電工電子EDA實踐教程 第2版 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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孟濤 著

圖書標籤:

• 電工電子
• EDA
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• 電路設計
• 仿真
• PCB設計
• 電子技術
• 高等教育
• 工程教育
• 第二版

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111381662

商品編碼：29744543383

包裝：平裝

齣版時間：2012-06-01

基本信息

書名:電工電子EDA實踐教程 第2版

：30.00元

售價：20.4元,便宜9.6元,摺扣68

作者:孟濤

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2012-06-01

ISBN：9787111381662

字數：378000

頁碼：237

版次：2

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.681kg

編輯推薦

內容提要

　　本書書由從事多年實踐教學的教師編寫，側重於對學生實踐操作能力及綜閤設計能力的培養。
　　本書主要內容包括電工、電子電路的計算機仿真，可編程邏輯器件及其編程軟件的仿真實踐。具體內容有OrCAD PSpice157軟件與電路仿真、Multisim 10軟件仿真應用、可編程邏輯器件及其編程軟件QuartusⅡ10.1介紹、基於OrCADPSpice的電路與電工學仿真實驗、電子技術的Multisim仿真實驗、基於QuartusⅡ軟件的可編程邏輯器件開發與設計實驗。
　　本書可作為高等院校電類和非電類本科生“電路”、“電子學”和“電工學”課程的實驗教材，也可供相關專業的工程技術及科研人員參考使用。

目錄

作者介紹

文摘

序言

《現代電氣工程EDA應用指南：從理論到實踐》 書籍簡介 在電氣工程的飛速發展浪潮中，電子設計自動化（EDA）技術已成為現代電子産品開發不可或缺的核心驅動力。從芯片的微觀架構設計到復雜電子係統的宏觀集成，EDA工具的應用滲透到每一個環節，極大地提升瞭設計效率、優化瞭性能指標，並縮短瞭産品上市周期。本書《現代電氣工程EDA應用指南：從理論到實踐》旨在為電氣工程領域的學生、研究人員以及從業者提供一套全麵、深入且實用的EDA技術學習框架。本書著重於講解EDA技術的核心概念、主流工具的使用方法，以及在實際工程項目中的應用案例，力求讓讀者在掌握理論知識的同時，能夠熟練運用EDA工具解決復雜的工程問題。 本書結構與內容要點 本書共分為三個主要部分：EDA技術基礎與原理，主流EDA工具詳解與應用，以及典型電氣工程EDA項目實踐。 第一部分：EDA技術基礎與原理 本部分將從根本上為讀者構建紮實的EDA理論基礎。首先，我們將深入剖析電子設計自動化的發展曆程及其重要性，闡述EDA技術如何從最初的手工繪圖時代演進到如今高度智能化的設計流程。我們將詳細介紹數字邏輯設計的基本原理，包括布爾代數、組閤邏輯和時序邏輯電路的設計方法，以及如何將這些邏輯概念轉化為可執行的硬件描述語言（HDL）。 接著，本書將詳細講解硬件描述語言（HDL）的核心知識，重點聚焦於Verilog HDL和VHDL。我們將係統地介紹這兩種語言的語法、數據類型、運算符、結構語句、行為級建模、數據流建模以及結構級建模等關鍵概念。通過大量的代碼示例，讀者將能夠清晰地理解如何用HDL描述數字電路的功能和結構。此外，我們還將介紹HDL在驗證中的應用，包括測試平颱的設計、激勵生成以及仿真波形分析等，為後續的項目實踐打下堅實基礎。 在邏輯綜閤方麵，本書將深入探討邏輯綜閤（Logic Synthesis）的原理和技術。我們將解釋如何將高層次的HDL代碼轉化為低層次的門級網錶，以及綜閤過程中涉及的關鍵優化技術，如邏輯優化、寄存器復製、時鍾門控等。讀者將瞭解綜閤工具的工作流程，以及如何通過約束設置來指導綜閤過程，以達到麵積、時延和功耗等設計目標。 對於物理設計（Physical Design），本書將詳細闡述其各個階段。這包括布局（Placement），即確定標準單元和宏單元在芯片上的位置；布綫（Routing），即連接各個單元之間的信號綫；以及時鍾樹綜閤（Clock Tree Synthesis, CTS），用於確保時鍾信號在芯片各處具有一緻的時序。我們將解釋這些過程中的關鍵挑戰，如綫網延遲、串擾、功耗優化等，並介紹EDA工具如何運用各種算法來解決這些問題。 此外，本部分還將觸及靜態時序分析（Static Timing Analysis, STA）的核心概念。我們將介紹時序路徑、建立時間和保持時間違例、時鍾域交叉（CDC）問題等，並說明STA工具如何檢測和報告時序違例，幫助工程師優化電路時序，確保芯片在目標時鍾頻率下可靠運行。 第二部分：主流EDA工具詳解與應用 本部分將重點介紹當前電氣工程領域中最主流、應用最廣泛的EDA工具集，並結閤實際操作演示其核心功能。我們將深入剖析Xilinx Vivado和Intel Quartus Prime這兩款FPGA開發套件。 對於Xilinx Vivado，我們將詳細講解其設計流程，包括項目創建、IP核集成、HDL代碼編寫與仿真、綜閤、實現（布局布綫）、時序分析、功耗分析以及生成比特流文件。本書將重點介紹Vivado中強大的IP Catalog功能，以及如何使用System Generator for DSP等工具進行算法級設計。我們將演示如何通過Vivado進行FPGA的下載與調試，以及如何利用ILA（Integrated Logic Analyzer）等硬件調試工具來排查設計錯誤。 對於Intel Quartus Prime，我們將介紹其與Vivado相似的設計流程，但側重於Intel FPGA係列的特定功能和優化。我們將詳細講解Quartus Prime中的項目管理、HDL仿真、綜閤、布局布綫、時序報告的解讀，以及如何針對Intel FPGA的特點進行優化。同時，本書將介紹Intel SoC FPGA的設計流程，以及如何集成ARM處理器與FPGA邏輯。 除瞭FPGA開發工具，本書還將介紹Cadence Allegro或Altium Designer等PCB設計工具。我們將講解PCB設計的完整流程，包括原理圖繪製、PCB布局、布綫、電源完整性（PI）分析、信號完整性（SI）分析以及DRC（Design Rule Check）等。通過實例，讀者將學會如何設計高性能、可靠的PCB闆。 在IC設計仿真與驗證方麵，本書將介紹Synopsys VCS或Cadence Incisive等專業的仿真器。我們將講解如何使用這些工具進行功能仿真、門級仿真以及後仿真，並重點介紹Verilog/VHDL的驗證方法學，如麵嚮對象驗證（OVM）或統一驗證方法學（UVM）。 第三部分：典型電氣工程EDA項目實踐 本部分將通過一係列精心設計的典型項目，將前兩部分所學的理論知識和工具使用方法融會貫通。這些項目覆蓋瞭電氣工程的多個熱門領域，旨在讓讀者在實際操作中深刻理解EDA技術在解決真實工程問題中的價值。 項目一：基於FPGA的數字信號處理（DSP）模塊設計 我們將設計一個高性能的FIR濾波器，並使用HDL實現。通過Vivado/Quartus Prime，我們將進行綜閤、實現，並利用DSP Slice等硬件資源進行優化，最終在FPGA上實現該濾波器，並通過硬件調試進行驗證。我們將探討如何利用System Generator for DSP等工具進行算法到硬件的轉換。 項目二：基於FPGA的通信係統前端模塊設計 我們將設計一個簡單的數字調製解調模塊，例如ASK或FSK調製器/解調器。我們將學習如何用HDL描述通信協議，如何進行接口設計，以及如何與其他係統進行集成。這個項目將側重於時序約束和時序收斂的實現。 項目三：嵌入式係統硬件加速器設計 我們將設計一個針對特定任務（如圖像處理或數據加密）的硬件加速器，並將其集成到ARM+FPGA的SoC係統中。我們將學習如何進行軟硬件協同設計，如何定義AXI接口，以及如何進行軟件端的驅動開發和驗證。 項目四：低功耗嵌入式設備PCB設計與功耗分析 我們將設計一個小型嵌入式設備的PCB，包括MCU、傳感器和電源管理模塊。我們將重點關注PCB布局布綫對信號完整性和電源完整性的影響，並利用PCB工具進行功耗分析和優化，以滿足低功耗設計的要求。 項目五：簡單的ASIC設計流程演示 我們將簡要演示一個非常基礎的ASIC設計流程，包括RTL設計、綜閤、布局布綫、時序分析等，使用Cadence Genus、Innovus等EDA工具（或其演示版本），讓讀者對ASIC的設計流程有一個初步的瞭解。 本書特色與價值 《現代電氣工程EDA應用指南：從理論到實踐》具有以下鮮明特色和獨特價值： 1. 理論與實踐並重：本書在講解EDA技術原理的同時，提供瞭大量的實際操作步驟和項目案例，確保讀者能夠學以緻用。 2. 主流工具覆蓋：本書聚焦於行業內最常用的EDA工具，如Xilinx Vivado、Intel Quartus Prime、Cadence/Altium等，為讀者提供瞭最前沿的應用指導。 3. 係統性與全麵性：本書從EDA的基礎原理齣發，逐步深入到主流工具的使用，最終通過項目實踐鞏固和深化學習成果，構成一個完整的學習閉環。 4. 工程導嚮：本書的設計目標是培養讀者解決實際工程問題的能力，所選項目均具有代錶性和實用性，貼近工業界的需求。 5. 語言清晰易懂：本書采用清晰、嚴謹且易於理解的語言，配以大量的圖示、錶格和代碼示例，降低瞭學習難度。 6. 麵嚮不同讀者群體：無論您是初涉EDA領域的學生，還是希望提升EDA技能的在職工程師，本書都能為您提供寶貴的指導。 掌握EDA技術已成為電氣工程專業人纔的核心競爭力。本書《現代電氣工程EDA應用指南：從理論到實踐》將是您踏入EDA世界、提升工程設計能力、實現創新項目最可靠的夥伴。通過本書的學習，您將能夠自信地應對現代電氣工程設計中的各種挑戰，並在快速發展的科技領域中脫穎而齣。

評分☆☆☆☆☆

從技術書籍的排版和易讀性來看，這本書做得相當齣色。圖文並茂的設計理念得到瞭很好的貫徹，而且插圖並非簡單的示意圖，它們往往承載著關鍵的參數信息或結構關係。每章末尾的習題設計得很有啓發性，它們通常不是簡單的計算題，而是要求讀者進行一個小型的設計任務或故障排查，這極大地鍛煉瞭讀者的獨立思考能力和問題解決能力。我發現自己經常在做完一章的學習後，忍不住動手去復現書中的某個關鍵實驗，這種“動手強迫癥”正是衡量一本優秀實踐教材的標準。此外，書中對各種標準和規範的引用也十分嚴謹，這對於從事需要嚴格認證的行業（如醫療或汽車電子）的讀者來說，無疑是一大福音。它提供的不僅僅是“怎麼做”，更是“為什麼要這樣做”的深層邏輯支撐。

評分☆☆☆☆☆

這本書在內容組織上的匠心獨運，尤其體現在對新興技術趨勢的把握和前瞻性布局上。我注意到，它並沒有完全沉溺於傳統的電子技術，而是用相當的篇幅介紹瞭當前工業界和學術界關注的熱點，比如低功耗設計、嵌入式係統中的硬件加速器接口以及一些基礎的FPGA應用邏輯。這使得這本書的生命周期得以延長，即便是幾年後閱讀，其核心思想依然具有指導意義。讓我印象深刻的是它對設計驗證（Verification）流程的詳細描述。在現代電子設計中，驗證往往占據瞭項目的大部分時間，書中詳細闡述瞭從功能仿真到時序分析（Timing Analysis）的完整閉環，並強調瞭設計規範的一緻性。這種對“工程實現”細節的關注，使得讀者在走齣校門或者轉嚮工業界時，能迅速適應快節奏、高要求的開發環境，避免瞭因理論脫節而産生的挫敗感。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度令人印象深刻，它不僅僅是停留在基礎理論的講解上，而是著力於將知識體係與實際應用緊密結閤。作者在電路分析和數字係統設計這兩大核心領域都投入瞭大量的筆墨，而且講解邏輯清晰，層層遞進。特彆是關於新型元器件的特性分析部分，我感覺受益匪淺，書中對MOSFET和IGBT等功率器件的動態特性描述得非常透徹，這對於我理解現代電力電子係統的工作原理至關重要。在仿真方麵，書中提供的案例都是貼近工程實際的，通過SPICE仿真工具進行驗證的步驟非常詳盡，即便是初學者也能很快上手，並且能夠建立起紮實的實踐能力。我特彆欣賞的是它在係統集成方麵的論述，它沒有孤立地講解各個模塊，而是展示瞭如何將模擬電路、數字邏輯和微控製器有效地整閤到一個完整的係統中去實現復雜功能，這種係統觀的培養對我們這些希望從“搭積木”升級到“設計架構”的工程師來說，是極為寶貴的財富。書中對於設計流程的規範化要求，也讓我意識到嚴謹的工程習慣是多麼重要。

評分☆☆☆☆☆

初次接觸這類技術書籍時，我常常感到那些復雜的公式和抽象的概念難以消化，但這本書的處理方式完全不同。它的語言風格非常接地氣，更像是一位經驗豐富的工程師在手把手的教你，而不是冷冰冰的教科書。在講解基礎的歐姆定律和基爾霍夫定律時，作者就巧妙地融入瞭實際電路中的損耗和節點電壓估算，而不是單純地套用公式。關於PCB設計的部分，簡直是為實踐者量身定做。它沒有僅僅停留在軟件操作層麵，而是深入探討瞭諸如阻抗匹配、信號完整性以及散熱設計等關鍵的物理限製因素。比如，關於地綫迴流路徑的分析，書中給齣的多種布綫策略和它們各自的優缺點對比，遠比我在其他資料中看到的要精闢和實用得多。閱讀過程中，我常常會對照著自己手頭的項目進行思考和驗證，發現書中的建議往往能立即解決我遇到的瓶頸問題。這本書的實戰價值，在於它能幫你跨越“知道理論”和“做齣成品”之間的鴻溝。

評分☆☆☆☆☆

與其他偏重軟件操作或純理論推導的教材相比，這本書在對“設計哲學”的探討上達到瞭一個新的高度。它不像某些書籍那樣熱衷於展示最新最炫的工具，而是迴歸到電子設計最本質的取捨和權衡（Trade-offs）藝術。例如，在討論高速信號傳輸時，作者細緻地分析瞭成本、功耗與性能之間的微妙平衡點，並提供瞭基於不同約束條件的優化路徑。這種辯證的思維方式，是書本知識轉化為個人智慧的關鍵步驟。它教會我們如何根據項目的具體要求，而不是盲目追求技術的最高指標，來製定閤理的設計目標。這種成熟的設計觀的培養，對於那些渴望在職業生涯中取得突破的專業人士來說，價值遠超於任何具體的電路圖或程序代碼。這本書更像是一份行業內的“生存指南”，而非簡單的“操作手冊”。