基本信息
书名:EDA技术及应用(第2版)(21世纪高等学校规划教材 电子信息)
定价:39.50元
作者:朱正伟, 王其红, 韩学超
出版社:清华大学出版社
出版日期:2013-03-01
ISBN:9787302312604
字数:
页码:
版次:1
装帧:平装
开本:16开
商品重量:0.581kg
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内容提要
《EDA技术及应用(第2版)》在编写时突破传统课程体系的制约,对课程体系等进行综合改革,融入了本领域*的科研与教学改革成果,确保课程的系统性与先进性,使之能更好地适应21世纪人才培养模式的需要。教材的主要特点有:①创新性。本教材突破传统的VHDL语言教学模式和流程,将普遍认为较难学习的VHDL用全新的教学理念和编排方式给出,并与EDA工程技术有机结合,达到了良好的教学效果,同时大大缩短了授课时数。全书以数字电路设计为基点,从实例的介绍中引出VHDL语句语法内容,通过一些简单、直观、典型的实例,将VHDL中核心、基本的内容解释清楚,使读者在很短的时间内就能有效地把握VHDL的主干内容,并付诸设计实践。②系统性。本教材内容全面,注重基础,理论联系实际,并使用大量图表说明问题,编写简明精练、针对性强,设计实例都通过了编译,设计文件和参数选择都经过验证,便于读者对内容的理解和掌握。③实用性。本教材注重实用、讲述清楚、由浅入深,书中的实例具有很高的参考价值和实用价值,能够使读者掌握较多的实战技能和经验。它既可作为高等院校电气、自动化、计算机、通信、电子类专业的研究生、本科生的教材或参考书,也可供广大ASIC设计人员和电子电路设计人员阅读参考。
目录
章 eda技术概述
1.1eda技术及其发展
1.1.1eda技术含义
1.1.2eda技术的发展历程
1.1.3eda技术的基本特征
1.2eda技术的实现目标与asic设计
1.2.1eda技术的实现目标
1.2.2asic的特点与分类
1.2.3asic的设计方法
1.2.4ip核复用技术与soc设计
1.3硬件描述语言
1.3.1vhdl
1.3.2verilog hdl
1.3.3abelhdl
1.3.4vhdl和verilog hdl的比较
1.4常用eda工具
1.4.1设计输入编辑器
1.4.2综合器
1.4.3仿真器
1.4.4适配器
1.4.5编程下载
1.5eda的工程设计流程
1.5.1设计输入
1.5.2综合
1.5.3适配
1.5.4时序仿真与功能仿真
1.5.5编程下载
1.5.6硬件测试
1.6max plus ⅱ集成开发环境
1.6.1max plus ⅱ简介
1.6.2软件的安装
1.6.3软件组成
1.6.4设计流程
1.7quartus ⅱ集成开发环境
1.7.1quartus ⅱ简介
1.7.2quartus ⅱ 9.0软件的安装
1.7.3quartus ⅱ 9.0图形用户界面介绍
1.8eda技术发展趋势
思考题与习题
第2章 可编程逻辑器件
2.1可编程逻辑器件概述
2.1.1pld发展历程
2.1.2目前流行可编程器件的特点
2.1.3可编程逻辑器件的基本结构和分类
2.1.4pld相对于mcu的优势所在
2.2cpld的结构与工作原理
2.2.1cpld的基本结构
2.2.2altera公司max7000系列cpld简介
2.3fpga的结构与工作原理
2.3.1fpga的基本结构
2.3.2cyclone ⅲ系列器件的结构原理
2.4可编程逻辑器件的测试技术
2.4.1内部逻辑测试
2.4.2jtag边界扫描
2.4.3嵌入式逻辑分析仪
2.5cpld/fpga的编程与配置
2.5.1cpld在系统编程
2.5.2fpga配置方式
2.5.3fpga专用配置器件
2.5.4使用单片机配置fpga
2.5.5使用cpld配置fpga
2.6cpld/fpga开发应用选择
思考题与习题
第3章 原理图输入设计方法
3.1原理图设计方法
3.1.1内附逻辑函数
3.1.2编辑规则
3.1.3原理图编辑工具
3.1.4原理图编辑流程
3.1.5设计项目的处理
3.1.6设计项目的校验
3.1.7器件编程
3.21位全加器设计
3.2.1建立文件夹
3.2.2输入设计项目和存盘
3.2.3将设计项目设置成工程文件
3.2.4选择目标器件并编译
3.2.5时序仿真
3.2.6引脚锁定
3.2.7编程下载
3.2.8设计顶层文件
3.3数字电子钟设计
3.3.1六十进制计数器设计
3.3.2十二进制计数器设计
3.3.3数字电子钟顶层电路设计
3.4利用lpm兆功能块的电路设计
3.4.1常用lpm兆功能块
3.4.2基于lpm_counter的数据分频器设计
3.4.3制作一个兆功能模块
3.5波形输入设计
3.5.1创建波形设计新文件并指定工程名称
3.5.2创建输入、输出和隐埋节点
3.5.3编辑隐埋状态机节点波形
3.5.4编辑输入和输出节点波形
3.5.5查看波形情况
3.5.6保存文件并检查错误
3.5.7创建默认的功能模块
思考题与习题
第4章 vhdl设计初步
4.1概述
4.1.1常用硬件描述语言简介
4.1.2vhdl的特点
4.1.3vhdl程序设计约定
4.2vhdl语言的基本单元及其构成
4.2.12选1多路选择器的vhdl描述
4.2.2vhdl程序的基本结构
4.2.3实体
4.2.4结构体
4.3vhdl文本输入设计方法初步
4.3.1项目建立与vhdl源文件输入
4.3.2将当前设计设定为工程
4.3.3选择vhdl文本编译版本号和排错
4.3.4时序仿真
4.4vhdl程序设计举例
4.4.1d触发器的vhdl描述
4.4.21位二进制全加器的vhdl描述
4.4.34位加法计数器的vhdl描述
思考题与习题
第5章 vhdl设计进阶
5.1vhdl语言要素
5.1.1vhdl文字规则
5.1.2vhdl数据对象
5.1.3vhdl数据类型
5.1.4vhdl操作符
5.2vhdl顺序语句
5.2.1赋值语句
5.2.2转向控制语句
5.2.3wait语句
5.2.4子程序调用语句
5.2.5返回语句
5.2.6null语句
5.2.7其他语句
5.3vhdl并行语句
5.3.1进程语句
5.3.2并行信号赋值语句
5.3.3块语句
5.3.4并行过程调用语句
5.3.5元件例化语句
5.3.6生成语句
5.4子程序
5.4.1函数
5.4.2重载函数
5.4.3过程
5.4.4重载过程
5.5库、程序包及其配置
5.5.1库
5.5.2程序包
5.5.3配置
5.6vhdl描述风格
5.6.1行为描述
5.6.2数据流描述
5.6.3结构描述
5.7常用单元的设计举例
5.7.1组合逻辑电路设计
5.7.2时序逻辑电路设计
5.8vhdl与原理图混合设计方式
5.8.14位二进制计数器的vhdl设计
5.8.2七段显示译码器的vhdl设计
5.8.3顶层文件原理图设计
5.8.4查看工程的层次结构
思考题与习题
第6章 有限状态机设计
6.1概述
6.1.1关于状态机
6.1.2状态机的特点
6.1.3状态机的基本结构和功能
6.2一般有限状态机的设计
6.2.1一般有限状态机的组成
6.2.2设计实例
6.3moore型状态机的设计
6.3.1多进程moore型有限状态机
6.3.2用时钟同步输出的moore型有限状态机
6.4mealy型有限状态机的设计
6.4.1多进程mealy型有限状态机
6.4.2用时钟同步输出信号的mealy型状态机
6.5状态编码
6.5.1状态位直接输出型编码
6.5.2顺序编码
6.5.3一位热码编码
6.6状态机剩余状态处理
思考题与习题
第7章 quartus ⅱ工具应用初步
7.1quartus ⅱ一般设计流程
7.2quartus ⅱ设计实例
7.2.1实例设计说明
7.2.2模块的层次划分
7.2.3创建工程
7.2.4建立设计输入文件
7.2.5分析综合
7.2.6布局布线
7.2.7建立约束重编译
7.2.8仿真
7.2.9编程及配置
7.2.10signaltap ⅱ逻辑分析仪实时测试
第8章 数字电子系统设计实践
8.1移位相加8位硬件乘法器设计
8.1.1硬件乘法器的功能
8.1.2硬件乘法器的设计思路
8.1.3硬件乘法器的设计
8.1.4硬件乘法器的波形仿真
8.2十字路口交通管理器设计
8.2.1交通管理器的功能
8.2.2交通管理器的设计思路
8.2.3交通管理器的设计
8.2.4交通管理器的波形仿真
8.3可编程定时/计数器设计
8.3.1可编程定时/计数器的功能
8.3.2可编程定时/计数器的设计思路
8.3.3可编程定时/计数器的设计
8.3.4可编程定时/计数器的波形仿真
8.4智能函数发生器设计
8.4.1智能函数发生器的功能
8.4.2智能函数发生器的设计思路
8.4.3智能函数发生器各模块设计
8.4.4智能函数发生器的波形仿真
8.5数据采集系统设计
8.5.1数据采集系统的功能
8.5.2数据采集系统的设计思路
8.5.3数据采集系统各模块设计
8.5.4数据采集系统的波形仿真
8.6乒乓游戏机设计
8.6.1乒乓游戏机的功能
8.6.2乒乓游戏机的设计思路
8.6.3乒乓游戏机各模块设计
8.6.4乒乓游戏机的波形仿真
8.7数字频率计设计
8.7.1数字频率计的功能
8.7.2数字频率计的设计思路
8.7.3数字频率计各模块的设计和实现
8.7.4数字频率计的综合设计
8.7.5数字频率计的波形仿真
8.83层电梯控制器设计
8.8.13层电梯控制器的功能
8.8.23层电梯控制器的设计思路
8.8.33层电梯控制器的综合设计
8.8.43层电梯控制器的波形仿真
8.9计算器设计
8.9.1计算器的功能
8.9.2计算器的设计思路
8.9.3计算器各模块的设计和实现
8.9.4计算器的综合设计
8.9.5计算器的波形仿真
8.10健身游戏机设计
8.10.1健身游戏机的功能
8.10.2健身游戏机的设计思路
8.10.3健身游戏机的综合设计
8.10.4健身游戏机的波形仿真
8.11crc校验设计
8.11.1crc校验编码原理
8.11.2crc校验设计实例
8.12线性时不变fir滤波器设计
8.12.1线性时不变滤波器原理
8.12.2线性时不变滤波器设计流程
8.12.3线性时不变滤波器设计实例
参考文献
作者介绍
文摘
序言
我特别赞赏这本书在介绍高级EDA技术方面所展现出的深度和广度。例如,在涉及ASIC(专用集成电路)设计流程时,作者并没有回避其中的复杂性,而是清晰地阐述了ASIC设计的各个阶段,包括前端设计、后端设计以及制造过程。书中对功耗分析、信号完整性分析和可靠性分析等关键问题的探讨,让我对ASIC设计的挑战有了更全面的认识。我曾经在一些学术论文或者技术文档中看到过这些术语,但总觉得概念模糊。这本书通过详细的解释和图示,将这些抽象的概念变得具体可感。作者还提及了一些业界领先的EDA工具,例如Synopsys、Cadence等,并简要介绍了它们在ASIC设计流程中的应用。虽然书中没有进行这些工具的详细操作演示,但这已经足够勾起我的兴趣,让我知道在实际工作中,这些工具是如何发挥作用的。我想,对于有志于从事ASIC设计领域的同学来说,这本书无疑是一份宝贵的入门指南,能够帮助他们建立起对整个ASIC设计生态系统的初步认知,并为深入学习打下基础。
评分这本书中关于“可重用IP核设计与应用”的部分,是我一直以来都非常感兴趣的内容。我深知在现代复杂的电子系统中,从头开始设计每一个模块是效率低下的,而采用成熟的、经过验证的IP核(Intellectual Property Core)可以极大地加速开发进程,并提高设计的可靠性。本书对此进行了深入的阐述,不仅介绍了IP核的概念、分类和生成方法,还重点讲解了如何在实际项目中集成和复用IP核。作者通过一系列的实例,展示了如何利用IP核构建复杂的SoC(System on Chip)系统,例如,如何将CPU核、存储控制器、通信接口等IP核进行灵活的组合,实现特定的功能。我尤其欣赏书中关于IP核接口规范和协议的讲解,这对于实现不同IP核之间的有效协同至关重要。通过学习这部分内容,我不仅学会了如何“拿来主义”,更重要的是,我理解了IP核设计背后的原理,以及如何根据自身的需求,设计出高效、可复用的IP核。这对于我今后的项目开发,无疑具有重要的指导意义。
评分这本书的第三版(抱歉,这里是第二版,请允许我回顾一下)在讲解FPGA设计方面,给我留下了非常深刻的印象。我一直对FPGA这种可编程逻辑器件感到好奇,觉得它就像一块“空白的画布”,可以根据我们的意愿实现各种复杂的数字逻辑功能。这本书非常恰如其分地介绍了FPGA的内部结构、工作原理以及如何利用EDA工具对其进行编程。特别是关于时序约束的讲解,让我茅塞顿开。我之前常常在FPGA项目中遇到时序违例的问题,但却不知道如何有效地解决。书中详细地解释了时序约束的意义,包括建立时间和保持时间的概念,以及如何通过调整代码、优化综合和布局布线参数来满足时序要求。作者还提供了一些实际案例,展示了如何分析时序报告,找出关键路径,并针对性地进行优化。这对于我来说,简直是“及时雨”。通过学习这些内容,我能够更好地理解FPGA设计的难点,并掌握解决这些难点的有效方法。这本书让我对FPGA的认识从“能用”上升到了“用好”,为我今后的FPGA项目开发打下了坚实的基础。
评分在学习EDA技术过程中,我时常会遇到一些实际操作上的困难,例如软件的安装配置、工程的创建、编译器的使用等等。这本书在提供理论知识的同时,也非常注重实践操作的指导。虽然它不是一本纯粹的工具手册,但书中穿插的不少关于EDA工具(如Quartus Prime、Vivado等)的使用技巧和注意事项,对我来说非常有价值。例如,在介绍逻辑综合时,作者会提到一些关键的综合选项,以及它们对最终结果(例如逻辑门数量、关键路径延迟)的影响。在进行时序分析时,也会给出一些诊断和优化时序违例的实用建议。这些“点拨”性的内容,往往能够帮助我迅速解决在实践中遇到的问题,避免陷入“卡壳”的困境。我曾花费不少时间在调试一个小的FPGA程序,就是因为不了解某个关键的编译选项,后来在书中找到了相关的提示,才恍然大悟,迅速解决了问题。这本书就像一位经验丰富的老大哥,在学习的道路上给予我及时的指导和帮助,让我少走了不少弯路。
评分在我学习EDA技术的过程中,这本书无疑扮演了“定海神针”的角色。起初,我对EDA的理解仅限于一些零散的工具名称,例如Quartus、Vivado之类的,但具体的工作流程和原理却知之甚少。这本书从最基础的概念讲起,循序渐进地引导我认识EDA的整个设计流程,从需求分析、系统设计、行为级描述、逻辑综合,到后端实现、仿真验证,每一个环节都梳理得井井有条。我尤其对书中关于“仿真验证”的章节印象深刻,作者强调了仿真在整个EDA流程中的关键作用,并详细介绍了不同类型的仿真(例如门级仿真、行为级仿真)以及如何编写有效的测试平台来验证设计的正确性。在我的实际项目开发中,我也深切体会到仿真验证的重要性,一个不严谨的仿真可能会导致后期硬件流片失败,造成巨大的经济损失。这本书教会了我如何进行细致的仿真,如何捕捉和分析仿真波形,如何通过仿真来发现设计中的逻辑错误和时序问题。这些宝贵的经验让我能够更加自信地投入到实际的项目开发中,减少走弯路的可能性。它不仅仅是一本教材,更像是一位严谨的导师,时刻提醒我注意每一个细节,确保设计的鲁棒性和可靠性。
评分这本书在讲解EDA技术的同时,也融入了对未来发展趋势的展望,这一点让我感到非常惊喜。作者在结尾部分,对人工智能在EDA领域的应用、低功耗设计、先进封装技术等前沿话题进行了探讨。这让我意识到,EDA技术并非一成不变,而是在不断发展和演进的。例如,书中提到利用机器学习来加速仿真验证过程,或者利用AI来优化电路设计,这些都让我对EDA技术的未来充满遐想。我常常会思考,这些新兴技术会如何改变我们设计电子产品的方式?是否会有更智能、更高效的EDA工具出现?这本书让我能够站在更高的视角来审视EDA技术,不仅学习当前的知识,更能对未来的发展方向有所预判。这对于我树立长远的学习目标,以及更好地规划我的职业发展方向,都有着至关重要的意义。它不仅教会我“是什么”,更引导我思考“未来会怎样”,这是一种非常宝贵的启发。
评分这本书整体给我留下了非常专业、深入的印象,尤其是在一些核心概念的阐述上,我认为达到了相当的高度。例如,在探讨数字逻辑设计中的“时序分析”时,作者对建立时间和保持时间、时钟抖动、时钟偏移等概念的解释,都非常清晰且富有条理。我之前在一些其他资料中接触过这些概念,但总觉得理解不够透彻。这本书通过引入具体的时序图和数学公式,并结合实际的FPGA设计案例,将这些抽象的概念具象化,让我能够从根本上理解其背后的原理。我常常在想,为什么有时候我设计的逻辑会出现意想不到的行为,原因很可能就隐藏在这些细微的时序问题中。这本书让我学会了如何“审慎地”看待时序,如何通过精确的约束和细致的分析来避免潜在的陷阱。此外,书中关于“功耗优化”和“面积优化”的章节,也为我提供了不少实用的技巧和思路。掌握这些优化方法,对于设计高性能、低成本的电子产品至关重要。总之,这本书的内容深度和广度都给我留下了深刻的印象,是一本值得反复研读的宝贵教材。
评分翻开这本书,我立刻被它严谨的学术风格和清晰的逻辑结构所吸引。序言部分就点明了EDA技术在现代电子信息产业中的重要地位,并阐述了本书编写的宗旨和目标,这让我对即将展开的学习旅程充满了期待。在阅读第一章的时候,我注意到作者对EDA概念的阐述非常到位,不仅仅是简单地定义,而是深入剖析了EDA技术的发展历程、核心内容以及在不同领域的应用价值。例如,书中对硬件描述语言(HDL)的介绍,就详略得当,既讲清楚了Verilog和VHDL的基本语法和特性,又通过一些小例子展示了如何用它们来描述数字电路的行为。我尤其欣赏作者在解释复杂概念时,总是能辅以直观的图示和生动的比喻,这大大降低了理解门槛,让我能够更轻松地把握知识点。在提到逻辑综合和布局布线等关键流程时,作者没有停留在理论层面,而是详细介绍了常用的EDA工具及其工作流程,并给出了不少具有指导意义的实践建议。我常常在思考,这些工具背后是如何实现的,例如,逻辑综合是如何将高层描述的HDL代码转化为门级网表,布局布线又是如何在一堆元器件中找到最优的连接路径,这些都是令我着迷的技术难题。这本书就像一位经验丰富的向导,带领我在EDA技术的广阔天地中探索前行,让我受益匪浅。
评分这本书的封面设计简洁而专业,一看就知道是出自名家之手,非常符合“21世纪高等学校规划教材”的定位。我当初选择它,很大程度上是被书名“EDA技术及应用”所吸引,因为它精准地抓住了当前电子信息领域的核心技术之一。同时,“第2版”也暗示了这本书经过了时间的沉淀和内容的更新,相比初版,应该更加成熟和完善,能够反映最新的技术发展和教学需求。我对于EDA技术一直抱有浓厚的兴趣,总觉得掌握了这项技术,就如同拥有了打开数字世界大门的钥匙,能够将脑海中的创意转化为实际的电子产品。在学习的过程中,我常常会联想到一些有趣的实际应用场景,比如智能家居的自动化控制、可穿戴设备的微型化设计、甚至是未来自动驾驶汽车中复杂的电子系统。想象一下,通过EDA软件,我们可以模拟出各种电路的运行状态,优化设计参数,发现潜在的问题,这一切都让我感到无比兴奋。这本书的出版,无疑为我们这些渴望深入了解EDA技术的学生和工程师提供了一个宝贵的学习资源。我对它寄予厚望,希望能通过阅读这本书,系统地掌握EDA技术的基础理论,并将其灵活地应用于实际工程项目中,为我国的电子信息产业发展贡献一份力量。从书的厚度和章节的设置来看,内容应该非常丰富,既有理论深度,又不乏实践指导,这正是我所需要的。
评分这本书的另外一个亮点,在于它对EDA技术在不同应用领域的案例分析。作者并没有仅仅停留在理论层面,而是精心挑选了一些具有代表性的应用实例,例如数字信号处理(DSP)、通信系统、嵌入式系统等,详细阐述了EDA技术在这些领域是如何发挥作用的。例如,在DSP章节,书中介绍了如何利用EDA工具实现高性能的滤波器、FFT等算法,并进行了详细的时序和面积分析。在通信系统章节,则展示了如何设计高速串行接口、编码解码器等。这些生动的案例让我更加直观地感受到EDA技术与实际应用的紧密联系,也激发了我将所学知识应用于解决实际问题的热情。我常常会思考,书中提到的这些案例,在现实生活中扮演着怎样的角色?例如,我们手机中的通信模块、电视机中的图像处理芯片,背后都离不开EDA技术的支持。这本书让我得以一窥这些“幕后英雄”的工作方式,也让我对电子信息技术产生了更深的敬意。
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