Automation）的內涵，即利用計算機軟件工具來完成電子係統的設計、驗證、仿真、布局布綫、版圖生成及可製造性分析等一係列自動化過程。介紹EDA技術涵蓋的範圍，從邏輯設計到物理實現，再到後端驗證。 EDA技術的發展曆程： 迴顧EDA技術從早期手工繪圖到現代高度集成化、智能化的發展脈絡。梳理關鍵技術節點，如邏輯綜閤、靜態時序分析（STA）、物理驗證（DRC/LVS）、低功耗設計等的發展演變，以及FPGA和ASIC設計流程的演變。 EDA技術的重要性與應用領域： 強調EDA技術在縮短産品上市時間、降低設計成本、提高設計精度和可靠性方麵的關鍵作用。列舉EDA技術在通信、計算機、消費電子、汽車電子、航空航天、醫療器械等眾多領域的廣泛應用實例，突齣其作為現代電子工業基石的地位。 EDA工具鏈概覽： 簡要介紹當前主流的EDA工具供應商及其核心産品係列，如Synopsys、Cadence、Mentor Graphics（Siemens EDA）等。概述一個典型的EDA設計流程中可能涉及到的各種工具類型，為後續章節的深入講解奠定基礎。 學習EDA技術的意義與方法： 引導讀者認識學習EDA技術的價值，並提齣有效的學習路徑和方法，強調理論理解與實踐操作並重。 第二章：數字邏輯設計與硬件描述語言（HDL） 數字電路基礎迴顧： 簡要迴顧數字邏輯門、組閤邏輯電路（如編碼器、譯碼器、多路選擇器、加法器）和時序邏輯電路（如觸發器、寄存器、計數器）的基本概念與工作原理。 硬件描述語言（HDL）概述： 介紹HDL（Hardware Description Language）作為描述和仿真數字硬件電路的標準語言。重點介紹兩種主流HDL：VHDL和Verilog HDL。 Verilog HDL入門： 基本語法與結構： 講解Verilog的基本語法，包括模塊（module）、端口（port）、數據類型（reg, wire, integer等）、運算符、賦值語句（阻塞與非阻塞）、條件語句（if-else, case）、循環語句（for, while）。 行為級建模： 演示如何使用Verilog描述電路的行為，例如時序控製、狀態機設計等。 數據流建模： 講解如何使用連續賦值語句描述組閤邏輯電路，如assign語句。 結構級建模： 演示如何通過實例化子模塊來構建層次化設計。 VHDL入門（可選）： （可根據讀者需求選擇性講解或作為補充） 基本語法與結構： 講解VHDL的基本語法，包括實體（entity）、架構（architecture）、庫（library）、包（package）、數據類型（std_logic, integer等）、進程（process）、信號（signal）、變量（variable）。 行為級建模： 演示如何使用VHDL描述電路的行為。 數據流建模： 講解如何使用 concurrent assignment 描述組閤邏輯。 結構級建模： 演示如何通過組件實例化構建層次化設計。 HDL設計原則與風格： 強調編寫可綜閤（synthesizable）HDL代碼的重要性，介紹良好的編碼風格，如模塊化、參數化、可讀性、注釋等，以提高設計效率和代碼質量。 HDL仿真基礎： 介紹HDL仿真在設計驗證中的作用，講解仿真波形、testbench（測試平颱）的編寫以及基本仿真流程。 第三章：可編程邏輯器件（PLD）與FPGA設計流程 PLD概述： 介紹可編程邏輯器件（Programmable Logic Device）的概念，包括CPLD（Complex Programmable Logic Device）和FPGA（Field-Programmable Gate Array）的基本原理和結構。 FPGA架構詳解： 查找錶（LUT）： 講解LUT作為FPGA基本邏輯單元的原理。 觸發器（Flip-Flops）： 介紹FPGA內部的寄存器單元。 可編程互連資源（Interconnects）： 講解FPGA內部如何實現邏輯單元之間的連接。 I/O模塊（IOBs）： 介紹FPGA的輸入/輸齣接口。 時鍾管理模塊（Clock Management Tiles, CMTs）： 講解PLL（Phase-Locked Loop）、MMCM（Mixed-Mode Clock Manager）等在時鍾生成和分配中的作用。 專用硬核（Hard Cores）： 介紹FPGA中集成的固定功能硬件模塊，如DSP Slice、Block RAM、PCIe接口、高速串行收發器（SerDes）等。 FPGA設計流程： 詳細介紹一個典型的FPGA設計流程： 需求分析與係統設計： 明確設計目標和功能需求。 HDL編碼： 使用Verilog或VHDL編寫設計代碼。 功能仿真： 使用仿真工具驗證HDL代碼的功能正確性。 綜閤（Synthesis）： 將HDL代碼轉化為門級網錶（netlist），指定目標FPGA器件。介紹綜閤工具的基本功能和約束（constraints）的應用。 適配（Place & Route）： 將門級網錶映射到FPGA的物理資源上，並確定互連路徑。介紹布局布綫的基本概念和目標。 靜態時序分析（STA）： 在適配後，對設計進行時序分析，檢查是否滿足時序約束。 時序仿真（Timing Simulation）： 基於適配後的時序模型進行仿真，驗證時序性能。 生成比特流（Bitstream Generation）： 將設計文件轉化為FPGA可下載的配置文件。 硬件調試與實現： 將比特流下載到FPGA開發闆上，進行實際硬件調試。 FPGA開發工具鏈： 介紹主流FPGA廠商（如Xilinx/AMD, Intel/Altera）的開發套件（如Vivado, Quartus Prime）及其主要功能。 FPGA實現約束（Constraints）： 詳細講解時序約束（時鍾周期、輸入輸齣延遲）、物理約束（引腳分配、區域限製）等在FPGA設計中的重要性，以及如何編寫和應用約束文件（如XDC）。 第二部分：EDA高級技術與應用 第四章：ASIC設計流程與後端實現 ASIC設計概述： 介紹ASIC（Application-Specific Integrated Circuit）與FPGA的區彆，強調ASIC的可定製性、高性能和低功耗優勢，以及其高昂的開發成本和周期。 ASIC設計流程： 詳細闡述ASIC設計從前端到後端的完整流程： 前端設計（Front-end Design）： 係統級設計與架構： 定義芯片功能和架構。 RTL設計： 使用HDL編寫功能級代碼。 邏輯綜閤（Logic Synthesis）： 將RTL代碼轉換為門級網錶，使用標準單元庫（Standard Cell Libraries）。 功能驗證（Functional Verification）： 采用仿真、形式驗證等方法確保功能正確。 靜態時序分析（STA）： 在網錶級彆進行時序檢查。 後端設計（Back-end Design）： 物理綜閤（Physical Synthesis）： 結閤物理信息進行優化。 布局（Placement）： 將標準單元放置到芯片版圖上。 布綫（Routing）： 連接標準單元之間的信號綫。 時鍾樹綜閤（Clock Tree Synthesis, CTS）： 構建低偏斜的時鍾網絡。 功耗分析（Power Analysis）： 評估芯片的功耗。 信號完整性分析（Signal Integrity Analysis）： 檢查信號串擾、反射等問題。 版圖驗證（Physical Verification）： 包括設計規則檢查（DRC）和版圖與原理圖一緻性檢查（LVS）。 可製造性設計（Design for Manufacturability, DFM）： 考慮製造工藝的限製。 標準單元庫（Standard Cell Libraries）： 介紹標準單元庫的概念，包括邏輯門、觸發器、緩衝器等基本單元，以及它們的工藝依賴性。 版圖設計工具： 簡要介紹後端設計中常用的版圖編輯器和自動化工具。 ASIC驗證方法： 討論ASIC設計中更為嚴苛的驗證要求，包括仿真、形式驗證（Formal Verification）、模型檢驗（Model Checking）等。 第五章：低功耗EDA技術 低功耗設計的挑戰與重要性： 闡述在移動設備、物聯網、高性能計算等領域，功耗已成為關鍵的設計指標。 功耗分析方法： 靜態功耗與動態功耗： 分彆介紹兩種功耗來源。 EDA工具的功耗分析： 介紹如何利用EDA工具進行功耗測量和預測。 低功耗設計技術： 門控時鍾（Clock Gating）： 講解如何通過選擇性地關閉時鍾信號來降低動態功耗。 多電壓域（Multi-Voltage Domains）： 介紹如何為芯片的不同區域設置不同的電壓，以降低功耗。 電源門控（Power Gating）： 闡述如何通過關閉電源來大幅降低待機功耗。 動態電壓與頻率調整（DVFS）： 介紹如何根據工作負載動態調整芯片的電壓和頻率。 低功耗IP核： 介紹設計中如何選用和集成低功耗IP。 低功耗EDA工具： 介紹支持低功耗設計的EDA工具和流程。 第六章：高性能與高可靠性設計 時序約束與優化： 靜態時序分析（STA）深入： 詳細講解建立時間（Setup Time）、保持時間（Hold Time）違例的成因與解決方法。 時序報告的解讀與優化： 如何分析STA報告，找到時序瓶頸，並進行優化（如調整邏輯、添加緩衝器、優化布局布綫）。 時鍾樹綜閤（CTS）與時鍾抖動（Clock Jitter）： 探討時鍾信號在芯片內部的傳輸及其對時序的影響。 信號完整性（SI）與電源完整性（PI） 信號串擾（Crosstalk）與反射（Reflection）： 分析信號在傳輸綫上的乾擾和反射現象。 電源噪聲（Power Noise）與電壓降（IR Drop）： 探討電源網絡的穩定性和電流分配。 EDA工具的SI/PI分析： 介紹如何利用仿真工具進行SI/PI分析，以及相應的版圖設計和布綫規則。 可靠性設計： 抗ESD（Electrostatic Discharge）設計： 介紹如何防止靜電損壞。 抗EMI（Electromagnetic Interference）設計： 討論電磁乾擾的防護措施。 冗餘設計與糾錯碼： 探討提高係統容錯能力的方法。 第七章：EDA在驗證中的應用 驗證的重要性與挑戰： 強調驗證在整個芯片設計周期中的關鍵地位，以及隨著芯片復雜度增加，驗證工作量呈指數級增長的挑戰。 仿真驗證： 行為級仿真： 驗證HDL代碼的功能。 門級仿真： 驗證綜閤後的網錶。 時序仿真： 驗證時序性能。 Testbench設計： 結構化Testbench： 講解如何組織Testbench以提高效率和可維護性。 約束隨機驗證（Constrained-Random Verification）： 介紹利用生成隨機激勵來覆蓋更多的設計場景。 斷言（Assertions）： 講解如何使用斷言來檢查設計在特定條件下的行為。 形式驗證（Formal Verification）： 形式等價性檢查（Formal Equivalence Checking, FEC）： 驗證不同設計階段（如RTL與門級）之間的功能一緻性。 模型檢驗（Model Checking）： 驗證設計是否滿足特定的屬性。 仿真加速技術： 介紹硬件仿真（Hardware Emulation）和FPGA原型驗證（FPGA Prototyping）等加速驗證的方法。 第八章：EDA工具的應用實踐 FPGA開發環境實戰： 以某主流FPGA開發套件（如Xilinx Vivado或Intel Quartus Prime）為例： 創建工程與配置： 演示創建新工程，設置目標器件，導入源文件。 HDL代碼編寫與編輯： 演示編寫Verilog/VHDL代碼，使用代碼編輯器和自動補全功能。 功能仿真與波形查看： 演示如何運行仿真，創建Testbench，並查看仿真波形。 約束文件的編寫與應用： 演示編寫XDC/QSF文件，指定引腳、時鍾約束。 綜閤、適配與實現： 演示執行綜閤、布局布綫過程，觀察設計報告。 時序分析與優化： 演示解讀時序報告，查找時序違例，並嘗試簡單的優化。 生成比特流與下載： 演示生成配置文件，通過JTAG或SD卡下載到FPGA開發闆。 硬件調試： 演示使用ILA（Integrated Logic Analyzer）等工具進行硬件信號調試。 ASIC設計流程簡化演示（可選，側重於前端）： 使用某個EDA綜閤工具（如Synopsys Design Compiler或Cadence Genus）： 加載標準單元庫與IP核。 讀取RTL代碼。 設置時序與功耗約束。 執行邏輯綜閤，生成門級網錶。 生成網錶、功耗報告、時序報告。 典型EDA應用項目演示： 基於FPGA的數字信號處理模塊實現（如FIR濾波器、FFT）。 基於FPGA的簡單SoC（System on Chip）設計（如CPU與內存接口）。 低功耗設計示例。 第九章：EDA技術的未來發展趨勢 人工智能（AI）與機器學習（ML）在EDA中的應用： 探討AI/ML如何輔助設計流程，例如在綜閤、布局布綫、驗證和故障預測中的作用。 高級封裝與3D IC設計： 介紹異構集成、Chiplet等新興技術對EDA工具鏈提齣的新挑戰。 雲端EDA： 探討EDA工具和服務嚮雲平颱遷移的趨勢，以及其帶來的優勢。 低代碼/無代碼EDA： 討論降低EDA使用門檻的技術和方嚮。 新興應用領域： EDA技術在量子計算、生物電子學、先進駕駛輔助係統（ADAS）等領域的潛在應用。 附錄： 常用EDA術語錶。 常見EDA工具命令速查。 推薦閱讀與參考資料。 本書力求從基礎概念入手，逐步深入到高級技術和實際應用，通過大量的實例和實踐指導，幫助讀者建立起對EDA技術的全麵認識，並掌握使用EDA工具進行電子係統設計和開發的能力，為從事高職相關專業的學習和未來的職業發展打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計很有吸引力，色彩搭配比較鮮明，標題字體也很大方，一眼就能看齣是關於EDA技術的，整體感覺很專業，也很符閤高職院校的教學需求。我一直對電子設計自動化技術很感興趣，但市麵上相關的書籍很多，我比較看重內容是否貼近實際應用，以及是否易於理解。這款書名中的“項目化教程”幾個字讓我覺得非常實在，我希望它能通過具體的項目來講解EDA的各個環節，而不是枯燥的理論堆砌。我特彆希望看到書中能有經典的EDA項目案例，比如FPGA的項目設計，從需求分析、方案設計到代碼編寫、仿真調試，再到硬件實現，能夠一步步地帶領讀者完成。這樣不僅能幫助我們理解EDA工具的使用，更能培養解決實際問題的能力。如果書中還能包含一些常用的EDA軟件（如Vivado, Quartus等）的操作指南，並提供相應的源代碼和仿真波形，那就更完美瞭。我非常期待這本書能成為我學習EDA技術的得力助手，幫助我打下堅實的理論基礎，並掌握紮實的實踐技能，為未來的職業發展做好準備。

評分☆☆☆☆☆

這款圖書的“項目化教程”風格，正是我一直在尋找的學習方式。我嘗試過一些EDA方麵的書籍，但往往內容過於理論化，讀起來有些晦澀難懂，而且很難將書本知識與實際項目聯係起來。這本書的標題直接打齣瞭“項目化”，這讓我看到瞭希望。我希望書中能夠精選一些具有代錶性的EDA項目，從最基礎的原理講解，到具體的設計流程，再到最後的實現和驗證，都能夠做到詳盡細緻。例如，書中是否能夠包含一些關於數字電路設計、FPGA開發、PCB布局布綫等方麵的實際項目？我非常期待能夠看到完整的項目流程，包括需求分析、係統框圖繪製、詳細設計、代碼編寫（Verilog/VHDL）、仿真調試，以及最終在硬件平颱上的實現。如果書中還能提供一些項目實踐中的常見問題解答和解決方案，那對我們來說將是巨大的幫助。我希望通過這本書，能夠真正地理解EDA技術在實際工程中的應用，並培養獨立完成EDA項目的能力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的“項目化教程”理念，讓我眼前一亮。我一直覺得，學習EDA技術，不能僅僅停留在理論層麵，動手實踐是關鍵。尤其對於高職學生來說，掌握實際操作技能，能夠快速投入到工作中，纔是最重要的。這本書名中的“項目化”三個字，恰好擊中瞭我的痛點。我希望書中能夠提供一係列真實的項目案例，從選題、設計、實現到調試，都能給齣詳盡的指導。例如，是否能夠包含一些關於嵌入式係統硬件設計、FPGA加速器開發、或者一些經典的數字信號處理算法的實現項目？我希望每個項目都能配有清晰的流程圖、詳細的設計文檔、可執行的代碼，以及仿真和硬件驗證的步驟。如果書中還能提供一些關於項目開發過程中可能遇到的各種問題的解決方案，以及一些提高設計效率的技巧，那將對我非常有幫助。我期待這本書能夠成為我學習EDA技術的“敲門磚”，讓我能夠快速掌握EDA技術的精髓，並將其運用到實際工作中。

評分☆☆☆☆☆

不得不說，這本書的定位非常精準。“高職”兩個字，讓我覺得它不是那種高高在上的學術理論書，而是真正為我們這類學生量身定製的。我一直在想，學EDA技術，最終還是要落地到實際的應用上，所以“項目化教程”這個概念對我來說非常重要。我希望這本書能夠像一個經驗豐富的導師，通過一係列生動的項目案例，引導我們一步步深入EDA的世界。我期待書中能包含一些從小到大、由淺入深的實踐項目，例如，從簡單的邏輯門電路設計，到復雜的微處理器核的實現，甚至是通信係統的設計。我希望每個項目都能有清晰的目錄結構，詳細的項目背景介紹，明確的設計目標，以及一步步的操作指導。最好還能提供相關的源代碼、設計文件，以及仿真和調試的指導。我非常看重學習過程中的“成就感”，而完成一個個具體項目，無疑是最能帶來這種感覺的。這本書如果能做到這一點，那它將是我的首選學習材料。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書，首先吸引我的是它的實用性。書名中的“高職”二字，直接點明瞭其目標讀者群體，這讓我覺得內容會更加接地氣，更貼閤我們實際工作和學習的需求。我個人認為，對於高職學生來說，理論知識固然重要，但更關鍵的是能夠將這些知識轉化為實際操作能力。這本書的“項目化教程”定位，恰好滿足瞭這一需求。我特彆希望書中能夠通過一係列精心設計的項目，將EDA技術的各個知識點串聯起來，讓讀者在完成項目的過程中，不知不覺地掌握相關的理論和技能。例如，可以設計一些常見的嵌入式係統開發項目，或者數字信號處理項目，讓讀者能夠親手搭建和調試整個係統。如果書中還能提供詳細的項目說明文檔，包括項目目標、技術要求、實現步驟、關鍵技術點解析，甚至是項目優化建議，那將極大地提升學習效率。我非常看重這種“做中學”的學習模式，因為它能有效地提高動手能力和解決實際問題的能力，這對於我們未來的就業至關重要。