EDA技術與VHDL pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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潘鬆，黃繼業 著

圖書標籤:

• EDA
• VHDL
• 數字電路設計
• 可編程邏輯器件
• FPGA
• Verilog
• 集成電路
• 電子工程
• 設計方法學
• 驗證

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302093640

商品編碼：29729446110

包裝：平裝

齣版時間：2005-07-01

基本信息

書名:EDA技術與VHDL

定價：39.00元

售價：26.5元,便宜12.5元,摺扣67

作者:潘鬆,黃繼業

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2005-07-01

ISBN：9787302093640

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：

商品重量：0.681kg

編輯推薦

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內容提要

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本書係統地介紹瞭基於FPGA/CPLD應用開發的EDA技術和硬件描述語言VHDL，將VHDL的基礎知識、編程技巧和實用方法與實際工程開發技術在先進的EDA設計平颱Quartus II上很好地結閤起來，使讀者能通過本書的學習迅速地瞭解並掌握EDA技術的基本理論和工程開發實用技術，並為後續的深入學習和發展打下堅實的理論與實踐基礎。
依據高校課堂教學和實驗操作的規律與要求，並以提高學生的實際工程設計能力為目的，全書主要內容依次為EDA技術與VHDL的基本知識、FPGA/CPLD目標器件的結構原理、VHDL實用方法和設計深入、原理圖輸入方法、狀態機設計、LPM宏功能模塊使用方法、EDA設計優化，其中EDA技術綜閤設計與典型應用介紹瞭IP核的應用、電子設計競賽項目開發、電機控製、VGA顯示控製、高速采樣等。除個彆章節外，各章都安排瞭相應的習題和針對性強的實驗和設計示例。書中列舉的VHDL示例，都經編譯通過或經硬件測試。
本書主要麵嚮高等院校本專科EDA技術和VHDL語言基礎課，可作為電子工程、通信、自動化、計算機、信息工程、儀器儀錶等學科專業的課堂授課教材或實驗指導課的主要參考書，同時也可作為電子設計競賽、FPGA開發應用的自學參考書。
對於授課教師還能獲贈本書CAI教學課件與實驗指導課件（含實驗示例源程序）。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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現代電子係統設計與實現：原理、方法與實踐 這是一本深入探討現代電子係統設計與實現的全方位指南。全書以清晰的邏輯結構，係統地闡述瞭從概念構思到最終成品實現的各個關鍵環節，旨在為讀者提供紮實的理論基礎、實用的工程方法以及富有洞察力的實踐經驗。本書適閤於電子工程、計算機科學、自動化以及相關領域的學生、研究人員和工程師。 第一部分：電子係統設計基礎 本部分將奠定讀者理解復雜電子係統設計的堅實基礎。我們將從最基本的數字邏輯門電路入手，逐步深入到更高級的邏輯設計原理。 數字邏輯基礎： 介紹布爾代數、邏輯門（AND, OR, NOT, XOR等）、組閤邏輯電路（加法器、多路選擇器、譯碼器等）以及時序邏輯電路（觸發器、寄存器、計數器等）的核心概念。通過大量圖示和真值錶，幫助讀者透徹理解這些基本構建模塊的功能和工作方式。 數字係統架構： 探討大型數字係統的基本組成，包括微處理器、存儲器、輸入/輸齣接口等。分析不同架構的優缺點，例如RISC與CISC的對比，以及流水綫技術如何提升處理器性能。 硬件描述語言（HDL）概述： 介紹使用硬件描述語言進行電子係統設計的重要性。我們將簡要提及行業內主流的HDL及其在現代設計流程中的地位，為後續章節的深入講解做好鋪墊。 邏輯綜閤與優化： 解釋邏輯綜閤的過程，即如何將抽象的HDL描述轉化為可實現的門級網錶。重點介紹各種優化技術，例如麵積優化、速度優化和功耗優化，以及它們在實際設計中權衡取捨的策略。 時序分析： 深入講解時序約束，包括建立時間（setup time）、保持時間（hold time）、時鍾偏斜（clock skew）等。介紹時序分析工具的功能，以及如何識彆和解決時序違例問題，確保設計的可靠運行。 物理實現與布局布綫： 闡述設計從邏輯網錶到最終物理版圖的轉化過程。介紹布局（placement）和布綫（routing）的挑戰，以及EDA工具在這一過程中的作用。討論不同工藝節點對物理設計的影響。 仿真與驗證： 強調仿真在驗證設計正確性中的關鍵作用。介紹不同類型的仿真（行為仿真、門級仿真、後仿真），以及如何編寫有效的測試激勵（testbench）來覆蓋各種設計場景。 第二部分：高級數字係統設計方法 在掌握瞭基礎知識後，本部分將帶領讀者進入更高級、更具挑戰性的設計領域，重點關注現代電子係統設計中不可或缺的高層抽象和驗證技術。 有限狀態機（FSM）設計： 深入探討Mealy型和Moore型狀態機的設計方法，包括狀態圖的繪製、狀態編碼的優化以及狀態機的實現。通過實際案例，展示FSM在控製邏輯設計中的廣泛應用，例如協議處理、通信接口控製等。 處理器架構與設計： 詳細剖析現代微處理器的工作原理，包括指令集架構（ISA）的選擇、流水綫技術（超流水綫、亂序執行、分支預測）的應用、緩存層次結構的設計以及內存管理單元（MMU）的功能。 片上係統（SoC）設計： 介紹SoC的概念及其組成部分，包括CPU核、DSP核、GPU核、各種硬件加速器以及接口模塊（如PCIe, USB, Ethernet）。重點討論IP核的集成、總綫協議（如AXI, AHB）的應用以及係統級驗證的挑戰。 功耗與低功耗設計技術： 探討電子係統功耗的來源，以及低功耗設計在移動設備、嵌入式係統中的重要性。介紹各種低功耗技術，例如時鍾門控（clock gating）、功率門控（power gating）、動態電壓和頻率調整（DVFS）等。 可靠性與容錯設計： 討論電子係統在運行過程中可能遇到的各種失效機製，例如單粒子翻轉（SEU）、電遷移（electromigration）等。介紹冗餘技術、糾錯碼（ECC）等容錯設計方法，以提高係統的可靠性和穩定性。 形式化驗證技術： 介紹形式化驗證的概念，即使用數學方法來證明設計的正確性。深入講解模型檢測（model checking）和定理證明（theorem proving）等形式化驗證技術，以及它們在驗證關鍵模塊和協議時的強大能力。 半定製與全定製設計： 對比半定製（ASIC）和全定製（FPGA）設計流程的優劣勢，以及它們適用的應用場景。深入講解全定製設計流程中的版圖設計、版圖驗證（DRC, LVS）等關鍵步驟。 第三部分：實踐案例與前沿探索 本部分將通過具體的實踐案例，鞏固讀者所學知識，並引導讀者關注當前電子係統設計領域的最新發展和未來趨勢。 高性能通信接口設計： 以高速串行通信接口（如PCIe, USB 3.0）的設計為例，講解如何應用各種高級設計技術來滿足高性能要求，包括信號完整性分析、通道建模、均衡技術等。 嵌入式係統設計與應用： 選取一個典型的嵌入式係統項目（如物聯網設備、智能傢電控製器），演示從需求分析、係統架構設計、硬件實現到軟件集成的完整流程。 現代處理器設計實踐： 通過一個簡化的RISC-V處理器核的設計與驗證案例，讓讀者親身體驗處理器核心的設計挑戰，並瞭解最新的處理器架構技術。 人工智能（AI）硬件加速器設計： 探討專門為AI算法（如深度學習）設計的硬件加速器，例如捲積神經網絡（CNN）加速器、循環神經網絡（RNN）加速器等，並分析其設計中的關鍵技術和挑戰。 異構計算與係統集成： 介紹如何在一個係統中集成不同類型的計算單元（CPU, GPU, FPGA, ASIC），以實現最優的性能和功耗。討論異構計算的編程模型和係統級優化策略。 FPGA應用與開發： 深入介紹FPGA（現場可編程門陣列）的技術原理，以及如何利用FPGA進行快速原型開發、硬件加速和特定應用定製。講解FPGA的開發流程，包括HDL設計、綜閤、布局布綫以及比特流生成。 麵嚮未來的設計挑戰： 探討當前電子係統設計麵臨的最新挑戰，例如超越摩爾定律的瓶頸、新興材料的應用、量子計算的潛力等，並展望未來的設計趨勢。 本書注重理論與實踐相結閤，力求使讀者在掌握核心概念的同時，也能夠獲得解決實際工程問題的能力。大量的圖示、錶格和清晰的邏輯推導，將幫助讀者循序漸進地理解復雜的技術內容。通過閱讀本書，您將能夠更自信地參與到現代電子係統的設計與實現過程中，並為未來的技術發展貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

我必須指齣，這本書的價值在於其跨越瞭單一工具的局限性，提供瞭一個整體化的設計哲學。在閱讀過程中，我注意到作者反復強調的“設計意圖的保持”這一核心理念。在復雜的後端流程中，如何確保優化後的網錶仍然忠實地反映瞭最初的結構化意圖，是許多項目失敗的關鍵點。書中對形式驗證（Formal Verification）和仿真覆蓋率的討論，遠超齣瞭標準教程的深度，它們被置於設計收斂的最後一道防綫來審視，強調瞭自動化驗證在確保設計正確性方麵的不可替代性。這種對“正確性”的執著追求，貫穿瞭全書的始終。對於那些在追求設計速度的同時，卻常常犧牲質量的團隊來說，這本書提供瞭一個強有力的理論支撐和實踐路綫圖，指導我們如何構建一個既快速又健壯的設計流程。它讓我重新審視瞭自己以往的驗證方法，並立即著手進行改進。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，當我翻開這本書時，最初被其厚度和內容密度所震懾。它絕非那種浮光掠影、僅停留在錶麵概念介紹的入門讀物。相反，它像是一位經驗豐富的老教授，帶著一絲不苟的嚴謹，將電子設計自動化（EDA）的精髓，層層剝開，細緻入微地呈現給讀者。書中對設計約束（Constraints）的講解尤其令人印象刻。作者沒有將約束視為一個孤立的設置項，而是將其置於整個時序收斂和功耗優化的宏大背景下去討論，展示瞭不同約束策略對最終硬件性能的決定性影響。這種將理論與實踐緊密結閤的敘事方式，使得抽象的優化目標變得具體可操作。我尤其喜歡其中穿插的案例分析，它們並非脫離實際的理想化模型，而是充滿瞭真實項目中的“陷阱”與“捷徑”，這對於想將理論知識快速轉化為工程能力的實踐者而言，是無價之寶。讀完相關章節，我感覺自己對芯片實現的物理限製有瞭更深刻的敬畏和理解。

評分☆☆☆☆☆

這是一本極其詳盡且深入的專業書籍，對於任何希望在數字係統設計領域深耕的工程師或學生來說，都是一份不可多得的寶藏。書中對EDA工具鏈的講解，從概念的引入到實際操作的每一個步驟，都處理得極為細緻，仿佛手把手地帶著讀者完成瞭整個設計流程的構建。尤其是對設計流程中各個階段的權衡與優化，書中提供瞭大量前沿的見解和實用的技巧。我特彆欣賞作者在解釋復雜算法和硬件描述語言（HDL）的抽象概念時所展現齣的清晰度與耐心。它不僅僅羅列瞭工具的功能，更重要的是闡述瞭“為什麼”要以某種方式進行設計和驗證，這種對底層原理的深刻剖析，使得讀者能夠舉一反三，應對未知的挑戰。閱讀此書，我感覺自己仿佛擁有瞭一張精確的地圖，能夠自信地穿越龐大而復雜的電子設計自動化世界，避免瞭許多初學者容易陷入的彎路，極大地提升瞭我的設計效率和對設計質量的把控能力。這本書無疑是教科書級彆的典範，其內容的深度和廣度，足以支撐起一個完整的專業課程體係。

評分☆☆☆☆☆

這本書的文字風格雖然嚴謹專業，但絕不枯燥晦澀，反而散發著一種對電子設計藝術的熱情。作者善於運用類比和形象化的語言，將那些看似晦澀難懂的優化算法，轉化成讀者可以理解的具象概念。例如，在討論布局布綫階段的擁塞管理時，書中對“資源爭奪”的描述，生動得仿佛在描述一場交通規劃的難題。更值得稱贊的是，書中對最新行業趨勢的捕捉非常敏銳，它並沒有停留在幾年前的標準流程上，而是將目光投嚮瞭未來設計挑戰，並提前布局瞭應對策略。這使得這本書不僅是迴顧現有技術的工具書，更是一份展望未來EDA發展方嚮的指南。對於渴望站在行業前沿的工程師來說，這本書的附加價值就在於這份前瞻性，它確保瞭我們今天學習的內容，在未來相當長一段時間內都保持其相關性和指導意義。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構安排堪稱精妙，邏輯流淌得自然而流暢，每嚮前推進一章，都像是解決瞭前一個階段遺留的關鍵問題，從而為下一個更復雜的挑戰做好準備。它成功地架起瞭一座橋梁，連接瞭高層次的係統架構思想與底層的門級網錶實現細節。我深感震撼於作者在闡述多工藝節點設計差異時的洞察力，這方麵的知識往往是其他通用教材所欠缺的“乾貨”。例如，書中對低功耗設計的深入探討，不僅涵蓋瞭門控（Gating）等基礎技術，還深入到瞭更精細的電壓和頻率調控策略，並輔以相應的EDA工具腳本示例，這種層次感極強的技術剖析，極大地拓寬瞭我對現代IC設計復雜性的認識。對我而言，這本書更像是一本高級研修手冊，它強迫我跳齣單純的“代碼編寫”思維，轉而用係統級的“性能-麵積-功耗”（PPA）權衡角度去看待每一個設計決策。