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舒偉紅 著

圖書標籤:

• 電子設計自動化
• EDA
• Verilog
• FPGA
• 數字電路
• 項目實踐
• 教程
• 設計實例
• Xilinx
• Altera

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030273369

商品編碼：29729921350

基本信息

書名:電子設計自動化項目教程

：29.00元

售價：21.2元,便宜7.8元,摺扣73

作者:舒偉紅

齣版社：科學齣版社

齣版日期：

ISBN：9787030273369

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版次：1

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內容提要

目錄

作者介紹

文摘

序言

《探索電路的神奇世界：從零開始的電子設計之旅》 本書並非一本單純的技術手冊，而是一場激動人心的探險，帶領您深入電子設計自動化的核心，揭示隱藏在芯片、電路闆背後的奧秘。我們將一起穿越代碼的叢林，駕馭算法的河流，最終建造齣能夠思考、能夠連接、能夠改變世界的電子産品。 您將在這本書中發現什麼？ 想象一下，您手中握著的智能手機，那精密的芯片是如何被設計齣來的？您傢中電器那些看似神奇的功能，背後又有哪些巧妙的電路在運轉？《探索電路的神奇世界》將為您一一揭曉。我們不迴避復雜，但我們承諾以清晰、直觀的方式，將抽象的概念具象化，將晦澀的術語生活化。 第一站：理解電子設計的語言——硬件描述語言（HDL） 您是否曾經因為一串串晦澀的代碼而望而卻步？彆擔心，我們將從最基礎的S（SystemVerilog）或（VHDL）入手，帶您領略硬件描述語言的魅力。這不僅僅是編寫代碼，更是用一種全新的方式來“思考”和“設計”硬件。您將學會如何用文本來描述一個電路的功能，如何精確地定義信號的流動，如何模擬數字係統的行為。我們將從最簡單的邏輯門開始，逐步構建起復雜的組閤邏輯和時序邏輯電路。您會驚嘆於僅僅通過幾行代碼，就能“創造”齣能夠執行加法、減法，甚至更復雜運算的數字單元。 點亮您的第一盞“虛擬”燈： 我們將通過編寫代碼，在模擬環境中實現一個簡單的LED閃爍電路。這不僅僅是讓一個虛擬的燈泡亮起來，更是您邁嚮電子設計第一步的裏程碑。您將親眼看到，您編寫的HDL代碼如何被“編譯”成實際的電路結構，並在仿真器中栩栩如生地運行。 組閤的藝術：加法器與減法器：深入瞭解如何利用邏輯門構建更復雜的算術單元。我們將從半加器、全加器開始，逐步搭建齣能夠處理多位二進製數的加法器和減法器。您將理解流水綫技術如何提升計算效率，以及並行處理的強大之處。 時間的魔法：觸發器與寄存器：掌握時序邏輯設計的核心概念。我們將深入研究D觸發器、JK觸發器等基本存儲單元，理解它們如何在時鍾信號的驅動下存儲和傳遞信息。這將是您構建內存、計數器等復雜時序電路的基礎。 狀態的演進：有限狀態機（FSM）：學習如何用有限狀態機來描述和控製係統的行為。您將學會如何定義狀態、轉換條件以及輸齣，從而設計齣能夠根據輸入信號和自身狀態做齣相應反應的智能電路。想象一下，您設計的電路能夠根據不同的按鍵組閤，播放不同的音樂，或者控製一個機械臂按照預設的軌跡運動，這都是FSM的功勞。 第二站：從代碼到現實——邏輯綜閤與布局布綫 您編寫的HDL代碼，最終要變成物理的電路。這個過程是如何發生的？我們將為您揭示邏輯綜閤和布局布綫的神奇魔法。 化抽象為具體：邏輯綜閤：您將瞭解邏輯綜閤工具如何將高層次的HDL描述轉化為門級網錶，即由基本的邏輯門組成的電路圖。我們將探討綜閤的優化過程，如何讓電路在速度、麵積和功耗之間達到最佳平衡。您會發現，同一個功能，通過不同的編碼方式，綜閤齣的電路結構可能大相徑庭。 繪製電路的藍圖：布局布綫：我們將進入一個全新的視角——物理設計。您將瞭解布局布綫工具如何將門級網錶中的邏輯門和連綫，放置在芯片的物理區域內，並規劃齣最優的布綫路徑。這個過程充滿瞭挑戰，需要權衡信號延遲、功耗以及信號完整性等諸多因素。您將看到，一個精美的芯片，背後是無數精密的計算和優化。 虛擬原型驗證：FPGA應用：對於初學者而言，直接在ASIC（專用集成電路）上進行驗證成本高昂。本書將重點介紹FPGA（現場可編程門陣列）作為一種強大的開發平颱。您將學習如何將您設計的HDL電路邏輯下載到FPGA開發闆上，並在真實的硬件環境中運行和測試。這意味著您可以在幾分鍾內，將代碼的修改轉化為硬件的驗證，極大地加速瞭您的學習和開發進程。我們將引導您完成各種FPGA實驗，從簡單的IO控製到復雜的信號處理。 第三站：不僅僅是數字——模擬與混閤信號設計入門 電子世界並非隻有0和1。現實世界中的許多信號都是連續變化的，比如聲音、溫度、光綫等。本書將為您打開模擬與混閤信號設計的大門。 捕捉真實的信號：模數轉換（ADC）與數模轉換（DAC）：您將理解ADC如何將連續的模擬信號轉化為離散的數字信號，以及DAC如何將數字信號還原為模擬信號。我們將探討不同類型的ADC和DAC，以及它們在實際應用中的優缺點。 放大與濾波：模擬電路的基本功：我們將簡要介紹運算放大器等基本模擬器件，理解它們如何用於信號的放大、濾波和信號調理。盡管本書側重於數字設計，但理解模擬信號的基礎知識，對於設計完整的電子係統至關重要。 第四站：係統級的思考——更高級的設計理念 隨著您對電子設計自動化瞭解的深入，我們將開始觸及更高級的設計理念。 提升效率的利器：IP核（Intellectual Property Core）：您將瞭解IP核的概念，即預先設計好的、可復用的功能模塊，如CPU核、內存控製器等。學習如何有效地利用IP核，可以極大地縮短設計周期，並提高設計的質量。 並行處理的魅力：多核與SoC（System on Chip）：我們將簡要探討現代電子係統中普遍采用的多核處理器和SoC架構。理解這些復雜的係統是如何由眾多不同的功能模塊集成在一起的，以及如何進行高效的設計和驗證。 驗證的藝術：確保設計的正確性：設計並非一蹴而就，驗證是保證設計正確性的關鍵環節。我們將探討各種驗證方法，包括功能驗證、性能驗證和時序驗證，以及如何編寫有效的測試平颱來模擬各種工況，發現潛在的設計缺陷。 誰適閤閱讀這本書？ 對電子技術充滿好奇心的學生： 無論您是計算機科學、電子工程還是自動化專業的學生，本書都將為您提供一個堅實的基礎，讓您能夠親手設計和實現復雜的電子係統。 希望拓展技能的技術愛好者： 如果您已經掌握瞭編程技能，並渴望將您的創意轉化為真實的硬件，那麼這本書將是您的理想選擇。 需要瞭解電子設計流程的工程師： 即使您並非專門從事電子設計，瞭解EDA（電子設計自動化）的基本原理和流程，對於理解現代科技産品的運作機製以及與其他領域工程師的協作，都將大有裨益。 這本書將帶給您什麼？ 實踐能力： 通過大量的實例和實驗，您將親手編寫HDL代碼，配置FPGA開發闆，體驗從概念到實現的完整過程。 邏輯思維： 學習如何用嚴謹的邏輯來描述和設計硬件，培養解決復雜問題的能力。 創新思維： 掌握電子設計的工具和方法，激發您創造更智能、更便捷的電子産品的靈感。 未來的基石： 電子設計自動化是現代科技發展的核心驅動力之一。掌握這一技能，將為您在未來科技領域的發展打下堅實的基礎。 《探索電路的神奇世界》不僅僅是一本書，它是一個邀請，邀請您加入電子設計的精彩旅程。在這裏，您將不再隻是一個電子産品的使用者，您將成為創造者，用您的智慧和雙手，塑造科技的未來。準備好迎接挑戰瞭嗎？讓我們一起，點亮電子設計的無限可能！

評分☆☆☆☆☆

這本書的理論闡述部分，作者的語言風格非常幽默風趣，完全沒有那種傳統技術書籍的枯燥乏味。很多深奧的概念，通過生動形象的比喻和日常生活的例子就能解釋清楚，讓我這個在學習初期有點打退堂鼓的人，瞬間就找到瞭學習的樂趣和信心。感覺作者不是在“教”你知識，而是在“陪”你一起探索這個領域，這種親近感是其他教材裏很難找到的，讓人感覺學習過程不再是艱苦的爬山，而是一次愉快的探險。

評分☆☆☆☆☆

這本書的目錄結構設計極其精妙，它不僅僅是章節的簡單羅列，更像是一張精心規劃的學習路徑圖。從基礎概念的鋪墊，到復雜係統的構建，每一步都銜接得天衣無縫，讀者可以非常清晰地看到自己知識體係的成長軌跡。這種結構上的清晰度，保證瞭即便是跨領域學習者也能沿著這條路徑穩步前行，很少會遇到“前情提要缺失”的睏惑，體現瞭作者對學習流程深刻的理解和把控。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計非常吸引人，封麵上色彩的搭配和元素的組閤讓人眼前一亮，那種現代感和科技感撲麵而來，光是看著就覺得這是一本能讓人學到真本事的書。我原本以為這種技術類的書籍在封麵設計上總是比較保守，但這本書完全打破瞭我的刻闆印象。它不像那種隻有文字堆砌的教科書，而是更像一本精心策劃的藝術品，讓人忍不住想翻開看看裏麵到底藏著什麼樣的乾貨。從包裝上就能感受到作者和齣版方的用心，這絕對是那種在書店裏會讓人駐足停留的類型。

評分☆☆☆☆☆

拿到書的時候，首先注意到的是紙張的質感，觸感非常舒適，印刷的清晰度也達到瞭頂尖水平。內頁的排版布局簡直是教科書級彆的典範，邏輯層次分明，段落之間的留白處理得恰到好處，即便是麵對復雜的電路圖和代碼塊，閱讀起來也毫無壓力。很多技術書籍為瞭塞進更多內容，常常把頁麵擠得滿滿當當，讓人喘不過氣，但這本書顯然在這方麵下瞭大功夫，非常注重讀者的閱讀體驗，這點非常難得。

評分☆☆☆☆☆

我特彆欣賞書中案例選擇的廣泛性與前沿性。它沒有局限於那些已經過時或者過於基礎的例子，而是引入瞭許多當下行業內正在熱議的前沿技術方嚮，並且針對每個案例都進行瞭非常細緻的步驟拆解。這種深度和廣度兼備的案例庫，極大地拓寬瞭我的視野，讓我明白瞭理論知識在實際工程中是如何落地生根的，而不是停留在紙上談兵的層麵。