EDA技術基礎（第2版）/高等院校電子信息應用型規劃教材·“十二五”職業教育國傢規劃教材 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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焦素敏 編

圖書標籤:

• EDA技術
• 電子設計自動化
• 集成電路
• 數字電路
• 模擬電路
• Verilog
• VHDL
• FPGA
• 可編程邏輯器件
• 電子信息應用

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302354765

版次：2

商品編碼：11543425

品牌：清華大學

包裝：平裝

叢書名： 高等院校電子信息應用型規劃教材

開本：16開

齣版時間：2014-08-01

用紙：膠版紙

頁數：268

正文語種：中文

內容簡介

　　《EDA技術基礎（第2版）/高等院校電子信息應用型規劃教材·“十二五”職業教育國傢規劃教材》從EDA技術的應用與實踐角度齣發，簡明而係統地介紹瞭EDA技術的設計載體（可編程邏輯器件）、設計語言（VHDL）和設計軟件（QuartusⅡ）。《EDA技術基礎（第2版）/高等院校電子信息應用型規劃教材·“十二五”職業教育國傢規劃教材》設置瞭EDA技術基礎知識、VHDL硬件描述語言、QuartusⅡ軟件的應用、常用電路的VHDL設計實例和EDA設計綜閤訓練5個模塊，其中包含8個任務，部分任務又分解成若乾個子任務。
　　《EDA技術基礎（第2版）/高等院校電子信息應用型規劃教材·“十二五”職業教育國傢規劃教材》可作為電子信息、通信、自動化、計算機等相關專業的教材及社會相關技術的培訓教材，也可作為相關學科工程技術人員的參考書，還可作為電子産品製作、科技創新實踐、EDA課程設計和畢業設計等實踐活動的參考書。河南工業大學焦素敏擔任《EDA技術基礎（第2版）/高等院校電子信息應用型規劃教材·“十二五”職業教育國傢規劃教材》主編。

目錄

模塊一 EDA 技術基礎知識
任務1 瞭解EDA 技術
1.1 什麼是EDA 技術
1.1.1 案例引入
1.1.2 分析說明
1.1.3 EDA 技術的重要性
1.2 EDA 技術的知識體係
1.2.1 可編程邏輯器件
1.2.2 硬件描述語言HDL
1.2.3 EDA 工具軟件
1.3 EDA 技術的特點和發展趨勢
1.3.1 EDA 技術的主要特點
1.3.2 EDA 技術的發展趨勢
1.4 小結
1.5 思考題
任務2 瞭解EDA 技術的設計載體——可編程邏輯器件
2.1 可編程邏輯器件概述
2.1.1 可編程邏輯器件的發展曆程
2.1.2 可編程邏輯器件的分類
2.1.3 基本結構和編程原理
2.1.4 PLD 邏輯符號的畫法和約定
2.2 簡單PLD
2.2.1 PAL
2.2.2 GAL
2.3 CPLD和FPGA
2.3.1 CPLD 的基本結構
2.3.2 FPGA 的基本結構
2.3.3 Altera 公司器件介紹
2.3.4 FPGA 和CPLD 的選用
2.4 ispGDS 介紹
2.4.1 ispGDS 的原理與結構
2.4.2 ispGDS 的使用
2.5 CPLD 和FPGA 的編程與配置方法
2.5.1 CPLD 的ISP 方式編程
2.5.2 使用PC 並行口配置FPGA
2.5.3 用專用配置器件配置FPGA
2.5.4 使用單片機配置FPGA
2.6 小結
2.7 思考題
任務3 初探EDA技術
3.1 知識準備1——EDA 設計流程
3.1.1 設計輸入
3.1.2 設計實現
3.1.3 設計仿真
3.1.4 編程或配置
3.2 知識準備2——Quartus Ⅱ的圖形界麵
3.2.1 工程導航區
3.2.2 狀態區
3.2.3 信息區
3.2.4 工作區
3.2.5 快捷工具條
3.3 實例引導——一位全加器的原理圖輸入設計
3.3.1 任務引入與分析
3.3.2 創建工程設計項目
3.3.3 編輯設計原理圖
3.3.4 設計編譯與仿真
3.3.5 引腳鎖定與編程下載
3.4 小結
3.5 思考題
3.6 引導訓練——用層次化方法設計1位全加器
3.7 技能實訓——用原理圖輸入法設計4位全加器

模塊二 VHDL 硬件描述語言
任務4 瞭解VHDL 程序結構及語言要素
4.1 VHDL 程序結構
4.1.1 VHDL 程序結構及實例說明
4.1.2 實體（ENTITY）部分說明
4.1.3 結構體（ARCHITECTURE）部分說明
4.1.4 庫（LIBRARY）部分說明
4.1.5 程序包（PACKAGE）部分說明
4.1.6 配置（CONFIGURATION）部分說明
4.2 VHDL語言要素
4.2.1 文字規則
4.2.2 數據對象
4.2.3 數據類型
4.2.4 類型轉換
4.2.5 操作符
4.3 小結
4.4 思考題
任務5 學習掌握VHDL 語句
5.1 VHDL 順序語句
5.1.1 IF 語句
5.1.2 CASE 語句
5.1.3 LOOP 語句
5.1.4 NEXT 語句
5.1.5 EXIT 語句
5.1.6 WAIT 等待語句
5.1.7 RETURN 返迴語句
5.1.8 NULL 空操作語句
5.2 VHDL 並行語句
5.2.1 PROCESS 進程語句
5.2.2 並行信號賦值語句
5.2.3 BLOCK 塊語句
5.2.4 元件例化語句
5.2.5 GENERATE 生成語句
5.3 其他語句
5.3.1 子程序及子程序調用語句
5.3.2 ASSERT 斷言語句
5.3.3 REPORT 報告語句
5.3.4 屬性語句
5.4 小結
5.5 思考題

模塊三 Quartus Ⅱ軟件的應用
任務6 掌握Quartus Ⅱ的多種應用
6.1 文本編輯輸入法設計嚮導——計數器設計
6.1.1 編輯設計文件
6.1.2 創建工程
6.1.3 編譯
6.1.4 時序仿真
6.1.5 引腳鎖定與下載
6.2 應用宏功能的原理圖設計
6.2.1 計數器設計
6.2.2 頻率計主體電路設計
6.2.3 時序控製電路的設計
6.2.4 頂層電路設計
6.2.5 引腳鎖定和下載
6.3 層次電路設計
6.3.1 頂層文件設計
6.3.2 創建各模塊的下層設計文件
6.3.3 設計項目的編譯仿真
6.3.4 層次顯示
6.4 技能實訓
6.4.1 計數譯碼器的文本輸入層次化設計
6.4.2 2位十進製計數譯碼器的宏函數調用設計
6.4.3 2位十進製頻率計的宏函數調用與層次設計綜閤實訓

模塊四 常用電路的VHDL設計實例
任務7 學習常用電路的VHDL描述方法
7.1 組閤邏輯電路設計
7.1.1 任務引入與分析
7.1.2 任務實施
7.1.3 拓展與訓練
7.2 時序電路邏輯設計
7.2.1 任務引入與分析
7.2.2 任務實施
7.2.3 拓展與訓練
7.3 狀態機設計
7.3.1 任務引入與分析
7.3.2 任務實施
7.3.3 拓展與訓練
7.4 存儲器設計
7.4.1 任務引入與分析
7.4.2 任務實施
7.4.3 拓展與訓練
7.5 特色實用電路設計
7.5.1 任務引入與分析
7.5.2 任務實施
7.5.3 拓展與訓練
7.6 小結
7.7 思考題
7.8 技能實訓
7.8.1 計數器的設計
7.8.2 簡易彩燈控製器設計

模塊五 EDA設計綜閤訓練
任務8 EDA技能綜閤提高
8.1 數字鍾的設計
8.1.1 任務引入與分析——數字鍾的設計要求
8.1.2 任務實施方案
8.1.3 數字鍾各模塊的VHDL源程序設計
8.2 智力競賽搶答器
8.2.1 任務引入與分析——搶答器的設計要求
8.2.2 任務實施方案
8.2.3 搶答器的VHDL源程序設計
8.3 交通燈的控製器設計
8.3.1 任務引入與分析——交通燈控製器的設計要求
8.3.2 任務實施方案
8.3.3 交通燈控製器的VHDL源程序設計
8.3.4 調試仿真與驗證
8.4 8路彩燈控製器設計
8.4.1 任務引入與分析——8路彩燈控製器的設計要求
8.4.2 任務實施方案
8.4.3 各模塊的VHDL源程序設計
8.4.4 仿真與調試
8.5 簡易數字頻率計設計
8.5.1 任務引入與分析——頻率計的設計要求
8.5.2 任務實施方案
8.5.3 各模塊的VHDL源程序設計
8.6 “梁祝”樂麯演奏電路設計
8.6.1 任務引入與分析
8.6.2 任務實施方案
8.6.3 各模塊的VHDL源程序設計
8.6.4 調試與實現
8.7 綜閤訓練題
附錄 GW48係列EDA實驗開發係統使用說明
參考文獻

深入理解數字世界的基石：EDA技術與現代電子設計 在信息爆炸的時代，電子産品以前所未有的速度更新迭代，從智能手機、高性能電腦到物聯網設備、乃至復雜的航空航天係統，無一不依賴於精巧而強大的集成電路（IC）。而實現這些集成電路設計和驗證的強大工具集，我們稱之為電子設計自動化（EDA）。EDA技術是現代電子工程領域的核心驅動力，它不僅極大地縮短瞭産品研發周期，降低瞭設計成本，更使得過去難以想象的復雜芯片設計成為可能。 本書旨在為讀者構建一套全麵、深入的EDA技術知識體係，幫助大傢掌握從概念設計到最終物理實現的全流程。我們將一同探索EDA技術的演進曆程，理解其在電子信息産業中的關鍵作用，並詳細解析其核心技術和應用方法。 第一篇：EDA技術概覽與基礎概念 本篇將帶領讀者走進EDA技術的世界，建立起對這一領域的基本認知。 第一章 EDA技術的發展曆程與行業地位： 我們將追溯EDA技術的起源，瞭解從手動設計到自動化工具的轉變，探討EDA軟件如何從最初的輔助工具發展成為集成電路設計不可或缺的“發動機”。同時，我們將分析EDA技術在當前電子信息産業中的戰略地位，以及它對芯片設計、半導體製造、以及各類電子産品創新的深遠影響。瞭解EDA公司的市場格局和技術競爭態勢，有助於我們更深刻地理解其行業價值。 第二章 集成電路設計流程概覽： 在深入EDA工具之前，理解整個集成電路（IC）設計流程至關重要。我們將詳細介紹IC設計的各個階段，包括需求分析、邏輯設計、物理設計、版圖設計、流片前的驗證以及流片後的封裝和測試。每個階段的目標、産齣物以及相互之間的關係都將一一梳理，為後續章節的學習打下堅實基礎。 第三章 EDA工具與硬件描述語言（HDL）： EDA工具是實現自動化設計的核心。本章將介紹主流EDA軟件的類型，包括邏輯綜閤工具、布局布綫工具、仿真器、物理驗證工具等，並解釋它們各自的功能。重點將放在硬件描述語言（HDL）上，這是用代碼描述數字電路結構和行為的關鍵。我們將以Verilog和VHDL為例，介紹HDL的基本語法、數據類型、運算符、行為建模和結構建模，以及如何利用HDL進行電路描述和仿真。 第四章 數字電路設計基礎迴顧： EDA技術應用於數字電路設計，因此，對數字電路基礎知識的牢固掌握是前提。本章將迴顧組閤邏輯和時序邏輯的核心概念，包括邏輯門、觸發器、寄存器、計數器、狀態機等。我們將探討如何將這些基本單元組閤成更復雜的邏輯功能，並通過HDL代碼示例進行演示。 第二篇：邏輯設計與驗證 邏輯設計是IC設計的第一步，其目標是將係統需求轉化為可執行的邏輯電路。而邏輯驗證則是確保設計正確性的關鍵環節。 第五章 邏輯綜閤： 邏輯綜閤是將抽象的HDL代碼轉化為門級網錶的過程。本章將深入講解邏輯綜閤的原理，包括綜閤的目標（麵積、速度、功耗）、綜閤的算法（如Boolean優化、狀態化、寄存器分配等）。我們將介紹綜閤工具的工作流程，以及如何通過約束（如時序約束、功耗約束）來指導綜閤過程，以獲得最優的門級網錶。 第六章 功能仿真與波形分析： 功能仿真用於驗證設計的邏輯功能是否正確。本章將詳細介紹功能仿真的流程，包括 testbench 的編寫、仿真器的使用、以及仿真結果的分析。我們將學習如何編寫有效的 testbench 來覆蓋各種輸入場景，並掌握對仿真波形進行深入分析的方法，以查找和定位邏輯錯誤。 第七章 時序仿真與靜態時序分析（STA）： 僅僅邏輯功能正確是不夠的，電路的時序也必須滿足要求。本章將介紹時序仿真的概念，包括延遲模型（如 SDF 格式）以及如何進行時序仿真。更重要的是，我們將重點講解靜態時序分析（STA）技術，這是現代IC設計中不可或缺的驗證手段。我們將深入分析建立時間和保持時間違例、時鍾偏移、時鍾傾斜等關鍵時序概念，並學習如何使用STA工具來識彆和解決時序問題。 第八章 FPGA在EDA設計中的應用： 現場可編程門陣列（FPGA）是EDA技術重要的應用平颱。本章將介紹FPGA的結構特點，以及如何利用EDA工具將HDL設計映射到FPGA上進行實現和驗證。我們將探討FPGA在原型驗證、中小批量産品設計以及教育實踐中的獨特優勢。 第三篇：物理設計與版圖 物理設計是將邏輯網錶轉化為實際可製造的芯片版圖的過程，它直接關係到芯片的性能、功耗和麵積。 第九章 布局（Placement）： 布局是指將門級網錶中的邏輯單元放置在芯片物理區域上的過程。本章將詳細介紹布局的目標（如優化布綫長度、減少信號衝突）、不同的布局算法（如全局布局、詳細布局）以及布局的影響因素（如時鍾樹、電源網絡）。 第十章 布綫（Routing）： 布綫是將布局好的邏輯單元之間的連接綫（金屬層）繪製齣來的過程。本章將講解布綫的復雜性，包括全局布綫和詳細布綫。我們將探討布綫規則、布綫算法（如 Lee 算法、 Maze 算法）以及布綫過程中的挑戰，如擁塞（congestion）和信號完整性問題。 第十一章 版圖編輯與物理驗證： 版圖設計是最終生成芯片製造所需的版圖文件的過程。本章將介紹版圖編輯器的使用，以及如何進行版圖的繪製和修改。更重要的是，我們將重點講解物理驗證的各個方麵，包括設計規則檢查（DRC）、電氣規則檢查（ERC）、以及版圖與原理圖一緻性檢查（LVS）。這些檢查是確保芯片能夠成功製造的關鍵步驟。 第十二章 功耗分析與低功耗設計： 隨著芯片集成度的不斷提高，功耗已成為製約芯片性能的重要因素。本章將介紹不同類型的功耗（如動態功耗、靜態功耗），以及如何利用EDA工具進行功耗分析。同時，我們將探討各種低功耗設計技術，如時鍾門控、電源門控、多電壓域設計等，以及如何在設計流程中應用這些技術來降低芯片的功耗。 第四篇：高級EDA技術與發展趨勢 本篇將聚焦於更前沿的EDA技術和未來發展方嚮。 十三章 係統級設計（System-Level Design）： 現代SoC（System on Chip）設計越來越復雜，需要從係統層麵進行設計和驗證。本章將介紹係統級設計（SLD）的概念，包括係統建模、係統仿真、以及高層次綜閤（HLS）技術。我們將探討如何利用SLD方法來加速係統設計和驗證，並降低復雜性。 十四章 芯片驗證的進階技術： 除瞭前麵介紹的功能仿真和STA，還有許多進階的驗證技術用於提高驗證效率和覆蓋率。本章將介紹驗證方法學（如OVM、UVM）、斷言（Assertions）、形式驗證（Formal Verification）等技術，並分析它們在復雜芯片驗證中的應用。 十五章 EDA技術的發展趨勢與未來展望： EDA技術始終在快速發展。本章將探討當前EDA領域的熱點和未來發展方嚮，如人工智能（AI）在EDA中的應用（如AI輔助布局布綫、AI驅動的驗證）、雲EDA、以及針對新興應用（如AI芯片、5G通信、自動駕駛）的EDA解決方案。我們將展望EDA技術如何繼續推動電子信息産業的進步，以及對工程師技能提齣的新要求。 通過對本書內容的學習，讀者將能夠係統地掌握EDA技術的核心知識和實踐技能，為從事集成電路設計、FPGA開發、芯片驗證等相關工作打下堅實的基礎，並對未來電子信息産業的發展趨勢有更深刻的理解。本書內容詳實，理論聯係實際，旨在培養具備創新精神和實踐能力的電子信息應用型人纔。

評分☆☆☆☆☆

這本書最大的亮點在於它對實際操作的強調，這對於我們這種更側重實踐應用的學生來說，簡直是福音。我一直覺得，電子信息這個領域，光看不練是很難真正掌握的。而《EDA技術基礎（第2版）》在這方麵做得非常齣色。它不僅僅是紙上談兵，書中穿插瞭大量的實例分析，並且深入淺齣地講解瞭如何使用EDA工具進行設計。我記得其中有一章是關於FPGA實現的，作者詳細介紹瞭如何從一個需求齣發，通過HDL語言編寫代碼，然後進行仿真驗證，最後下載到FPGA開發闆上進行實際測試。這個過程的每一個環節，從代碼的編寫規範，到仿真波形的解讀，再到時序約束的設置，書中都給予瞭非常細緻的指導。尤其是在仿真驗證的部分，它教會瞭我如何找齣代碼中的邏輯錯誤，以及如何通過仿真來優化設計。我曾遇到過一個實際項目，需要設計一個簡易的數字信號處理器，當時我在代碼編寫階段就遇到瞭很多問題，通過參考這本書的實例，我找到瞭解決問題的思路，並且學會瞭如何用工具來定位和調試bug。書中的附帶的示例代碼和工程文件也是非常寶貴的資源，讓我能夠直接上手實踐，而不是隻停留在理論層麵。這種“學以緻用”的設計理念，貫穿瞭整本書，讓我在學習過程中獲得瞭巨大的成就感。

評分☆☆☆☆☆

這本書絕對是那種能夠點亮你對EDA技術理解的啓濛之書。在我初次接觸EDA領域的時候，腦子裏全是各種陌生的名詞和復雜的流程，簡直是一團亂麻。但當我翻開這本《EDA技術基礎（第2版）》時，感覺就像走進瞭一個清晰明朗的房間。作者們並沒有一開始就堆砌晦澀的理論，而是循序漸進地鋪陳，從最基本的概念講起，比如什麼是EDA，它在現代電子設計中的作用，以及為什麼學習它如此重要。尤其讓我印象深刻的是，書中用瞭很多生動的比喻和貼切的例子，把那些抽象的概念變得觸手可及。比如，在講解數字邏輯電路的基礎時，它不像我之前看過的那些資料那樣枯燥，而是通過一些簡單的門電路組閤，模擬齣生活中的一些邏輯判斷，讓我一下子就理解瞭“與”、“或”、“非”這些基礎邏輯的實際意義。接著，它又逐步引入瞭硬件描述語言（HDL）的概念，比如Verilog和VHDL，並且解釋瞭它們各自的優劣和適用場景。最關鍵的是，它不僅僅是介紹理論，還引導你去思考如何將這些理論應用到實際的電路設計中。很多初學者可能會覺得，學瞭理論，但不知道如何下手，這本書就恰好彌補瞭這一塊的空白，它會告訴你，在實際設計中，我們應該遵循怎樣的步驟，遇到問題該如何分析。整本書的行文風格都非常流暢，沒有那種教科書的生硬感，更像是一位經驗豐富的老師在和你耐心交流，一步步地引導你掌握核心技術。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最大的感受就是它的前瞻性和實用性，它並沒有停留在理論的介紹，而是緊密結閤瞭當前電子信息産業的發展趨勢。《EDA技術基礎（第2版）》不僅僅是在教我一些基礎的EDA知識，更是在引導我思考如何利用這些知識去解決實際問題，以及如何在未來的職業生涯中發揮作用。書中在講到一些前沿技術，比如低功耗設計、可重構計算等時，雖然隻是初步的介紹，但足以激發我的學習興趣，讓我瞭解到EDA技術的廣闊前景。而且，它還強調瞭EDA技術在不同應用領域的重要性，比如通信、嵌入式係統、人工智能等，讓我對EDA技術有瞭更全麵的認識。最讓我覺得實用的是，書中並沒有迴避一些現實設計中遇到的挑戰，比如時序收斂、功耗優化、可製造性設計等，並且給齣瞭一些基本的處理思路和方法。這本書讓我明白，學習EDA技術，不僅僅是掌握工具和語言，更重要的是培養一種解決問題的能力和設計思維。它為我將來從事相關工作打下瞭堅實的基礎，也讓我對自己的職業發展充滿瞭信心。

評分☆☆☆☆☆

從一名普通的學習者角度來看，《EDA技術基礎（第2版）》最讓我感到欣慰的是它的邏輯清晰和易於理解。很多時候，學習新的技術領域，最讓人頭疼的就是概念不清、邏輯混亂，導緻學習效率低下。但這本書在這方麵做得非常齣色。它將復雜的EDA技術，分解成一個個易於理解的模塊，然後用一種非常流暢的方式將它們串聯起來。我記得在學習狀態機的設計時，書中用瞭非常形象的比喻，將狀態機的轉換過程比作一個有明確規則的流程圖，讓我一下子就抓住瞭核心。而且，書中在講解每個知識點時，都會先從“是什麼”開始，然後深入到“為什麼”，最後給齣“怎麼做”。這種層層遞進的講解方式，讓我能夠循序漸進地掌握知識，而不是被大量信息淹沒。我也非常喜歡它在引入新概念時，都會先迴顧之前學過的相關知識，幫助我建立起知識體係的連貫性。這本書的排版也很舒服，圖文並茂，不會讓人感到枯燥。即使遇到一些稍顯復雜的概念，也能通過圖示和示例得到很好的理解。

評分☆☆☆☆☆

這本《EDA技術基礎（第2版）》在內容的深度和廣度上都做得相當到位，是一本非常紮實的教材。它不僅涵蓋瞭EDA技術的核心概念，而且在各個方麵都給予瞭充分的展開。比如，在講解數字電路設計方法學的時候，它詳細介紹瞭自頂嚮下和自底嚮上兩種設計思路，並對比分析瞭它們各自的優缺點。在我看來，這對於理解復雜的設計項目非常有幫助，能夠讓我根據項目規模和需求選擇最閤適的設計策略。另外，書中對於一些關鍵的EDA工具和流程的介紹，也相當詳盡。比如，它不僅提到瞭主流的EDA軟件，還簡要介紹瞭它們的基本操作和應用場景。我尤其欣賞的是，書中對半導體物理基礎和器件特性的部分，雖然不是重點，但給瞭足夠的篇幅，讓我對EDA設計所依賴的底層技術有瞭一個基本的認識，這有助於我更深入地理解芯片設計的原理。而且，在講解集成電路設計時，它也觸及瞭版圖設計、物理驗證等方麵的知識，雖然不是深入的講解，但為我打開瞭一扇新的大門，讓我意識到EDA技術是一個龐大而精密的體係。書中對於不同類型邏輯器件的特性分析，以及它們在實際應用中的考量，也讓我受益匪淺。