EDA技术与可编程器件的应用 9787811242263 暂无 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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包明 著

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• EDA技术
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• 数字电路
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• VHDL
• 电子设计自动化
• 集成电路
• 硬件设计
• 数字系统

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出版社： 暂无

ISBN：9787811242263

商品编码：29872205149

包装：平装

出版时间：2007-10-01

基本信息

书名：EDA技术与可编程器件的应用

定价：45.00元

作者：包明

出版社：暂无

出版日期：2007-10-01

ISBN：9787811242263

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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本书结合EDA技术和可编程器件的*发展，对电路仿真技术、EDA技术及可编程数字和模拟器件的设计应用进行了系统和全面的介绍。全书介绍了电路级仿真的Multisim8仿真软件，Altera公司的可编程逻辑器件和Lattlces公司的在系统可编程模拟器件的开发应用，以及EDA开发工具Max—plus ll、Quartus ll和PAC—Design等软件的使用。还系统地介绍了硬件描述语言VHDL和AHDL以及数字系统的设计方法和综合性的应用实例，具有一定的实用价值。
本书可作为高等院校电子、机电和自动化等专业本科生或研究生的教材或参考书。也可作为从事电子产品开发的工程技术人员的技术参考资料。

目录

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第1章 绪论
1.1 EDA技术
1.2 EDA技术的基本特征及工具
1.3 硬件描述语言概述
1.4 可编程ASIC特点及发展趋势
1.5 集成电路的设计流程
1.6 EDA技术的发展趋势
第2章 电子设计工作台概述
2.1 EWB与Multisim简术
2.2 Multisim操作界面
2.3 仪器仪表的使用
2.4 电路原理图的建立
2.5 电路信息的输入/输出方式
第3章 Multisim元件库与元件
3.1 Multisim的元件库
3.2 Multisim的元件
3.3 元器件的管理
第4章 电路仿真及分析
4.1 电路的基本分析方法
4.2 电路特性的高级分析方法
4.3 后处理器
4.4 Multisim应用实例
第5章 可编程逻辑器件概述
5.1 可编程逻辑器件的分类
5.2 可编程逻辑器件的基本结构
5.3 可编程逻辑器件的编程元件
5.4 边界扫描测试技术
5.5 CPLD/FPGA的基本结构及特点
5.6 编程与配置
第6章 可编程逻辑器件集成开发工具——MAX PLUS II
第7章 硬件描述语言AHDL
第8章 硬件描述语言VHDL
第9章 CPLD/FPGA嵌入式开发工具——Quartus II
第10章 数字系统设计及实例
第11章 在系统可编程模拟器件及其开发工具
第12章 在系统可编程模拟器件的应用
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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探索数字世界的基石：EDA技术与可编程器件的奥秘 在当今信息爆炸的时代，电子产品已渗透到我们生活的方方面面，从掌中的智能手机到庞大的数据中心，都离不开强大的数字电路设计与实现。而实现这些复杂数字系统的核心驱动力，正是EDA（Electronic Design Automation）技术与可编程器件的飞速发展。本书将带领读者深入理解这两个关键领域，揭示它们如何协同工作，构建出我们今天所见的数字奇迹，并展望它们在未来科技浪潮中的广阔前景。 第一部分：EDA技术——点石成金的数字设计魔法 EDA技术，顾名思义，是运用计算机软件辅助电子系统设计的一种技术。它极大地提升了电子设计的效率、准确性和复杂性处理能力，将原本需要大量人力、物力和时间的传统电路设计过程，转变为高度自动化、智能化和可视化的流程。本书将从EDA技术的起源和发展入手，阐述其在现代电子工程中的不可或缺的地位。 EDA的演进与核心价值： 我们将回顾EDA技术从最初的简单逻辑图绘制工具，到如今集成了逻辑综合、布局布线、仿真验证、时序分析、功耗优化等一系列强大功能的综合性平台的发展历程。理解EDA的演进，有助于我们把握其核心价值：缩短产品上市周期，降低设计成本，提高设计质量，并使设计出前所未有的复杂系统成为可能。 EDA设计流程的深度解析： 本部分将详细剖析典型的EDA设计流程，涵盖从需求分析、系统建模、行为级设计、寄存器传输级（RTL）设计、逻辑综合、静态时序分析（STA）、布局布线（Place & Route）、物理验证（DRC/LVS），直至最终的门级仿真和芯片制造的每一个关键环节。我们将深入探讨每个环节所使用的算法、工具以及它们之间的协同关系。 行为级与RTL设计： 介绍如何使用Verilog或VHDL等硬件描述语言（HDL）来描述电路的功能和结构。理解行为级设计如何抽象出系统功能，以及RTL设计如何将功能映射到寄存器和逻辑门，是掌握数字设计的基础。我们将提供丰富的代码示例，帮助读者理解HDL的语法和编程风格。 逻辑综合： 重点讲解逻辑综合的概念、目标和常用算法。了解如何将高层次的RTL描述转换为由标准逻辑门组成的网表，以及综合工具如何根据面积、时序和功耗等约束条件进行优化，是实现高效设计的关键。 静态时序分析（STA）： STA是确保数字电路在规定时钟频率下稳定运行的基石。本书将深入讲解时序分析的基本原理，包括建立时间（Setup Time）、保持时间（Hold Time）、时钟偏移（Clock Skew）等概念，以及如何通过STA工具识别和解决时序违规问题。 布局布线（Place & Route）： 这一环节是将逻辑门和触发器放置在芯片的物理区域，并连接它们的连线。我们将探讨布局布线的目标、挑战（如布线拥塞、信号完整性）以及常用的算法，解释它们如何影响芯片的性能和功耗。 物理验证： 介绍DRC（Design Rule Checking）和LVS（Layout Versus Schematic）等物理验证技术，它们是确保物理版图符合制造工艺规则、并且与逻辑网表一致的关键步骤，有效防止设计制造上的错误。 仿真与验证： 强调仿真在EDA设计中的核心作用，包括功能仿真、时序仿真和门级仿真。我们将探讨各种验证方法学，如测试平台（Testbench）的设计、验证覆盖率分析，以及形式验证等高级验证技术，确保设计的功能正确性和鲁棒性。 EDA工具链与前沿技术： 介绍业界主流的EDA工具，如Synopsys、Cadence、Mentor Graphics等公司的产品系列，并简要说明它们各自的优势和应用领域。此外，还将触及EDA领域的前沿技术，例如机器学习在EDA中的应用、软硬件协同设计、以及面向新兴应用的专用EDA解决方案（如AI芯片设计）。 第二部分：可编程器件——灵活多变的数字实现平台 如果说EDA技术是设计软件，那么可编程器件就是实现这些设计的硬件载体。它们赋予了电子系统前所未有的灵活性和可重构性，使得设计者能够根据需求快速迭代产品，并适应不断变化的市场。本书将重点介绍两大类重要的可编程器件：CPLD和FPGA。 CPLD（Complex Programmable Logic Device）与FPGA（Field-Programmable Gate Array）的原理与结构： CPLD： 介绍CPLD的基本结构，包括宏单元（Macrocell）、可编程互连阵列（PIA）和AND-OR阵列。深入讲解CPLD的工作原理，以及它如何实现逻辑功能。 FPGA： 重点讲解FPGA的核心组成部分：可配置逻辑块（CLB）、输入/输出块（IOB）以及可编程互连线（Routing Resources）。我们将详细解析CLB内部的查找表（LUT）、触发器（Flip-Flops）和多路选择器（Multiplexer）等基本逻辑单元，以及它们如何组合实现任意逻辑功能。 可编程器件的编程模型与开发流程： 硬件描述语言（HDL）在可编程器件设计中的应用： 再次强调HDL在描述数字逻辑方面的关键作用，并结合CPLD/FPGA的特性，讲解如何用HDL编写能够被综合到这些器件上的代码。 综合、实现与下载： 详细介绍使用FPGA/CPLD厂商提供的开发工具链，将HDL代码转换为可编程器件内部配置比特流的完整流程。包括综合、映射（Mapping）、布局（Place）、布线（Route）和生成比特流（Bitstream Generation）等步骤。讲解如何将生成的比特流下载到目标器件中，使之实现预期的功能。 时序约束与优化： 在可编程器件设计中，用户需要为时序设定明确的约束。我们将讲解时序约束的类型、方法以及如何在开发工具中设置，并探讨如何通过代码优化和工具选项来改善设计时序，使其满足目标频率的要求。 CPLD与FPGA的应用领域与技术优势： CPLD的应用： 介绍CPLD在逻辑替换、简单控制逻辑、接口逻辑等方面的典型应用，并分析其在速度、功耗和成本方面的权衡。 FPGA的应用： 深入探讨FPGA在通信、计算、图像处理、嵌入式系统、汽车电子、航空航天等各个领域的广泛应用。分析FPGA之所以能够胜任这些任务的关键优势，包括其高度的并行处理能力、灵活性、以及快速原型验证能力。 软核与硬核处理器： 介绍如何在FPGA内部集成软核处理器（如MicroBlaze、Nios II）或硬核处理器（如ARM），构建集成了CPU和可编程逻辑的SoC（System-on-Chip）系统，实现更复杂的嵌入式应用。 未来趋势与挑战： 展望可编程器件的未来发展方向，包括更高集成度、更低功耗、更先进的制造工艺，以及在人工智能、边缘计算等新兴领域的应用。同时，也将探讨可编程器件在设计复杂性、功耗管理、安全性和成本控制等方面面临的挑战。 第三部分：EDA技术与可编程器件的融合应用 本书的最后一部分将聚焦于EDA技术与可编程器件如何深度融合，共同推动数字技术的发展。理解这种融合，有助于读者把握现代电子系统设计的整体脉络。 从系统级设计到芯片级实现的完整闭环： 详细阐述EDA工具如何指导和支持在可编程器件上实现复杂系统。例如，如何利用高层次综合（HLS）技术，将C/C++等高级语言编写的算法直接转换为RTL代码，再通过EDA工具进行综合和优化，最终实现在FPGA上。 特定应用下的设计实践： 通过一系列典型的应用案例，展示EDA技术与可编程器件的结合如何解决实际问题。例如： 通信系统中的高速接口设计： 如何利用FPGA实现PCIe、Ethernet等高速接口，并使用EDA工具进行时序优化和验证。 数字信号处理（DSP）应用： 如何在FPGA上高效实现FFT、滤波器等DSP算法，并借助EDA工具进行性能分析和功耗评估。 嵌入式系统中的SoC设计： 如何在FPGA上构建包含CPU、外设和用户自定义逻辑的SoC，并利用EDA工具链进行开发和调试。 AI加速器设计： 介绍如何利用FPGA实现定制化的AI推理加速器，以及EDA工具如何支持这种面向特定算法的硬件设计。 验证与调试的重要性： 再次强调在复杂的EDA和可编程器件设计流程中，充分的验证和有效的调试是至关重要的。介绍现代EDA工具提供的调试功能，如逻辑分析器、仿真器断点设置等，以及在FPGA硬件上进行在线调试的方法。 工程师的技能要求与学习路径： 为有志于从事相关领域的读者提供职业发展建议。强调掌握HDL、熟悉EDA工具、理解数字电路原理、以及具备良好的系统设计和问题解决能力是关键。 通过对EDA技术与可编程器件的全面解读，本书旨在为读者构建一个清晰、深入的认知框架，帮助他们理解现代数字电路设计的核心要素，掌握实际的设计方法，并激发他们在数字技术领域的创新潜能。无论是初学者还是有经验的工程师，都能从中获得宝贵的知识和启发，在日新月异的科技浪潮中，掌握数字世界的关键钥匙。

评分☆☆☆☆☆

我一直对嵌入式系统和物联网设备的工作原理非常感兴趣，尤其是它们在硬件层面是如何实现的。很多时候，我们只是调用一些高层的API，对底层的逻辑和实现细节知之甚少。这本书的出现，正好解答了我多年的疑惑。《EDA技术与可编程器件的应用》从EDA工具这个核心切入，让我看到了数字电路设计的高效与智能化。我尤其期待书中对FPGA这种可编程逻辑器件的详细介绍，希望能理解它的内部结构、工作原理以及如何通过硬件描述语言（HDL）来对其进行编程。我相信，掌握了这些知识，我将能够更深入地理解嵌入式系统的硬件架构，甚至能够独立设计一些定制化的硬件模块，以满足特定的应用需求。书中关于时序分析、综合、布局布线等EDA设计流程的详细讲解，也让我对接下来的学习充满了信心。我相信，通过学习这本书，我将能够真正地掌握数字电路设计与FPGA开发的核心技能，为我未来的职业发展打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的价值，在于它不仅仅是一本技术手册，更像是一本引人入胜的“数字电路设计入门指南”。我曾经有过一些零散的接触，比如尝试过用一些在线的仿真工具，但总觉得难以深入。对FPGA的理解，也仅限于“可以编程的芯片”这个模糊的概念。这本书则彻底改变了我的看法。它从EDA工具的强大功能入手，让我看到了一个高效、可视化的电路设计世界。书中对Verilog和VHDL这两种主要的硬件描述语言的讲解，我更是充满期待，希望能理解如何用这些“代码”来构建复杂的逻辑电路，而不仅仅是画画图。我对书中对于时序约束、时钟域交叉等实际设计中至关重要的问题的探讨非常感兴趣，因为我知道这些是保证电路稳定可靠运行的关键。而且，书中还涉及了综合、实现等过程，让我能够了解到从抽象的 HDL 代码到最终在 FPGA 芯片上运行的物理实现，中间经历了哪些步骤。我相信，通过深入学习这本书，我将能够构建起对数字电路设计从宏观到微观的完整认知，并能够自信地进行一些实际的项目开发。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出现，无疑在电子设计自动化（EDA）领域投下了一颗重磅炸弹。我一直对FPGA这类可编程逻辑器件充满好奇，也曾尝试过一些入门级的教程，但总感觉隔靴搔痒，缺乏系统性的理论支撑和实战性的指导。在翻阅了众多相关书籍后，我终于找到了这本《EDA技术与可编程器件的应用》。从目录上看，它涵盖了从EDA工具的基本原理到复杂数字电路的设计流程，再到不同类型可编程器件的特性与应用，几乎囊括了学习EDA技术所需的所有关键环节。我尤其期待书中对于Verilog HDL和VHDL这两种硬件描述语言的深入讲解，希望能帮助我理解如何用代码精确地描述硬件功能，并将其转化为实际的逻辑电路。同时，对于时序分析、综合、布局布线等EDA设计中的核心步骤，我也希望能有详细的介绍，了解它们是如何影响设计性能和功耗的。最后，书中对于一些实际应用案例的分析，更是我最为看重的部分，这能让我将理论知识与工程实践相结合，为我未来的项目设计打下坚实的基础。这本书的出版，我相信一定会为许多和我一样的电子工程师和在校学生提供宝贵的学习资源。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在软件开发领域摸爬滚打多年的工程师，我一直对硬件世界充满向往，总觉得能用代码直接控制硬件，实现一些物理世界的互动，是一件非常酷的事情。然而，传统的硬件设计方式对我来说过于抽象，电路图、元器件等等都显得有些陌生。直到我看到了《EDA技术与可编程器件的应用》，我才仿佛看到了将软件思维与硬件世界相结合的桥梁。这本书的结构安排非常合理，从EDA的基本概念到具体的开发流程，再到可编程器件的详细介绍，循序渐进，非常适合我这样有一定技术基础但对硬件设计是初学者的读者。我尤其关注书中对于硬件描述语言（HDL）的讲解，希望能学习到如何用代码来描述电路的逻辑功能，这对我来说是一种全新的编程范式，既有挑战也充满吸引力。同时，书中对FPGA等可编程器件的介绍，让我能够理解这些“万能芯片”的强大之处，以及如何利用它们来实现各种复杂的数字功能。我相信，通过学习这本书，我不仅能够拓宽我的技术视野，更有可能将我现有的软件开发经验迁移到硬件设计领域，开启我的跨界探索之旅。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出现，对于我这样长期在软件开发一线工作的工程师来说，无疑是一剂“强心针”。我一直对能够直接控制硬件、实现物理世界与数字世界交互的功能充满向往，但传统的硬件设计方式对我来说过于晦涩。EDA技术和可编程器件的应用，恰恰为我打开了这扇门。《EDA技术与可编程器件的应用》这本书，从EDA工具的基本概念入手，逐步深入到硬件描述语言（HDL）的编写，再到可编程器件（如FPGA）的详细介绍和应用。这让我看到了一个全新的设计范式，即用代码来描述和实现硬件逻辑。我特别期待书中关于如何使用HDL进行设计、仿真、综合以及最终在FPGA上实现的过程讲解，这对我来说是一个全新的学习领域。我相信，通过这本书的学习，我将能够将我现有的编程经验转化为硬件设计的技能，从而拓宽我的技术栈，并有机会参与到更多软硬件结合的项目中，实现更具创新性的产品。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的体验，简直就像开启了一扇通往数字世界的大门。我一直对嵌入式系统和物联网技术深感兴趣，但始终觉得在硬件层面理解不够深入。很多时候，我们只是调用现成的库函数，对底层是如何实现的感到一无所知。这本书的出现，正好填补了我的这一知识空白。它从EDA工具的基本概念讲起，循序渐进地介绍了如何使用这些工具来设计和验证数字电路。我特别喜欢书中对于可编程逻辑器件（PLD）的详细阐述，特别是FPGA。过去，我只知道FPGA很强大，但对其内部结构、工作原理以及如何对其进行编程，都知之甚少。这本书深入浅出地解释了这些概念，并配以大量的图示和示例，让我对FPGA有了全新的认识。更令我惊喜的是，书中还讲解了如何使用硬件描述语言（HDL）来设计数字系统，这比传统的电路图绘制更加灵活和高效。我相信，通过学习这本书，我能够更好地理解嵌入式系统的硬件架构，甚至能够独立设计一些简单的FPGA模块，为我的项目开发提供更强大的支持。

评分☆☆☆☆☆

我一直对电子工程领域充满热情，但由于种种原因，一直未能深入学习数字电路设计。尤其是在接触到FPGA这种强大的可编程逻辑器件后，更是激起了我想要深入了解的欲望。《EDA技术与可编程器件的应用》这本书，正是我一直在寻找的宝藏。它从EDA技术这个核心切入，清晰地阐述了如何利用这些强大的工具来设计、仿真和实现复杂的数字系统。我尤其期待书中对硬件描述语言（HDL）的讲解，希望能学习到如何用代码来描述硬件的逻辑功能，并最终将其映射到FPGA芯片上。书中对FPGA内部结构、工作原理以及不同应用场景的分析，更是让我看到了实现各种创新设计的可能性。我相信，通过认真学习这本书，我将能够掌握数字电路设计与FPGA开发的核心技能，为我未来的学习和职业生涯打下坚实的基础，甚至能够参与到一些前沿的电子科技项目中。

评分☆☆☆☆☆

作为一个曾经的硬件爱好者，我对PCB设计和元器件选型有过一些尝试，但始终觉得难以跨越到更复杂的数字逻辑设计领域。电路图的绘制和仿真工具的使用，虽然能够理解一些基本概念，但离真正实现一个具有复杂功能的数字系统，似乎还有很长的路要走。《EDA技术与可编程器件的应用》这本书，则为我指明了方向。它将EDA（电子设计自动化）技术置于核心地位，让我看到了一个能够高效、精确地完成数字电路设计的强大工具链。我尤其期待书中对Verilog和VHDL这两种硬件描述语言的深入讲解，希望能学习到如何用代码来描述复杂的逻辑功能，并将其映射到可编程器件上。书中对FPGA等可编程器件的详细介绍，更是让我看到了实现各种创新设计的无限可能。我相信，通过学习这本书，我将能够掌握从概念到实现的完整流程，并能够自信地进行一些具有挑战性的数字系统设计项目。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的感受，就是它真正地将EDA技术和可编程器件的应用有机地结合在了一起。很多时候，我们在学习某个技术时，往往会陷入孤立的知识点，不知道如何将其与实际应用联系起来。这本书则从一开始就强调了EDA工具在可编程器件设计中的核心作用，并且在后续的章节中，不断地将理论知识与实际的FPGA应用场景相结合。我特别喜欢书中对不同类型可编程器件的介绍，例如CPLD和FPGA，以及它们各自的优缺点和适用范围。这让我能够根据不同的项目需求，做出更明智的技术选型。同时，书中对于硬件描述语言（HDL）的学习，更是为我打开了新的思路。我过去习惯于面向对象的软件开发，而HDL的出现，让我能够以一种全新的方式来思考和描述硬件的并行性和时序特性。我期待书中能够有丰富的实例，能够让我快速上手，将学到的知识转化为实际的设计成果，并最终在实际的FPGA开发板上运行我的代码，看到我设计的电路真正地工作起来。

评分☆☆☆☆☆

在我接触到《EDA技术与可编程器件的应用》之前，我对可编程器件的认识仅停留在“可以修改逻辑的芯片”这个层面，对于其内部的精妙设计以及如何通过EDA工具对其进行开发，几乎是一无所知。这本书的出版，彻底改变了我的认知。它系统地介绍了EDA技术在现代电子设计中的核心地位，并且深入讲解了如何利用这些技术来设计、验证和实现基于可编程器件（如FPGA）的数字系统。我尤其关注书中对于硬件描述语言（HDL）的详细阐述，希望能理解如何用Verilog或VHDL来描述复杂的逻辑功能，并将其转化为实际的硬件电路。同时，书中对于时序分析、综合、布局布线等EDA设计流程的介绍，也让我对接下来的学习充满了期待。我相信，通过这本书的学习，我将能够构建起对数字电路设计从宏观到微观的完整认知，并能够自信地进行一些实际的项目开发，实现更多具有创意的电子产品。