新编电子设计自动化项目教程 9787121130526 电子工业出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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任富民 著

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• 项目实践
• 电子工程
• 电子工业出版社
• 教程

店铺： 花晨月夕图书专营店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121130526

商品编码：29250825055

包装：平装

出版时间：2011-04-01

基本信息

书名：新编电子设计自动化项目教程

定价：27.00元

作者：任富民

出版社：电子工业出版社

出版日期：2011-04-01

ISBN：9787121130526

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.400kg

编辑推荐

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内容提要

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本书采用项目式任务驱动的方法，以通用的电子设计自动化(EDA)软件ProtelDXP2004SP2中文版为软件平台，介绍了电子设计自动化的基本概念、应用技巧及实际案例。本书包含12个项目，主要讲授了原理图绘制、原理图仿真、PCB板制作、原理图元件和PCB元件封装的制作，以及可编程逻辑器件设计等内容。
根据中等职业学校电子设计自动化的教学特点，本书在注重先进性和科学性的基础上更加突出了实用性和可操作性。本书可作为中等、高等职业学校电子设计自动化的教材，也可供从事电子设计自动化绘图和制版的工程技术人员参考。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《现代硬件加速器设计与优化》 内容梗概 本书深入探讨了现代电子系统中硬件加速器设计的关键原理、实用技术和前沿趋势。内容涵盖了从基础理论到高级应用的完整流程，旨在为读者提供一个系统、全面且富有实践指导意义的硬件加速器设计框架。本书特别侧重于如何在高吞吐量、低功耗和可扩展性之间取得最佳平衡，以满足日益增长的计算密集型应用的需求，如人工智能、大数据分析、高性能计算和通信处理等。 第一部分：硬件加速器基础理论与架构 本部分为读者构建了坚实的理论基础。首先，我们将追溯硬件加速器发展的历史脉络，阐述其诞生的必然性以及在摩尔定律放缓和功耗墙挑战日益严峻的背景下，其重要性愈发凸显的原因。接着，本书将详细解析不同类型的硬件加速器架构，包括但不限于： 专用集成电路 (ASIC): 深入分析ASIC的优势（如极致性能、低功耗、高集成度）和劣势（如高开发成本、周期长、灵活性差），并介绍其在特定领域（如GPU、DSP、TPU）的应用实例。我们将探讨ASIC设计流程中的关键环节，如架构选择、功能模块设计、逻辑综合、布局布线和验证。 现场可编程门阵列 (FPGA): 详细阐述FPGA的特点，如灵活性高、开发周期短、适用于原型验证和中小批量生产。本书将重点介绍FPGA的内部结构（查找表、寄存器、布线资源等），以及如何利用硬件描述语言（HDL）如Verilog或VHDL进行逻辑设计，并讲解FPGA的开发流程，包括综合、布局布线、时序分析和比特流生成。 片上系统 (SoC): 介绍SoC的设计理念，即在一个芯片上集成多种功能单元，并重点分析SoC中与硬件加速器相关的组件，如CPU、GPU、DSP、以及各种专用加速器IP核。我们将探讨SoC架构的模块化设计、总线接口（如AXI、APB）、时钟域和电源管理策略。 可重构计算 (RC) 和动态可重构技术: 探讨可重构计算的理念，即在运行时根据应用需求动态改变硬件功能的可能性。我们将分析其在解决通用计算与专用计算之间权衡问题上的潜力，并介绍相关的技术和挑战。 第二部分：高效的硬件加速器设计方法学 本部分聚焦于提升硬件加速器设计的效率和性能。我们将系统性地介绍现代设计流程中的关键技术和最佳实践： 硬件描述语言 (HDL) 与高级综合 (HLS): 深入讲解Verilog和VHDL在描述硬件结构和行为中的作用，并提供丰富的代码示例。重点介绍HLS技术，阐述如何利用C/C++等高级语言描述硬件逻辑，并将其转换为HDL代码，从而显著缩短开发周期，降低设计门槛。本书将详细分析HLS工具的原理，以及如何通过优化C/C++代码以获得更好的硬件性能。 架构探索与性能建模: 强调在设计早期进行充分的架构探索的重要性。我们将介绍各种性能分析和建模技术，包括指令集模拟、功能级模拟和仿真，帮助读者在硬件实现前预测性能瓶颈。 数据通路与控制通路设计: 详细讲解如何设计高效的数据通路以实现并行处理和流水线操作，并阐述如何设计精巧的控制通路以协调各个功能模块的执行。 并行与并发设计技术: 深入研究各种并行化策略，包括指令级并行、数据级并行和任务级并行。我们将详细讨论流水线设计、超标量技术、多线程以及同步与互斥机制，以最大化硬件的利用率。 缓存与内存系统设计: 探讨高效的缓存层次结构设计，包括缓存一致性协议、替换策略和写策略，以及如何设计低延迟、高带宽的内存接口，以解决数据访问瓶颈。 功耗优化技术: 针对移动设备和大规模数据中心等对功耗敏感的应用场景，本书将详细介绍各种功耗优化技术，包括时钟门控、功率门控、动态电压频率调整 (DVFS)、低功耗设计模式和算法级功耗优化。 第三部分：面向特定应用的硬件加速器设计 本部分将结合实际应用案例，深入讲解针对不同计算密集型任务的硬件加速器设计方法： 人工智能与机器学习加速器: 详细分析当前流行的AI模型（如卷积神经网络CNN、循环神经网络RNN、Transformer等）的计算特性，并介绍为这些模型设计的专用硬件加速器架构，如矩阵乘法单元、向量处理单元、张量处理单元等。我们将讨论如何优化网络结构、量化技术、稀疏性利用以及内存访问模式以提高AI推理和训练的效率。 数字信号处理 (DSP) 加速器: 介绍DSP在通信、音频、视频处理等领域的应用，并讲解如何设计高效的DSP加速器，包括滤波器、FFT、DCT等核心算法的硬件实现。我们将探讨CORDIC算法、蝶形运算等DSP常用计算的优化技巧。 大数据处理加速器: 分析大数据处理中的常见瓶颈，如数据扫描、过滤、聚合和Join操作，并介绍针对这些操作设计的硬件加速器，如用于列式存储加速、查询优化和数据并行处理的设计。 高性能计算 (HPC) 加速器: 探讨HPC中常见的计算密集型任务，如数值模拟、科学计算、密码学等，并介绍如何设计支持大规模并行计算的硬件加速器，包括如何利用GPU、FPGA或专用ASIC进行加速。 第四部分：硬件加速器验证与部署 本部分关注硬件加速器设计过程中的验证和实际部署环节： 形式化验证与动态仿真: 详细介绍硬件设计的验证方法，包括基于测试向量的功能仿真、事务级模型 (TLM) 仿真以及形式化验证技术，以确保设计的正确性和可靠性。 性能与面积约束下的优化: 强调在设计过程中需要考虑性能、面积和功耗等多方面的约束，并介绍各种设计空间探索 (DSE) 工具和技术，以找到最优的设计点。 IP核集成与系统级验证: 讲解如何将设计的加速器IP核集成到更大的SoC系统中，并进行系统级的验证，确保软硬件协同工作的正确性。 FPGA部署与ASIC流片流程: 介绍将设计部署到FPGA平台进行原型验证和实际应用的流程，以及ASIC从设计到制造的完整流片过程，包括掩膜制造、晶圆测试和封装。 第五部分：前沿趋势与未来展望 本部分将展望硬件加速器设计的未来发展方向： 存内计算 (In-Memory Computing): 探讨将计算单元集成到存储单元中，以解决数据搬运瓶颈的存内计算技术，并分析其在AI和大数据领域的潜力。 类脑计算 (Neuromorphic Computing): 介绍模拟人脑神经元和突触工作机制的类脑计算架构，以及其在低功耗、大规模并行处理方面的优势。 量子计算与硬件加速: 简要介绍量子计算的基本原理，以及硬件加速在实现和控制量子比特方面的作用。 异构计算与领域专用架构 (DSA): 强调未来计算将走向更加异构化的趋势，以及针对特定领域设计的专用加速器将扮演越来越重要的角色。 目标读者 本书适合电子工程、计算机科学、微电子学等相关专业的本科生、研究生，以及在硬件设计、FPGA开发、SoC设计、ASIC设计、AI硬件加速和高性能计算等领域工作的工程师和研究人员。 本书特色 理论与实践相结合: 理论讲解深入浅出，结合大量实际案例和工程经验，提供可操作的设计指导。 全面覆盖: 涵盖了从基础理论到高级应用，从设计方法学到验证部署的完整硬件加速器设计链条。 前沿技术: 重点关注当前和未来硬件加速器领域的热点技术和发展趋势。 系统性强: 结构清晰，逻辑严谨，帮助读者构建完整的知识体系。 面向工程实践: 强调设计中的约束和优化，为读者在实际工程中解决问题提供思路和方法。 通过阅读本书，读者将能够深刻理解硬件加速器的设计原理，掌握高效的设计方法学，并能够针对具体应用设计出高性能、低功耗的硬件加速器，从而在日益激烈的技术竞争中占据优势。

评分☆☆☆☆☆

最近沉迷于电子设计自动化（EDA）的世界，一直在寻找一本能够真正入门并引导我完成实际项目的教材。手里的这本《新编电子设计自动化项目教程》刚入手，虽然还没深入细读，但从目录和前几章的介绍来看，它似乎正是我所需要的。我尤其看重项目驱动的学习方式，希望这本书能通过一系列贴近实际的案例，让我不仅仅是理解概念，更能亲手实现。我一直对FPGA的开发流程感到好奇，从需求分析、逻辑设计，到仿真验证、综合布局布线，再到最终的硬件实现，这一系列流程我希望能够通过这本书的指导，一步一步地掌握。书中提到的“模块化设计”和“IP核复用”等概念，听起来就非常实用，能够极大地提高开发效率，这是我在其他理论书籍中很少深入了解到的。我期待这本书能带领我从最基础的Verilog/VHDL语法开始，逐步过渡到复杂的系统设计，最终能够独立完成一个小型的嵌入式系统开发项目，例如一个简单的图像处理模块或者一个数据采集系统。希望这本书的实战性能够超越我的预期，让我快速入门并找到在这个领域继续深入发展的方向。

评分☆☆☆☆☆

我是一个对新兴技术充满好奇的科技爱好者，虽然我不是专业的电子工程师，但对集成电路设计和数字逻辑的原理一直很着迷。《新编电子设计自动化项目教程》这本书的题目本身就充满了吸引力，我希望它能以一种相对易懂的方式，带领我走进EDA这个相对专业的领域。我希望书中能够用生动形象的比喻和图示，来解释EDA的基本概念，例如什么是逻辑门，什么是组合逻辑和时序逻辑，以及它们是如何构成的。对于“项目教程”这个定位，我更倾向于它能够包含一些小型、有趣的实践案例，比如设计一个简单的计算器、一个LED闪烁控制器，或者一个简单的游戏逻辑，让我能够体验到从想法到实现的乐趣。我尤其希望书中能够对EDA工具的使用有一个基础的介绍，让我知道在电脑上是如何进行设计的，以及如何看到设计的结果。如果书中还能提供一些关于未来EDA发展趋势的展望，例如人工智能在EDA中的应用，或者未来芯片设计的挑战，那将更能激发我的学习兴趣，让我对这个领域有一个更宏观的认识。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在校的电子工程专业的学生，我一直在寻找能够理论联系实际的辅助教材，以便在课堂学习之外，能够更好地理解和掌握EDA技术。这本书《新编电子设计自动化项目教程》封面上的“项目教程”几个字吸引了我，我希望它能提供比传统教材更丰富的实践内容。我特别关注书中是否有关于时序约束和功耗优化的章节，因为这在实际的芯片设计中是至关重要的，也是许多入门教程容易忽略的部分。一个完整的项目从概念到落地，需要考虑的因素很多，而不仅仅是代码的编写。我希望这本书能系统地讲解如何进行项目规划、资源分配，以及如何有效地进行仿真和调试，特别是针对一些常见的时序违例和逻辑错误，能有详细的排查方法和解决方案。我非常期待书中能够包含一些中等规模的综合性项目，例如一个简单的微处理器核的设计，或者一个通信接口模块的实现，这些都能很好地检验和提升我的设计能力。如果书中还能涉及一些EDA工具的使用技巧，例如 Vivado 或 Quartus 的高级功能，那将是锦上添花了，毕竟工具本身就是我们实现设计的利器。

评分☆☆☆☆☆

我是一名已经工作几年的电子工程师，之前主要从事硬件电路设计，但随着行业的发展，对嵌入式系统和SoC设计的需求越来越迫切，因此我希望通过学习EDA来拓展自己的技能。在众多的EDA书籍中，我选择了《新编电子设计自动化项目教程》，主要是看中了其“项目教程”的定位，我需要的是能够快速上手，并且能解决实际工作中遇到的问题的教材。我尤其关心书中是否能够涵盖不同类型的EDA工具和技术，例如是否涉及到一些主流的FPGA开发平台，以及相关的IP核库的使用。我对书中关于可综合的HDL语言（如Verilog或VHDL）的讲解是否能够深入且实用非常感兴趣，希望能学到如何编写高效、可读性强且易于综合的代码。此外，我希望书中能够提供一些关于系统级验证（System-Level Verification）的介绍，因为在实际项目中，验证的成本和复杂度往往很高，能够掌握有效的验证方法将大大提高项目效率。如果书中能包含一些实际项目中的挑战和陷阱，以及作者的经验之谈，那就更好了，这对于我这样有一定基础但希望深入EDA领域的工程师来说，将是宝贵的财富。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对计算机体系结构和硬件加速充满兴趣的学习者，我对EDA领域一直抱着极大的热情。我一直在寻找一本既有深度又不失广度的EDA教材，而《新编电子设计自动化项目教程》似乎提供了一个不错的切入点。《新编电子设计自动化项目教程》之所以吸引我，是因为它强调“项目”，这意味着它不仅仅是理论的堆砌，而是将理论知识转化为实际应用的过程。我特别希望书中能够深入探讨硬件描述语言（HDL）的设计哲学，以及如何通过HDL来描述复杂的数字逻辑和通信协议。对于现代EDA流程，例如利用高层次综合（High-Level Synthesis）来加速设计周期，或者利用机器学习来优化设计结果，如果书中能够有所提及，那将极大地拓展我的视野。我希望这本书能够带领我从一个基础的逻辑单元设计，逐步构建出更复杂的计算单元，甚至是模拟一个简单的并行处理系统。我也很期待书中能够包含一些关于低功耗设计和高可靠性设计的内容，这在许多先进的应用领域是不可或缺的。