正版刚EDA实用技术(第2版)(普通高等教育“十一五”规划教材)9787115259240 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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宋嘉玉 著

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• EDA
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• 电子设计自动化
• 高等教育教材

店铺： 温文尔雅图书专营店

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115259240

商品编码：29759586850

包装：平装

出版时间：2012-01-01

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基本信息

书名：EDA实用技术(第2版)(普通高等教育“十一五”规划教材)

定价：33.80元

作者：宋嘉玉

出版社：人民邮电出版社

出版日期：2012-01-01

ISBN：9787115259240

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.381kg

编辑推荐

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内容提要

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本书较全面地介绍了EDA的实用技术，讲述通俗易懂，将知识点与能力点有机结合起来，注重对应用能力的培养。
本书主要内容包含可编程逻辑器件、QuartusIl设计软件的应用、硬件描述语言(VHDL)、Multisim9设计软件的应用、Protel 99SE电路原理图设计、Protel 99SE电路板图设计、开发系统案例。
本书可作为高职高专院校电子类等专业的教材，也可供相关专业技术人员阅读参考。

目录

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章绪论
1.1 EDA技术及发展
1.2硬件描述语言
1.3 EDA技术的基本设计方法
1.4常用的EDA设计工具
第2章可编程逻辑器件
2.1可编程逻辑器件
2.1.1可编程逻辑器件的发展历程
2.1.2 PLD的分类
2.2复杂可编程逻辑器件
2.2.1 Altera公司MAX7000系列
2.2.2 MAX7000系列器件编程
2.3现场可编程门阵列
2.3.1 Altera公司FLEXlOK系列
2.3.2现场可编程fl阵列FPGA的配置
2.3.3 Altera公司其他FPGA产品简介
2.4可编程逻辑器件的设计流程
本章小结
思考题与习题
第3章Quartus¨设计软件的应用
3.1 概述
3.1.1 Quartus Il软件简介
3.1.2 Quartus Il软件的安装
3.1.3 QuartosIl软件的用户界面
3.1.4 Quartus Il的开发流程
3.2 Quartus Il的基本操作
3.2.1 Quartus Il原理图输入法
3.2.2 Quartus II文本编辑输入法
3.3设计项目的编译与仿真
3.3.1项目的编译
3.3.2项目的功能仿真与时序分析
3.4层次化设计输入法
3.5器件的下载编程
本章小结
思考题与习题
第4章 硬件描述语言VHDL
4.1 概述
4.2 VHDL的基本结构
4.2.1 库(Library)
4.2.2 实体(ENTITY)
4.2.3 结构体
4.3 VHDL的基本知识
4.3.1 标识符(Identifiers)
4.3.2关键字(Keyword)
4.3.3数据对象(Data Objects)
4_3.4数据类型(DdtdTypes)
4.3.5运算符
4.3.6属性(Attributes)
4.4 VHDL语言的基本语句
4.4.1顺序(Sequential)语句
4.4.2并行(Concurrent)语句
4.5 VHDL设计举例
4.5.1组合逻辑电路的设计
4.5.2时序逻辑电路的设计
4.6 VHDL程序设计进阶
4.6.1子程序、程序包及配置
4.6.2 VHDL的结构描述方法
4.7数字系统层次化设计实例
4.7.1出租车计费器
4.7.2数字秒表
4.7.3智能函数发生器
4.8其他硬件描述语言简介
4.8.1 Verilog HDL
4.8.2 ABEL.HDL
本章小结
思考题与习题
第5章 Multisim9设计软件的应用
第6章 Protel 99SE电路原理图设计
第7章 Protel 99SE电路板图设计
第8章 开发系统案例
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《集成电路设计与EDA工具实战：从概念到流片》 内容概要： 本书旨在为读者提供一个全面、深入且极具实践性的集成电路（IC）设计指南，涵盖了从概念验证到最终流片的全过程。我们专注于介绍现代IC设计中不可或缺的EDA（Electronic Design Automation）工具链，以及这些工具如何在实际项目开发中发挥关键作用。本书不涉及特定教材的命名、版本号或ISBN信息，而是聚焦于核心的IC设计知识与技能。 第一部分：集成电路设计基础与流程 1. 集成电路设计概览： IC的分类与发展： 介绍模拟IC、数字IC、混合信号IC的特点及应用领域。回顾IC设计技术的发展历程，从分立器件到大规模集成电路，再到超大规模集成电路和先进工艺。 现代IC设计流程： 详细阐述从需求规格、架构设计、RTL编码、功能仿真、综合、布局布线、时序分析、物理验证到制造交付的完整流程。强调各阶段之间的依赖关系与迭代优化。 摩尔定律与工艺演进： 讲解半导体工艺节点的概念，以及不同代际工艺对设计规则、功耗、性能和密度的影响。探讨先进工艺带来的设计挑战与机遇。 2. 数字IC设计基础： 数字逻辑基础： 复习布尔代数、逻辑门、组合逻辑和时序逻辑。介绍基本逻辑单元（如加法器、寄存器、计数器）的设计原理。 硬件描述语言（HDL）： 重点介绍Verilog HDL和VHDL，分析其语法结构、数据类型、运算符、模块化设计以及行为级、寄存器传输级（RTL）和门级描述。通过实例展示如何使用HDL描述数字电路。 状态机设计： 讲解有限状态机（FSM）的概念，包括Mealy型和Moore型状态机的设计方法，以及状态编码的选择对电路性能的影响。 时钟与时序： 深入探讨时钟信号的产生、分配与同步，时序约束（Setup Time, Hold Time）的重要性，亚稳态的概念及解决方法。 3. 模拟与混合信号IC设计简介： 模拟电路基础： 简要介绍基本的模拟电路模块，如放大器、滤波器、ADC（模数转换器）、DAC（数模转换器）。 混合信号设计挑战： 探讨模拟与数字信号交互带来的设计难题，如噪声耦合、接地与电源完整性问题。 第二部分：EDA工具链深度解析与实战应用 1. EDA工具的角色与分类： EDA工具的意义： 阐述EDA工具如何自动化、优化和验证IC设计过程，极大地提高了设计效率和产品质量。 主流EDA厂商与工具： 介绍Synopsys, Cadence, Siemens EDA (Mentor Graphics) 等主流EDA厂商及其代表性工具。 EDA工具的生态系统： 介绍IP核、 PDK（Process Design Kit）等与EDA工具配合使用的关键元素。 2. 前端设计与验证： RTL编码与仿真： RTL编辑器与语法检查： 介绍用于编写和管理HDL代码的开发环境。 功能仿真器： 演示如何使用仿真器对RTL代码进行功能验证，捕捉逻辑错误。讲解激励生成、波形分析等关键技术。 测试平台（Testbench）设计： 强调构建高效、可扩展的测试平台的重要性，包括事务级建模（TLM）、约束随机激励、覆盖率收集等。 逻辑综合： 综合工具的工作原理： 介绍综合工具如何将抽象的RTL代码映射到目标工艺库中的标准单元。 综合约束： 讲解时序约束（Clock Constraints, I/O Constraints）、面积约束和功耗约束的设置，以及它们对综合结果的影响。 综合后的网表（Netlist）分析： 如何理解综合生成的门级网表。 静态时序分析（STA）： STA的原理与优势： 解释STA如何无需仿真即可快速、准确地分析电路的时序性能，发现时序违例。 时序报告解读： 掌握分析STA报告，识别关键路径，找出Setup Time和Hold Time违例。 约束优化与时序收敛： 学习如何通过调整设计结构、修改约束来解决时序问题。 3. 后端设计与物理验证： 布局（Placement）： 布局算法与策略： 介绍EDA工具如何将标准单元放置在芯片区域，以及影响布局质量的因素（如连接性、时序）。 宏单元与IP集成： 讲解如何处理预设计的宏单元和第三方IP核的布局。 布线（Routing）： 布线算法： 介绍EDA工具如何连接所有单元的引脚，形成完整的电路互连。 布线规则与设计规则检查（DRC）： 讲解制造工艺对布线的要求，以及DRC检查的重要性。 时钟树综合（CTS）： 详细介绍CTS的作用，如何构建低偏斜（Skew）和低延迟（Latency）的时钟网络。 物理验证： 设计规则检查（DRC）： 检查设计的几何形状是否符合制造工艺的要求。 版图与原理图一致性检查（LVS）： 确保物理版图与前端生成的逻辑网表完全一致。 寄生参数提取（Extraction）： 提取版图中的电阻、电容等寄生参数，用于后期的时序和功耗分析。 功耗分析与优化： 静态功耗与动态功耗： 分析不同类型的功耗来源。 功耗分析工具： 介绍用于评估芯片功耗的EDA工具。 功耗优化技术： 探讨时钟门控（Clock Gating）、电源门控（Power Gating）、多电压域（Multi-Voltage Domain）等功耗优化策略。 4. 设计收敛与流片： 跨工具的数据交互： 强调设计流程中不同EDA工具之间数据的传递与协调。 综合与布局布线之间的迭代： 描述为了实现设计目标（性能、面积、功耗），前端和后端设计如何进行多次迭代。 可测试性设计（DFT）： 介绍Scan Chain, Boundary Scan等DFT技术，如何提高芯片的可制造性和可测试性。 流片（Tape-out）前的最终检查： 强调在提交GDSII文件给晶圆厂之前，进行所有验证检查的必要性。 第三部分：高级主题与未来趋势 1. 低功耗设计技术： 动态电压频率调整（DVFS）： 介绍如何根据应用需求动态调整芯片的电压和频率以降低功耗。 电源管理单元（PMU）： 讲解PMU在低功耗设计中的作用。 2. 高性能计算与先进节点设计： 时钟频率提升的挑战： 探讨在GHz级别时钟频率下，时序闭合的难度。 先进工艺设计规则： 介绍多晶体管、多金属层、光刻技术（如EUV）等对版图设计的影响。 互连线优化： 讲解在密集互连环境下，如何优化布线以降低电阻和串扰。 3. 人工智能（AI）在IC设计中的应用： AI在EDA工具中的赋能： 探讨AI如何用于优化布局布线、加速仿真、预测时序、自动化设计决策等。 AI芯片设计： 介绍为AI应用而设计的专用集成电路（ASIC）的特点。 4. 面向新兴领域的IC设计： 物联网（IoT）设备： 讨论IoT芯片对低功耗、成本和特定功能的要求。 汽车电子： 讲解汽车电子对可靠性、功能安全（ISO 26262）和长期可用性的严苛标准。 5G通信与数据中心： 介绍这些领域对高性能、低延迟和高吞吐量的IC需求。 学习建议： 本书提供了IC设计与EDA工具的理论框架和实践指南。读者在学习过程中，建议结合主流EDA工具的教程和实验手册，动手实践每个设计环节。通过模拟项目，读者可以深入理解EDA工具的各项功能，并掌握在实际设计中解决问题的能力，为进入集成电路设计领域打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我是在一个高强度的项目收尾阶段强迫自己读完这本书的，当时的任务是优化一个已经接近定版的数字模块，主要是为了降低峰值功耗并确保在各种温度和电压角下的稳定性。这本书中的系统级功耗建模和分析部分，简直就是及时雨。它不仅讲了基本的门控和时钟树综合（CTS）的原理，还深入探讨了如何结合实际的功耗测量数据来回标（back-annotate）到仿真环境中，进行更精确的预测和验证。我尤其喜欢它对不同功耗优化技术（如动态电压与频率调节DVFS、并发时钟门控CCG）的比较分析，这帮助我迅速权衡了不同方案在面积、性能和功耗之间的取舍。这本书的结构安排非常合理，从基础的网表处理到复杂的物理实现，层层递进，逻辑清晰，使得我在高压下也能迅速定位到我最需要的知识点，而不是被大段不相关的理论淹没。

评分☆☆☆☆☆

说实话，拿到这本书的时候，我其实是有点抱着怀疑态度的，因为市面上讲EDA工具的书很多，但真正能跟得上行业前沿、同时又具备足够深度的实在不多。但是，当我翻阅到关于高级时序分析和功耗优化的章节时，我的看法彻底改变了。作者显然对现代SoC设计中遇到的瓶颈问题有着深刻的洞察。它详尽地阐述了如何利用先进的静态时序分析（STA）技术来处理复杂的时钟域交叉（CDC）问题，这一点对于我们做高速接口设计至关重要。书中对跨工艺库的仿真模型的管理和校准也给出了非常实用的建议，这在多模块集成的复杂系统中简直是雪中送炭。很多教科书上的内容往往是基于非常理想化的模型，但这本书明显是站在项目交付的第一线来编写的，里面提到的许多技巧，比如如何有效地利用P&R阶段的布局约束来指导预布局优化，都是我在实际工作中摸爬滚打才领悟到的真谛，能被系统地总结出来，非常难得。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值，我认为绝不仅仅局限在教你如何点击工具栏里的按钮。它更像是一本“设计哲学”的入门手册。在涉及到物理设计和版图综合的章节里，作者反复强调了自顶向下设计的思想，以及如何确保设计意图能够无损地传递到最终的物理实现。例如，它对金属层选择的策略、via的放置密度控制以及如何通过合理的缓冲器（buffer）和驱动器（driver）来平衡信号的上升和下降时间，这些细节的讨论都体现了资深工程师的经验。很多初级工程师会过于依赖工具的默认设置，但这本书告诉我们，工具只是实现我们想法的手段，真正的设计能力在于如何恰当地引导工具。读完之后，我感觉自己对物理层面的约束理解深刻了许多，尤其是在处理高精度模拟IP和数字电路混合的设计场景时，这本书提供的跨域协调思路，极大地减少了后期的物理验证迭代次数。

评分☆☆☆☆☆

作为一个在设计验证领域摸爬滚打多年的老兵，我通常对新出的教材持保留态度，因为很多内容都是对现有规范的简单复述。然而，这本关于EDA实践的书籍，成功地在“理论深度”和“工程实用性”之间找到了一个非常微妙的平衡点。它对最新的验证方法学，特别是基于UVM的高级测试平台构建中的约束随机激励生成策略，进行了相当详尽的剖析。书中关于覆盖率收敛和场景自动生成算法的讨论，远超了我预期的深度。我特别欣赏作者在探讨如何处理那些难以复现的Corner Case时的那种细致入微的描述，它不是告诉你“要确保覆盖率”，而是告诉你“如何通过场景的巧妙设计来有效地暴露这些边界条件”。对于希望从普通的脚本编写者晋升为具备完整验证架构设计能力的工程师来说，这本书提供的视角和方法论，无疑是极具启发性和指导意义的。

评分☆☆☆☆☆

这本关于电路设计的工具书，真的是让我受益匪浅，特别是对于我们这些刚接触模拟IC设计的新手来说，简直是打开了一扇新的大门。我记得我刚开始接触版图设计的时候，面对那些错综复杂的规则和参数设置，简直是无从下手，光是理解DRC报告里那些晦涩难懂的错误信息就花了不少时间。这本书的叙述方式非常平实，没有过多地堆砌那些高深的理论公式，而是紧密结合实际操作流程，用大量的实例图和步骤分解，手把手地教你如何规范地完成一个设计流程。比如，它对寄生参数提取和后仿真环节的讲解就特别到位，清晰地指出了在不同工艺节点下需要重点关注的那些“陷阱”。更让我欣赏的是，它并没有仅仅停留在工具的使用层面，而是深入探讨了为什么要在特定环节采取某种设计策略，这种“知其所以然”的讲解方式，极大地提升了我对整个EDA流程的理解深度，而不是沦为一个单纯的“工具操作员”。对于那些希望快速上手、建立扎实基础的设计工程师来说，这本书无疑是一个极佳的伴侣。