新編電子設計自動化項目教程 9787121130526 電子工業齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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任富民 著

圖書標籤:

• 電子設計自動化
• EDA
• Verilog
• FPGA
• 數字電路
• VHDL
• 項目實踐
• 電子工程
• 電子工業齣版社
• 教程

店鋪： 花晨月夕圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121130526

商品編碼：29250825055

包裝：平裝

齣版時間：2011-04-01

基本信息

書名：新編電子設計自動化項目教程

定價：27.00元

作者：任富民

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2011-04-01

ISBN：9787121130526

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.400kg

編輯推薦

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內容提要

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本書采用項目式任務驅動的方法，以通用的電子設計自動化(EDA)軟件ProtelDXP2004SP2中文版為軟件平颱，介紹瞭電子設計自動化的基本概念、應用技巧及實際案例。本書包含12個項目，主要講授瞭原理圖繪製、原理圖仿真、PCB闆製作、原理圖元件和PCB元件封裝的製作，以及可編程邏輯器件設計等內容。
根據中等職業學校電子設計自動化的教學特點，本書在注重先進性和科學性的基礎上更加突齣瞭實用性和可操作性。本書可作為中等、高等職業學校電子設計自動化的教材，也可供從事電子設計自動化繪圖和製版的工程技術人員參考。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《現代硬件加速器設計與優化》 內容梗概 本書深入探討瞭現代電子係統中硬件加速器設計的關鍵原理、實用技術和前沿趨勢。內容涵蓋瞭從基礎理論到高級應用的完整流程，旨在為讀者提供一個係統、全麵且富有實踐指導意義的硬件加速器設計框架。本書特彆側重於如何在高吞吐量、低功耗和可擴展性之間取得最佳平衡，以滿足日益增長的計算密集型應用的需求，如人工智能、大數據分析、高性能計算和通信處理等。 第一部分：硬件加速器基礎理論與架構 本部分為讀者構建瞭堅實的理論基礎。首先，我們將追溯硬件加速器發展的曆史脈絡，闡述其誕生的必然性以及在摩爾定律放緩和功耗牆挑戰日益嚴峻的背景下，其重要性愈發凸顯的原因。接著，本書將詳細解析不同類型的硬件加速器架構，包括但不限於： 專用集成電路 (ASIC): 深入分析ASIC的優勢（如極緻性能、低功耗、高集成度）和劣勢（如高開發成本、周期長、靈活性差），並介紹其在特定領域（如GPU、DSP、TPU）的應用實例。我們將探討ASIC設計流程中的關鍵環節，如架構選擇、功能模塊設計、邏輯綜閤、布局布綫和驗證。 現場可編程門陣列 (FPGA): 詳細闡述FPGA的特點，如靈活性高、開發周期短、適用於原型驗證和中小批量生産。本書將重點介紹FPGA的內部結構（查找錶、寄存器、布綫資源等），以及如何利用硬件描述語言（HDL）如Verilog或VHDL進行邏輯設計，並講解FPGA的開發流程，包括綜閤、布局布綫、時序分析和比特流生成。 片上係統 (SoC): 介紹SoC的設計理念，即在一個芯片上集成多種功能單元，並重點分析SoC中與硬件加速器相關的組件，如CPU、GPU、DSP、以及各種專用加速器IP核。我們將探討SoC架構的模塊化設計、總綫接口（如AXI、APB）、時鍾域和電源管理策略。 可重構計算 (RC) 和動態可重構技術: 探討可重構計算的理念，即在運行時根據應用需求動態改變硬件功能的可能性。我們將分析其在解決通用計算與專用計算之間權衡問題上的潛力，並介紹相關的技術和挑戰。 第二部分：高效的硬件加速器設計方法學 本部分聚焦於提升硬件加速器設計的效率和性能。我們將係統性地介紹現代設計流程中的關鍵技術和最佳實踐： 硬件描述語言 (HDL) 與高級綜閤 (HLS): 深入講解Verilog和VHDL在描述硬件結構和行為中的作用，並提供豐富的代碼示例。重點介紹HLS技術，闡述如何利用C/C++等高級語言描述硬件邏輯，並將其轉換為HDL代碼，從而顯著縮短開發周期，降低設計門檻。本書將詳細分析HLS工具的原理，以及如何通過優化C/C++代碼以獲得更好的硬件性能。 架構探索與性能建模: 強調在設計早期進行充分的架構探索的重要性。我們將介紹各種性能分析和建模技術，包括指令集模擬、功能級模擬和仿真，幫助讀者在硬件實現前預測性能瓶頸。 數據通路與控製通路設計: 詳細講解如何設計高效的數據通路以實現並行處理和流水綫操作，並闡述如何設計精巧的控製通路以協調各個功能模塊的執行。 並行與並發設計技術: 深入研究各種並行化策略，包括指令級並行、數據級並行和任務級並行。我們將詳細討論流水綫設計、超標量技術、多綫程以及同步與互斥機製，以最大化硬件的利用率。 緩存與內存係統設計: 探討高效的緩存層次結構設計，包括緩存一緻性協議、替換策略和寫策略，以及如何設計低延遲、高帶寬的內存接口，以解決數據訪問瓶頸。 功耗優化技術: 針對移動設備和大規模數據中心等對功耗敏感的應用場景，本書將詳細介紹各種功耗優化技術，包括時鍾門控、功率門控、動態電壓頻率調整 (DVFS)、低功耗設計模式和算法級功耗優化。 第三部分：麵嚮特定應用的硬件加速器設計 本部分將結閤實際應用案例，深入講解針對不同計算密集型任務的硬件加速器設計方法： 人工智能與機器學習加速器: 詳細分析當前流行的AI模型（如捲積神經網絡CNN、循環神經網絡RNN、Transformer等）的計算特性，並介紹為這些模型設計的專用硬件加速器架構，如矩陣乘法單元、嚮量處理單元、張量處理單元等。我們將討論如何優化網絡結構、量化技術、稀疏性利用以及內存訪問模式以提高AI推理和訓練的效率。 數字信號處理 (DSP) 加速器: 介紹DSP在通信、音頻、視頻處理等領域的應用，並講解如何設計高效的DSP加速器，包括濾波器、FFT、DCT等核心算法的硬件實現。我們將探討CORDIC算法、蝶形運算等DSP常用計算的優化技巧。 大數據處理加速器: 分析大數據處理中的常見瓶頸，如數據掃描、過濾、聚閤和Join操作，並介紹針對這些操作設計的硬件加速器，如用於列式存儲加速、查詢優化和數據並行處理的設計。 高性能計算 (HPC) 加速器: 探討HPC中常見的計算密集型任務，如數值模擬、科學計算、密碼學等，並介紹如何設計支持大規模並行計算的硬件加速器，包括如何利用GPU、FPGA或專用ASIC進行加速。 第四部分：硬件加速器驗證與部署 本部分關注硬件加速器設計過程中的驗證和實際部署環節： 形式化驗證與動態仿真: 詳細介紹硬件設計的驗證方法，包括基於測試嚮量的功能仿真、事務級模型 (TLM) 仿真以及形式化驗證技術，以確保設計的正確性和可靠性。 性能與麵積約束下的優化: 強調在設計過程中需要考慮性能、麵積和功耗等多方麵的約束，並介紹各種設計空間探索 (DSE) 工具和技術，以找到最優的設計點。 IP核集成與係統級驗證: 講解如何將設計的加速器IP核集成到更大的SoC係統中，並進行係統級的驗證，確保軟硬件協同工作的正確性。 FPGA部署與ASIC流片流程: 介紹將設計部署到FPGA平颱進行原型驗證和實際應用的流程，以及ASIC從設計到製造的完整流片過程，包括掩膜製造、晶圓測試和封裝。 第五部分：前沿趨勢與未來展望 本部分將展望硬件加速器設計的未來發展方嚮： 存內計算 (In-Memory Computing): 探討將計算單元集成到存儲單元中，以解決數據搬運瓶頸的存內計算技術，並分析其在AI和大數據領域的潛力。 類腦計算 (Neuromorphic Computing): 介紹模擬人腦神經元和突觸工作機製的類腦計算架構，以及其在低功耗、大規模並行處理方麵的優勢。 量子計算與硬件加速: 簡要介紹量子計算的基本原理，以及硬件加速在實現和控製量子比特方麵的作用。 異構計算與領域專用架構 (DSA): 強調未來計算將走嚮更加異構化的趨勢，以及針對特定領域設計的專用加速器將扮演越來越重要的角色。 目標讀者 本書適閤電子工程、計算機科學、微電子學等相關專業的本科生、研究生，以及在硬件設計、FPGA開發、SoC設計、ASIC設計、AI硬件加速和高性能計算等領域工作的工程師和研究人員。 本書特色 理論與實踐相結閤: 理論講解深入淺齣，結閤大量實際案例和工程經驗，提供可操作的設計指導。 全麵覆蓋: 涵蓋瞭從基礎理論到高級應用，從設計方法學到驗證部署的完整硬件加速器設計鏈條。 前沿技術: 重點關注當前和未來硬件加速器領域的熱點技術和發展趨勢。 係統性強: 結構清晰，邏輯嚴謹，幫助讀者構建完整的知識體係。 麵嚮工程實踐: 強調設計中的約束和優化，為讀者在實際工程中解決問題提供思路和方法。 通過閱讀本書，讀者將能夠深刻理解硬件加速器的設計原理，掌握高效的設計方法學，並能夠針對具體應用設計齣高性能、低功耗的硬件加速器，從而在日益激烈的技術競爭中占據優勢。

評分☆☆☆☆☆

我是一名已經工作幾年的電子工程師，之前主要從事硬件電路設計，但隨著行業的發展，對嵌入式係統和SoC設計的需求越來越迫切，因此我希望通過學習EDA來拓展自己的技能。在眾多的EDA書籍中，我選擇瞭《新編電子設計自動化項目教程》，主要是看中瞭其“項目教程”的定位，我需要的是能夠快速上手，並且能解決實際工作中遇到的問題的教材。我尤其關心書中是否能夠涵蓋不同類型的EDA工具和技術，例如是否涉及到一些主流的FPGA開發平颱，以及相關的IP核庫的使用。我對書中關於可綜閤的HDL語言（如Verilog或VHDL）的講解是否能夠深入且實用非常感興趣，希望能學到如何編寫高效、可讀性強且易於綜閤的代碼。此外，我希望書中能夠提供一些關於係統級驗證（System-Level Verification）的介紹，因為在實際項目中，驗證的成本和復雜度往往很高，能夠掌握有效的驗證方法將大大提高項目效率。如果書中能包含一些實際項目中的挑戰和陷阱，以及作者的經驗之談，那就更好瞭，這對於我這樣有一定基礎但希望深入EDA領域的工程師來說，將是寶貴的財富。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在校的電子工程專業的學生，我一直在尋找能夠理論聯係實際的輔助教材，以便在課堂學習之外，能夠更好地理解和掌握EDA技術。這本書《新編電子設計自動化項目教程》封麵上的“項目教程”幾個字吸引瞭我，我希望它能提供比傳統教材更豐富的實踐內容。我特彆關注書中是否有關於時序約束和功耗優化的章節，因為這在實際的芯片設計中是至關重要的，也是許多入門教程容易忽略的部分。一個完整的項目從概念到落地，需要考慮的因素很多，而不僅僅是代碼的編寫。我希望這本書能係統地講解如何進行項目規劃、資源分配，以及如何有效地進行仿真和調試，特彆是針對一些常見的時序違例和邏輯錯誤，能有詳細的排查方法和解決方案。我非常期待書中能夠包含一些中等規模的綜閤性項目，例如一個簡單的微處理器核的設計，或者一個通信接口模塊的實現，這些都能很好地檢驗和提升我的設計能力。如果書中還能涉及一些EDA工具的使用技巧，例如 Vivado 或 Quartus 的高級功能，那將是錦上添花瞭，畢竟工具本身就是我們實現設計的利器。

評分☆☆☆☆☆

最近沉迷於電子設計自動化（EDA）的世界，一直在尋找一本能夠真正入門並引導我完成實際項目的教材。手裏的這本《新編電子設計自動化項目教程》剛入手，雖然還沒深入細讀，但從目錄和前幾章的介紹來看，它似乎正是我所需要的。我尤其看重項目驅動的學習方式，希望這本書能通過一係列貼近實際的案例，讓我不僅僅是理解概念，更能親手實現。我一直對FPGA的開發流程感到好奇，從需求分析、邏輯設計，到仿真驗證、綜閤布局布綫，再到最終的硬件實現，這一係列流程我希望能夠通過這本書的指導，一步一步地掌握。書中提到的“模塊化設計”和“IP核復用”等概念，聽起來就非常實用，能夠極大地提高開發效率，這是我在其他理論書籍中很少深入瞭解到的。我期待這本書能帶領我從最基礎的Verilog/VHDL語法開始，逐步過渡到復雜的係統設計，最終能夠獨立完成一個小型的嵌入式係統開發項目，例如一個簡單的圖像處理模塊或者一個數據采集係統。希望這本書的實戰性能夠超越我的預期，讓我快速入門並找到在這個領域繼續深入發展的方嚮。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對計算機體係結構和硬件加速充滿興趣的學習者，我對EDA領域一直抱著極大的熱情。我一直在尋找一本既有深度又不失廣度的EDA教材，而《新編電子設計自動化項目教程》似乎提供瞭一個不錯的切入點。《新編電子設計自動化項目教程》之所以吸引我，是因為它強調“項目”，這意味著它不僅僅是理論的堆砌，而是將理論知識轉化為實際應用的過程。我特彆希望書中能夠深入探討硬件描述語言（HDL）的設計哲學，以及如何通過HDL來描述復雜的數字邏輯和通信協議。對於現代EDA流程，例如利用高層次綜閤（High-Level Synthesis）來加速設計周期，或者利用機器學習來優化設計結果，如果書中能夠有所提及，那將極大地拓展我的視野。我希望這本書能夠帶領我從一個基礎的邏輯單元設計，逐步構建齣更復雜的計算單元，甚至是模擬一個簡單的並行處理係統。我也很期待書中能夠包含一些關於低功耗設計和高可靠性設計的內容，這在許多先進的應用領域是不可或缺的。

評分☆☆☆☆☆

我是一個對新興技術充滿好奇的科技愛好者，雖然我不是專業的電子工程師，但對集成電路設計和數字邏輯的原理一直很著迷。《新編電子設計自動化項目教程》這本書的題目本身就充滿瞭吸引力，我希望它能以一種相對易懂的方式，帶領我走進EDA這個相對專業的領域。我希望書中能夠用生動形象的比喻和圖示，來解釋EDA的基本概念，例如什麼是邏輯門，什麼是組閤邏輯和時序邏輯，以及它們是如何構成的。對於“項目教程”這個定位，我更傾嚮於它能夠包含一些小型、有趣的實踐案例，比如設計一個簡單的計算器、一個LED閃爍控製器，或者一個簡單的遊戲邏輯，讓我能夠體驗到從想法到實現的樂趣。我尤其希望書中能夠對EDA工具的使用有一個基礎的介紹，讓我知道在電腦上是如何進行設計的，以及如何看到設計的結果。如果書中還能提供一些關於未來EDA發展趨勢的展望，例如人工智能在EDA中的應用，或者未來芯片設計的挑戰，那將更能激發我的學習興趣，讓我對這個領域有一個更宏觀的認識。