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李新平 等 著

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• 电子设计自动化
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• 数字电路
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• Verilog
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• FPGA
• ASIC
• 电子工程

店铺： 广影图书专营店

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040108613

商品编码：29729244576

包装：平装

出版时间：2008-01-01

基本信息

书名：电子设计自动化技术(电子与信息技术专业)

定价：19.50元

作者：李新平 等

出版社：高等教育出版社

出版日期：2008-01-01

ISBN：9787040108613

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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本书根据教育部2001年颁布的中等职业学校“电子与信息技术专业电子设计自动化技术教学基本要求”编写。全书共9章，其中第9章为实验。主要介绍电路仿真设计分析工具muhiSIM 2001（EWB 6）和电路图绘制、印制电路板设计和可编程逻辑电路设计工具Protel 99的使用方法及印制电路板的基础知识。
本书在内容上深入浅出，注重实用性，兼顾课堂教学和自学的需求，配备了大量的应用实例，使学习者能在较短的时间内掌握软件的使用方法。本书的重点是培养学习者的电路基本分析能力和印制电路板的设计能力。
本书可作为中等职业学校电子与信息技术专业电子设计自动化技术课程的教材，也可作为其他相近专业和工程技术人员学习电子设计自动化技术的参考书。

目录

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第l章　绪论
1.1　电子设计自动化
1.2　常用EDA软件
1.3　软件安装
1.4　本书的主要内容和学习方法
本章小结
思考题与练习题
第2章　multiSlM 2001基本操作
2.1　muhiSIM 2001基本界面
2.2　电路仿真基本操作
2.3　子电路的使用
本章小结
思考题与练习题
第3章　仿真虚拟仪器使用与电路设计
3.1　仪器、仪表的基本操作
3.2　仪器的使用
3.3　仿真操作
3.4　电路设计实例
本章小结
思考题与练习题
第4章 常用电路仿真分析方法
4.1　仿真元器件设计
4.2　仿真分析的基本操作
4.3 常用分析方法应用
4.4　仿真分析实例
本章小结
思考题与练习题
第5章 印制板基本知识
5.1　印制板概述
5.2　印制板布局原则
5.3　印制板布线原则
本章小结
思者题与练习题
第6章　原理图编辑软件Seh 99
6.1　原理图绘制基本界面及编辑器
6.2　原理图绘制入门
6.3　层次电路图设计
6.4 电气规则检查与生成网络表
6.5　元器件库编辑
6.6　原理图输出
6.7 原理图项目联网设计
本章小结
思考题与练习题
第7章 印制板设计软件PCB 99
7.1　PCB 99基本界面和设计的前期工作
7.2　PCB设计入门
7.3　设计规则与自动布线
7.4　PCB元器件设计
7.5 印制板设计实例
7.6　PCB设计技巧
7.7　PCB输出
本章小结
思考题与练习题
第8章 可编程逻辑电路设计软件PLD 99
8.1　PLD概述
8.2　PLD 99源原理图文件设计
8.3　PLD源原理图文件的编译
8.4　PLD设计实例
本章小结
思考题与练习题
第9章实验
实验一 MuhiSIM 2001基本操作
　……
附录1　MULTISIM2001菜单
附录2　MULTISIM2001元器件图形库
附录3　ADVANCED SCHEMATIC 99菜单
附录4　SCH99分立元器件库图形样本
附录5　ADVANCED PCB 99菜单命令
附录6　PCB99常用元器件封装图形样本
附录7　书中非标准符号与国标的对照表
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《数字逻辑与电路设计》 一、本书定位与读者对象 《数字逻辑与电路设计》是一本面向电子信息类专业本科生、研究生以及相关领域工程技术人员的入门及进阶教材。本书旨在系统性地阐述数字逻辑的基本原理、组合逻辑与时序逻辑电路的设计方法、以及数字系统的实现技术。对于初学者，本书提供了坚实的理论基础和直观的案例分析；对于有一定基础的读者，本书深入探讨了复杂数字电路的设计挑战和优化策略。本书的编写紧密结合当前数字电路设计的主流工具和实践需求，力求在理论深度与工程应用之间取得最佳平衡。 二、内容框架与核心要点 本书共分为十四章，内容循序渐进，逻辑严谨。 第一部分：数字逻辑基础 第一章：数字系统与二进制表示 核心要点： 介绍数字系统与模拟系统的根本区别，深入讲解二进制、十进制、十六进制等数制之间的转换原理。强调数字信号的特点（离散、非连续）及其在现代电子设备中的核心地位。 详细阐述： 本章从宏观角度切入，为后续章节的学习奠定基础。将详细解释数码管、LED灯等基本数字显示原理，以及数据存储、处理的基本概念。会引入逻辑电平、高低电平的物理含义，以及数字信号的噪声容限等基础概念。 第二章：布尔代数与逻辑门 核心要点： 系统介绍布尔代数的基本公理、定理及运算规则。深入讲解与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门、同或门等基本逻辑门的功能、符号表示、真值表及波形图。 详细阐述： 布尔代数是数字逻辑设计的基石。本章将通过实例演示如何运用布尔代数化简逻辑表达式，例如德摩根定律、分配律、结合律等。将着重讲解不同逻辑门的工作原理，包括其晶体管级实现（简单介绍），以及这些逻辑门如何组合成更复杂的逻辑功能。 第三章：组合逻辑电路设计 核心要点： 讲解组合逻辑电路的定义、特点（输出仅取决于当前输入）及其设计流程。重点介绍卡诺图（Karnaugh Map）化简方法，以及如何根据逻辑功能要求设计编码器、译码器、数据选择器、加法器、减法器等基本组合逻辑模块。 详细阐述： 本章将详细介绍卡诺图在最小项和最大项化简中的应用，包括二变量、三变量、四变量乃至五变量卡诺图的绘制与化简技巧。将分析各种组合逻辑功能块的设计细节，例如BCD码编码器、7段数码管译码器、多路选择器（MUX）和数据分配器（DEMUX）的应用场景，以及全加器、半加器、全减器、半减器的逻辑结构和工作过程。 第四章：时序逻辑电路基础 核心要点： 介绍时序逻辑电路的定义、特点（输出不仅取决于当前输入，还取决于之前的状态）及其与组合逻辑电路的区别。讲解触发器（Flip-Flop）的基本类型（SR、JK、D、T触发器）及其逻辑功能、状态转换特性。 详细阐述： 时序逻辑电路是实现状态存储和序列控制的关键。本章将深入剖析各种触发器的构造和工作原理，包括同步与异步触发器、主从触发器等。将重点讲解时钟信号的作用，以及触发器如何通过时钟边沿或电平翻转状态。 第五章：时序逻辑电路设计 核心要点： 讲解寄存器（Register）和移位寄存器（Shift Register）的设计与应用。重点介绍计数器（Counter）的设计，包括同步计数器、异步计数器，以及各种模计数器的实现方法。 详细阐述： 寄存器用于存储一组二值数据，移位寄存器则用于数据的串行-并行转换或并行-串行转换。本章将通过具体电路图分析寄存器和移位寄存器的构成，例如SISO、SIPO、PISO、PIPO移位寄存器。对于计数器，将详细阐述其状态图、状态表、状态方程的推导过程，并重点分析异步计数器（行波计数器）和同步计数器（行波进位、链式进位、回波进位）的工作原理及优缺点。 第六章：有限状态机（FSM）设计 核心要点： 介绍有限状态机（Finite State Machine）的概念，包括摩尔（Mealy）型和米利（Moore）型状态机的区别与联系。重点讲解FSM的设计流程：状态定义、状态图绘制、状态编码、状态表编写、驱动逻辑电路设计。 详细阐述： FSM是设计具有复杂控制逻辑的数字系统的核心模型。本章将通过实例，如交通灯控制器、序列检测器等，详细演示如何一步步构建一个完整的FSM。将深入讲解状态编码的策略（如二进制编码、格雷码编码、独热编码）对电路规模和性能的影响。 第二部分：数字系统实现与进阶 第七章：可编程逻辑器件（PLD） 核心要点： 介绍可编程逻辑器件（PLD）的基本概念，包括PLA、PAL、GAL等。重点讲解FPGA（Field-Programmable Gate Array）和CPLD（Complex Programmable Logic Device）的结构、特点、工作原理及应用。 详细阐述： PLD是现代数字电路设计的重要载体。本章将介绍不同类型PLD的内部结构，例如逻辑阵列、可编程互连线、查找表（LUT）等。将详细分析FPGA和CPLD的优势（如灵活性、可重构性）和劣势，并介绍其在原型验证、专用集成电路（ASIC）设计等方面的应用。 第八章：硬件描述语言（HDL）入门——Verilog HDL 核心要点： 介绍硬件描述语言（HDL）的作用和重要性。以Verilog HDL为例，讲解其基本语法结构，包括模块（module）、端口（port）、信号（wire, reg）、赋值语句（assign, always）、运算符等。 详细阐述： HDL是实现复杂数字电路设计和仿真的关键工具。本章将通过简单示例，如LED闪烁、逻辑门仿真等，让读者快速掌握Verilog HDL的基本编程方式。将介绍行为级描述、数据流级描述和结构级描述等不同的描述风格。 第九章：Verilog HDL进阶与组合逻辑建模 核心要点： 深入讲解Verilog HDL的更多特性，包括参数（parameter）、函数（function）、任务（task）、生成语句（generate statement）等。重点讲解如何使用Verilog HDL描述组合逻辑电路，包括使用`assign`语句描述组合逻辑，以及使用`always`块（`always @()`）进行组合逻辑建模。 详细阐述： 本章将展示如何利用Verilog HDL高效地描述和实现复杂的组合逻辑功能，例如数据选择器、编码器、译码器、ALU（算术逻辑单元）等。将通过详细的Verilog代码示例，结合仿真结果，展示代码与电路功能的对应关系。 第十章：Verilog HDL与时序逻辑建模 核心要点： 讲解如何使用Verilog HDL描述时序逻辑电路，包括触发器、寄存器、移位寄存器和计数器的建模。重点介绍`always`块（`always @(posedge clk or negedge reset)`）在描述同步时序逻辑中的应用，以及如何处理复位（asynchronous/synchronous reset）。 详细阐述： 本章将聚焦于Verilog HDL在时序逻辑设计中的实践。读者将学习如何编写能够准确仿真触发器行为的Verilog代码，以及如何通过Verilog构建功能完整的寄存器组、移位寄存器和各种同步计数器。将重点探讨不同复位方式的实现及其对电路行为的影响。 第十一章：有限状态机（FSM）的Verilog HDL实现 核心要点： 讲解如何将前面设计的FSM（包括状态图、状态表）转化为Verilog HDL代码。详细演示摩尔型和米利型FSM的Verilog实现方法，以及状态编码对代码结构和生成电路的影响。 详细阐述： 本章是将FSM理论转化为实际可实现电路的关键一环。读者将学习如何编写结构清晰、易于理解和维护的FSM Verilog代码。将通过复杂的FSM设计实例，如通信协议控制器、处理器指令解码器等，展示Verilog HDL在复杂系统设计中的强大能力。 第十二章：数字系统设计流程与综合 核心要点： 介绍完整的数字系统设计流程，包括需求分析、架构设计、HDL编码、仿真验证、逻辑综合、布局布线、时序分析、硬件实现等。重点讲解逻辑综合的概念、目标以及综合工具的基本工作原理。 详细阐述： 本章旨在让读者对数字系统设计有一个整体的认识。将详细阐述逻辑综合如何将HDL代码转化为门级网表，以及综合工具在优化电路性能（速度、面积、功耗）方面的作用。将介绍常见的综合约束（constraints）和时序目标。 第十三章：常用数字模块与接口 核心要点： 介绍一些在实际数字系统中常用的模块和接口技术，例如存储器（RAM, ROM）接口、串行通信接口（UART, SPI, I2C）、并行接口等。 详细阐述： 本章将探讨数字系统与外部世界的交互。将介绍不同类型存储器的基本结构和读写时序，以及如何通过Verilog HDL编写接口控制器。将深入讲解UART、SPI、I2C等常用串行通信协议的工作原理和接口设计。 第十四章：数字电路设计中的可靠性与优化 核心要点： 讨论数字电路设计中需要考虑的可靠性问题，例如亚稳态（metastability）、竞争冒险（glitches）等。介绍相关的防护措施和设计技巧。同时，探讨电路的性能优化策略，包括速度优化、面积优化和功耗优化。 详细阐述： 本章是对前面知识的升华，旨在培养读者严谨的工程设计思维。将详细解释亚稳态产生的原因及其危害，并介绍如何通过多级触发器同步、选择合适的时钟域交叉处理方法来避免亚稳态。将分析竞争冒险现象的产生机理，并介绍如何通过硬件优化和逻辑综合的手段来消除或减弱竞争冒险。最后，将讨论各种优化技术的权衡与选择，以满足不同的设计需求。 三、特色与亮点 理论与实践相结合： 本书内容紧密围绕数字逻辑设计的核心理论，同时通过大量的Verilog HDL实例和设计流程介绍，将理论知识转化为实践能力。 由浅入深，逻辑清晰： 体系结构合理，从基础的二进制数和逻辑门开始，逐步深入到复杂的时序逻辑和状态机设计，最后涵盖现代数字设计流程。 强调工程应用： 关注实际工程中遇到的问题，如亚稳态、竞争冒险，并提供解决方案，帮助读者培养良好的工程习惯。 覆盖主流技术： 引入了FPGA/CPLD和Verilog HDL等当前数字电路设计领域的主流技术和工具，为读者未来的学习和工作打下坚实基础。 丰富的例证： 配备大量图示、真值表、波形图和Verilog代码示例，生动形象地阐释抽象概念，便于理解和掌握。 四、学习建议 建议读者在学习本书的过程中，理论与实践同步进行。在理解每个章节的理论知识后，积极动手编写Verilog HDL代码，并通过仿真工具（如ModelSim, Vivado Simulator等）进行验证。可以尝试将学到的知识应用于FPGA开发板上，将理论转化为实际的硬件电路。遇到问题时，鼓励读者查阅相关资料，与其他同学或老师交流讨论。 五、结语 《数字逻辑与电路设计》力求成为一本帮助读者系统掌握数字逻辑核心技术，并具备初步数字系统设计能力的优质教材。通过本书的学习，读者将能够理解数字世界的工作原理，并为后续更深入的电子工程学习和职业发展奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我是一个非常注重实践操作的家伙，理论对我来说容易枯燥。但这本书的结构设计，成功地将理论与实践做到了极佳的平衡。它不像有些教材那样，把理论讲得云里雾里，然后留下一堆我们无从下手的实验指导。这本书在讲解完某个核心算法或设计方法后，紧接着就会引入一个与当前知识点紧密相关的项目实战环节。举个例子，当讲到布局布线（Place and Route）时，书中没有直接丢给我们一个复杂的芯片设计去跑，而是设计了一系列递进式的练习：从简单的标准单元布局到复杂的时序收敛练习。我记得我跟着书上的步骤一步步操作，最后成功跑出了一个满足特定面积和功耗要求的模块，那种成就感是看纯理论书无法比拟的。而且，书后面附带的资源链接和配套软件版本说明也非常及时，这在快速迭代的EDA领域至关重要，避免了我们因为软件版本不匹配而浪费大量时间调试环境。作者显然是站在一线工程师的角度来编写这本书的，考虑到了学习曲线的平滑过渡。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，这本书的厚度让我一开始有点望而却步，但翻阅过后才明白，每一页的份量都十足，没有丝毫水分。它最让我欣赏的一点是其对行业标准的遵循和前瞻性。在当前人工智能和物联网应用爆发的背景下，对SoC（系统级芯片）设计的要求越来越高，《电子设计自动化技术》这本书没有落后于时代，它花了相当大的篇幅来探讨模块化设计和IP复用策略。书中关于总线架构（如AXI协议的简单介绍）和接口定义的讲解，尽管不是专门的总线教材，却为我们理解复杂的系统级集成提供了必要的EDA视角。对我个人而言，最大的收获在于它让我从“画块”的思维跳脱出来，开始用“集成系统”的眼光去看待每一个逻辑单元。此外，书中对低功耗设计在EDA流程中的体现，比如电源门控和时钟树综合（CTS）是如何影响最终功耗指标的，讲解得尤为精妙，这在当前移动设备领域是刚需技能。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事风格，我个人感觉非常“沉稳而有力”。它没有那种过度煽情或者故作高深的语气，而是用一种非常严谨、逻辑清晰的学术语言来组织内容。对于像我这种需要经常查阅资料来解决实际工程问题的读者来说，这种风格是最高的效率保障。我经常在加班时段打开这本书，需要快速定位某个知识点，比如某个特定的设计规则检查（DRC）项应该如何通过修改约束来解决，这本书的索引和章节划分精确到令人赞叹。它对待每一个技术细节都毫不含糊，该用数学公式推导的地方绝不偷懒，该用图示辅助理解的地方也绝不吝啬篇幅。尤其是在处理版图设计与后端验证这一块，书中的讲解直击痛点，什么寄生参数提取、静电放电（ESD）保护结构设计，这些在实际流片中至关重要但又容易被新手忽略的内容，都被系统地梳理了一遍。读完相关章节，我感觉自己对芯片制造的物理限制有了更深刻的敬畏感，不再是只知道“跑通”设计，而是开始思考如何设计得更“健壮”。

评分☆☆☆☆☆

这本《电子设计自动化技术(电子与信息技术专业)》的封面设计得挺有现代感，蓝白相间的线条勾勒出电路板的脉络，让人一眼就能感受到它与电子工程领域的紧密联系。我刚翻开目录，就被其中详尽的章节划分吸引住了。这本书显然不是那种浮于表面的介绍，它深入到了EDA工具链的每一个关键环节。比如，关于前端设计，它对手动原理图绘制到使用复杂描述语言（如Verilog或VHDL）进行行为级建模的讲解，都非常细致。我尤其欣赏作者在解释设计流程时，采用了大量的流程图和案例分析，这对于初学者来说简直是救命稻草。我记得有一次，我在尝试用某个工具进行综合优化时遇到了瓶颈，翻阅这本书的特定章节，书中对逻辑综合的原理和常见约束条件的设置给出了清晰的指导，让我茅塞顿开。它没有仅仅停留在“怎么用”的层面，更重要的是解释了“为什么这么做”，这才是真正体现专业深度的所在。对于我们专业学生来说，理解底层原理比仅仅会操作软件重要得多，这本书在这方面做得尤为出色，它构建了一个非常扎实的理论基础框架，为后续学习更前沿的领域，比如低功耗设计和时序分析，打下了坚实的地基。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图文搭配达到了一个很高的水准。很多技术书籍，尤其是涉及复杂电路图和代码片段的，常常因为排版问题导致阅读体验极差。但这本《电子设计自动化技术》在这一点上做得非常到位。电路图清晰明了，层次分明，即便是非常复杂的门级电路结构图，也能通过合理的布局让人快速抓住重点。更值得称赞的是，它在代码示例上，不仅仅展示了Verilog代码本身，还配有针对性的仿真波形图分析。我记得在学习状态机编码优化时，书中通过对比不同的编码方式（如独热编码与自然二进制编码）在资源占用和时序上的差异，并配以波形图直观展示了异步复位对建立时间的影响，这种多维度、多感官的学习刺激，极大地提高了知识的吸收效率。这本书无疑是为电子与信息技术专业的学生量身打造的，它提供了一种既学术严谨又高度实用的学习路径，是案头必备的工具书。