EDA技術與可編程器件的應用 9787811242263 暫無 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

包明 著

圖書標籤:

• EDA技術
• 可編程器件
• 數字電路
• FPGA
• Verilog
• VHDL
• 電子設計自動化
• 集成電路
• 硬件設計
• 數字係統

店鋪： 花晨月夕圖書專營店

齣版社： 暫無

ISBN：9787811242263

商品編碼：29872205149

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

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

---

第1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
第10章 數字係統設計及實例
第11章 在係統可編程模擬器件及其開發工具
第12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

---

探索數字世界的基石：EDA技術與可編程器件的奧秘 在當今信息爆炸的時代，電子産品已滲透到我們生活的方方麵麵，從掌中的智能手機到龐大的數據中心，都離不開強大的數字電路設計與實現。而實現這些復雜數字係統的核心驅動力，正是EDA（Electronic Design Automation）技術與可編程器件的飛速發展。本書將帶領讀者深入理解這兩個關鍵領域，揭示它們如何協同工作，構建齣我們今天所見的數字奇跡，並展望它們在未來科技浪潮中的廣闊前景。 第一部分：EDA技術——點石成金的數字設計魔法 EDA技術，顧名思義，是運用計算機軟件輔助電子係統設計的一種技術。它極大地提升瞭電子設計的效率、準確性和復雜性處理能力，將原本需要大量人力、物力和時間的傳統電路設計過程，轉變為高度自動化、智能化和可視化的流程。本書將從EDA技術的起源和發展入手，闡述其在現代電子工程中的不可或缺的地位。 EDA的演進與核心價值： 我們將迴顧EDA技術從最初的簡單邏輯圖繪製工具，到如今集成瞭邏輯綜閤、布局布綫、仿真驗證、時序分析、功耗優化等一係列強大功能的綜閤性平颱的發展曆程。理解EDA的演進，有助於我們把握其核心價值：縮短産品上市周期，降低設計成本，提高設計質量，並使設計齣前所未有的復雜係統成為可能。 EDA設計流程的深度解析： 本部分將詳細剖析典型的EDA設計流程，涵蓋從需求分析、係統建模、行為級設計、寄存器傳輸級（RTL）設計、邏輯綜閤、靜態時序分析（STA）、布局布綫（Place & Route）、物理驗證（DRC/LVS），直至最終的門級仿真和芯片製造的每一個關鍵環節。我們將深入探討每個環節所使用的算法、工具以及它們之間的協同關係。 行為級與RTL設計： 介紹如何使用Verilog或VHDL等硬件描述語言（HDL）來描述電路的功能和結構。理解行為級設計如何抽象齣係統功能，以及RTL設計如何將功能映射到寄存器和邏輯門，是掌握數字設計的基礎。我們將提供豐富的代碼示例，幫助讀者理解HDL的語法和編程風格。 邏輯綜閤： 重點講解邏輯綜閤的概念、目標和常用算法。瞭解如何將高層次的RTL描述轉換為由標準邏輯門組成的網錶，以及綜閤工具如何根據麵積、時序和功耗等約束條件進行優化，是實現高效設計的關鍵。 靜態時序分析（STA）： STA是確保數字電路在規定時鍾頻率下穩定運行的基石。本書將深入講解時序分析的基本原理，包括建立時間（Setup Time）、保持時間（Hold Time）、時鍾偏移（Clock Skew）等概念，以及如何通過STA工具識彆和解決時序違規問題。 布局布綫（Place & Route）： 這一環節是將邏輯門和觸發器放置在芯片的物理區域，並連接它們的連綫。我們將探討布局布綫的目標、挑戰（如布綫擁塞、信號完整性）以及常用的算法，解釋它們如何影響芯片的性能和功耗。 物理驗證： 介紹DRC（Design Rule Checking）和LVS（Layout Versus Schematic）等物理驗證技術，它們是確保物理版圖符閤製造工藝規則、並且與邏輯網錶一緻的關鍵步驟，有效防止設計製造上的錯誤。 仿真與驗證： 強調仿真在EDA設計中的核心作用，包括功能仿真、時序仿真和門級仿真。我們將探討各種驗證方法學，如測試平颱（Testbench）的設計、驗證覆蓋率分析，以及形式驗證等高級驗證技術，確保設計的功能正確性和魯棒性。 EDA工具鏈與前沿技術： 介紹業界主流的EDA工具，如Synopsys、Cadence、Mentor Graphics等公司的産品係列，並簡要說明它們各自的優勢和應用領域。此外，還將觸及EDA領域的前沿技術，例如機器學習在EDA中的應用、軟硬件協同設計、以及麵嚮新興應用的專用EDA解決方案（如AI芯片設計）。 第二部分：可編程器件——靈活多變的數字實現平颱 如果說EDA技術是設計軟件，那麼可編程器件就是實現這些設計的硬件載體。它們賦予瞭電子係統前所未有的靈活性和可重構性，使得設計者能夠根據需求快速迭代産品，並適應不斷變化的市場。本書將重點介紹兩大類重要的可編程器件：CPLD和FPGA。 CPLD（Complex Programmable Logic Device）與FPGA（Field-Programmable Gate Array）的原理與結構： CPLD： 介紹CPLD的基本結構，包括宏單元（Macrocell）、可編程互連陣列（PIA）和AND-OR陣列。深入講解CPLD的工作原理，以及它如何實現邏輯功能。 FPGA： 重點講解FPGA的核心組成部分：可配置邏輯塊（CLB）、輸入/輸齣塊（IOB）以及可編程互連綫（Routing Resources）。我們將詳細解析CLB內部的查找錶（LUT）、觸發器（Flip-Flops）和多路選擇器（Multiplexer）等基本邏輯單元，以及它們如何組閤實現任意邏輯功能。 可編程器件的編程模型與開發流程： 硬件描述語言（HDL）在可編程器件設計中的應用： 再次強調HDL在描述數字邏輯方麵的關鍵作用，並結閤CPLD/FPGA的特性，講解如何用HDL編寫能夠被綜閤到這些器件上的代碼。 綜閤、實現與下載： 詳細介紹使用FPGA/CPLD廠商提供的開發工具鏈，將HDL代碼轉換為可編程器件內部配置比特流的完整流程。包括綜閤、映射（Mapping）、布局（Place）、布綫（Route）和生成比特流（Bitstream Generation）等步驟。講解如何將生成的比特流下載到目標器件中，使之實現預期的功能。 時序約束與優化： 在可編程器件設計中，用戶需要為時序設定明確的約束。我們將講解時序約束的類型、方法以及如何在開發工具中設置，並探討如何通過代碼優化和工具選項來改善設計時序，使其滿足目標頻率的要求。 CPLD與FPGA的應用領域與技術優勢： CPLD的應用： 介紹CPLD在邏輯替換、簡單控製邏輯、接口邏輯等方麵的典型應用，並分析其在速度、功耗和成本方麵的權衡。 FPGA的應用： 深入探討FPGA在通信、計算、圖像處理、嵌入式係統、汽車電子、航空航天等各個領域的廣泛應用。分析FPGA之所以能夠勝任這些任務的關鍵優勢，包括其高度的並行處理能力、靈活性、以及快速原型驗證能力。 軟核與硬核處理器： 介紹如何在FPGA內部集成軟核處理器（如MicroBlaze、Nios II）或硬核處理器（如ARM），構建集成瞭CPU和可編程邏輯的SoC（System-on-Chip）係統，實現更復雜的嵌入式應用。 未來趨勢與挑戰： 展望可編程器件的未來發展方嚮，包括更高集成度、更低功耗、更先進的製造工藝，以及在人工智能、邊緣計算等新興領域的應用。同時，也將探討可編程器件在設計復雜性、功耗管理、安全性和成本控製等方麵麵臨的挑戰。 第三部分：EDA技術與可編程器件的融閤應用 本書的最後一部分將聚焦於EDA技術與可編程器件如何深度融閤，共同推動數字技術的發展。理解這種融閤，有助於讀者把握現代電子係統設計的整體脈絡。 從係統級設計到芯片級實現的完整閉環： 詳細闡述EDA工具如何指導和支持在可編程器件上實現復雜係統。例如，如何利用高層次綜閤（HLS）技術，將C/C++等高級語言編寫的算法直接轉換為RTL代碼，再通過EDA工具進行綜閤和優化，最終實現在FPGA上。 特定應用下的設計實踐： 通過一係列典型的應用案例，展示EDA技術與可編程器件的結閤如何解決實際問題。例如： 通信係統中的高速接口設計： 如何利用FPGA實現PCIe、Ethernet等高速接口，並使用EDA工具進行時序優化和驗證。 數字信號處理（DSP）應用： 如何在FPGA上高效實現FFT、濾波器等DSP算法，並藉助EDA工具進行性能分析和功耗評估。 嵌入式係統中的SoC設計： 如何在FPGA上構建包含CPU、外設和用戶自定義邏輯的SoC，並利用EDA工具鏈進行開發和調試。 AI加速器設計： 介紹如何利用FPGA實現定製化的AI推理加速器，以及EDA工具如何支持這種麵嚮特定算法的硬件設計。 驗證與調試的重要性： 再次強調在復雜的EDA和可編程器件設計流程中，充分的驗證和有效的調試是至關重要的。介紹現代EDA工具提供的調試功能，如邏輯分析器、仿真器斷點設置等，以及在FPGA硬件上進行在綫調試的方法。 工程師的技能要求與學習路徑： 為有誌於從事相關領域的讀者提供職業發展建議。強調掌握HDL、熟悉EDA工具、理解數字電路原理、以及具備良好的係統設計和問題解決能力是關鍵。 通過對EDA技術與可編程器件的全麵解讀，本書旨在為讀者構建一個清晰、深入的認知框架，幫助他們理解現代數字電路設計的核心要素，掌握實際的設計方法，並激發他們在數字技術領域的創新潛能。無論是初學者還是有經驗的工程師，都能從中獲得寶貴的知識和啓發，在日新月異的科技浪潮中，掌握數字世界的關鍵鑰匙。

評分☆☆☆☆☆

我一直對嵌入式係統和物聯網設備的工作原理非常感興趣，尤其是它們在硬件層麵是如何實現的。很多時候，我們隻是調用一些高層的API，對底層的邏輯和實現細節知之甚少。這本書的齣現，正好解答瞭我多年的疑惑。《EDA技術與可編程器件的應用》從EDA工具這個核心切入，讓我看到瞭數字電路設計的高效與智能化。我尤其期待書中對FPGA這種可編程邏輯器件的詳細介紹，希望能理解它的內部結構、工作原理以及如何通過硬件描述語言（HDL）來對其進行編程。我相信，掌握瞭這些知識，我將能夠更深入地理解嵌入式係統的硬件架構，甚至能夠獨立設計一些定製化的硬件模塊，以滿足特定的應用需求。書中關於時序分析、綜閤、布局布綫等EDA設計流程的詳細講解，也讓我對接下來的學習充滿瞭信心。我相信，通過學習這本書，我將能夠真正地掌握數字電路設計與FPGA開發的核心技能，為我未來的職業發展打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

在我接觸到《EDA技術與可編程器件的應用》之前，我對可編程器件的認識僅停留在“可以修改邏輯的芯片”這個層麵，對於其內部的精妙設計以及如何通過EDA工具對其進行開發，幾乎是一無所知。這本書的齣版，徹底改變瞭我的認知。它係統地介紹瞭EDA技術在現代電子設計中的核心地位，並且深入講解瞭如何利用這些技術來設計、驗證和實現基於可編程器件（如FPGA）的數字係統。我尤其關注書中對於硬件描述語言（HDL）的詳細闡述，希望能理解如何用Verilog或VHDL來描述復雜的邏輯功能，並將其轉化為實際的硬件電路。同時，書中對於時序分析、綜閤、布局布綫等EDA設計流程的介紹，也讓我對接下來的學習充滿瞭期待。我相信，通過這本書的學習，我將能夠構建起對數字電路設計從宏觀到微觀的完整認知，並能夠自信地進行一些實際的項目開發，實現更多具有創意的電子産品。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣現，對於我這樣長期在軟件開發一綫工作的工程師來說，無疑是一劑“強心針”。我一直對能夠直接控製硬件、實現物理世界與數字世界交互的功能充滿嚮往，但傳統的硬件設計方式對我來說過於晦澀。EDA技術和可編程器件的應用，恰恰為我打開瞭這扇門。《EDA技術與可編程器件的應用》這本書，從EDA工具的基本概念入手，逐步深入到硬件描述語言（HDL）的編寫，再到可編程器件（如FPGA）的詳細介紹和應用。這讓我看到瞭一個全新的設計範式，即用代碼來描述和實現硬件邏輯。我特彆期待書中關於如何使用HDL進行設計、仿真、綜閤以及最終在FPGA上實現的過程講解，這對我來說是一個全新的學習領域。我相信，通過這本書的學習，我將能夠將我現有的編程經驗轉化為硬件設計的技能，從而拓寬我的技術棧，並有機會參與到更多軟硬件結閤的項目中，實現更具創新性的産品。

評分☆☆☆☆☆

我一直對電子工程領域充滿熱情，但由於種種原因，一直未能深入學習數字電路設計。尤其是在接觸到FPGA這種強大的可編程邏輯器件後，更是激起瞭我想要深入瞭解的欲望。《EDA技術與可編程器件的應用》這本書，正是我一直在尋找的寶藏。它從EDA技術這個核心切入，清晰地闡述瞭如何利用這些強大的工具來設計、仿真和實現復雜的數字係統。我尤其期待書中對硬件描述語言（HDL）的講解，希望能學習到如何用代碼來描述硬件的邏輯功能，並最終將其映射到FPGA芯片上。書中對FPGA內部結構、工作原理以及不同應用場景的分析，更是讓我看到瞭實現各種創新設計的可能性。我相信，通過認真學習這本書，我將能夠掌握數字電路設計與FPGA開發的核心技能，為我未來的學習和職業生涯打下堅實的基礎，甚至能夠參與到一些前沿的電子科技項目中。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最大的感受，就是它真正地將EDA技術和可編程器件的應用有機地結閤在瞭一起。很多時候，我們在學習某個技術時，往往會陷入孤立的知識點，不知道如何將其與實際應用聯係起來。這本書則從一開始就強調瞭EDA工具在可編程器件設計中的核心作用，並且在後續的章節中，不斷地將理論知識與實際的FPGA應用場景相結閤。我特彆喜歡書中對不同類型可編程器件的介紹，例如CPLD和FPGA，以及它們各自的優缺點和適用範圍。這讓我能夠根據不同的項目需求，做齣更明智的技術選型。同時，書中對於硬件描述語言（HDL）的學習，更是為我打開瞭新的思路。我過去習慣於麵嚮對象的軟件開發，而HDL的齣現，讓我能夠以一種全新的方式來思考和描述硬件的並行性和時序特性。我期待書中能夠有豐富的實例，能夠讓我快速上手，將學到的知識轉化為實際的設計成果，並最終在實際的FPGA開發闆上運行我的代碼，看到我設計的電路真正地工作起來。

評分☆☆☆☆☆

作為一個曾經的硬件愛好者，我對PCB設計和元器件選型有過一些嘗試，但始終覺得難以跨越到更復雜的數字邏輯設計領域。電路圖的繪製和仿真工具的使用，雖然能夠理解一些基本概念，但離真正實現一個具有復雜功能的數字係統，似乎還有很長的路要走。《EDA技術與可編程器件的應用》這本書，則為我指明瞭方嚮。它將EDA（電子設計自動化）技術置於核心地位，讓我看到瞭一個能夠高效、精確地完成數字電路設計的強大工具鏈。我尤其期待書中對Verilog和VHDL這兩種硬件描述語言的深入講解，希望能學習到如何用代碼來描述復雜的邏輯功能，並將其映射到可編程器件上。書中對FPGA等可編程器件的詳細介紹，更是讓我看到瞭實現各種創新設計的無限可能。我相信，通過學習這本書，我將能夠掌握從概念到實現的完整流程，並能夠自信地進行一些具有挑戰性的數字係統設計項目。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值，在於它不僅僅是一本技術手冊，更像是一本引人入勝的“數字電路設計入門指南”。我曾經有過一些零散的接觸，比如嘗試過用一些在綫的仿真工具，但總覺得難以深入。對FPGA的理解，也僅限於“可以編程的芯片”這個模糊的概念。這本書則徹底改變瞭我的看法。它從EDA工具的強大功能入手，讓我看到瞭一個高效、可視化的電路設計世界。書中對Verilog和VHDL這兩種主要的硬件描述語言的講解，我更是充滿期待，希望能理解如何用這些“代碼”來構建復雜的邏輯電路，而不僅僅是畫畫圖。我對書中對於時序約束、時鍾域交叉等實際設計中至關重要的問題的探討非常感興趣，因為我知道這些是保證電路穩定可靠運行的關鍵。而且，書中還涉及瞭綜閤、實現等過程，讓我能夠瞭解到從抽象的 HDL 代碼到最終在 FPGA 芯片上運行的物理實現，中間經曆瞭哪些步驟。我相信，通過深入學習這本書，我將能夠構建起對數字電路設計從宏觀到微觀的完整認知，並能夠自信地進行一些實際的項目開發。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣現，無疑在電子設計自動化（EDA）領域投下瞭一顆重磅炸彈。我一直對FPGA這類可編程邏輯器件充滿好奇，也曾嘗試過一些入門級的教程，但總感覺隔靴搔癢，缺乏係統性的理論支撐和實戰性的指導。在翻閱瞭眾多相關書籍後，我終於找到瞭這本《EDA技術與可編程器件的應用》。從目錄上看，它涵蓋瞭從EDA工具的基本原理到復雜數字電路的設計流程，再到不同類型可編程器件的特性與應用，幾乎囊括瞭學習EDA技術所需的所有關鍵環節。我尤其期待書中對於Verilog HDL和VHDL這兩種硬件描述語言的深入講解，希望能幫助我理解如何用代碼精確地描述硬件功能，並將其轉化為實際的邏輯電路。同時，對於時序分析、綜閤、布局布綫等EDA設計中的核心步驟，我也希望能有詳細的介紹，瞭解它們是如何影響設計性能和功耗的。最後，書中對於一些實際應用案例的分析，更是我最為看重的部分，這能讓我將理論知識與工程實踐相結閤，為我未來的項目設計打下堅實的基礎。這本書的齣版，我相信一定會為許多和我一樣的電子工程師和在校學生提供寶貴的學習資源。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本書的體驗，簡直就像開啓瞭一扇通往數字世界的大門。我一直對嵌入式係統和物聯網技術深感興趣，但始終覺得在硬件層麵理解不夠深入。很多時候，我們隻是調用現成的庫函數，對底層是如何實現的感到一無所知。這本書的齣現，正好填補瞭我的這一知識空白。它從EDA工具的基本概念講起，循序漸進地介紹瞭如何使用這些工具來設計和驗證數字電路。我特彆喜歡書中對於可編程邏輯器件（PLD）的詳細闡述，特彆是FPGA。過去，我隻知道FPGA很強大，但對其內部結構、工作原理以及如何對其進行編程，都知之甚少。這本書深入淺齣地解釋瞭這些概念，並配以大量的圖示和示例，讓我對FPGA有瞭全新的認識。更令我驚喜的是，書中還講解瞭如何使用硬件描述語言（HDL）來設計數字係統，這比傳統的電路圖繪製更加靈活和高效。我相信，通過學習這本書，我能夠更好地理解嵌入式係統的硬件架構，甚至能夠獨立設計一些簡單的FPGA模塊，為我的項目開發提供更強大的支持。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在軟件開發領域摸爬滾打多年的工程師，我一直對硬件世界充滿嚮往，總覺得能用代碼直接控製硬件，實現一些物理世界的互動，是一件非常酷的事情。然而，傳統的硬件設計方式對我來說過於抽象，電路圖、元器件等等都顯得有些陌生。直到我看到瞭《EDA技術與可編程器件的應用》，我纔仿佛看到瞭將軟件思維與硬件世界相結閤的橋梁。這本書的結構安排非常閤理，從EDA的基本概念到具體的開發流程，再到可編程器件的詳細介紹，循序漸進，非常適閤我這樣有一定技術基礎但對硬件設計是初學者的讀者。我尤其關注書中對於硬件描述語言（HDL）的講解，希望能學習到如何用代碼來描述電路的邏輯功能，這對我來說是一種全新的編程範式，既有挑戰也充滿吸引力。同時，書中對FPGA等可編程器件的介紹，讓我能夠理解這些“萬能芯片”的強大之處，以及如何利用它們來實現各種復雜的數字功能。我相信，通過學習這本書，我不僅能夠拓寬我的技術視野，更有可能將我現有的軟件開發經驗遷移到硬件設計領域，開啓我的跨界探索之旅。