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舒伟红 著

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• 项目实践
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• Xilinx
• Altera

店铺： 博学精华图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030273369

商品编码：29729921350

基本信息

书名:电子设计自动化项目教程

：29.00元

售价：21.2元,便宜7.8元,折扣73

作者:舒伟红

出版社：科学出版社

出版日期：

ISBN：9787030273369

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版次：1

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内容提要

目录

作者介绍

文摘

序言

《探索电路的神奇世界：从零开始的电子设计之旅》 本书并非一本单纯的技术手册，而是一场激动人心的探险，带领您深入电子设计自动化的核心，揭示隐藏在芯片、电路板背后的奥秘。我们将一起穿越代码的丛林，驾驭算法的河流，最终建造出能够思考、能够连接、能够改变世界的电子产品。 您将在这本书中发现什么？ 想象一下，您手中握着的智能手机，那精密的芯片是如何被设计出来的？您家中电器那些看似神奇的功能，背后又有哪些巧妙的电路在运转？《探索电路的神奇世界》将为您一一揭晓。我们不回避复杂，但我们承诺以清晰、直观的方式，将抽象的概念具象化，将晦涩的术语生活化。 第一站：理解电子设计的语言——硬件描述语言（HDL） 您是否曾经因为一串串晦涩的代码而望而却步？别担心，我们将从最基础的S（SystemVerilog）或（VHDL）入手，带您领略硬件描述语言的魅力。这不仅仅是编写代码，更是用一种全新的方式来“思考”和“设计”硬件。您将学会如何用文本来描述一个电路的功能，如何精确地定义信号的流动，如何模拟数字系统的行为。我们将从最简单的逻辑门开始，逐步构建起复杂的组合逻辑和时序逻辑电路。您会惊叹于仅仅通过几行代码，就能“创造”出能够执行加法、减法，甚至更复杂运算的数字单元。 点亮您的第一盏“虚拟”灯： 我们将通过编写代码，在模拟环境中实现一个简单的LED闪烁电路。这不仅仅是让一个虚拟的灯泡亮起来，更是您迈向电子设计第一步的里程碑。您将亲眼看到，您编写的HDL代码如何被“编译”成实际的电路结构，并在仿真器中栩栩如生地运行。 组合的艺术：加法器与减法器：深入了解如何利用逻辑门构建更复杂的算术单元。我们将从半加器、全加器开始，逐步搭建出能够处理多位二进制数的加法器和减法器。您将理解流水线技术如何提升计算效率，以及并行处理的强大之处。 时间的魔法：触发器与寄存器：掌握时序逻辑设计的核心概念。我们将深入研究D触发器、JK触发器等基本存储单元，理解它们如何在时钟信号的驱动下存储和传递信息。这将是您构建内存、计数器等复杂时序电路的基础。 状态的演进：有限状态机（FSM）：学习如何用有限状态机来描述和控制系统的行为。您将学会如何定义状态、转换条件以及输出，从而设计出能够根据输入信号和自身状态做出相应反应的智能电路。想象一下，您设计的电路能够根据不同的按键组合，播放不同的音乐，或者控制一个机械臂按照预设的轨迹运动，这都是FSM的功劳。 第二站：从代码到现实——逻辑综合与布局布线 您编写的HDL代码，最终要变成物理的电路。这个过程是如何发生的？我们将为您揭示逻辑综合和布局布线的神奇魔法。 化抽象为具体：逻辑综合：您将了解逻辑综合工具如何将高层次的HDL描述转化为门级网表，即由基本的逻辑门组成的电路图。我们将探讨综合的优化过程，如何让电路在速度、面积和功耗之间达到最佳平衡。您会发现，同一个功能，通过不同的编码方式，综合出的电路结构可能大相径庭。 绘制电路的蓝图：布局布线：我们将进入一个全新的视角——物理设计。您将了解布局布线工具如何将门级网表中的逻辑门和连线，放置在芯片的物理区域内，并规划出最优的布线路径。这个过程充满了挑战，需要权衡信号延迟、功耗以及信号完整性等诸多因素。您将看到，一个精美的芯片，背后是无数精密的计算和优化。 虚拟原型验证：FPGA应用：对于初学者而言，直接在ASIC（专用集成电路）上进行验证成本高昂。本书将重点介绍FPGA（现场可编程门阵列）作为一种强大的开发平台。您将学习如何将您设计的HDL电路逻辑下载到FPGA开发板上，并在真实的硬件环境中运行和测试。这意味着您可以在几分钟内，将代码的修改转化为硬件的验证，极大地加速了您的学习和开发进程。我们将引导您完成各种FPGA实验，从简单的IO控制到复杂的信号处理。 第三站：不仅仅是数字——模拟与混合信号设计入门 电子世界并非只有0和1。现实世界中的许多信号都是连续变化的，比如声音、温度、光线等。本书将为您打开模拟与混合信号设计的大门。 捕捉真实的信号：模数转换（ADC）与数模转换（DAC）：您将理解ADC如何将连续的模拟信号转化为离散的数字信号，以及DAC如何将数字信号还原为模拟信号。我们将探讨不同类型的ADC和DAC，以及它们在实际应用中的优缺点。 放大与滤波：模拟电路的基本功：我们将简要介绍运算放大器等基本模拟器件，理解它们如何用于信号的放大、滤波和信号调理。尽管本书侧重于数字设计，但理解模拟信号的基础知识，对于设计完整的电子系统至关重要。 第四站：系统级的思考——更高级的设计理念 随着您对电子设计自动化了解的深入，我们将开始触及更高级的设计理念。 提升效率的利器：IP核（Intellectual Property Core）：您将了解IP核的概念，即预先设计好的、可复用的功能模块，如CPU核、内存控制器等。学习如何有效地利用IP核，可以极大地缩短设计周期，并提高设计的质量。 并行处理的魅力：多核与SoC（System on Chip）：我们将简要探讨现代电子系统中普遍采用的多核处理器和SoC架构。理解这些复杂的系统是如何由众多不同的功能模块集成在一起的，以及如何进行高效的设计和验证。 验证的艺术：确保设计的正确性：设计并非一蹴而就，验证是保证设计正确性的关键环节。我们将探讨各种验证方法，包括功能验证、性能验证和时序验证，以及如何编写有效的测试平台来模拟各种工况，发现潜在的设计缺陷。 谁适合阅读这本书？ 对电子技术充满好奇心的学生： 无论您是计算机科学、电子工程还是自动化专业的学生，本书都将为您提供一个坚实的基础，让您能够亲手设计和实现复杂的电子系统。 希望拓展技能的技术爱好者： 如果您已经掌握了编程技能，并渴望将您的创意转化为真实的硬件，那么这本书将是您的理想选择。 需要了解电子设计流程的工程师： 即使您并非专门从事电子设计，了解EDA（电子设计自动化）的基本原理和流程，对于理解现代科技产品的运作机制以及与其他领域工程师的协作，都将大有裨益。 这本书将带给您什么？ 实践能力： 通过大量的实例和实验，您将亲手编写HDL代码，配置FPGA开发板，体验从概念到实现的完整过程。 逻辑思维： 学习如何用严谨的逻辑来描述和设计硬件，培养解决复杂问题的能力。 创新思维： 掌握电子设计的工具和方法，激发您创造更智能、更便捷的电子产品的灵感。 未来的基石： 电子设计自动化是现代科技发展的核心驱动力之一。掌握这一技能，将为您在未来科技领域的发展打下坚实的基础。 《探索电路的神奇世界》不仅仅是一本书，它是一个邀请，邀请您加入电子设计的精彩旅程。在这里，您将不再只是一个电子产品的使用者，您将成为创造者，用您的智慧和双手，塑造科技的未来。准备好迎接挑战了吗？让我们一起，点亮电子设计的无限可能！

评分☆☆☆☆☆

拿到书的时候，首先注意到的是纸张的质感，触感非常舒适，印刷的清晰度也达到了顶尖水平。内页的排版布局简直是教科书级别的典范，逻辑层次分明，段落之间的留白处理得恰到好处，即便是面对复杂的电路图和代码块，阅读起来也毫无压力。很多技术书籍为了塞进更多内容，常常把页面挤得满满当当，让人喘不过气，但这本书显然在这方面下了大功夫，非常注重读者的阅读体验，这点非常难得。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计非常吸引人，封面上色彩的搭配和元素的组合让人眼前一亮，那种现代感和科技感扑面而来，光是看着就觉得这是一本能让人学到真本事的书。我原本以为这种技术类的书籍在封面设计上总是比较保守，但这本书完全打破了我的刻板印象。它不像那种只有文字堆砌的教科书，而是更像一本精心策划的艺术品，让人忍不住想翻开看看里面到底藏着什么样的干货。从包装上就能感受到作者和出版方的用心，这绝对是那种在书店里会让人驻足停留的类型。

评分☆☆☆☆☆

这本书的理论阐述部分，作者的语言风格非常幽默风趣，完全没有那种传统技术书籍的枯燥乏味。很多深奥的概念，通过生动形象的比喻和日常生活的例子就能解释清楚，让我这个在学习初期有点打退堂鼓的人，瞬间就找到了学习的乐趣和信心。感觉作者不是在“教”你知识，而是在“陪”你一起探索这个领域，这种亲近感是其他教材里很难找到的，让人感觉学习过程不再是艰苦的爬山，而是一次愉快的探险。

评分☆☆☆☆☆

这本书的目录结构设计极其精妙，它不仅仅是章节的简单罗列，更像是一张精心规划的学习路径图。从基础概念的铺垫，到复杂系统的构建，每一步都衔接得天衣无缝，读者可以非常清晰地看到自己知识体系的成长轨迹。这种结构上的清晰度，保证了即便是跨领域学习者也能沿着这条路径稳步前行，很少会遇到“前情提要缺失”的困惑，体现了作者对学习流程深刻的理解和把控。

评分☆☆☆☆☆

我特别欣赏书中案例选择的广泛性与前沿性。它没有局限于那些已经过时或者过于基础的例子，而是引入了许多当下行业内正在热议的前沿技术方向，并且针对每个案例都进行了非常细致的步骤拆解。这种深度和广度兼备的案例库，极大地拓宽了我的视野，让我明白了理论知识在实际工程中是如何落地生根的，而不是停留在纸上谈兵的层面。