9787040108613 電子設計自動化技術(電子與信息技術專業) 高等教育齣版社 李新 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李新平 等 著

圖書標籤:

• 電子設計自動化
• EDA
• 電子與信息技術
• 高等教育
• 教材
• 李新
• 電路設計
• 數字電路
• 模擬電路
• 集成電路

店鋪： 聚雅圖書專營店

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040108613

商品編碼：29519446254

包裝：平裝

齣版時間：2008-01-01

基本信息

書名：電子設計自動化技術(電子與信息技術專業)

定價：19.50元

作者：李新平 等

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2008-01-01

ISBN：9787040108613

字數：380000

頁碼：243

版次：1

裝幀：平裝

開本：

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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本書根據教育部2001年頒布的中等職業學校“電子與信息技術專業電子設計自動化技術教學基本要求”編寫。全書共9章，其中第9章為實驗。主要介紹電路仿真設計分析工具muhiSIM 2001（EWB 6）和電路圖繪製、印製電路闆設計和可編程邏輯電路設計工具Protel 99的使用方法及印製電路闆的基礎知識。
本書在內容上深入淺齣，注重實用性，兼顧課堂教學和自學的需求，配備瞭大量的應用實例，使學習者能在較短的時間內掌握軟件的使用方法。本書的重點是培養學習者的電路基本分析能力和印製電路闆的設計能力。
本書可作為中等職業學校電子與信息技術專業電子設計自動化技術課程的教材，也可作為其他相近專業和工程技術人員學習電子設計自動化技術的參考書。

目錄

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第l章　緒論
1.1　電子設計自動化
1.2　常用EDA軟件
1.3　軟件安裝
1.4　本書的主要內容和學習方法
本章小結
思考題與練習題
第2章　multiSlM 2001基本操作
2.1　muhiSIM 2001基本界麵
2.2　電路仿真基本操作
2.3　子電路的使用
本章小結
思考題與練習題
第3章　仿真虛擬儀器使用與電路設計
3.1　儀器、儀錶的基本操作
3.2　儀器的使用
3.3　仿真操作
3.4　電路設計實例
本章小結
思考題與練習題
第4章 常用電路仿真分析方法
4.1　仿真元器件設計
4.2　仿真分析的基本操作
4.3 常用分析方法應用
4.4　仿真分析實例
本章小結
思考題與練習題
第5章 印製闆基本知識
5.1　印製闆概述
5.2　印製闆布局原則
5.3　印製闆布綫原則
本章小結
思者題與練習題
第6章　原理圖編輯軟件Seh 99
6.1　原理圖繪製基本界麵及編輯器
6.2　原理圖繪製入門
6.3　層次電路圖設計
6.4 電氣規則檢查與生成網絡錶
6.5　元器件庫編輯
6.6　原理圖輸齣
6.7 原理圖項目聯網設計
本章小結
思考題與練習題
第7章 印製闆設計軟件PCB 99
7.1　PCB 99基本界麵和設計的前期工作
7.2　PCB設計入門
7.3　設計規則與自動布綫
7.4　PCB元器件設計
7.5 印製闆設計實例
7.6　PCB設計技巧
7.7　PCB輸齣
本章小結
思考題與練習題
第8章 可編程邏輯電路設計軟件PLD 99
8.1　PLD概述
8.2　PLD 99源原理圖文件設計
8.3　PLD源原理圖文件的編譯
8.4　PLD設計實例
本章小結
思考題與練習題
第9章實驗
實驗一 MuhiSIM 2001基本操作
　……
附錄1　MULTISIM2001菜單
附錄2　MULTISIM2001元器件圖形庫
附錄3　ADVANCED SCHEMATIC 99菜單
附錄4　SCH99分立元器件庫圖形樣本
附錄5　ADVANCED PCB 99菜單命令
附錄6　PCB99常用元器件封裝圖形樣本
附錄7　書中非標準符號與國標的對照錶
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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現代電子係統設計的基石：EDA技術深度解析 在當今高度互聯、信息爆炸的時代，電子産品以驚人的速度迭代更新，功能日益強大，形態日趨精巧。從智能手機、高性能計算機到先進的通信基站、復雜的醫療設備，再到自動駕駛汽車、航空航天器，無一不依賴於精密、高效的電子係統。而支撐起這一切的，正是電子設計自動化（Electronic Design Automation，簡稱EDA）技術。EDA技術的發展，不僅是電子産業進步的驅動力，更是現代電子係統設計領域不可或缺的基石。 一、 EDA的演進：從手工繪圖到智能化設計 迴溯電子設計的曆史，早期電子電路的構建很大程度上依賴於人工進行原理圖繪製、版圖設計等繁瑣且易齣錯的流程。隨著集成電路（IC）集成度的不斷提高，晶體管數量呈指數級增長，手工設計已無法滿足需求。EDA技術的齣現，便是為瞭應對這一挑戰而生。 EDA技術的核心在於利用計算機軟件來輔助和自動化電子係統的設計過程，涵蓋瞭從係統級規劃、邏輯設計、物理設計到驗證的整個生命周期。它極大地提高瞭設計效率，降低瞭設計成本，縮短瞭産品上市時間，並顯著提升瞭設計質量和可靠性。 最初的EDA工具主要集中在圖紙的電子化和簡單的布局布綫，隨著計算機性能的提升和算法的進步，EDA技術逐漸發展齣更為強大的功能，如邏輯綜閤、形式驗證、物理驗證等，能夠處理數百萬甚至數十億晶體管規模的復雜設計。如今，EDA技術正朝著智能化、AI化方嚮發展，通過機器學習和大數據分析，進一步優化設計流程，預測設計風險，甚至實現部分設計的自動化生成。 二、 EDA技術的核心構成：覆蓋設計全流程的工具鏈 EDA技術並非單一軟件，而是由一係列相互協作的軟件工具組成，它們協同工作，構成瞭一個完整的電子係統設計解決方案。這些工具鏈通常可以大緻劃分為以下幾個關鍵環節： 1. 需求分析與係統建模： 在設計之初，需要明確係統的功能需求、性能指標、功耗約束等。係統級建模工具允許設計師以抽象的層次描述係統架構，進行高層次的功能劃分和初步的性能評估，這有助於在早期發現潛在的設計問題，並為後續的詳細設計奠定基礎。例如，可以使用SystemC、MATLAB/Simulink等工具進行係統行為建模和仿真。 2. 邏輯設計（前端設計）： 這一階段主要關注電路的功能實現，將係統級描述轉化為可綜閤的硬件描述語言（HDL）。最常用的HDL包括Verilog和VHDL。設計師通過編寫HDL代碼來描述電路的邏輯功能和結構。 HDL綜閤（Synthesis）： 這是邏輯設計中最關鍵的步驟之一。綜閤工具將HDL代碼轉化為網錶（Netlist），網錶是一種由邏輯門（如AND, OR, NOT等）和它們之間的連接構成的低層次描述。綜閤工具的目標是在滿足時序、麵積和功耗約束的前提下，生成最優化的網錶。現代綜閤工具已經能夠實現高度的自動化和優化，例如，它們可以根據目標庫（Target Library）選擇最適閤的邏輯門實現，並進行邏輯冗餘去除、邏輯閤並等操作。 邏輯仿真（Logic Simulation）： 在邏輯綜閤之後，需要對生成的網錶進行仿真，以驗證電路的功能是否與預期一緻。仿真工具可以模擬電路在不同輸入激勵下的行為，發現邏輯錯誤。仿真可以分為功能仿真（Functional Simulation）和時序仿真（Timing Simulation）。功能仿真主要驗證邏輯功能，而時序仿真則考慮瞭門延遲等時序因素，能更準確地評估電路的性能。 3. 物理設計（後端設計）： 這一階段將邏輯網錶轉化為能夠在物理介質上實現的版圖。對於集成電路設計，這就是設計最終的芯片版圖；對於PCB設計，則是電路闆的布局布綫。 布局（Placement）： 將邏輯網錶中的各個邏輯單元（如觸發器、邏輯門、宏單元等）放置到芯片或PCB的指定區域內。布局的目標是使連接緊密的單元相互靠近，以減小信號傳輸延遲和布綫長度，從而提高性能。 時鍾樹綜閤（Clock Tree Synthesis，CTS）： 在高性能數字電路中，時鍾信號的到達時間對電路的正確性至關重要。CTS技術旨在設計一個能夠將時鍾信號以最小的延遲和偏差（Skew）傳遞到所有時序單元的時鍾網絡。 布綫（Routing）： 在完成布局之後，需要將邏輯單元之間的連接（即網錶中的導綫）在物理上實現。布綫工具負責在芯片或PCB上規劃導綫的路徑，並將其連接到相應的引腳上。布綫的目標是確保所有連接都能夠實現，同時滿足信號完整性、功耗等約束。 版圖提取（Extraction）： 布綫完成後，需要從物理版圖中提取齣電路的寄生參數，如電阻、電容等。這些寄生參數會對電路的性能産生影響，因此需要進行提取以用於後續的驗證。 4. 驗證（Verification）： 驗證是EDA流程中至關重要的一環，其目的是確保設計在功能、性能、功耗、可靠性等方麵都滿足要求。驗證的投入通常占到整個設計周期的絕大部分。 形式驗證（Formal Verification）： 這種方法不依賴於仿真波形，而是通過數學的方法來證明設計屬性的正確性。例如，等價性檢查（Equivalence Checking）用於驗證綜閤前後的網錶是否等價；模型檢驗（Model Checking）用於驗證設計是否滿足特定的規範。形式驗證可以提供100%的覆蓋率，但對於大規模設計，計算復雜度可能很高。 靜態時序分析（Static Timing Analysis，STA）： STA工具不進行仿真，而是通過分析電路中的所有時序路徑，來檢查設計是否滿足所有的時序約束（建立時間和保持時間）。STA是驗證數字電路性能的關鍵技術，它能夠發現許多在仿真中難以發現的時序違例。 物理驗證（Physical Verification）： 在物理設計完成後，需要進行物理驗證，以確保設計的物理實現符閤製造工藝的要求，並且沒有設計規則檢查（Design Rule Check，DRC）違例和版圖與原理圖一緻性（Layout Versus Schematic，LVS）問題。DRC確保芯片版圖滿足製造廠的工藝要求，防止製造缺陷；LVS則檢查版圖是否與設計的邏輯網錶一緻，防止布綫錯誤。 功耗分析（Power Analysis）： 隨著技術節點的不斷縮小和集成度的提高，功耗已成為製約電子係統性能的關鍵因素。功耗分析工具可以預測設計在不同工作模式下的功耗，幫助設計師優化設計，降低功耗。 信號完整性與電源完整性分析（SI/PI Analysis）： 在高速數字電路設計中，信號和電源網絡的質量對電路的可靠性有著至關重要的影響。SI/PI分析工具可以檢測和預測由於串擾、反射、電源噪聲等引起的信號失真和電源不穩定問題，並提供優化建議。 三、 EDA技術在現代電子係統設計中的應用 EDA技術滲透到現代電子係統設計的各個層麵，其應用範圍極為廣泛： 集成電路（IC）設計： 這是EDA技術最核心的應用領域。從CPU、GPU、FPGA到各種ASIC（專用集成電路），EDA工具是實現這些復雜芯片設計的唯一途徑。例如，高性能處理器的大規模並行計算能力，正是通過EDA工具實現數億甚至數十億晶體管的高效設計和集成。 印刷電路闆（PCB）設計： 對於PCB設計，EDA工具提供瞭原理圖繪製、元器件庫管理、PCB布局布綫、信號完整性分析、3D封裝設計等功能。這使得工程師能夠快速準確地設計齣滿足功能和性能要求的PCB。 係統級設計： 隨著電子係統的復雜性不斷提升，係統級設計工具越來越受到重視。它們允許設計師在軟件和硬件協同設計、嵌入式係統開發、多核處理器係統建模等方麵進行高效的探索和實現。 嵌入式軟件與硬件協同設計： 許多現代電子設備都包含復雜的嵌入式軟件。EDA工具也在一定程度上支持嵌入式軟件與硬件的協同設計，例如，通過仿真平颱來驗證嵌入式軟件在目標硬件上的運行情況。 人工智能與機器學習硬件加速： AI和機器學習的發展催生瞭對高性能計算硬件的需求。EDA技術在設計專門的AI芯片（如NPU、TPU）方麵發揮著關鍵作用，通過優化算法和硬件架構，實現高效的AI計算。 四、 EDA技術的未來發展趨勢 EDA技術的發展從未停止，其未來趨勢主要體現在以下幾個方麵： 人工智能與機器學習的深度融閤： AI和ML將被更廣泛地應用於EDA工具的各個環節，例如，用於設計空間的探索、布局布綫的優化、驗證的效率提升，以及自動化生成部分設計。 麵嚮異構計算與新興技術的支持： 隨著3D IC、Chiplet、光子計算等新興技術的齣現，EDA工具需要不斷發展，以支持這些復雜的三維堆疊、多芯片集成以及新的計算範式。 更強的驗證能力與自動化： 驗證的復雜性和重要性日益凸顯。未來EDA將更加注重驗證效率的提升，例如，通過智能仿真、基於AI的測試用例生成、以及更強大的形式驗證技術。 設計成本與效率的進一步優化： EDA廠商將持續緻力於降低設計成本，提高設計效率，縮短産品上市時間，以滿足快速變化的市場需求。 雲EDA與協同設計： 雲計算的興起為EDA提供瞭新的平颱。雲EDA可以提供更強大的計算資源，支持更靈活的設計協作，降低中小企業的設計門檻。 結論 電子設計自動化（EDA）技術是現代電子産業發展不可或缺的核心技術。它如同數字世界的“建築師”與“工程師”，將抽象的創意轉化為精密的電子産品。從最初的手工輔助工具，到如今高度智能化、自動化的先進平颱，EDA技術始終走在技術革新的前沿。隨著科技的飛速發展，EDA技術將繼續演進，為未來的電子係統設計提供更強大的支撐，驅動著科技的進步，塑造著我們未來的數字生活。對於任何從事電子係統設計相關領域的人來說，深入理解和掌握EDA技術，是走嚮成功的關鍵。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我拿到這本書時，對“電子設計自動化技術”這個詞匯本身並沒有太多概念。但讀完之後，我纔意識到這項技術在現代電子産品製造中的核心地位。這本書不僅僅是關於軟件工具的使用，更是關於一種“思想”和“方法論”。它教會我如何用係統化的思維去解決復雜的設計問題。例如，書中在講解物理設計優化時，不僅僅是羅列一些參數和指標，而是深入分析瞭不同優化策略之間的權衡和取捨，以及它們對最終芯片性能的影響。我印象特彆深刻的是，作者通過大量的圖錶和流程圖，將抽象的技術概念具象化，使得原本晦澀難懂的內容變得容易理解。我還嘗試瞭書中提供的部分練習題，雖然有些需要花費一些時間去思考，但解決問題的過程讓我受益匪淺，也加深瞭我對知識的記憶。我強烈推薦這本書給所有對電子設計感興趣的同學，無論你是初學者還是已經有一定基礎，都能從中獲得寶貴的知識和啓發。

評分☆☆☆☆☆

作為一個對電子信息領域充滿好奇心的學生，我一直想深入瞭解 EDA 技術究竟是如何工作的。這本書給瞭我一個非常棒的起點。它沒有一開始就拋齣大量的專業術語，而是從 EDA 的基本概念、發展曆史以及在整個電子設計流程中的地位入手，讓我對這個領域有一個宏觀的認識。我特彆喜歡其中關於“設計流程”的介紹，將一個復雜的芯片設計過程拆解成多個相互關聯的環節，並且詳細介紹瞭每個環節所對應的 EDA 工具和技術。比如，在講解前端設計時，書中對硬件描述語言（HDL）的使用，以及如何通過仿真驗證設計的正確性，都做瞭細緻的闡述。而後端設計的部分，更是讓我大開眼界，從網錶到物理版圖，每一個細節都充滿瞭挑戰和智慧。書中還穿插瞭一些經典的 EDA 算法的原理介紹，雖然有些深奧，但作者的講解方式讓我能夠抓住核心思想。我甚至能夠感受到作者在編寫這本書時，懷揣著一份傳道授業解惑的熱情，力求讓每一個讀者都能真正理解 EDA 的精髓。

評分☆☆☆☆☆

我是一位在職的工程師，一直以來，EDA 技術都是我工作中的一個重要組成部分，但總感覺自己在某些方麵不夠係統和深入。偶然間瞭解到這本《電子設計自動化技術》，抱著試試看的心態入手，沒想到它給我帶來瞭意想不到的收獲。書中對於高級邏輯綜閤、時序分析以及功耗優化的講解，都非常有深度和前瞻性。作者不僅僅是介紹瞭這些技術，更重要的是，他從工程實踐的角度齣發，分析瞭在實際設計中可能遇到的各種問題，並給齣瞭切實可行的解決方案。我特彆欣賞書中關於“設計收斂”的討論，這絕對是芯片設計中最令人頭疼的問題之一，而本書則提供瞭非常係統化的方法來應對。此外，書中對一些前沿 EDA 技術的展望，也讓我對未來的發展方嚮有瞭更清晰的認識。總的來說，這本書對於想要提升 EDA 技術能力，解決實際工程問題的工程師來說，是一本不可多得的寶藏。

評分☆☆☆☆☆

這本書雖然我還沒有完全讀完，但光是初步翻閱，就足以讓我感受到其深度和廣度。書中對於 EDA 技術的闡述，遠不止停留在概念層麵，而是深入到各種實際應用和工具的介紹。我特彆欣賞作者在講解復雜概念時，會循序漸進地引入，從最基礎的原理講起，然後逐步拓展到更高級的算法和技術。這種教學方式對於我這樣背景相對薄弱的讀者來說，簡直是福音。尤其是關於邏輯綜閤和布局布綫部分的講解，讓我對“芯片如何從代碼變成實物”這個過程有瞭更清晰的認識。書中列舉的案例也十分貼切，能夠幫助我理解理論知識在實際工程中的落地。我曾嘗試過一些其他的 EDA 教材，但總感覺它們要麼過於理論化，要麼過於碎片化，很難形成一個完整的知識體係。而這本《電子設計自動化技術》恰恰彌補瞭這一點，它像一位經驗豐富的老師，條理清晰地引導我一步步走進 EDA 的世界，讓我看到瞭整個行業的發展脈絡和未來的趨勢。我甚至已經開始在工作中使用書中提到的一些方法和工具，效果確實比我之前自己摸索要好得多。

評分☆☆☆☆☆

這本書的知識密度很高，但令人欣慰的是，作者的寫作風格非常清晰易懂。即使對於一些非常復雜的概念，他也能用簡潔明瞭的語言進行解釋，並且配以豐富的圖例和實例，讓我能夠輕鬆地理解。我尤其喜歡書中關於“驗證”部分的論述，它強調瞭驗證在整個設計流程中的重要性，並詳細介紹瞭不同的驗證方法和策略。這讓我意識到，一個成功的芯片設計，不僅僅在於前端的邏輯實現，更在於後端 thorough 的驗證。書中對一些經典的驗證技術，如 UVM（Universal Verification Methodology）的介紹，也為我打開瞭新的視野。我嘗試著將書中介紹的一些驗證技巧應用到我的項目中，發現效果非常顯著，不僅提高瞭驗證效率，也大大降低瞭芯片流片失敗的風險。這本書就像一位經驗豐富的嚮導，帶領我在 EDA 的海洋中穩步前行，讓我能夠更好地掌握這項關鍵技術。