电工电子EDA实践教程 第2版 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

基本信息

书名:电工电子EDA实践教程 第2版

：30.00元

售价：20.4元,便宜9.6元,折扣68

作者:孟涛

出版社：机械工业出版社

出版日期：2012-06-01

ISBN：9787111381662

字数：378000

页码：237

版次：2

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.681kg

编辑推荐

内容提要

　　本书书由从事多年实践教学的教师编写，侧重于对学生实践操作能力及综合设计能力的培养。
　　本书主要内容包括电工、电子电路的计算机仿真，可编程逻辑器件及其编程软件的仿真实践。具体内容有OrCAD PSpice157软件与电路仿真、Multisim 10软件仿真应用、可编程逻辑器件及其编程软件QuartusⅡ10.1介绍、基于OrCADPSpice的电路与电工学仿真实验、电子技术的Multisim仿真实验、基于QuartusⅡ软件的可编程逻辑器件开发与设计实验。
　　本书可作为高等院校电类和非电类本科生“电路”、“电子学”和“电工学”课程的实验教材，也可供相关专业的工程技术及科研人员参考使用。

目录

作者介绍

文摘

序言

《现代电气工程EDA应用指南：从理论到实践》 书籍简介 在电气工程的飞速发展浪潮中，电子设计自动化（EDA）技术已成为现代电子产品开发不可或缺的核心驱动力。从芯片的微观架构设计到复杂电子系统的宏观集成，EDA工具的应用渗透到每一个环节，极大地提升了设计效率、优化了性能指标，并缩短了产品上市周期。本书《现代电气工程EDA应用指南：从理论到实践》旨在为电气工程领域的学生、研究人员以及从业者提供一套全面、深入且实用的EDA技术学习框架。本书着重于讲解EDA技术的核心概念、主流工具的使用方法，以及在实际工程项目中的应用案例，力求让读者在掌握理论知识的同时，能够熟练运用EDA工具解决复杂的工程问题。 本书结构与内容要点 本书共分为三个主要部分：EDA技术基础与原理，主流EDA工具详解与应用，以及典型电气工程EDA项目实践。 第一部分：EDA技术基础与原理 本部分将从根本上为读者构建扎实的EDA理论基础。首先，我们将深入剖析电子设计自动化的发展历程及其重要性，阐述EDA技术如何从最初的手工绘图时代演进到如今高度智能化的设计流程。我们将详细介绍数字逻辑设计的基本原理，包括布尔代数、组合逻辑和时序逻辑电路的设计方法，以及如何将这些逻辑概念转化为可执行的硬件描述语言（HDL）。 接着，本书将详细讲解硬件描述语言（HDL）的核心知识，重点聚焦于Verilog HDL和VHDL。我们将系统地介绍这两种语言的语法、数据类型、运算符、结构语句、行为级建模、数据流建模以及结构级建模等关键概念。通过大量的代码示例，读者将能够清晰地理解如何用HDL描述数字电路的功能和结构。此外，我们还将介绍HDL在验证中的应用，包括测试平台的设计、激励生成以及仿真波形分析等，为后续的项目实践打下坚实基础。 在逻辑综合方面，本书将深入探讨逻辑综合（Logic Synthesis）的原理和技术。我们将解释如何将高层次的HDL代码转化为低层次的门级网表，以及综合过程中涉及的关键优化技术，如逻辑优化、寄存器复制、时钟门控等。读者将了解综合工具的工作流程，以及如何通过约束设置来指导综合过程，以达到面积、时延和功耗等设计目标。 对于物理设计（Physical Design），本书将详细阐述其各个阶段。这包括布局（Placement），即确定标准单元和宏单元在芯片上的位置；布线（Routing），即连接各个单元之间的信号线；以及时钟树综合（Clock Tree Synthesis, CTS），用于确保时钟信号在芯片各处具有一致的时序。我们将解释这些过程中的关键挑战，如线网延迟、串扰、功耗优化等，并介绍EDA工具如何运用各种算法来解决这些问题。 此外，本部分还将触及静态时序分析（Static Timing Analysis, STA）的核心概念。我们将介绍时序路径、建立时间和保持时间违例、时钟域交叉（CDC）问题等，并说明STA工具如何检测和报告时序违例，帮助工程师优化电路时序，确保芯片在目标时钟频率下可靠运行。 第二部分：主流EDA工具详解与应用 本部分将重点介绍当前电气工程领域中最主流、应用最广泛的EDA工具集，并结合实际操作演示其核心功能。我们将深入剖析Xilinx Vivado和Intel Quartus Prime这两款FPGA开发套件。 对于Xilinx Vivado，我们将详细讲解其设计流程，包括项目创建、IP核集成、HDL代码编写与仿真、综合、实现（布局布线）、时序分析、功耗分析以及生成比特流文件。本书将重点介绍Vivado中强大的IP Catalog功能，以及如何使用System Generator for DSP等工具进行算法级设计。我们将演示如何通过Vivado进行FPGA的下载与调试，以及如何利用ILA（Integrated Logic Analyzer）等硬件调试工具来排查设计错误。 对于Intel Quartus Prime，我们将介绍其与Vivado相似的设计流程，但侧重于Intel FPGA系列的特定功能和优化。我们将详细讲解Quartus Prime中的项目管理、HDL仿真、综合、布局布线、时序报告的解读，以及如何针对Intel FPGA的特点进行优化。同时，本书将介绍Intel SoC FPGA的设计流程，以及如何集成ARM处理器与FPGA逻辑。 除了FPGA开发工具，本书还将介绍Cadence Allegro或Altium Designer等PCB设计工具。我们将讲解PCB设计的完整流程，包括原理图绘制、PCB布局、布线、电源完整性（PI）分析、信号完整性（SI）分析以及DRC（Design Rule Check）等。通过实例，读者将学会如何设计高性能、可靠的PCB板。 在IC设计仿真与验证方面，本书将介绍Synopsys VCS或Cadence Incisive等专业的仿真器。我们将讲解如何使用这些工具进行功能仿真、门级仿真以及后仿真，并重点介绍Verilog/VHDL的验证方法学，如面向对象验证（OVM）或统一验证方法学（UVM）。 第三部分：典型电气工程EDA项目实践 本部分将通过一系列精心设计的典型项目，将前两部分所学的理论知识和工具使用方法融会贯通。这些项目覆盖了电气工程的多个热门领域，旨在让读者在实际操作中深刻理解EDA技术在解决真实工程问题中的价值。 项目一：基于FPGA的数字信号处理（DSP）模块设计 我们将设计一个高性能的FIR滤波器，并使用HDL实现。通过Vivado/Quartus Prime，我们将进行综合、实现，并利用DSP Slice等硬件资源进行优化，最终在FPGA上实现该滤波器，并通过硬件调试进行验证。我们将探讨如何利用System Generator for DSP等工具进行算法到硬件的转换。 项目二：基于FPGA的通信系统前端模块设计 我们将设计一个简单的数字调制解调模块，例如ASK或FSK调制器/解调器。我们将学习如何用HDL描述通信协议，如何进行接口设计，以及如何与其他系统进行集成。这个项目将侧重于时序约束和时序收敛的实现。 项目三：嵌入式系统硬件加速器设计 我们将设计一个针对特定任务（如图像处理或数据加密）的硬件加速器，并将其集成到ARM+FPGA的SoC系统中。我们将学习如何进行软硬件协同设计，如何定义AXI接口，以及如何进行软件端的驱动开发和验证。 项目四：低功耗嵌入式设备PCB设计与功耗分析 我们将设计一个小型嵌入式设备的PCB，包括MCU、传感器和电源管理模块。我们将重点关注PCB布局布线对信号完整性和电源完整性的影响，并利用PCB工具进行功耗分析和优化，以满足低功耗设计的要求。 项目五：简单的ASIC设计流程演示 我们将简要演示一个非常基础的ASIC设计流程，包括RTL设计、综合、布局布线、时序分析等，使用Cadence Genus、Innovus等EDA工具（或其演示版本），让读者对ASIC的设计流程有一个初步的了解。 本书特色与价值 《现代电气工程EDA应用指南：从理论到实践》具有以下鲜明特色和独特价值： 1. 理论与实践并重：本书在讲解EDA技术原理的同时，提供了大量的实际操作步骤和项目案例，确保读者能够学以致用。 2. 主流工具覆盖：本书聚焦于行业内最常用的EDA工具，如Xilinx Vivado、Intel Quartus Prime、Cadence/Altium等，为读者提供了最前沿的应用指导。 3. 系统性与全面性：本书从EDA的基础原理出发，逐步深入到主流工具的使用，最终通过项目实践巩固和深化学习成果，构成一个完整的学习闭环。 4. 工程导向：本书的设计目标是培养读者解决实际工程问题的能力，所选项目均具有代表性和实用性，贴近工业界的需求。 5. 语言清晰易懂：本书采用清晰、严谨且易于理解的语言，配以大量的图示、表格和代码示例，降低了学习难度。 6. 面向不同读者群体：无论您是初涉EDA领域的学生，还是希望提升EDA技能的在职工程师，本书都能为您提供宝贵的指导。 掌握EDA技术已成为电气工程专业人才的核心竞争力。本书《现代电气工程EDA应用指南：从理论到实践》将是您踏入EDA世界、提升工程设计能力、实现创新项目最可靠的伙伴。通过本书的学习，您将能够自信地应对现代电气工程设计中的各种挑战，并在快速发展的科技领域中脱颖而出。