電子CAD技術 9787121278914 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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姚四改 著

圖書標籤:

• 電子設計自動化
• CAD
• 電路設計
• 電子技術
• 計算機輔助設計
• 電子工程
• 模擬電路
• 數字電路
• EDA
• 電子CAD

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齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121278914

商品編碼：29624366395

包裝：平裝

齣版時間：2016-01-01

圖書基本信息
圖書名稱	電子CAD技術	作者	姚四改
定價	32.00元	齣版社	電子工業齣版社
ISBN	9787121278914	齣版日期	2016-01-01
字數		頁碼
版次	1	裝幀	平裝
開本	16開	商品重量	0.4Kg

內容簡介

作者簡介

目錄

編輯推薦

文摘

序言

《電子CAD技術》是一本深入探討電子設計自動化（Electronic Computer-Aided Design, ECAD）核心技術與應用的專業著作。本書旨在為電子工程師、技術研究人員以及相關專業的學生提供一個全麵而係統的知識體係，幫助他們掌握現代電子産品從概念設計到最終製造的全流程，提升設計效率與産品質量。 第一章 電子設計自動化概述 本章首先迴顧瞭電子設計自動化技術的發展曆程，從早期的手工繪圖到現代高度集成的EDA工具，闡述瞭其在電子産業變革中的關鍵作用。接著，深入剖析瞭電子設計自動化的基本概念、核心組成部分，包括邏輯設計、物理設計、驗證和製造等關鍵環節。我們將詳細介紹不同類型的EDA工具，如原理圖編輯器、PCB布局布綫軟件、仿真器、綜閤工具、物理驗證工具等，並解釋它們在整個設計流程中的功能和相互關係。同時，本章還將探討電子設計自動化技術麵臨的挑戰與未來發展趨勢，例如異構計算、人工智能在EDA中的應用、麵嚮特定領域的設計（Domain-Specific Architecture, DSA）等，為讀者勾勒齣電子設計自動化技術的廣闊前景。 第二章 數字邏輯設計基礎 本章是進入電子設計領域的重要基石。我們將從數字邏輯的基本概念齣發，介紹布爾代數、邏輯門、組閤邏輯和時序邏輯電路的設計與分析。在此基礎上，重點講解硬件描述語言（Hardware Description Language, HDL），如Verilog和VHDL，作為描述和實現數字邏輯電路的標準語言。讀者將學習HDL的基本語法、數據類型、運算符、結構化語句以及如何用HDL編寫功能模塊、實例化模塊和進行層次化設計。本章還將深入講解有限狀態機（Finite State Machine, FSM）的設計方法，包括Mealy型和Moore型狀態機的設計原理、狀態編碼和狀態轉換圖的繪製，以及如何將其轉化為HDL代碼。此外，我們還將介紹一些常用的數字邏輯模塊，如加法器、多路選擇器、寄存器、計數器等的HDL實現，為後續復雜設計的學習打下堅實基礎。 第三章 組閤邏輯電路設計與優化 本章專注於組閤邏輯電路的設計方法和優化技術。我們將詳細介紹如何從功能需求齣發，通過真值錶、卡諾圖（Karnaugh Map）等方法化簡布爾錶達式，從而得到最簡化的邏輯函數。本章將深入探討不同類型的邏輯綜閤工具，介紹它們如何將高層次的HDL描述轉化為門級網錶，並分析綜閤過程中影響電路性能的關鍵參數，如延遲、麵積和功耗。我們將介紹各種邏輯優化技術，包括邏輯冗餘的消除、共享邏輯的提取、以及利用專用硬件結構（如ROM、PLA）等。此外，本章還將討論組閤邏輯電路的測試性設計（Design for Testability, DFT）中的一些基本概念，為確保電路的正確性提供初步的視角。 第四章 時序邏輯電路設計與分析 本章重點研究時序邏輯電路的設計及其時序特性。我們將深入講解觸發器（Flip-Flop）和鎖存器（Latch）的工作原理，包括D觸發器、JK觸發器、T觸發器等，並分析它們在建立時間和保持時間方麵的要求。本章將詳細介紹同步時序電路和異步時序電路的設計方法，並重點講解同步時序電路的設計流程，包括狀態機設計、時鍾域分析、流水綫設計等。我們將分析時序電路中的時鍾信號及其重要性，講解時鍾抖動（Clock Jitter）和時鍾偏移（Clock Skew）對電路性能的影響。此外，本章還將介紹時序約束（Timing Constraints）的概念，包括輸入延遲（Input Delay）和輸齣延遲（Output Delay），以及如何利用時序分析工具來驗證電路的時序是否滿足設計要求。 第五章 電子設計自動化工具鏈與流程 本章將帶領讀者係統瞭解電子設計自動化工具鏈的構成及其在實際項目中的應用流程。我們將詳細介紹一個典型的EDA流程，從概念設計、邏輯設計、綜閤、布局布綫，到物理驗證、時序分析，直至最終生成製造文件（如GDSII）。本章將對主流的EDA工具進行介紹，例如Cadence、Synopsys、Mentor Graphics（現為Siemens EDA）等公司的産品綫，並重點介紹各工具在特定設計階段的功能和特點。我們將講解如何構建一個高效的設計環境，包括版本控製、項目管理、代碼復用等。此外，本章還將探討EDA工具中的協同設計、跨團隊協作以及與IP核（Intellectual Property Core）集成的相關技術，為讀者提供實際項目開發的指導。 第六章 PCB布局布綫技術 本章聚焦於印刷電路闆（Printed Circuit Board, PCB）的布局布綫設計，這是將電子原理圖轉化為實際可製造電路闆的關鍵環節。我們將詳細介紹PCB設計流程，包括原理圖導入、元器件封裝庫的創建與管理、PCB尺寸和層數的規劃、電源和地平麵設計、信號完整性（Signal Integrity）和電源完整性（Power Integrity）的初步考慮。本章將深入講解布局（Placement）原則，如元器件的邏輯分組、信號流嚮的優化、熱敏感元器件的放置等，以及布綫（Routing）技術，包括單層布綫、多層布綫、差分對布綫、阻抗匹配布綫等。我們還將介紹自動布綫和手動布綫策略，以及如何利用約束驅動的布綫（Constraint-Driven Routing）來提高布綫效率和質量。此外，本章還將涉及PCB製造工藝中的一些關鍵考慮因素，如過孔（Via）的使用、焊盤（Pad）設計、以及生産前的DRC（Design Rule Check）和LVS（Layout Versus Schematic）檢查。 第七章 仿真與驗證技術 仿真與驗證是確保電子設計正確性的核心環節。本章將詳細介紹不同類型的仿真方法，包括行為級仿真、寄存器傳輸級（RTL）仿真、門級仿真以及電路級仿真。我們將重點講解仿真器的使用，如何編寫測試激勵（Testbench）來驅動被測設計（Design Under Test, DUT），以及如何分析仿真結果。本章將深入介紹形式驗證（Formal Verification）技術，包括模型檢查（Model Checking）和等價性檢查（Equivalence Checking），並闡述它們在發現設計缺陷方麵的優勢。我們還將探討基於覆蓋率（Coverage-Driven Verification）的驗證方法，以及如何設計有效的覆蓋率指標來衡量驗證的充分性。此外，本章還將介紹硬件加速仿真（Hardware Acceleration）和原型驗證（Prototyping）等高級驗證技術，為復雜SoC（System on Chip）的設計提供更高效的驗證手段。 第八章 物理設計與版圖生成 本章深入探討數字集成電路（IC）的物理設計流程，這是將邏輯設計轉化為最終可製造芯片版圖的關鍵步驟。我們將詳細介紹版圖設計（Layout Design）的基本概念，包括單元（Cell）的實現、模塊的布局（Placement）、連接綫的布綫（Routing）、以及功耗網絡（Power Grid）的規劃。本章將重點講解標準單元庫（Standard Cell Library）的設計和使用，以及宏單元（Macro Cell）的集成。我們將深入分析物理設計中的關鍵技術，如時鍾樹綜閤（Clock Tree Synthesis, CTS）、布綫擁塞（Routing Congestion）的解決、以及版圖後處理（Post-Layout）技術，包括版圖寄生參數提取（Parasitic Extraction）和版圖校驗（Physical Verification）。此外，本章還將介紹先進的版圖設計技術，如多電壓域設計（Multi-Voltage Domain Design）和高密度互連（High-Density Interconnect, HDI）技術，為現代高性能芯片的設計提供指導。 第九章 性能、功耗與可靠性分析 在現代電子設計中，性能、功耗和可靠性是決定産品市場競爭力的三大要素。本章將詳細探討這些關鍵屬性的分析與優化方法。在性能方麵，我們將深入講解靜態時序分析（Static Timing Analysis, STA），以及如何識彆和解決時序違例（Timing Violations），包括關鍵路徑（Critical Path）的分析與優化。在功耗方麵，我們將介紹動態功耗和靜態功耗的來源，以及各種低功耗設計技術，如時鍾門控（Clock Gating）、電源門控（Power Gating）、動態電壓頻率調整（Dynamic Voltage and Frequency Scaling, DVFS）等。在可靠性方麵，我們將探討各種潛在的失效機製，如亞閾值漏電（Subthreshold Leakage）、熱效應（Thermal Effects）、以及電遷移（Electromigration）等，並介紹相關的設計和驗證技術，以提高芯片的長期可靠性。 第十章 嵌入式係統與FPGA設計 本章將電子設計自動化技術與嵌入式係統和現場可編程門陣列（FPGA）設計相結閤。我們將介紹嵌入式係統的基本架構，包括處理器、內存、外設以及它們之間的接口。本章將重點講解如何利用EDA工具進行FPGA的開發流程，包括HDL代碼編寫、綜閤、布局布綫、時序約束以及比特流（Bitstream）生成。我們將介紹FPGA設計中的一些高級主題，如IP核的集成、軟核（Soft Core）和硬核（Hard Core）處理器的使用、以及實時操作係統（RTOS）在嵌入式FPGA設計中的應用。此外，本章還將探討嵌入式係統與ASIC（Application-Specific Integrated Circuit）設計的權衡，以及如何選擇最適閤項目需求的平颱。 第十一章 AI在電子設計中的應用 人工智能（AI）正在深刻地改變著電子設計領域。本章將探討AI在電子設計自動化中的新興應用。我們將介紹機器學習（Machine Learning, ML）和深度學習（Deep Learning, DL）技術在EDA中的潛力，包括如何利用AI來優化邏輯綜閤、自動進行版圖規劃、預測設計收斂性、以及加速仿真和驗證過程。本章將討論AI驅動的設計優化方法，例如利用強化學習（Reinforcement Learning）來尋找最優的布局布綫策略，或者使用圖神經網絡（Graph Neural Networks）來分析和預測電路的性能。我們將探討AI在故障診斷、異常檢測以及自適應設計中的應用。最後，本章還將展望AI為電子設計帶來的未來機遇和挑戰，例如AI模型的訓練數據需求、可解釋性AI在EDA中的重要性，以及AI與人類設計師的協同工作模式。 第十二章 行業標準與未來趨勢 本章旨在為讀者提供對電子設計自動化行業標準和未來發展趨勢的更宏觀的認識。我們將介紹當前行業內廣泛采用的標準，如SystemVerilog、VHDL、UPF（Unified Power Format）、CPF（Common Power Format）等，並闡述它們在促進設計協同和IP復用方麵的作用。本章將探討雲計算和分布式計算在EDA中的應用，以及如何利用雲平颱來應對日益增長的計算資源需求。我們將深入分析麵嚮領域特定架構（DSA）的設計理念，以及EDA工具如何支持這些新興的計算範式。此外，本章還將展望下一代EDA技術，包括量子計算在EDA中的潛在影響，以及如何利用更高級的建模和仿真技術來應對未來電子係統的復雜性。通過對行業標準的梳理和對未來趨勢的展望，本書希望能幫助讀者在快速發展的電子設計領域保持前瞻性，為未來的職業發展和技術創新奠定堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本《電子CAD技術》給我留下瞭深刻的印象。它不僅僅是軟件操作的教程，更是對電子設計理念的深刻闡述。我尤其欣賞作者在講解PCB布局布綫時，強調的“走綫藝術”。書中詳細講解瞭如何根據信號類型、頻率以及元器件的特性來優化布綫，以避免信號乾擾和EMI問題。我嘗試按照書中的方法對一個復雜的PCB項目進行布綫，結果發現電路的穩定性和信號質量有瞭顯著提升。此外，書中關於EMC/EMI的設計原則和防護措施的講解也非常到位，讓我對如何設計齣符閤標準、抗乾擾能力強的電子産品有瞭更清晰的認識。這本書讓我從一個“會畫圖”的設計師，逐漸成長為一個“懂設計”的工程師。

評分☆☆☆☆☆

《電子CAD技術》這本書的優點在於其極高的實踐指導意義。作者並非僅僅羅列軟件的功能，而是深入剖析瞭電子設計過程中遇到的各種實際問題，並給齣瞭切實可行的解決方案。例如，在講解元器件封裝時，書中不僅展示瞭如何創建，更強調瞭封裝的電氣性能和散熱性能對整個電路設計的影響。我通過書中介紹的方法，成功地解決瞭一個睏擾我許久的PCB散熱問題。此外，書中對不同類型的元器件（如高速數字元器件、射頻元器件）在CAD設計中的特殊處理方式也有詳細的說明，這對於我從事相關領域的工作非常有幫助。這本書讓我認識到，好的電子CAD設計不僅僅是圖紙的繪製，更是對産品性能、可靠性和可製造性的綜閤考量。

評分☆☆☆☆☆

我最近入手瞭一本叫做《電子CAD技術》的書，書中詳細介紹瞭使用電子CAD軟件進行電路設計、PCB布局布綫以及電路仿真的全過程。從原理圖繪製到元器件庫的創建與管理，再到復雜的PCB設計技巧，這本書都進行瞭深入的講解。我特彆喜歡書中關於信號完整性和電源完整性的章節，這些內容對於設計高性能、高可靠性的電子産品至關重要。書中提供的案例分析也非常實用，讓我能夠將理論知識與實際操作相結閤，快速掌握CAD軟件的應用。總的來說，這本書是一本非常全麵且實用的電子CAD技術入門和進階指南，無論是初學者還是有一定經驗的設計師，都能從中受益匪淺。

評分☆☆☆☆☆

說實話，一開始我有點擔心《電子CAD技術》這本書會過於理論化，但事實證明我的顧慮是多餘的。這本書的內容非常接地氣，每一項技術講解都配有豐富的圖例和實際操作步驟。我跟著書中的教程，一步一步地完成瞭幾個復雜的PCB設計項目，感覺自己 CAD 技能提升得非常快。特彆值得一提的是，書中關於“設計驗證”的部分，詳細介紹瞭如何利用各種仿真工具來預測電路的性能，這在實際生産中可以大大減少原型製作的次數和成本。我嘗試對書中一個高頻電路的設計進行瞭仿真，仿真結果與實際測試非常吻閤，這讓我對這本書的嚴謹性和實用性有瞭更深的信任。這本書絕對是值得推薦給所有想在電子設計領域深耕的同行的。

評分☆☆☆☆☆

我一直在尋找一本能夠係統講解電子CAD的權威書籍，終於在《電子CAD技術》這本書中找到瞭。這本書的結構非常清晰，邏輯性很強。從基礎的原理圖設計，到中級的PCB layout，再到高級的信號完整性仿真，作者層層遞進，循序漸進地帶領讀者掌握電子CAD的各項技能。我特彆喜歡書中關於“設計自動化”的章節，它介紹瞭如何利用腳本和插件來提高設計效率，這對於我這樣需要處理大量重復性工作的工程師來說，簡直是福音。書中還提供瞭許多行業內的最佳實踐和注意事項，這些寶貴的經驗是其他普通教程難以獲得的。這本書絕對是我電子設計工作中的一本“寶典”。