新编电子设计自动化项目教程 9787121130526 电子工业出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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任富民 著

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• 项目实战
• 电子工业出版社
• EDA工具
• 电路设计

店铺： 北京文博宏图图书专营店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121130526

商品编码：29428020756

包装：平装

出版时间：2011-04-01

基本信息

书名：新编电子设计自动化项目教程

定价：27.00元

作者：任富民

出版社：电子工业出版社

出版日期：2011-04-01

ISBN：9787121130526

字数：416000

页码：251

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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本书采用项目式任务驱动的方法，以通用的电子设计自动化(EDA)软件ProtelDXP2004SP2中文版为软件平台，介绍了电子设计自动化的基本概念、应用技巧及实际案例。本书包含12个项目，主要讲授了原理图绘制、原理图仿真、PCB板制作、原理图元件和PCB元件封装的制作，以及可编程逻辑器件设计等内容。
根据中等职业学校电子设计自动化的教学特点，本书在注重先进性和科学性的基础上更加突出了实用性和可操作性。本书可作为中等、高等职业学校电子设计自动化的教材，也可供从事电子设计自动化绘图和制版的工程技术人员参考。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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探寻芯片的智慧生命：从概念到实现的数字王国之旅 在信息技术飞速发展的今天，芯片，作为现代电子设备的大脑和心脏，已经深入我们生活的方方面面。从智能手机、高性能计算机，到汽车的自动驾驶系统、医疗的精密诊断设备，再到航空航天的尖端探索，都离不开一枚枚微小却蕴含着无限能量的集成电路。而这一切的实现，都离不开一个至关重要的领域——电子设计自动化（EDA）。 EDA，顾名思义，是利用计算机软件来辅助和自动化电子系统的设计、验证和制造过程。它如同一个神奇的画笔和逻辑建造师，将工程师脑海中抽象的电路概念，转化为能够在硅片上运行的实体。然而，与传统的艺术创作或手工建造不同，电子设计的复杂性、精确性和规模都达到了一个令人惊叹的程度。一枚现代集成电路上可能包含数十亿甚至上万亿个晶体管，它们之间需要以毫秒级的速度进行信息交换，并完成极其复杂的计算任务。没有EDA工具的强大助力，如此精密的工程将是人力所无法企及的。 本书并非直接介绍某个具体的EDA项目教程，而是旨在深入探讨EDA技术背后的核心理念、发展脉络以及其在现代电子设计中所扮演的关键角色。我们将一同踏上一段探索数字王国奥秘的旅程，理解工程师如何运用智慧和先进的工具，将电信号转化为能够执行各种功能的“智慧生命”。 一、 从逻辑门到集成电路：构建数字世界的基石 在一切的起点，是那些构成现代数字世界最基本单元——逻辑门。AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR，这些看似简单的逻辑门，通过不同的组合和连接，便能实现加法、减法、存储、判断等各种基础运算。我们的旅程将从这里出发，了解这些逻辑门如何从物理层面（如晶体管）得以实现，以及如何通过逻辑综合（Logic Synthesis）工具，将高级的硬件描述语言（HDL）代码，转化为由这些逻辑门组成的网表（Netlist）。 HDL，如Verilog和VHDL，是电子工程师与EDA工具沟通的桥梁。它们允许工程师以一种接近自然语言的方式，描述电路的功能和结构，而无需关心底层的物理实现细节。EDA工具会将这些HDL代码进行解析、优化和转换，最终生成可以在硬件上实现的逻辑设计。这一过程，就好比为一座宏伟的建筑设计图纸，从最初的概念草图，逐步细化到每一块砖石、每一根钢筋的位置。 二、 抽象的殿堂：从行为级到寄存器传输级（RTL）的设计 现代电子设计的复杂性决定了我们必须采取分层抽象的策略。我们将深入探讨不同层级的抽象概念。最初，工程师可能会从行为级（Behavioral Level）描述一个模块的功能，这更侧重于“做什么”，而不太关心“怎么做”。随后，设计会逐渐细化到寄存器传输级（Register-Transfer Level, RTL），这时我们开始关注数据如何在寄存器之间流动，以及在时钟信号的驱动下如何进行转换。RTL是大多数数字逻辑设计中的核心描述层次，它在功能描述和物理实现之间找到了一个良好的平衡点。 EDA工具在这个阶段扮演着至关重要的角色。逻辑综合工具能够将RTL描述转化为门级网表（Gate-Level Netlist），即用基本的逻辑门来表示电路。而仿真器（Simulator）则允许我们在将设计转化为物理硬件之前，对其进行功能验证，确保其行为符合预期。这就像在建造房屋前，通过精密的模拟来测试结构的稳定性，减少后期的返工。 三、 验证的艺术：确保设计的正确性与可靠性 在任何工程领域，验证都是不可或缺的一环。对于电子设计而言，验证的难度和重要性尤为突出。一枚芯片一旦流片（Tape-out），其物理制造就完成了，任何错误都可能导致巨额的损失。因此，全面的验证是成功的关键。 本书将带领您领略验证的艺术。我们将讨论不同类型的验证方法，包括功能验证、性能验证、形式验证（Formal Verification）等。功能验证是验证的核心，它旨在通过各种测试向量（Test Vectors）和激励（Stimuli）来检查设计的行为是否符合规格。形式验证则利用数学方法来证明设计的正确性，无需生成大量的测试用例。 此外，我们将触及验证环境的构建，例如使用面向对象的验证方法学（如UVM, Universal Verification Methodology），以及如何利用验证IP（VIP, Verification IP）来加速验证过程。一个强大的验证环境，能够模拟真实世界的工作场景，发现潜在的设计缺陷，确保芯片在各种复杂工况下都能稳定可靠地运行。 四、 从逻辑到物理：实现芯片的“落地” 将逻辑设计转化为最终的物理芯片，是一个充满挑战且高度复杂的过程，我们称之为物理实现（Physical Implementation）。这个过程涉及到多个关键环节： 综合（Synthesis）： 将RTL代码转换为门级网表，并进行优化，以满足时序、面积和功耗等约束。 布局（Placement）： 将门级网表中的逻辑门和寄存器放置在芯片的物理区域内。这一步需要考虑连接线的长度、功耗以及信号干扰等因素。 布线（Routing）： 在放置好的元件之间连接导线，以实现逻辑功能。布线的目标是在满足所有连接需求的同时，最小化导线长度，减少信号延迟，并避免信号之间的串扰。 时钟树综合（Clock Tree Synthesis, CTS）： 确保时钟信号能够以最小的延迟和偏差，同时到达芯片上的所有时序单元。这对于保证芯片的时序准确性至关重要。 功耗优化（Power Optimization）： 采取各种技术来降低芯片的功耗，尤其是在移动设备和物联网应用中。 物理验证（Physical Verification）： 在设计完成物理实现后，还需要进行一系列的物理验证，例如设计规则检查（DRC, Design Rule Checking）和寄生参数提取（Parasitic Extraction）。DRC确保设计符合制造厂家的工艺规则，而寄生参数提取则计算出导线电阻和电容等寄生效应，用于后续的时序和功耗分析。 这些环节都离不开EDA工具的自动化支持。复杂的算法和庞大的计算能力，使得这些复杂且耗时的任务得以在合理的时间内完成。 五、 迈向未来：尖端EDA技术与趋势 电子设计的世界日新月异，EDA技术也在不断发展，以应对日益增长的设计复杂度和不断缩小的工艺节点。我们将简要展望EDA技术的未来发展方向，例如： 人工智能（AI）与机器学习（ML）在EDA中的应用： AI和ML正在被应用于优化设计流程的各个环节，例如提升布局布线效率，预测设计中的瓶颈，以及加速验证过程。 异构计算与3D集成： 随着摩尔定律的放缓，通过将不同功能的芯片堆叠在一起（3D集成）来提升性能成为一种趋势。EDA工具需要支持这种复杂的异构设计和集成。 面向特定应用的EDA（Domain-Specific EDA）： 针对AI加速器、通信芯片等特定应用领域，EDA工具也正在变得更加专业化和高效。 安全与可信设计： 随着网络安全威胁的增加，EDA技术也需要关注芯片设计的安全性和可信度，防止硬件后门和恶意攻击。 结语 从逻辑门的奥秘到庞大集成电路的诞生，EDA技术是连接概念与现实的桥梁，是驱动现代电子产业发展的核心引擎。它赋予了工程师驾驭微观世界的力量，使得我们能够创造出更加智能、强大且无处不在的电子设备。本书旨在提供一个关于EDA技术的广阔视角，让您领略其中蕴含的智慧与魅力，理解现代芯片设计是如何一步步走向辉煌。这趟旅程，是对数字世界的一次深刻探索，是对人类创造力的一次致敬。

评分☆☆☆☆☆

我是一名刚刚接触FPGA开发的在校学生，对于EDA工具的使用以及整个设计流程都还处于摸索阶段。市面上关于EDA的教材种类繁多，选择起来让人眼花缭乱，很多教材要么过于侧重理论，要么对新手不够友好。在朋友的推荐下，我购买了这本书，希望它能为我打下坚实的基础。拿到书后，我最直观的感受是它的内容组织非常合理，循序渐进。从最基本的原理介绍，到具体的EDA软件操作，再到实际的项目案例，逻辑非常清晰。我特别喜欢书中对每一个设计步骤的详细拆解，包括代码的编写、仿真、综合以及时序分析等等，都给出了详尽的说明和示例。这些内容对我来说非常实用，让我能够真正理解每个环节的作用，而不是简单地复制粘贴。通过学习这本书，我不仅掌握了EDA工具的基本使用方法，还对硬件描述语言有了更深刻的认识。书中那些由浅入深的讲解，让我能够逐渐建立起完整的电子设计思维，为我未来的学习和实践打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面和书名就散发着一种务实的气息，一看就知道不是那种花里胡哨的理论书。拿到手之后，厚度适中，纸张的触感也很好，散发着淡淡的油墨香，这种踏实的感觉让我立刻觉得这笔钱花得值。我一直对电子设计这个领域很感兴趣，但总觉得理论知识太枯燥，实践起来又无从下手。市面上有很多介绍EDA工具的书，但要么过于晦涩难懂，要么内容陈旧，跟不上技术发展的步伐。我当时选择这本书，纯粹是看中了“项目教程”这几个字，希望它能带我一步步实践，从零开始搭建一个完整的电子设计项目。拿到书后，我迫不及待地翻阅了目录，发现它涵盖了从基础概念到实际应用的全过程，让我对接下来的学习充满了期待。书中的图文并茂，很多地方都有详细的步骤讲解，让我觉得即使是初学者也能轻松跟上。我对书中即将展开的那些实际项目充满了好奇，想象着自己能够亲手完成一个令人兴奋的电子设计作品，这种成就感是任何理论知识都无法替代的。

评分☆☆☆☆☆

我一直对电子产品充满好奇，也尝试过自己DIY一些简单的电子小玩意儿，但总觉得缺乏系统性的指导，无法深入下去。在网上看到很多人推荐这本书，说是对电子设计入门非常友好，我便抱着试一试的心态购买了。收到书后，我惊喜地发现它并没有像我想象中的那样枯燥乏味。书中用了很多生动的例子和清晰的图示，把复杂的电子设计概念解释得通俗易懂。特别是那些项目教程的部分，感觉就像是跟着一位经验丰富的老师在一步步地指导我操作，让我觉得学习过程充满乐趣，而不是一种负担。我特别喜欢书中对每一个步骤的细致讲解，仿佛能看到作者在屏幕前一步步演示一样。这让我觉得自己并非孤军奋战，而是有人在身边耐心引导。这本书让我对电子设计产生了更浓厚的兴趣，也让我更有信心去尝试更复杂的项目，感觉就像打开了一扇新世界的大门。

评分☆☆☆☆☆

作为一名工作多年的电子工程师，我对EDA技术的更新换代有着切身的体会。过去，我们更多的是依赖于硬件电路的搭建和调试，效率低下且容易出错。而如今，EDA工具已经成为了电子设计不可或缺的利器。我购买这本书，主要是想系统地梳理和巩固一下我在EDA方面的知识体系，同时也希望能学习到一些新的设计理念和方法。这本书的亮点在于它非常注重实战，提供了大量真实的项目案例，让我能够将理论知识与实际应用相结合。书中对每个项目的设计思路、关键技术和实现细节都进行了深入剖析，这对我来说非常有启发。我尤其欣赏的是书中对一些复杂问题的解决思路和技巧的分享，这些经验对于我们这些在工作中遇到实际难题的工程师来说，无疑是宝贵的财富。通过阅读这本书，我不仅拓展了我的设计视野，还学到了一些提高设计效率和可靠性的方法，这对于我今后的工作非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

作为一名产品经理，我需要对电子产品的整个生命周期有更深入的了解，包括从概念到设计的实现过程。虽然我不是一名硬件工程师，但我认为理解EDA工具和电子设计流程对于我与研发团队的沟通以及产品决策至关重要。这本书的“项目教程”定位非常吸引我，因为我更看重实际的应用价值，而不是纯粹的理论知识。我希望通过这本书，能够对电子设计的基本流程、关键技术以及可能遇到的挑战有一个宏观的认识。书中对具体项目的介绍，让我能够更直观地理解设计人员的工作，也更容易识别出潜在的设计风险和优化空间。我特别欣赏的是书中能够将抽象的设计概念与具体的项目成果联系起来，这种方式让我能够从更广阔的视角去理解电子设计。通过阅读这本书，我不仅能够更好地与工程师们沟通，也能在产品规划阶段做出更明智的决策，为产品的成功打下坚实的基础。