EDA技术与可编程器件的应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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包明 著

图书标签:

• EDA
• 可编程器件
• FPGA
• Verilog
• VHDL
• 数字电路
• 集成电路设计
• 电子设计自动化
• 硬件描述语言
• PLD

ISBN：9787811242263

版次：1

商品编码：10468157

包装：平装

开本：16开

出版时间：2007-10-01

用纸：胶版纸

页数：422

字数：698000

内容简介

《EDA技术与可编程器件的应用》结合EDA技术和可编程器件的最新发展，对电路仿真技术、EDA技术及可编程数字和模拟器件的设计应用进行了系统和全面的介绍。全书介绍了电路级仿真的Multisim8仿真软件，Altera公司的可编程逻辑器件和Lattlces公司的在系统可编程模拟器件的开发应用，以及EDA开发工具Max—plus ll、Quartus ll和PAC—Design等软件的使用。还系统地介绍了硬件描述语言VHDL和AHDL以及数字系统的设计方法和综合性的应用实例，具有一定的实用价值。
《EDA技术与可编程器件的应用》可作为高等院校电子、机电和自动化等专业本科生或研究生的教材或参考书。也可作为从事电子产品开发的工程技术人员的技术参考资料。

目录

第1章 绪论
1.1 EDA技术
1.2 EDA技术的基本特征及工具
1.3 硬件描述语言概述
1.4 可编程ASIC特点及发展趋势
1.5 集成电路的设计流程
1.6 EDA技术的发展趋势
第2章 电子设计工作台概述
2.1 EWB与Multisim简术
2.2 Multisim操作界面
2.3 仪器仪表的使用
2.4 电路原理图的建立
2.5 电路信息的输入/输出方式
第3章 Multisim元件库与元件
3.1 Multisim的元件库
3.2 Multisim的元件
3.3 元器件的管理
第4章 电路仿真及分析
4.1 电路的基本分析方法
4.2 电路特性的高级分析方法
4.3 后处理器
4.4 Multisim应用实例
第5章 可编程逻辑器件概述
5.1 可编程逻辑器件的分类
5.2 可编程逻辑器件的基本结构
5.3 可编程逻辑器件的编程元件
5.4 边界扫描测试技术
5.5 CPLD/FPGA的基本结构及特点
5.6 编程与配置
……
第6章 可编程逻辑器件集成开发工具——MAX+PLUS II
第7章 硬件描述语言AHDL
第8章 硬件描述语言VHDL
第9章 CPLD/FPGA嵌入式开发工具——Quartus II
第10章 数字系统设计及实例
第11章 在系统可编程模拟器件及其开发工具
第12章 在系统可编程模拟器件的应用
参考文献

前言/序言

《数字逻辑设计与FPGA实现》 内容简介： 本书系统深入地介绍了数字逻辑设计的理论基础、核心方法以及在现代可编程逻辑器件（FPGA）上的实现技术。全书共分为三个主要部分：数字逻辑基础、高级数字设计技术以及FPGA实现与实践。旨在为读者提供一个全面且实用的学习路径，从最基础的逻辑门电路构建，逐步过渡到复杂数字系统的设计与验证，最终掌握利用FPGA实现高性能数字系统的能力。 第一部分：数字逻辑基础 本部分是理解后续高级内容的关键，将从最根本的数字世界出发，为读者打下坚实的理论基础。 绪论： 介绍数字逻辑设计的历史发展、重要性及其在现代电子工程中的地位。解释数字系统与模拟系统的区别，以及数字逻辑为何成为现代电子产品设计的基础。探讨数字逻辑在计算机、通信、控制等领域的广泛应用。 数制与编码： 详细讲解二进制、八进制、十进制和十六进制之间的转换方法。深入介绍各种数据编码方式，如带符号数的表示（原码、反码、补码）、BCD码、ASCII码等，并分析它们在数据存储和处理中的应用。 逻辑门电路与布尔代数： 这是数字逻辑的核心。详细介绍基本逻辑门（AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR、XNOR）的功能、真值表、逻辑符号和时序图。系统讲解布尔代数的基本公理、定理和规则，包括交换律、结合律、分配律、德摩根定律等。通过布尔代数运算，演示如何简化逻辑表达式，从而减少硬件资源，提高电路效率。 组合逻辑电路设计： 讲解如何根据逻辑功能描述，利用布尔代数和卡诺图（Karnaugh Map）等方法，设计实现特定功能的组合逻辑电路。重点介绍卡诺图的绘制、化简规则及其在多变量逻辑函数化简中的应用。详细讲解各种常用的组合逻辑模块，如编码器、译码器、多路选择器（Multiplexer）、数据分配器（Demultiplexer）、加法器（全加器、半加器）、减法器、比较器、奇偶校验器等的设计原理和实现方法。 序逻辑电路设计： 引入时序逻辑的概念，讲解存储单元（触发器）的工作原理。详细介绍基本触发器（RS触发器、D触发器、JK触发器、T触发器）的时序特性、状态转换图和状态表。在此基础上，讲解如何设计和分析移位寄存器、计数器（异步计数器、同步计数器、加减计数器、译出计数器）等。重点阐述状态机的设计方法，包括状态图、状态表、状态简化和状态分配，以及有限状态机（FSM）在控制系统中的应用。 第二部分：高级数字设计技术 在掌握了基础数字逻辑后，本部分将深入探讨更复杂、更高效的设计方法和技术，为处理大型工程项目做好准备。 存储器设计与应用： 详细介绍不同类型的存储器，包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。深入讲解SRAM和DRAM的工作原理、组织结构、读写时序。探讨ROM的种类（PROM、EPROM、EEPROM）及其特点。讲解如何设计和接口存储器控制器，实现数据的高效存储和读取。 硬件描述语言（HDL）基础： 介绍Verilog HDL和VHDL两种主流的硬件描述语言。从语言的基本语法、数据类型、运算符、语句结构（行为级、数据流级、结构级）开始讲解。通过大量的实例，演示如何使用HDL描述组合逻辑和序逻辑电路。重点强调HDL在抽象设计、模块化设计和可复用设计中的优势。 算法级设计与流水线技术： 介绍如何将数学算法映射到数字硬件实现。讲解流水线（Pipelining）技术，阐述其如何通过将计算任务分解为多个阶段，提高整体吞吐量。分析流水线设计的关键要素，如阶段划分、数据依赖、控制冲突等，并通过实例展示流水线在信号处理、乘法器等领域的应用。 时序约束与时序分析： 深入探讨数字电路的时序问题，包括建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time）的要求。讲解时钟偏移（Clock Skew）和时钟抖动（Clock Jitter）对时序的影响。介绍时序分析工具的基本原理，以及如何通过调整设计、综合选项和布局布线来满足时序要求。 可综合HDL设计原则： 强调编写可综合HDL代码的重要性，即所写的HDL代码能够被综合工具转化为实际的逻辑电路。讲解避免综合问题的常用技巧，如避免使用不可综合语句、正确处理时钟和复位信号、清晰定义状态机等。 第三部分：FPGA实现与实践 本部分将理论与实践相结合，重点介绍如何在FPGA平台上实现数字逻辑设计，并提供实际的项目开发流程和技巧。 FPGA架构与工作原理： 详细介绍FPGA（Field-Programmable Gate Array）的基本架构，包括可配置逻辑单元（CLBs/ALMs）、可编程互连线、输入/输出块（IOBs）、内嵌存储器（Block RAMs）和DSP片（DSP Slices）等。讲解FPGA的工作原理，即用户通过编程将设计逻辑映射到FPGA的硬件资源上。 FPGA开发流程： 全面介绍FPGA开发的标准流程：设计输入（HDL编码）、综合（Synthesis）、实现（Place & Route）、时序仿真（Timing Simulation）和硬件下载（Programming）。详细解释每个步骤的目的、常用工具和关键输出。 FPGA综合与优化： 讲解综合工具如何将HDL代码转化为门级网表。介绍常见的综合优化策略，如逻辑优化、寄存器复制、共享逻辑等。分析综合报告，理解资源利用率、时序报告等关键信息。 FPGA布局与布线： 阐述布局（Placement）是将逻辑单元映射到FPGA物理位置的过程，而布线（Routing）是连接这些逻辑单元的互连线。介绍布局布线对电路性能（速度、功耗）的影响，以及工具如何进行自动布局布线。 FPGA仿真与验证： 重点介绍仿真在FPGA设计中的重要性，包括功能仿真（Functional Simulation）和时序仿真（Timing Simulation）。讲解如何编写激励文件（Testbench）来验证设计的正确性。介绍覆盖率（Coverage）的概念及其在验证中的作用。 FPGA开发工具与平台： 介绍主流的FPGA厂商（如Xilinx, Intel/Altera）及其提供的开发套件和集成开发环境（IDE），如Vivado, Quartus Prime等。演示如何使用这些工具进行项目创建、代码编写、仿真、综合、实现和下载。 实际项目案例与进阶主题： 提供几个典型的FPGA设计项目案例，如简单的LED控制、UART通信接口、SPI总线接口、简单的图像处理模块等。这些案例将帮助读者将所学知识付诸实践。此外，还将涉及一些进阶主题，如片上调试（On-Chip Debugging）、低功耗设计、DSP应用、嵌入式软核处理器（如MicroBlaze, Nios II）在FPGA上的集成与开发等。 本书力求内容严谨、逻辑清晰、图文并茂，并辅以大量的代码示例和设计实例，帮助读者深入理解数字逻辑设计的原理，掌握FPGA的设计与实现技术，为从事相关领域的工程开发和科学研究奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

《EDA技术与可编程器件的应用》这本书，给我的感觉是既全面又深入，堪称是一部关于EDA技术和可编程器件的百科全书。它系统地梳理了EDA技术的发展脉络，从早期的人工布线到如今的智能化设计，再到未来AI赋能的设计趋势，都做了精彩的阐述。书中对各种EDA工具的介绍，既有宏观的概览，也有微观的细节，让我能够清晰地了解不同工具的特点和适用场景。而关于可编程器件的部分，更是这本书的亮点之一。它详细讲解了FPGA、CPLD等主流可编程器件的架构、内部逻辑单元、存储器、DSP等关键模块，并深入剖析了如何利用这些资源来实现高效和优化的设计。书中提供的例程和项目，涵盖了数字信号处理、通信系统、嵌入式系统等多个领域，让我能够直观地感受到EDA技术和可编程器件在这些领域的强大应用能力。让我尤为赞赏的是，书中在讲解复杂概念时，总是能通过形象的比喻和图示，将抽象的原理具象化，使得读者更容易理解和吸收。它不仅注重理论知识的传授，更强调实践能力的培养，通过大量的练习题和项目实践，帮助读者将所学知识转化为实际的工程技能。对于那些想要在EDA技术和可编程器件领域深耕的工程师和学生来说，这本书绝对是不可或缺的参考资料。

评分☆☆☆☆☆

读完《EDA技术与可编程器件的应用》，我脑海中浮现的不是一堆枯燥的公式和晦涩的术语，而是一幅幅生动形象的电路设计蓝图。这本书以一种非常“接地气”的方式，将EDA技术这个看似高深的领域变得触手可及。它没有一开始就抛出大量的理论，而是从最直观的逻辑门和电路图开始，循序渐进地引入EDA工具和硬件描述语言。我喜欢书中那种“学以致用”的教学模式，每讲完一个概念，就会立刻跟上一个相关的实例，让我们能够立刻看到理论是如何转化为实际应用的。尤其是关于可编程器件的部分，书中对FPGA的内部资源分配、时序约束、功耗优化等关键技术的讲解，让我受益匪浅。它不仅仅是介绍这些概念，更是通过具体的代码和配置，演示了如何在实际项目中应用这些技术，解决我们在设计中遇到的各种难题。书中还穿插了一些行业内的发展趋势和前沿技术，这让我能够站在更高的角度去审视EDA技术和可编程器件的发展，也为我未来的学习和职业规划指明了方向。这本书的语言风格轻松活泼，读起来一点都不枯燥，同时又不失严谨性。它就像一位耐心的老师，一步步引导我，让我能够轻松愉快地掌握EDA技术的精髓。对于那些想要快速上手硬件设计，并且对可编程器件充满好奇的读者来说，这本书无疑是你的最佳选择。

评分☆☆☆☆☆

《EDA技术与可编程器件的应用》这本书，就如同一个经验丰富的导师，用一种极其严谨且极具启发性的方式，引领我一步步深入EDA技术的殿堂。书中的内容编排逻辑清晰，层次分明，从基础的EDA概念和发展历程，到各种主流EDA工具的详解，再到核心的可编程器件，以及最终的应用案例，无不体现出作者深厚的学术功底和丰富的实践经验。我特别欣赏书中对EDA工具的讲解，它不仅仅停留在工具的功能介绍，而是深入剖析了这些工具背后的设计思想和工程原理，让我能够更深刻地理解“为什么”要这样设计，“为什么”要使用这样的工具。对于可编程器件的部分，书中对FPGA和CPLD的内部结构、工作原理、器件选型等都进行了详尽的阐述，并且还结合了大量的实例，展示了如何利用它们来实现各种复杂的数字电路功能。书中的代码示例丰富且贴近实际，无论是简单的逻辑门电路，还是复杂的通信协议，都能在书中找到对应的实现方法。让我印象深刻的是，书中在讲解的过程中，非常注重培养读者的工程思维和解决问题的能力。它不仅仅是告诉你“怎么做”，更重要的是教会你“如何思考”和“如何分析”。很多时候，书中提出的问题和解决方案，都能够触及到实际工程开发中的痛点，这让我受益匪浅。这本书的理论深度和实践指导性达到了一个很好的平衡，对于想要系统学习EDA技术并掌握可编程器件应用能力的读者来说，绝对是一本不可多得的宝藏。

评分☆☆☆☆☆

这次阅读的《EDA技术与可编程器件的应用》这本书，真是一次令人惊喜的旅程。作为一名对硬件设计抱有极大热情的初学者，我一直渴望找到一本既能打下坚实理论基础，又能指导实际操作的书籍。这本书恰恰满足了我的需求，甚至超出了我的预期。它从最基础的数字逻辑概念讲起，循序渐进地引入了EDA（Electronic Design Automation）工具的应用，并且重点突出了可编程器件（如FPGA）在现代电子设计中的核心地位。书中对各种EDA工具的介绍，不仅仅停留在理论层面，而是通过大量的实例和代码片段，清晰地展示了如何利用这些工具进行电路设计、仿真、综合以及下载到硬件。我尤其喜欢它在讲解Verilog或VHDL等硬件描述语言时，那种注重实际应用和工程思维的风格。它并没有死板地罗列语法，而是教会我如何用这些语言去描述硬件的行为，如何优化代码以实现性能和资源的最优结合。此外，书中关于可编程器件的章节，更是让我对FPGA的架构、内部资源以及开发流程有了深刻的认识。从基本的逻辑单元到复杂的IP核，它都进行了详细的阐述，并结合实际项目进行了演示，这对于我这样渴望将理论知识转化为实际产品的读者来说，无疑是一份宝贵的财富。这本书的语言通俗易懂，即使是初次接触EDA技术的读者，也能很快掌握核心概念。同时，对于有一定基础的读者，它又能提供更深入的见解和更前沿的技术信息。总而言之，这是一本集理论性、实践性、系统性于一体的优秀教材，强烈推荐给所有对电子设计领域感兴趣的朋友。

评分☆☆☆☆☆

我最近有幸拜读了《EDA技术与可编程器件的应用》这本书，它带给我的是一种全新的视角和深刻的启发。这本书的编排结构非常独特，它没有采用传统的章节划分方式，而是围绕着“问题-解决方案”的模式展开，每一部分都紧密联系着实际的工程应用。书中对于EDA工具的使用讲解，不是简单地罗列命令，而是着重于分析工具背后的逻辑和设计流程，让读者能够理解“为什么要这么做”，而不是仅仅记住“怎么做”。我对书中关于可编程器件的阐述印象深刻，它将FPGA的内部结构，如查找表（LUT）、触发器（FF）、块RAM（BRAM）等，都进行了非常生动的讲解，并结合实际的硬件描述语言代码，展示了如何巧妙地利用这些资源来实现各种功能。书中还探讨了许多高级话题，例如低功耗设计、高速接口设计、IP核复用等，这些内容对于提升设计水平和工程经验都非常有帮助。让我觉得特别贴心的是，书中在讲解过程中，经常会提到一些容易出错的地方和常见的陷阱，并给出相应的规避方法，这对于初学者来说，无疑是一份宝贵的经验总结。这本书的语言风格严谨而又充满智慧，读起来既能感受到学术的严谨，又能体会到作者对工程实践的深刻洞察。这本书不仅是一本教材，更像是一位经验丰富的工程师在分享他的智慧和心得，强烈推荐给所有对硬件设计感兴趣的朋友。