EDA技术与实验（第2版）/21世纪高等院校电子信息类本科规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

付文红，花汉兵 著

图书标签:

• EDA技术
• 电子设计自动化
• 集成电路
• 数字电路
• 模拟电路
• Verilog
• VHDL
• FPGA
• 实验教学
• 电子信息类

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111426547

版次：2

商品编码：11307918

品牌：机工出版

包装：平装

开本：16开

出版时间：2013-08-01

内容简介

　　《EDA技术与实验（第2版）/21世纪高等院校电子信息类本科规划教材》主要介绍了模拟电路和数字电路中的典型电路。第1章介绍了Multisim 7仿真软件的使用方法，第2章介绍了半导体器件——二极管、三极管和场效应管特性的仿真测试方法，第3章给出了分立元件放大电路（包括单级放大电路、多级放大电路、差动放大电路、功率放大电路等）的仿真分析和设计方法，第4章介绍集成运算放大电路及其应用电路的仿真设计，第5章介绍了 QUARTUS Ⅱ软件的使用方法，第6章介绍了 VHDL硬件描述语言在数字电路设计中的应用，第7章给出了数字系统的EDA设计方法与实践应用。
　　《EDA技术与实验（第2版）/21世纪高等院校电子信息类本科规划教材》将理论和实践紧密结合，注重提高学生分析问题和解决问题的能力，可作为高等院校电子信息类专业高年级本科生和研究生的教材和学习参考资料。

目录

前言
教学建议
绪论

第1章 Multisim 7仿真软件
1.1 Multisim 7的软件特点
1.2 Multisim 7的基本界面
1.2.1 菜单栏
1.2.2 标准工具栏
1.2.3 元件工具栏
1.2.4 仪表工具栏
1.3 元件库介绍
1.4 仪表工具库
1.4.1 数字万用表
1.4.2 函数信号发生器
1.4.3 瓦特表
1.4.4 示波器
1.4.5 波特图仪
1.4.6 频率计数器
1.4.7 字信号发生器
1.4.8 逻辑分析仪
1.4.9 逻辑转换仪
1.4.10 IV分析仪
1.4.11 失真分析仪
1.4.12 频谱分析仪
1.4.13 网络分析仪
1.5 仿真分析方法
1.5.1 直流工作点分析（DC Operating Point Analysis）
1.5.2 交流分析（AC Analysis）
1.5.3 瞬态分析（Transient Analysis）
1.5.4 傅里叶分析（Fourier Analysis）
1.5.5 噪声分析（Noise Analysis）
1.5.6 失真分析（Distortion Analysis）
1.5.7 直流扫描分析（DC Sweep Analysis）
1.5.8 灵敏度分析（Sensitivity Analyses）
1.5.9 参数扫描分析（Parameter Sweep Analysis）
1.5.10 温度扫描分析（Temperature Sweep Analysis）
1.5.11 极零点分析（Pole Zero Analysis）
1.5.12 传递函数分析（Transfer Function Analysis）
1.5.13 最坏情况分析（Worst Case Analysis）
1.5.14 蒙特卡罗分析（Mont Carlo Analysis）
1.5.15 批处理分析（Batched Analysis）

第2章 半导体器件
2.1 半导体二极管
2.1.1 半导体二极管的参数测试仿真实验
2.1.2 半导体二极管的伏安特性曲线测试仿真实验
2.1.3 半导体二极管的应用电路仿真实验
2.2 半导体三极管
2.2.1 半导体三极管的特性曲线仿真测试实验
2.2.2 半导体三极管三个工作区的测试实验
2.3 场效应三极管输出特性曲线和转移特性曲线的测试实验

第3章 分立元件放大电路
3.1 单级放大电路
3.1.1 分压偏置共射放大电路的仿真实验
3.1.2 射极输出器放大电路的仿真实验
3.1.3 共源场效应管放大电路的仿真实验
3.2 差动放大电路的仿真实验
3.3 多级放大电路的仿真实验
3.4 功率放大电路的仿真实验

第4章 集成运算放大电路及其应用电路
4.1 集成运算放大电路的信号运算电路
4.1.1 比例放大电路、加法运算电路、减法运算电路的仿真实验
4.1.2 积分运算电路的仿真实验
4.2 集成运算放大电路的信号处理电路
4.3 集成运算放大电路的信号发生电路
4.3.1 正弦信号发生电路
4.3.2 方波发生电路
4.3.3 阶梯波发生电路

第5章 QUARTUS Ⅱ软件应用
5.1 QUARTUSⅡ软件概述与设计流程
5.1.1 QUARTUS Ⅱ软件概述
5.1.2 QUARTUS Ⅱ软件设计流程
5.2 设计输入
5.2.1 工程项目建立
5.2.2 设计输入
5.3 项目编译
5.4 设计仿真
5.5 引脚分配
5.6 编程下载
5.7 可参数化宏功能模块

第6章 VHDL硬件描述语言
6.1 VHDL语言的基本组成
6.1.1 库
6.1.2 程序包
6.1.3 实体
6.1.4 结构体
6.1.5 配置
6.2 VHDL语言的基本要素
6.2.1 标识符
6.2.2 数据对象
6.2.3 VHDL语言运算符
6.2.4 属性描述与定义
6.3 VHDL语言基本描述语句
6.3.1 顺序语句
6.3.2 并行语句
6.4 组合逻辑电路的VHDL描述
6.4.1 编码器
6.4.2 译码器
6.4.3 数据选择器
6.4.4 加法器
6.4.5 数值比较器
6.5 时序逻辑电路的VHDL描述
6.5.1 触发器
6.5.2 计数器
6.5.3 移位寄存器
6.5.4 分频器

第7章 数字系统EDA设计与实践
7.1 多功能数字钟的EDA设计
7.2 直接数字频率合成器的EDA设计
7.3 循环冗余校验码的EDA设计

附录A SmartSOPC+_3C25核心板FPGA引脚分配
附录B SmartSOPC、SmartEDA核心板FPGA引脚分配
参考文献

前言/序言

《EDA技术与实验（第2版）》图书简介 导言 数字集成电路设计与实现，是现代电子信息技术蓬勃发展的基石。从掌上设备到高性能计算，从通信系统到人工智能，无处不见数字电路的身影。而电子设计自动化（EDA）技术，则如同连接概念设计与物理实现的桥梁，极大地提高了电路设计的效率、准确性和复杂性。本书《EDA技术与实验（第2版）》，正是为响应当前电子信息类本科教育的迫切需求而精心编著的。它不仅深入浅出地阐述了EDA的核心理念与关键技术，更通过大量的实验环节，引导读者将理论知识转化为实践能力，为未来的电子设计领域培养合格的后备人才。 一、EDA技术：现代数字电路设计的利器 EDA技术，顾名思义，是指利用计算机辅助手段来完成电子电路的设计、仿真、验证、布局布线以及版图生成等一系列流程。在EDA技术出现之前，电路设计主要依靠手工绘制原理图和PCB，其耗时耗力、易出错且难以应对日益增长的电路复杂度。EDA技术的引入，彻底改变了这一局面。它将繁复的设计过程自动化、智能化，使得工程师能够将更多精力聚焦于电路的功能设计和性能优化，从而极大地加速了产品研发的周期，降低了开发成本，并显著提升了产品的可靠性和集成度。 本书系统地梳理了EDA技术的发展历程，并着重介绍了当前业界主流的EDA工具及其核心功能。读者将从原理层面深入理解诸如逻辑综合、仿真验证、静态时序分析、物理设计等关键环节的工作原理。这些技术不仅是实现复杂数字电路设计的必要手段，更是理解现代集成电路工业运作模式的窗口。 二、核心内容解析：从理论到实践的深度探索 本书内容涵盖了EDA技术的方方面面，并力求做到理论与实践的紧密结合。 1. 数字逻辑基础回顾与Verilog/VHDL入门： 在进入EDA设计流程之前，扎实的数字逻辑基础是必不可少的。本书首先对数字逻辑的基本概念、逻辑门、组合逻辑电路、时序逻辑电路等进行了系统回顾，确保读者具备必要的理论知识。 在此基础上，本书将重点介绍两种当前业界最广泛使用的硬件描述语言（HDL）：Verilog HDL 和 VHDL。这两种语言是描述数字电路结构、行为和时序的标准方式。本书将详细讲解这两种语言的语法、数据类型、运算符、结构语句、任务和函数等核心要素。通过大量的例程，读者将学会如何用HDL语言精确地描述各种数字电路模块，如加法器、寄存器、计数器、状态机等。 2. 综合与仿真：验证设计理念的有效性 逻辑综合是EDA流程中的关键一步，它将用HDL编写的功能描述转化为实际的门级网表，为后续的物理实现奠定基础。本书将深入讲解逻辑综合的原理，包括目标技术库、综合策略、时序约束等。读者将学习如何利用综合工具将HDL代码转换成可执行的门级电路，并理解综合过程中可能遇到的问题及解决方法。 仿真则是验证设计功能正确性的重要手段。本书将详细介绍行为级仿真、门级仿真以及混合模式仿真等概念。读者将学习如何编写测试平台（Testbench）来驱动被测模块（DUT），并分析仿真波形，及时发现和修正设计中的逻辑错误。仿真不仅是验证功能，更是理解电路运行过程的直观方式，能帮助读者建立对电路行为的深刻认识。 3. FPGA设计流程：从代码到硬件的实践 FPGA（Field Programmable Gate Array）作为一种可编程逻辑器件，是EDA技术最常见的应用平台之一。本书将以FPGA设计为主线，系统介绍完整的FPGA设计流程。这包括： 项目创建与文件管理： 如何在EDA软件中创建项目，组织设计文件。 HDL代码编写与约束： 学习如何编写高质量的HDL代码，并为设计添加各种约束，如时钟频率、引脚分配等。 综合与实现： 掌握使用EDA工具进行逻辑综合、布局布线（Place and Route）以及时序分析的过程。 下载与调试： 学习如何将设计下载到FPGA开发板上，并通过板载资源进行功能验证和实际调试。 本书将提供大量的FPGA实验，覆盖了数字逻辑设计中的经典模块，如LED流水灯、数码管显示、按键控制、UART通信、SPI通信、ADC/DAC接口应用等。通过这些实验，读者将亲手将自己设计的数字电路在真实的硬件上运行起来，获得极大的成就感和实践经验。 4. CPLD与ASIC设计初步（可选）：拓展设计视野 除了FPGA，本书还将简要介绍CPLD（Complex Programmable Logic Device）以及ASIC（Application Specific Integrated Circuit）的基本概念和设计流程。虽然篇幅有限，但将为读者提供更广阔的设计视野，了解不同类型集成电路的特点与应用场景，为未来可能深入ASIC设计领域打下基础。 5. 高级主题与工程实践：应对复杂挑战 为了满足更高级的学习需求，本书还将引入一些EDA设计中的高级主题，例如： 状态机设计与优化： 深入探讨有限状态机（FSM）的设计方法，包括Mealy型和Moore型状态机的区别与联系，以及状态编码的优化策略。 时序约束与静态时序分析（STA）： 详细讲解时序分析的重要性，以及如何设置时序约束以满足设计性能要求。读者将了解时钟域交叉（CDC）等复杂时序问题。 DFT（Design for Testability）简介： 简要介绍可测试性设计的基本思想，为理解大规模集成电路的可测试性提供初步认识。 低功耗设计初步： 探讨在数字电路设计中实现低功耗的一些基本方法。 版本控制与团队协作： 介绍版本控制工具（如Git）在EDA项目中的应用，以及团队协作的最佳实践。 这些高级主题旨在培养读者解决复杂设计问题的能力，并为他们日后从事实际工程项目做好准备。 三、实验环节：理论知识的实践升华 本书最大的特色之一在于其丰富的实验环节。每个理论章节都配有精心设计的实验。这些实验从简单易懂的组合逻辑电路开始，逐步深入到复杂的时序逻辑电路、状态机设计以及通信接口的应用。 实验环境将基于业界主流的EDA工具（如Xilinx Vivado或Altera Quartus）和常用的FPGA开发板。每一步实验都提供了详细的操作指导，包括工程的创建、HDL代码的编写、约束文件的设置、编译与下载，以及结果的验证。 通过这些实验，读者能够： 掌握EDA软件的操作技巧： 熟练使用EDA工具完成从代码输入到硬件实现的整个流程。 加深对数字逻辑概念的理解： 将抽象的逻辑概念转化为具体的硬件电路，直观地观察其工作行为。 培养调试和解决问题的能力： 在实验过程中遇到错误是常态，学会分析错误信息、定位问题并加以解决，是提升工程能力的关键。 体验创新设计的乐趣： 通过自己设计和实现的电路，读者将感受到将创意变为现实的满足感。 四、目标读者与学习建议 本书主要面向高等院校电子信息类、计算机类等相关专业本科生。同时，也适用于对EDA技术感兴趣的在校研究生、教师以及相关领域的工程技术人员。 为了更好地学习本书，建议读者： 具备一定的数字逻辑基础： 对数字电路有基本的了解。 熟悉C语言或类C语言的编程习惯： 有助于理解HDL的语法。 积极动手实践： 理论知识需要通过实验来巩固和升华。 勤于思考和总结： 在完成实验后，多思考其设计原理、优化方法和潜在应用。 善于利用网络资源： EDA工具的官方文档、技术论坛等都是宝贵的学习资源。 结语 《EDA技术与实验（第2版）》旨在为读者构建一个系统、全面且具有实践性的EDA学习平台。我们希望通过本书，能够激发读者对数字电路设计和EDA技术的浓厚兴趣，培养其扎实的理论功底和卓越的实践能力，使其能够自信地投身于快速发展的电子信息科技浪潮之中，成为未来创新设计的驱动者。本书将陪伴读者，一步步揭开数字世界的神奇面纱，用代码和逻辑创造无限可能。

评分☆☆☆☆☆

这本《EDA技术与实验（第2版）》对我来说，真是一本令人惊喜的教材。在接触EDA之前，我对数字电路设计的感觉总是停留在纸面理论，枯燥且抽象。而这本书的出现，仿佛为我打开了一扇通往实际应用的大门。从最基础的逻辑门电路搭建，到复杂的FPGA开发板上的实例，每一步都讲解得清晰明了。尤其是一些实验环节，作者并没有简单地给出操作步骤，而是深入浅出地解释了每一步的原理和目的，让我不仅仅是“照猫画虎”，而是真正理解了为什么要这样做。书中大量的代码示例，比如Verilog HDL的语法和应用，从入门到进阶，都设计得非常合理，跟随这些例子，我能够很快地将抽象的概念转化为实际的电路。而且，书中关于时序约束、状态机设计等高级话题的讲解，也让我受益匪浅。我常常能在遇到实际问题时，翻开书中的相关章节，总能找到有效的解决方案或者启发。这本书的排版也很舒服，图文并茂，让我阅读起来一点都不觉得疲惫。总而言之，它在理论与实践之间找到了一个完美的平衡点，极大地提升了我对EDA技术的掌握程度，绝对是我学习EDA过程中不可多得的良师益友。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出现，可以说是我在电子信息专业学习生涯中的一个重要里程碑。我一直对微处理器和FPGA这类硬件设计充满好奇，但苦于没有合适的入门教材。而《EDA技术与实验（第2版）》恰恰填补了这一空白。书中对数字逻辑设计原理的讲解，深入浅出，并且紧密结合了现代EDA工具的应用。从最基本的门电路，到复杂的组合逻辑和时序逻辑电路的设计，都提供了非常详细的讲解和示例。我特别喜欢书中关于Verilog HDL的教学内容，它不仅仅是枯燥的语法罗列，而是通过大量的实际电路设计案例，让我能够真正理解如何用硬件描述语言来实现各种功能。实验部分的设计也非常贴合实际工程需求，让我有机会在FPGA开发板上实现各种复杂的数字系统，例如数据通路的设计、控制逻辑的实现等等。这些实验不仅巩固了我的理论知识，更培养了我解决实际工程问题的能力。这本书的深度和广度都恰到好处，既适合初学者入门，也能满足进阶学习的需求，是电子信息类专业的学生必备的参考书。

评分☆☆☆☆☆

我曾经花了不少时间在寻找一本能够真正把我带入FPGA世界的好书，直到我遇到了这本书。《EDA技术与实验（第2版）》这本书，它给我的感觉是，作者真的非常了解学习者的痛点。它并没有一开始就抛出大量复杂的概念，而是从最基本的最核心的数字逻辑开始讲起，并且把这些基础知识和实际的EDA工具紧密地结合起来。我尤其喜欢它在讲解Verilog HDL时，总是能从一个实际的需求出发，然后一步步教你如何用代码去实现。比如，在讲到状态机的时候，它不仅仅是讲了如何写状态机的代码，还讲了为什么需要状态机，它在实际的电路设计中扮演什么角色。实验部分更是精彩，它提供的实验项目非常有代表性，从简单的计数器到稍微复杂一点的通信协议，我都尝试着跟着做，并且成功地在FPGA板子上运行起来了。这带给我的成就感是无与伦比的。它让我不再害怕那些复杂的EDA工具，而是能够灵活地运用它们来解决问题。这本书真的非常扎实，内容详实，讲解清晰，绝对是学习EDA的宝藏。

评分☆☆☆☆☆

作为一名刚刚接触EDA的初学者，我一直觉得要理解复杂的数字系统设计是一项艰巨的任务，但这本书彻底改变了我的看法。它以一种非常系统和循序渐进的方式，将EDA这个看似高深的领域变得触手可及。书中关于逻辑综合、布局布线等核心概念的介绍，没有使用过于晦涩的术语，而是通过形象的比喻和直观的图示，让我这个“小白”也能轻松理解。尤其是那些由浅入深的实验项目，从简单的LED闪烁到复杂的交通灯控制，每一个实验都包含了详细的原理分析和实现步骤，让我能够亲手搭建并验证我的设计。我尤其欣赏的是书中对不同EDA工具的使用指导，虽然没有面面俱到，但对于几款主流的软件，都有清晰的操作演示，这对于我这种初次接触这些工具的学生来说，简直是福音。它让我能够更自信地去探索和学习，不用担心被工具的复杂性所吓倒。这本书的价值，不仅在于它传授了知识，更在于它激发了我对EDA学习的热情和信心。

评分☆☆☆☆☆

对于许多电子信息专业的学生来说，EDA技术往往是学习过程中的一个难点，但《EDA技术与实验（第2版）》这本书的出现，极大地降低了这个学习的门槛。书中对EDA核心概念的阐述，逻辑清晰，循序渐进，让我这个初次接触EDA的学生也能够快速理解。它不仅仅是停留在理论层面，而是非常注重实验环节的设计。每一个实验都紧密结合了教材内容，并且提供了详细的操作指导和代码示例，让我能够动手实践，将理论知识转化为实际的电路设计。我尤其欣赏书中对于FPGA开发流程的讲解，从项目创建、代码编写、仿真调试到硬件下载，整个流程都介绍得非常详细，让我能够清晰地认识到EDA设计的完整过程。此外，书中还涉及到了一些关于时序分析、功耗优化等高级话题的介绍，虽然篇幅不长，但对于拓宽学生的视野非常有帮助。总的来说，这本书在理论深度和实践广度上都做得相当出色，是一本值得反复研读的优秀教材。