正版剛EDA實用技術(第2版)(普通高等教育“十一五”規劃教材)9787115259240 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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宋嘉玉 著

圖書標籤:

• EDA
• 集成電路設計
• 數字電路
• 模擬電路
• VHDL
• Verilog
• FPGA
• ASIC
• 電子設計自動化
• 高等教育教材

店鋪： 溫文爾雅圖書專營店

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115259240

商品編碼：29759586850

包裝：平裝

齣版時間：2012-01-01

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基本信息

書名：EDA實用技術(第2版)(普通高等教育“十一五”規劃教材)

定價：33.80元

作者：宋嘉玉

齣版社：人民郵電齣版社

齣版日期：2012-01-01

ISBN：9787115259240

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.381kg

編輯推薦

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內容提要

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本書較全麵地介紹瞭EDA的實用技術，講述通俗易懂，將知識點與能力點有機結閤起來，注重對應用能力的培養。
本書主要內容包含可編程邏輯器件、QuartusIl設計軟件的應用、硬件描述語言(VHDL)、Multisim9設計軟件的應用、Protel 99SE電路原理圖設計、Protel 99SE電路闆圖設計、開發係統案例。
本書可作為高職高專院校電子類等專業的教材，也可供相關專業技術人員閱讀參考。

目錄

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章緒論
1.1 EDA技術及發展
1.2硬件描述語言
1.3 EDA技術的基本設計方法
1.4常用的EDA設計工具
第2章可編程邏輯器件
2.1可編程邏輯器件
2.1.1可編程邏輯器件的發展曆程
2.1.2 PLD的分類
2.2復雜可編程邏輯器件
2.2.1 Altera公司MAX7000係列
2.2.2 MAX7000係列器件編程
2.3現場可編程門陣列
2.3.1 Altera公司FLEXlOK係列
2.3.2現場可編程fl陣列FPGA的配置
2.3.3 Altera公司其他FPGA産品簡介
2.4可編程邏輯器件的設計流程
本章小結
思考題與習題
第3章Quartus¨設計軟件的應用
3.1 概述
3.1.1 Quartus Il軟件簡介
3.1.2 Quartus Il軟件的安裝
3.1.3 QuartosIl軟件的用戶界麵
3.1.4 Quartus Il的開發流程
3.2 Quartus Il的基本操作
3.2.1 Quartus Il原理圖輸入法
3.2.2 Quartus II文本編輯輸入法
3.3設計項目的編譯與仿真
3.3.1項目的編譯
3.3.2項目的功能仿真與時序分析
3.4層次化設計輸入法
3.5器件的下載編程
本章小結
思考題與習題
第4章 硬件描述語言VHDL
4.1 概述
4.2 VHDL的基本結構
4.2.1 庫(Library)
4.2.2 實體(ENTITY)
4.2.3 結構體
4.3 VHDL的基本知識
4.3.1 標識符(Identifiers)
4.3.2關鍵字(Keyword)
4.3.3數據對象(Data Objects)
4_3.4數據類型(DdtdTypes)
4.3.5運算符
4.3.6屬性(Attributes)
4.4 VHDL語言的基本語句
4.4.1順序(Sequential)語句
4.4.2並行(Concurrent)語句
4.5 VHDL設計舉例
4.5.1組閤邏輯電路的設計
4.5.2時序邏輯電路的設計
4.6 VHDL程序設計進階
4.6.1子程序、程序包及配置
4.6.2 VHDL的結構描述方法
4.7數字係統層次化設計實例
4.7.1齣租車計費器
4.7.2數字秒錶
4.7.3智能函數發生器
4.8其他硬件描述語言簡介
4.8.1 Verilog HDL
4.8.2 ABEL.HDL
本章小結
思考題與習題
第5章 Multisim9設計軟件的應用
第6章 Protel 99SE電路原理圖設計
第7章 Protel 99SE電路闆圖設計
第8章 開發係統案例
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《集成電路設計與EDA工具實戰：從概念到流片》 內容概要： 本書旨在為讀者提供一個全麵、深入且極具實踐性的集成電路（IC）設計指南，涵蓋瞭從概念驗證到最終流片的全過程。我們專注於介紹現代IC設計中不可或缺的EDA（Electronic Design Automation）工具鏈，以及這些工具如何在實際項目開發中發揮關鍵作用。本書不涉及特定教材的命名、版本號或ISBN信息，而是聚焦於核心的IC設計知識與技能。 第一部分：集成電路設計基礎與流程 1. 集成電路設計概覽： IC的分類與發展： 介紹模擬IC、數字IC、混閤信號IC的特點及應用領域。迴顧IC設計技術的發展曆程，從分立器件到大規模集成電路，再到超大規模集成電路和先進工藝。 現代IC設計流程： 詳細闡述從需求規格、架構設計、RTL編碼、功能仿真、綜閤、布局布綫、時序分析、物理驗證到製造交付的完整流程。強調各階段之間的依賴關係與迭代優化。 摩爾定律與工藝演進： 講解半導體工藝節點的概念，以及不同代際工藝對設計規則、功耗、性能和密度的影響。探討先進工藝帶來的設計挑戰與機遇。 2. 數字IC設計基礎： 數字邏輯基礎： 復習布爾代數、邏輯門、組閤邏輯和時序邏輯。介紹基本邏輯單元（如加法器、寄存器、計數器）的設計原理。 硬件描述語言（HDL）： 重點介紹Verilog HDL和VHDL，分析其語法結構、數據類型、運算符、模塊化設計以及行為級、寄存器傳輸級（RTL）和門級描述。通過實例展示如何使用HDL描述數字電路。 狀態機設計： 講解有限狀態機（FSM）的概念，包括Mealy型和Moore型狀態機的設計方法，以及狀態編碼的選擇對電路性能的影響。 時鍾與時序： 深入探討時鍾信號的産生、分配與同步，時序約束（Setup Time, Hold Time）的重要性，亞穩態的概念及解決方法。 3. 模擬與混閤信號IC設計簡介： 模擬電路基礎： 簡要介紹基本的模擬電路模塊，如放大器、濾波器、ADC（模數轉換器）、DAC（數模轉換器）。 混閤信號設計挑戰： 探討模擬與數字信號交互帶來的設計難題，如噪聲耦閤、接地與電源完整性問題。 第二部分：EDA工具鏈深度解析與實戰應用 1. EDA工具的角色與分類： EDA工具的意義： 闡述EDA工具如何自動化、優化和驗證IC設計過程，極大地提高瞭設計效率和産品質量。 主流EDA廠商與工具： 介紹Synopsys, Cadence, Siemens EDA (Mentor Graphics) 等主流EDA廠商及其代錶性工具。 EDA工具的生態係統： 介紹IP核、 PDK（Process Design Kit）等與EDA工具配閤使用的關鍵元素。 2. 前端設計與驗證： RTL編碼與仿真： RTL編輯器與語法檢查： 介紹用於編寫和管理HDL代碼的開發環境。 功能仿真器： 演示如何使用仿真器對RTL代碼進行功能驗證，捕捉邏輯錯誤。講解激勵生成、波形分析等關鍵技術。 測試平颱（Testbench）設計： 強調構建高效、可擴展的測試平颱的重要性，包括事務級建模（TLM）、約束隨機激勵、覆蓋率收集等。 邏輯綜閤： 綜閤工具的工作原理： 介紹綜閤工具如何將抽象的RTL代碼映射到目標工藝庫中的標準單元。 綜閤約束： 講解時序約束（Clock Constraints, I/O Constraints）、麵積約束和功耗約束的設置，以及它們對綜閤結果的影響。 綜閤後的網錶（Netlist）分析： 如何理解綜閤生成的門級網錶。 靜態時序分析（STA）： STA的原理與優勢： 解釋STA如何無需仿真即可快速、準確地分析電路的時序性能，發現時序違例。 時序報告解讀： 掌握分析STA報告，識彆關鍵路徑，找齣Setup Time和Hold Time違例。 約束優化與時序收斂： 學習如何通過調整設計結構、修改約束來解決時序問題。 3. 後端設計與物理驗證： 布局（Placement）： 布局算法與策略： 介紹EDA工具如何將標準單元放置在芯片區域，以及影響布局質量的因素（如連接性、時序）。 宏單元與IP集成： 講解如何處理預設計的宏單元和第三方IP核的布局。 布綫（Routing）： 布綫算法： 介紹EDA工具如何連接所有單元的引腳，形成完整的電路互連。 布綫規則與設計規則檢查（DRC）： 講解製造工藝對布綫的要求，以及DRC檢查的重要性。 時鍾樹綜閤（CTS）： 詳細介紹CTS的作用，如何構建低偏斜（Skew）和低延遲（Latency）的時鍾網絡。 物理驗證： 設計規則檢查（DRC）： 檢查設計的幾何形狀是否符閤製造工藝的要求。 版圖與原理圖一緻性檢查（LVS）： 確保物理版圖與前端生成的邏輯網錶完全一緻。 寄生參數提取（Extraction）： 提取版圖中的電阻、電容等寄生參數，用於後期的時序和功耗分析。 功耗分析與優化： 靜態功耗與動態功耗： 分析不同類型的功耗來源。 功耗分析工具： 介紹用於評估芯片功耗的EDA工具。 功耗優化技術： 探討時鍾門控（Clock Gating）、電源門控（Power Gating）、多電壓域（Multi-Voltage Domain）等功耗優化策略。 4. 設計收斂與流片： 跨工具的數據交互： 強調設計流程中不同EDA工具之間數據的傳遞與協調。 綜閤與布局布綫之間的迭代： 描述為瞭實現設計目標（性能、麵積、功耗），前端和後端設計如何進行多次迭代。 可測試性設計（DFT）： 介紹Scan Chain, Boundary Scan等DFT技術，如何提高芯片的可製造性和可測試性。 流片（Tape-out）前的最終檢查： 強調在提交GDSII文件給晶圓廠之前，進行所有驗證檢查的必要性。 第三部分：高級主題與未來趨勢 1. 低功耗設計技術： 動態電壓頻率調整（DVFS）： 介紹如何根據應用需求動態調整芯片的電壓和頻率以降低功耗。 電源管理單元（PMU）： 講解PMU在低功耗設計中的作用。 2. 高性能計算與先進節點設計： 時鍾頻率提升的挑戰： 探討在GHz級彆時鍾頻率下，時序閉閤的難度。 先進工藝設計規則： 介紹多晶體管、多金屬層、光刻技術（如EUV）等對版圖設計的影響。 互連綫優化： 講解在密集互連環境下，如何優化布綫以降低電阻和串擾。 3. 人工智能（AI）在IC設計中的應用： AI在EDA工具中的賦能： 探討AI如何用於優化布局布綫、加速仿真、預測時序、自動化設計決策等。 AI芯片設計： 介紹為AI應用而設計的專用集成電路（ASIC）的特點。 4. 麵嚮新興領域的IC設計： 物聯網（IoT）設備： 討論IoT芯片對低功耗、成本和特定功能的要求。 汽車電子： 講解汽車電子對可靠性、功能安全（ISO 26262）和長期可用性的嚴苛標準。 5G通信與數據中心： 介紹這些領域對高性能、低延遲和高吞吐量的IC需求。 學習建議： 本書提供瞭IC設計與EDA工具的理論框架和實踐指南。讀者在學習過程中，建議結閤主流EDA工具的教程和實驗手冊，動手實踐每個設計環節。通過模擬項目，讀者可以深入理解EDA工具的各項功能，並掌握在實際設計中解決問題的能力，為進入集成電路設計領域打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

說實話，拿到這本書的時候，我其實是有點抱著懷疑態度的，因為市麵上講EDA工具的書很多，但真正能跟得上行業前沿、同時又具備足夠深度的實在不多。但是，當我翻閱到關於高級時序分析和功耗優化的章節時，我的看法徹底改變瞭。作者顯然對現代SoC設計中遇到的瓶頸問題有著深刻的洞察。它詳盡地闡述瞭如何利用先進的靜態時序分析（STA）技術來處理復雜的時鍾域交叉（CDC）問題，這一點對於我們做高速接口設計至關重要。書中對跨工藝庫的仿真模型的管理和校準也給齣瞭非常實用的建議，這在多模塊集成的復雜係統中簡直是雪中送炭。很多教科書上的內容往往是基於非常理想化的模型，但這本書明顯是站在項目交付的第一綫來編寫的，裏麵提到的許多技巧，比如如何有效地利用P&R階段的布局約束來指導預布局優化，都是我在實際工作中摸爬滾打纔領悟到的真諦，能被係統地總結齣來，非常難得。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值，我認為絕不僅僅局限在教你如何點擊工具欄裏的按鈕。它更像是一本“設計哲學”的入門手冊。在涉及到物理設計和版圖綜閤的章節裏，作者反復強調瞭自頂嚮下設計的思想，以及如何確保設計意圖能夠無損地傳遞到最終的物理實現。例如，它對金屬層選擇的策略、via的放置密度控製以及如何通過閤理的緩衝器（buffer）和驅動器（driver）來平衡信號的上升和下降時間，這些細節的討論都體現瞭資深工程師的經驗。很多初級工程師會過於依賴工具的默認設置，但這本書告訴我們，工具隻是實現我們想法的手段，真正的設計能力在於如何恰當地引導工具。讀完之後，我感覺自己對物理層麵的約束理解深刻瞭許多，尤其是在處理高精度模擬IP和數字電路混閤的設計場景時，這本書提供的跨域協調思路，極大地減少瞭後期的物理驗證迭代次數。

評分☆☆☆☆☆

作為一個在設計驗證領域摸爬滾打多年的老兵，我通常對新齣的教材持保留態度，因為很多內容都是對現有規範的簡單復述。然而，這本關於EDA實踐的書籍，成功地在“理論深度”和“工程實用性”之間找到瞭一個非常微妙的平衡點。它對最新的驗證方法學，特彆是基於UVM的高級測試平颱構建中的約束隨機激勵生成策略，進行瞭相當詳盡的剖析。書中關於覆蓋率收斂和場景自動生成算法的討論，遠超瞭我預期的深度。我特彆欣賞作者在探討如何處理那些難以復現的Corner Case時的那種細緻入微的描述，它不是告訴你“要確保覆蓋率”，而是告訴你“如何通過場景的巧妙設計來有效地暴露這些邊界條件”。對於希望從普通的腳本編寫者晉升為具備完整驗證架構設計能力的工程師來說，這本書提供的視角和方法論，無疑是極具啓發性和指導意義的。

評分☆☆☆☆☆

這本關於電路設計的工具書，真的是讓我受益匪淺，特彆是對於我們這些剛接觸模擬IC設計的新手來說，簡直是打開瞭一扇新的大門。我記得我剛開始接觸版圖設計的時候，麵對那些錯綜復雜的規則和參數設置，簡直是無從下手，光是理解DRC報告裏那些晦澀難懂的錯誤信息就花瞭不少時間。這本書的敘述方式非常平實，沒有過多地堆砌那些高深的理論公式，而是緊密結閤實際操作流程，用大量的實例圖和步驟分解，手把手地教你如何規範地完成一個設計流程。比如，它對寄生參數提取和後仿真環節的講解就特彆到位，清晰地指齣瞭在不同工藝節點下需要重點關注的那些“陷阱”。更讓我欣賞的是，它並沒有僅僅停留在工具的使用層麵，而是深入探討瞭為什麼要在特定環節采取某種設計策略，這種“知其所以然”的講解方式，極大地提升瞭我對整個EDA流程的理解深度，而不是淪為一個單純的“工具操作員”。對於那些希望快速上手、建立紮實基礎的設計工程師來說，這本書無疑是一個極佳的伴侶。

評分☆☆☆☆☆

我是在一個高強度的項目收尾階段強迫自己讀完這本書的，當時的任務是優化一個已經接近定版的數字模塊，主要是為瞭降低峰值功耗並確保在各種溫度和電壓角下的穩定性。這本書中的係統級功耗建模和分析部分，簡直就是及時雨。它不僅講瞭基本的門控和時鍾樹綜閤（CTS）的原理，還深入探討瞭如何結閤實際的功耗測量數據來迴標（back-annotate）到仿真環境中，進行更精確的預測和驗證。我尤其喜歡它對不同功耗優化技術（如動態電壓與頻率調節DVFS、並發時鍾門控CCG）的比較分析，這幫助我迅速權衡瞭不同方案在麵積、性能和功耗之間的取捨。這本書的結構安排非常閤理，從基礎的網錶處理到復雜的物理實現，層層遞進，邏輯清晰，使得我在高壓下也能迅速定位到我最需要的知識點，而不是被大段不相關的理論淹沒。