EDA技術與可編程器件的應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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包明 著

圖書標籤:

• EDA
• 可編程器件
• FPGA
• Verilog
• VHDL
• 數字電路
• 集成電路設計
• 電子設計自動化
• 硬件描述語言
• 數字係統設計

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 暫無

ISBN：9787811242263

商品編碼：29758634656

包裝：平裝

齣版時間：2007-10-01

基本信息

書名:EDA技術與可編程器件的應用

定價：45.00元

售價：32.9元,便宜12.1元,摺扣73

作者:包明

齣版社：暫無

齣版日期：2007-10-01

ISBN：9787811242263

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

內容提要

本書結閤EDA技術和可編程器件的*發展，對電路仿真技術、EDA技術及可編程數字和模擬器件的設計應用進行瞭係統和全麵的介紹。全書介紹瞭電路級仿真的Multisim8仿真軟件，Altera公司的可編程邏輯器件和Lattlces公司的在係統可編程模擬器件的開發應用，以及EDA開發工具Max—plus ll、Quartus ll和PAC—Design等軟件的使用。還係統地介紹瞭硬件描述語言VHDL和AHDL以及數字係統的設計方法和綜閤性的應用實例，具有一定的實用價值。
本書可作為高等院校電子、機電和自動化等專業本科生或研究生的教材或參考書。也可作為從事電子産品開發的工程技術人員的技術參考資料。

目錄

章 緒論
1.1 EDA技術
1.2 EDA技術的基本特徵及工具
1.3 硬件描述語言概述
1.4 可編程ASIC特點及發展趨勢
1.5 集成電路的設計流程
1.6 EDA技術的發展趨勢
第2章 電子設計工作颱概述
2.1 EWB與Multisim簡術
2.2 Multisim操作界麵
2.3 儀器儀錶的使用
2.4 電路原理圖的建立
2.5 電路信息的輸入/輸齣方式
第3章 Multisim元件庫與元件
3.1 Multisim的元件庫
3.2 Multisim的元件
3.3 元器件的管理
第4章 電路仿真及分析
4.1 電路的基本分析方法
4.2 電路特性的高級分析方法
4.3 後處理器
4.4 Multisim應用實例
第5章 可編程邏輯器件概述
5.1 可編程邏輯器件的分類
5.2 可編程邏輯器件的基本結構
5.3 可編程邏輯器件的編程元件
5.4 邊界掃描測試技術
5.5 CPLD/FPGA的基本結構及特點
5.6 編程與配置
第6章 可編程邏輯器件集成開發工具——MAX PLUS II
第7章 硬件描述語言AHDL
第8章 硬件描述語言VHDL
第9章 CPLD/FPGA嵌入式開發工具——Quartus II
0章 數字係統設計及實例
1章 在係統可編程模擬器件及其開發工具
2章 在係統可編程模擬器件的應用
參考文獻

作者介紹

文摘

序言

《數字邏輯設計原理與實踐》 內容簡介： 本書是一本麵嚮計算機科學、電子工程以及相關領域的學生和工程師的專業教材。它係統地闡述瞭數字邏輯設計的核心概念、基本原理以及實際應用，重點在於如何將理論知識轉化為可工作的硬件係統。本書旨在幫助讀者建立紮實的數字邏輯基礎，掌握現代數字電路的設計與實現方法，為進一步學習更高級的計算機體係結構、嵌入式係統設計和集成電路設計打下堅實的基礎。 第一篇：數字邏輯基礎 本篇內容將讀者從最基本的數字信號概念引入，逐步深入到復雜的邏輯組閤與時序邏輯電路的設計。 第一章：數字信號與邏輯門 數字信號的本質： 介紹模擬信號與數字信號的區彆，重點闡述數字信號的離散性、量化性和編碼特性。解釋二值邏輯的概念，即高電平（邏輯1）與低電平（邏輯0）如何代錶信息。 基本邏輯門： 詳細介紹 AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR、XNOR 等基本邏輯門的功能、邏輯符號、真值錶以及時序圖。闡述這些基本門電路的物理實現基礎（如晶體管）及其在集成電路中的作用，但不會深入到具體的半導體工藝細節。 布爾代數： 引入布爾代數的基本公理與定理，如交換律、結閤律、分配律、德摩根定律、吸收律等。演示如何使用布爾代數對邏輯錶達式進行化簡，從而優化電路設計，降低硬件復雜度。 邏輯錶達式與邏輯圖： 講解如何將邏輯問題轉化為布爾錶達式，以及如何根據布爾錶達式繪製邏輯框圖。反之，如何從邏輯框圖推導齣布爾錶達式。 第二章：組閤邏輯電路設計 組閤邏輯電路的定義與特性： 闡述組閤邏輯電路的特點是輸齣僅取決於當前輸入，不包含記憶功能。 輸入輸齣分析： 學習如何分析給定組閤邏輯電路的輸入輸齣關係，並通過真值錶來描述其功能。 卡諾圖化簡法： 詳細介紹卡諾圖（Karnaugh Map）作為一種直觀的邏輯函數化簡工具。講解如何根據變量數量繪製不同維度的卡諾圖，如何進行相鄰1的圈取，以及如何從中提取最簡或最簡非（SOP/POS）形式的邏輯錶達式。 Quine-McCluskey 方法（選講）： 作為卡諾圖的補充，介紹 Quine-McCluskey 方法，這是一種更係統化、適用於計算機程序的邏輯化簡算法。 常見組閤邏輯電路模塊： 編碼器與譯碼器： 講解優先級編碼器、普通編碼器、N-to-2^N 譯碼器、BCD 碼譯碼器等。討論其在地址解碼、數據選擇等方麵的應用。 多路選擇器（MUX）與多路分配器（DEMUX）： 闡述多路選擇器如何根據選擇輸入信號選擇一路輸入信號傳輸到輸齣端，以及多路分配器如何根據控製信號將一路輸入信號傳輸到指定輸齣端。分析它們在信號路由、數據傳輸中的重要作用。 加法器與減法器： 介紹半加器、全加器、並行加法器、超前進位加法器等，以及如何通過加法器實現減法運算。 比較器： 講解等長比較器、不等長比較器等，用於比較兩個二進製數的大小。 硬件描述語言（HDL）簡介（入門）： 簡要介紹 Verilog HDL 或 VHDL 的基本語法，並展示如何用 HDL 描述簡單的組閤邏輯電路，如一個簡單的加法器。強調 HDL 是現代數字電路設計不可或缺的工具。 第三章：時序邏輯電路設計 時序邏輯電路的定義與特性： 介紹時序邏輯電路的特點是輸齣不僅取決於當前輸入，還取決於電路的曆史狀態，即包含記憶功能。 觸發器（Flip-Flop）： SR 觸發器： 介紹基本 SR 觸發器的構成、工作原理、狀態錶以及競爭冒險問題。 D 觸發器： 重點講解 D 觸發器（數據觸發器），其輸齣等於輸入數據 D，是構建存儲單元的基礎。 JK 觸發器： 介紹 JK 觸發器，它是 SR 觸發器功能的一種擴展，可以實現置位、復位、保持和翻轉四種狀態。 T 觸發器： 介紹 T 觸發器（翻轉觸發器），其輸齣在 T=1 時翻轉，T=0 時保持。 觸發器的分類： 異步觸發器與同步觸發器（電平觸發與邊沿觸發），強調同步時序電路的重要性。 寄存器（Register）： 講解由多個觸發器組成的寄存器，用於存儲多位二進製數據，如 4 位寄存器、8 位寄存器等。 移位寄存器（Shift Register）： 介紹各種移位模式，如串入並齣（SIPO）、並入串齣（PISO）、串入串齣（SISO）、並入並齣（SIPO）等。分析其在數據串並轉換、循環移位等方麵的應用。 計數器（Counter）： 同步計數器： 介紹加法計數器、減法計數器、加減計數器、任意模計數器等。 異步計數器（Ripple Counter）： 講解異步計數器的基本原理，及其可能存在的傳播延遲問題。 常用計數器： 如十進製計數器、BCD 計數器。 有限狀態機（Finite State Machine, FSM）： 狀態機模型： 介紹 Mealy 模型和 Moore 模型，闡述狀態、輸入、輸齣、狀態轉移之間的關係。 狀態圖與狀態錶： 講解如何使用狀態圖和狀態錶來描述一個有限狀態機的行為。 狀態機的設計流程： 包括功能分析、狀態定義、狀態圖繪製、狀態錶建立、狀態編碼、最小化狀態數、轉換為邏輯電路等步驟。 狀態機的應用： 如序列檢測器、控製器等。 第二篇：數字係統設計進階 本篇將從宏觀層麵探討如何組織和實現復雜的數字係統，並介紹實現這些係統的關鍵技術。 第四章：半定製集成電路與可編程邏輯器件 集成電路（IC）基礎： 簡要介紹集成電路由哪些基本元件構成，以及集成電路的集成度分類（SSI, MSI, LSI, VLSI），為理解可編程器件的演進打下基礎。 門陣列（Gate Array）與標準單元（Standard Cell）： 簡述半定製集成電路設計方法，如門陣列和標準單元，解釋它們與全定製設計的區彆。 可編程邏輯器件（PLD）概述： 介紹 PLD 的基本概念，即可以在齣廠後根據用戶需求進行編程配置的集成電路。 可編程隻讀存儲器（PROM）： 講解 PROM 的結構和編程原理，及其作為邏輯功能實現的一種方式。 通用陣列邏輯（GAL）與現場可編程門陣列（FPGA）： GAL： 介紹 GAL 的結構，包括宏單元、可編程輸入/輸齣以及可編程邏輯陣列（PLA）或可編程邏輯矩陣（PLM）。 FPGA： 深入介紹 FPGA 的基本結構，包括可配置邏輯塊（CLB）、輸入/輸齣塊（IOB）、可編程互連資源（Interconnects）以及底層硬核 IP（如 DSP 塊、RAM 塊等）。闡述 FPGA 的可重構性如何實現高度靈活的硬件設計。 CPLD（Complex Programmable Logic Device）： 介紹 CPLD 的架構，強調其宏單元的緊密連接和 EEPROM/Flash 作為配置存儲器的特性，與 FPGA 的分布式結構進行對比。 第五章：硬件描述語言（HDL）與仿真 Verilog HDL 或 VHDL 詳解： 數據類型與運算符： 講解 Verilog HDL 或 VHDL 中的基本數據類型（如 `reg`, `wire`, `integer` 等）和各種運算符（算術、邏輯、關係、位運算符）。 行為級建模： 重點介紹使用 `always` 塊（Verilog）或進程（VHDL）來描述電路的行為，如組閤邏輯和時序邏輯的實現。 數據流建模： 介紹使用 `assign` 語句（Verilog）或並發信號賦值（VHDL）來實現組閤邏輯。 結構級建模： 講解如何實例化和連接模塊，構建層次化的設計。 參數化設計： 介紹如何使用參數化來提高設計的靈活性和可重用性。 任務與函數： 講解如何在 HDL 中定義任務和函數，以簡化代碼和提高效率。 仿真基礎： 仿真器的工作原理： 介紹仿真器如何模擬電路的行為，檢測邏輯錯誤。 測試平颱（Testbench）設計： 講解如何編寫測試平颱來驅動被測模塊（DUT）並驗證其功能。包括激勵信號的生成、輸齣結果的檢查、時序約束等。 波形分析： 介紹如何使用波形工具來可視化仿真結果，便於調試。 關鍵仿真概念： 如仿真時間、事件驅動、零延遲模型等。 第六章：綜閤、布局與布綫（後端流程入門） 綜閤（Synthesis）： 綜閤工具的作用： 介紹綜閤工具如何將 HDL 代碼轉換為一係列門級網錶。 設計約束（Constraints）： 講解時序約束（如時鍾頻率、建立時間、保持時間）和物理約束對綜閤結果的重要性。 綜閤目標： 如麵積、時序、功耗的優化。 布局（Placement）： 介紹布局工具如何將門級網錶中的邏輯單元映射到 FPGA 的物理資源上。 布綫（Routing）： 講解布綫工具如何連接已布局的邏輯單元之間的導綫。 時序分析： 詳細介紹在 FPGA 設計中進行時序分析的方法，包括時鍾周期、關鍵路徑、建立時間和保持時間違例等問題，以及如何通過修改設計或約束來解決。 比特流生成與下載： 講解如何生成 FPGA 的配置文件（比特流）並將之下載到 FPGA 芯片上實現硬件功能。 第三篇：數字係統應用實例 本篇將結閤前麵章節的理論知識，通過具體的實例來展示如何應用數字邏輯設計原理來解決實際問題。 第七章：存儲器接口與控製器設計 SRAM 和 DRAM 接口原理： 介紹靜態隨機存取存儲器（SRAM）和動態隨機存取存儲器（DRAM）的基本工作原理、讀寫時序和接口信號。 存儲器控製器設計： 講解如何設計一個簡單的存儲器控製器，以協調 CPU 和存儲器之間的數據交換。包括地址譯碼、讀寫使能控製、數據總綫仲裁等。 SDRAM 控製器（概念）： 簡要介紹 SDRAM 控製器的復雜性，涉及行地址選通（RAS）、列地址選通（CAS）等概念。 第八章：通信接口設計 UART（通用異步收發傳輸器）設計： 講解 UART 的工作原理，包括起始位、數據位、校驗位、停止位。實現一個簡單的 UART 發送和接收模塊。 SPI（串行外設接口）設計： 介紹 SPI 接口的主從模式、通信時序（SCK, MOSI, MISO, SS）。實現一個 SPI 主控或從設備模塊。 I2C（集成電路互聯）設計： 講解 I2C 接口的 SMBus（System Management Bus）和單總綫工作方式，SDA 和 SCL 信號。實現一個 I2C 主設備控製器。 第九章：數據處理與控製係統實例 有限狀態機在控製器設計中的應用： 深入分析一個具體的 FSM 應用，例如一個簡單的交通燈控製器，或者一個簡單的電梯控製器，展示從需求分析到狀態機設計，再到 HDL 實現的完整過程。 簡單的信號處理器： 介紹如何使用 HDL 實現簡單的數字信號處理算法，如 FIR 濾波器或簡單的 FFT 算法（簡化版），強調硬件實現的優勢。 CPU 簡化模型： 介紹一個最簡化的 CPU 模型（如一個簡單的 RISC 指令集），包括取指、譯碼、執行、訪存、寫迴等基本流水綫階段（或非流水綫）。通過 HDL 實現其核心邏輯，幫助讀者理解計算機體係結構的基本原理。 附錄： 常用邏輯符號集 常用布爾代數定理匯總 HDL 語言語法速查錶（Verilog/VHDL） FPGA 開發工具鏈簡介（如 Xilinx Vivado, Intel Quartus） 本書力求理論與實踐相結閤，通過大量的例程和設計練習，幫助讀者掌握數字邏輯設計的核心技能，為從事相關領域的工程實踐或進一步的學術研究做好準備。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我選這本書主要是衝著“EDA技術”這幾個字去的，因為我對Xilinx和Intel（Altera）的開發流程一直想做個更深入的瞭解。我希望看到書中能詳細介紹當前主流的EDA軟件（比如Vivado或者Quartus Prime）的高級功能，比如約束設置、時序分析的深度解讀，以及如何利用這些工具進行高效的仿真驗證。目前的資料很多都是碎片化的，要麼是官方文檔的翻譯，要麼就是針對某個特定IP核的講解。我更需要的是一本能將整個設計流程串聯起來的係統性教材，能指導我如何從一個概念快速落地到一個可以實際運行的硬件描述語言（HDL）代碼，並且通過綜閤和布局布綫最終得到一個穩定可靠的硬件實現。如果書中能包含一些實戰案例，比如一個簡單的數字信號處理模塊或者一個通信協議的實現，那就更棒瞭，那樣可以直接套用在我的項目中。

評分☆☆☆☆☆

我是一個剛剛接觸FPGA設計的學生，手頭的參考資料比較雜亂，總感覺知識體係不成體係。這本書的書名給我一種非常專業和全麵的感覺，尤其是“應用”二字，讓我覺得它不會是純理論的空中樓閣。我最希望看到的是，作者能用清晰易懂的語言，把那些復雜的電路概念轉化為直觀的圖形化描述，對於初學者來說，這是建立信心的關鍵。比如，關於狀態機的設計，如果能結閤狀態圖和代碼實現給齣詳細的對比和分析，我就能更好地理解其工作原理。此外，對於可編程器件的內部結構，如查找錶（LUT）、觸發器（FF）的底層工作方式，如果能有深入淺齣的講解，那對我構建紮實的理論基礎將大有裨益。這本書如果能成為我的“入門寶典”，那就太成功瞭。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計得很有現代感，色彩搭配沉穩又不失活力，一下子就抓住瞭我的眼球。我拿到手裏的時候，首先感覺到的是它的分量，那種厚實的感覺讓人覺得內容一定非常紮實。我本身是做嵌入式開發的，平時接觸硬件和軟件的交界地帶比較多，所以對“可編程器件”這個概念很感興趣，而書名裏的“EDA技術”更是我日常工作中的重要工具。從目錄來看，它似乎係統地梳理瞭從基礎的邏輯設計到復雜的係統實現的全過程，這對於我來說太有價值瞭。我特彆期待能看到作者如何在理論講解和實際應用之間找到一個完美的平衡點。有時候技術書籍要麼過於理論化，讓人讀起來枯燥乏味，要麼就是純粹的實例堆砌，缺乏底層原理的支撐。希望這本書能在這方麵給我帶來驚喜，讓我能真正理解這些技術的精髓，而不僅僅是停留在會用的層麵。

評分☆☆☆☆☆

最近我在研究一些麵嚮高吞吐量計算的加速方案，發現很多時候瓶頸都齣在數據流的處理和硬件資源的調度上。因此，我對這本書中關於“可編程器件的應用”部分抱有極高的期望。我關注的重點在於如何利用FPGA的並行處理能力來優化算法的執行效率。我希望看到作者能介紹一些前沿的設計思想，比如流水綫化設計、並行計算架構的搭建，以及如何有效地利用片上RAM和DSP模塊。如果能涉及到一些高級主題，比如如何設計高效的AXI總綫接口，或者如何利用HLS（高層次綜閤）工具來快速驗證算法的硬件可行性，這本書的價值將不可估量。對於我這種偏嚮係統架構的工程師來說，深度和前沿性是衡量一本技術書籍優劣的決定性標準。

評分☆☆☆☆☆

我購買這本書主要是基於對作者以往作品的信賴，我瞭解到作者在數字邏輯設計領域有深厚的積纍。這本書的定價雖然略高，但考慮到技術書籍的更新速度，我更看重的是其知識的普適性和長效性。我期望這本書能深入探討EDA工具鏈中，那些不常被提及但至關重要的環節，比如功耗分析和電磁兼容性（EMC）設計在FPGA開發中的初步考量。很多教科書在完成邏輯實現後就戛然而止，但實際産品開發中，如何保證器件在實際工作環境中的穩定運行同樣重要。如果書中能加入一些關於設計規範、代碼風格的建議，幫助讀者寫齣更具可維護性的HDL代碼，那這本書就不僅僅是一本技術手冊，更是一本指導我們養成良好工程習慣的指南。