EDA技术与可编程器件的应用 包明 9787811242263 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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包明 著

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出版社： 暂无

ISBN：9787811242263

商品编码：29573576412

包装：平装

出版时间：2007-10-01

基本信息

书名：EDA技术与可编程器件的应用

定价：45.00元

作者：包明

出版社：暂无

出版日期：2007-10-01

ISBN：9787811242263

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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本书结合EDA技术和可编程器件的*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，具有的实用价值。
本书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

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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
0章 数字系统设计及实例
1章 在系统可编程模拟器件及其开发工具
2章 在系统可编程模拟器件的应用
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《嵌入式系统设计与FPGA实践》 内容简介 本书深入探讨了现代嵌入式系统设计的核心理念与实践方法，并重点聚焦于现场可编程门阵列（FPGA）在其中的关键作用。全书旨在为读者提供一个全面、系统且具有高度可操作性的学习平台，从基础理论到高级应用，层层递进，帮助读者掌握嵌入式系统开发的整个生命周期，并充分利用FPGA的灵活性和高性能优势，实现复杂功能的硬件加速和系统优化。 第一部分：嵌入式系统基础理论与架构 本部分将为读者建立扎实的嵌入式系统基础知识体系。我们将从嵌入式系统的定义、特点、发展历程入手，阐述其在各个领域的广泛应用。接着，深入剖析嵌入式系统的典型硬件架构，包括微处理器/微控制器、存储器（RAM、ROM、Flash）、I/O接口、时钟电路、电源管理单元等关键组成部分的原理和功能。我们将重点介绍几种主流的嵌入式处理器架构，如ARM Cortex-M系列、RISC-V等，分析它们的指令集、流水线、中断机制以及低功耗设计等特点。 在软件层面，我们将详细讲解嵌入式操作系统（RTOS）的设计原理和应用。内容将涵盖RTOS的核心概念，如任务管理、进程间通信（IPC）、内存管理、中断服务程序（ISR）处理、信号量、互斥锁等。我们将通过实际案例，演示如何使用一款主流的RTOS（例如FreeRTOS或Zephyr）来构建稳定可靠的嵌入式应用程序，并讲解实时性、优先级调度、功耗优化等关键问题。此外，还将介绍嵌入式Linux的开发流程，包括交叉编译、根文件系统构建、驱动程序开发等，为读者提供更广阔的开发视野。 第二部分：FPGA技术深度解析与开发流程 本部分将全面而深入地介绍FPGA技术。我们将从数字逻辑设计的基础出发，回顾组合逻辑和时序逻辑电路的设计方法，并介绍常用的逻辑门、触发器、寄存器、计数器等基本单元。随后，我们将重点讲解硬件描述语言（HDL），包括Verilog HDL和VHDL。通过大量的实例，我们将展示如何使用HDL来描述数字电路的行为和结构，以及如何进行模块化设计和层次化设计。 FPGA的开发流程是本部分的重点。我们将详细介绍从需求分析、逻辑设计、HDL编码、仿真验证、综合、布局布线，到比特流生成和FPGA芯片下载的完整流程。对于每一个环节，我们将深入讲解其原理、常用工具（如Xilinx Vivado、Intel Quartus Prime）的使用方法，以及可能遇到的挑战和解决方案。我们将特别强调仿真验证的重要性，介绍各种仿真模式（行为级仿真、门级仿真、时序仿真）以及如何编写有效的测试平台来确保设计的正确性。 在FPGA内部资源方面，我们将详细介绍查找表（LUT）、触发器、分布式RAM、块RAM（BRAM）、DSP Slice、PLL/MMCM等核心组成部分的结构和功能，并讲解如何在设计中有效地利用这些资源来实现高性能和低功耗。 第三部分：FPGA在嵌入式系统中的应用实践 本部分将是本书的核心价值所在，我们将通过一系列典型的应用案例，充分展示FPGA在嵌入式系统设计中的强大能力。 自定义硬件加速： 针对嵌入式系统中计算密集型的任务，我们将演示如何利用FPGA设计专门的硬件加速器。例如，在图像处理领域，我们可以设计用于边缘检测、滤波、特征提取等算法的硬件模块；在通信领域，可以设计用于信道编码/解码、调制/解调等的高速处理单元。我们将讲解如何将这些硬件模块与CPU协同工作，通过DMA（Direct Memory Access）等技术实现高效的数据传输和协同处理。 灵活的接口设计： FPGA极强的可配置性使其成为实现各种复杂和非标准接口的理想选择。我们将介绍如何利用FPGA设计自定义的通信接口，如SPI、I2C、UART的扩展，以及更高速的接口如Ethernet MAC/PHY、USB Controller、PCIe Controller等。我们将讲解如何根据具体应用需求，灵活配置FPGA的I/O引脚，并利用内部的IP核和自定义逻辑来实现高效的数据传输。 定制化SoC（System-on-Chip）设计： 对于一些对性能、功耗或特定功能有特殊要求的应用，我们可以利用FPGA构建定制化的SoC。我们将介绍如何将微处理器（如ARM Soft Core）集成到FPGA中，并结合自定义的硬件加速模块、各种外设接口IP核，形成一个高度集成和优化的系统。我们将讲解硬核（Hard Core）和软核（Soft Core）处理器的区别，以及如何根据项目需求进行选择。 实时控制与信号处理： FPGA在需要高精度、低延迟的实时控制和信号处理应用中表现出色。我们将演示如何利用FPGA实现高精度的PWM（Pulse Width Modulation）控制，用于电机驱动、电源管理等；如何设计用于ADC/DAC数据采集和实时信号滤波、FFT（快速傅里叶变换）等数字信号处理算法的硬件。 低功耗设计与功耗分析： 针对移动设备和物联网（IoT）等功耗敏感的应用，我们将探讨FPGA的低功耗设计技术。包括时钟门控、电源门控、选择合适的FPGA器件、优化设计结构以减少动态和静态功耗等。我们将介绍FPGA功耗分析工具的使用，帮助读者理解功耗的来源并进行有效优化。 第四部分：综合开发环境与工具链 本部分将介绍嵌入式系统和FPGA开发的常用综合开发环境（IDE）和工具链。我们将重点介绍主流的FPGA厂商提供的开发套件，如Xilinx Vivado和Intel Quartus Prime，并深入讲解它们在项目管理、代码编辑、仿真、综合、实现（布局布线）、比特流生成、在线调试等方面的功能。 此外，还将介绍一些辅助性的开发工具，例如版本控制系统（Git）、逻辑分析仪、示波器等硬件调试工具，以及用于嵌入式软件开发的交叉编译工具链、调试器（如GDB）等。我们将强调不同工具之间的协同工作，以及如何构建高效的开发流程。 第五部分：案例研究与项目实战 本书的最后部分将通过若干贴近实际应用的综合性案例研究，引导读者将前几部分学到的知识融会贯通。这些案例将涵盖从需求分析、系统设计、硬件选型、FPGA逻辑实现、软件开发，到最终系统集成的全过程。例如，我们可以设计一个基于FPGA的智能传感器数据采集与预处理系统，一个用于特定通信协议的高速数据接口模块，或者一个基于FPGA加速的简单图像识别算法等。这些案例将以清晰的步骤和详实的说明，帮助读者理解如何在真实项目中应用FPGA技术，解决实际问题，并提升开发效率和系统性能。 总结 《嵌入式系统设计与FPGA实践》是一本面向读者提供全面、深入且实用的技术指南。通过理论讲解、工具介绍和丰富的实践案例，本书旨在帮助读者深刻理解嵌入式系统设计理念，熟练掌握FPGA开发流程，并能够灵活运用FPGA技术解决实际工程问题，从而在快速发展的嵌入式和数字逻辑设计领域取得成功。本书适合作为高等院校相关专业学生的教材，也适合作为嵌入式系统工程师、硬件工程师、FPGA工程师以及对嵌入式系统和FPGA感兴趣的广大技术爱好者的参考书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构安排体现了一种非常成熟的工程思维。它不像有些教材那样只关注于理论的完美性，而是紧密围绕“如何解决实际问题”这一核心目标来展开。我注意到，在讲解每一个关键模块时，作者都会先设定一个清晰的工程目标，然后才引入支撑该目标所需的技术栈和实现方法。这种“目标导向”的学习路径，极大地提升了我的学习效率。我感觉自己不是在被动地接收信息，而是在主动地参与到一场模拟的工程设计任务中。更值得称赞的是，书中对不同技术方案的优劣势进行了深入的对比分析，没有盲目推崇某一种“银弹”，而是教会读者如何根据具体场景做出权衡和取舍，这种辩证的思考方式，是任何纯理论书籍都无法提供的宝贵财富。读完相关的章节，我立刻能感觉到自己在分析问题时的视角都变得更加立体和全面了。

评分☆☆☆☆☆

我发现这本书在细节处理上，展现出了极高的专业素养。例如，在涉及到代码示例或硬件描述语言（HDL）的部分，所有的代码块都被格式化得极其规范、注释详尽，可以直接复制到开发环境中进行验证，这极大地减少了读者在调试环境配置上浪费的时间。而且，作者似乎非常注重知识的内在逻辑联系，章节之间的衔接非常自然流畅，很少出现需要读者自行“脑补”逻辑跳跃的情况。每一次从一个技术点跳转到下一个关联点时，总能找到一条清晰的逻辑线索将它们串联起来，这种连贯性让我的学习体验非常顺畅，很少产生“卡壳”的感觉。这种对知识体系完整性的把控能力，体现了作者深厚的学术功底和丰富的实践积累，这本书绝对不是随便拼凑出来的资料汇编，而是一部经过深思熟虑的知识体系构建之作。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我一开始对这种偏底层的技术书籍是有点畏惧的，总觉得里面会充斥着大量晦涩难懂的术语和公式，读起来会很费劲。但这本书完全颠覆了我的看法。作者的叙述语言非常平易近人，就像一位经验丰富的前辈在手把手地教导你，而不是冷冰冰地抛洒知识点。它真正做到了“化繁为简”，把复杂的设计思想拆解成一个个易于消化的模块。我特别喜欢其中穿插的一些“作者手记”或“经验之谈”的小栏目，这些地方往往能提供教科书上找不到的、极其宝贵的实践经验和避坑指南，这对于想在相关领域深耕的人来说，价值无可估量。我甚至在阅读过程中，会时不时地停下来，拿起笔在旁边空白处画图辅助理解，因为作者提供的插图精准而富有启发性，直接点明了问题的关键所在。这本书不仅仅是知识的堆砌，更像是一份精心打磨的、带有温度的工程师成长指南。

评分☆☆☆☆☆

从一个长期关注技术发展趋势的读者的角度来看，这本书的选材非常具有前瞻性。它没有沉湎于过时的技术细节，而是将重点放在了那些具有长久生命力和广泛应用前景的核心概念上。即便是介绍一些经典技术，作者也会巧妙地将其置于现代系统架构的大背景下去审视，探讨它们在当前及未来系统中的定位和演进方向。这种“立足当下，着眼未来”的视角，让这本书的阅读价值超越了单纯的技术手册，更像是一份行业发展的白皮书。我敢肯定，这本书的内容在未来几年内都不会轻易过时，因为作者关注的是那些底层的、更具普适性的设计原则，而非转瞬即逝的热点工具。对于那些希望建立稳固技术基石、构建长远职业规划的人来说，这本书无疑是一笔极具价值的投资。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计真是太抓人眼球了，配色大胆又不失专业感，一看就是下了功夫的。我特地去书店拿了实体书感受了一下，纸张的质感很棒，印刷清晰，装帧也挺结实的，感觉能用很久。虽然内容还没完全啃完，但光是浏览目录和前言，就能感受到作者在内容组织上的用心。它不像很多技术书籍那样枯燥乏味，而是巧妙地将理论知识与实际应用案例结合起来，让人在学习新概念的同时，也能立刻看到这些技术在现实世界中是如何发挥作用的。比如，它对某些经典算法的讲解，不仅给出了清晰的数学推导，还配上了流程图和伪代码，这对初学者来说简直是福音，大大降低了理解门槛。我尤其欣赏作者在引入新章节时，总会先简要回顾一下前置知识，确保读者能够平稳过渡，这种循序渐进的编排方式，让整个阅读过程充满了愉悦感。整体来看，这本书的排版非常考究，图文并茂，阅读体验一流，看得出出版团队在细节上是下了血本的。