電子設計自動化 pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

出版者:機械工業齣版社

作者:郭兵

出品人:

頁數:285

译者:

出版時間:2003-3-1

價格:23.00元

裝幀:平裝(無盤)

isbn號碼:9787111115328

叢書系列:

圖書標籤:

• 電子設計自動化
• EDA
• 集成電路
• 數字電路
• 模擬電路
• Verilog
• VHDL
• FPGA
• ASIC
• 電路設計

電子設計自動化 (EDA) 領域之外的圖書簡介 書名：數字電路與係統設計：從基礎邏輯到現代架構 作者：張偉、李明 齣版社：科技創新齣版社 齣版年份：2023年 --- 書籍概述： 本書《數字電路與係統設計：從基礎邏輯到現代架構》旨在為讀者提供一套全麵、深入且實用的數字係統設計方法論與實踐指南。本書的核心聚焦於數字邏輯的構建塊、係統級架構的原理、以及在實際工程中實現高性能、低功耗數字係統的關鍵技術。我們著重於教授“如何思考”數字係統，而非僅僅停留在工具的使用層麵。本書內容涵蓋瞭從最基本的晶體管開關特性到復雜處理器的設計流程，確保讀者能夠建立起堅實的理論基礎和強大的工程實踐能力。 第一部分：數字邏輯的基石 本部分深入探討瞭數字係統的物理實現基礎。 第一章：半導體器件與開關特性 CMOS技術基礎： 詳細闡述MOSFET的工作原理，包括其作為開關的特性，以及NMOS和PMOS在互補結構中的作用。 靜態與動態特性： 分析器件的閾值電壓（$V_{th}$）、導通電阻（$R_{on}$）和寄生電容。重點討論這些參數如何影響最終電路的速度和功耗。 基本邏輯門的實現： 從晶體管層麵推導齣兩輸入CMOS NAND和NOR門的結構，並分析其傳輸延遲和靜電功耗的來源。 第二章：組閤邏輯電路設計與分析 布爾代數與邏輯優化： 涵蓋瞭布爾代數的基本公理、德摩根定律，以及卡諾圖（Karnaugh Map）和Quine-McCluskey方法在最小化邏輯錶達式中的應用。 標準邏輯族： 比較分析TTL、CMOS（包括標準CMOS、低壓CMOS）的電氣特性，如扇入、扇齣、噪聲容限和傳輸延遲。 復雜組閤功能模塊： 詳細設計和分析譯碼器、多路復用器（MUX）、數據選擇器、加法器（半加器、全加器、超前進位加法器——CLA）和比較器等核心組閤電路。重點講解超前進位（Look-Ahead Carry）的原理，這是高速加法器的關鍵。 第三章：時序邏輯電路與狀態機 基本存儲元件： 從鎖存器（Latch）的建立時間（Setup Time）和保持時間（Hold Time）概念入手，講解SR鎖存器、D鎖存器的工作機製。 時鍾同步係統： 詳細闡述D觸發器（Flip-Flop）的結構、同步操作，並引入時鍾（Clock）的概念，包括時鍾抖動（Jitter）和時鍾偏移（Skew）。 有限狀態機（FSM）設計： 介紹Mealy型和Moore型狀態機的建模、狀態圖的繪製、狀態分配（如自然二進製、格雷碼、獨熱碼）及其對電路復雜度和速度的影響。重點討論競爭冒險（Hazards）的檢測與消除。 寄存器與計數器： 設計各種類型的計數器，包括同步、異步、環形和約翰遜計數器，並探討如何使用寄存器組構建數據路徑。 第二部分：中等規模係統構建 本部分將基礎邏輯單元組閤成可重用的功能模塊。 第四章：存儲器組織與接口 SRAM與DRAM原理： 對靜態隨機存取存儲器（SRAM）和動態隨機存取存儲器（DRAM）的單元結構、讀寫時序進行深入對比分析。 存儲器層次結構： 解釋緩存（Cache）在現代處理器中的重要性，討論直接映射、集閤關聯和全相聯緩存的工作方式。 接口與控製器： 介紹如何設計內存地址譯碼器和數據總綫接口，以連接外部存儲器。 第五章：數據路徑與控製邏輯 算術邏輯單元（ALU）設計： 詳細設計一個功能完備的ALU，包括位加法、邏輯運算、移位操作的實現，並討論如何優化其延遲。 數據路徑的構建： 展示如何通過寄存器、多路復用器和ALU構建一個簡單的數據處理路徑（例如，一個纍加器）。 控製單元設計： 講解如何根據指令輸入生成時序控製信號，包括使用硬連綫邏輯（Hardwired Control）和微程序控製（Microprogrammed Control）兩種實現方式的優缺點。 第六章：可編程邏輯器件（PLD）基礎 基本結構： 介紹可編程邏輯陣列（PLA）、可編程陣列邏輯（PAL）和通用陣列邏輯（GAL）的基本結構和編程原理。 CPLD與FPGA概述： 簡要介紹復雜可編程邏輯器件（CPLD）和現場可編程門陣列（FPGA）的宏單元（Macrocell）和邏輯單元（Logic Element）結構，為後續硬件描述語言（HDL）的應用打下基礎。 第三部分：現代係統設計方法論 本部分轉嚮係統級抽象和設計流程。 第七章：硬件描述語言（HDL）入門——VHDL/Verilog 語言範式： 區分結構化、數據流和行為級建模。重點講解如何使用Verilog/VHDL描述組閤邏輯和時序邏輯。 仿真與驗證： 介紹測試平颱（Testbench）的概念，以及如何使用仿真工具進行功能驗證。強調在設計流程中早期發現錯誤的重要性。 綜閤約束： 解釋關鍵的時序參數（如時鍾周期、輸入/輸齣延遲）如何轉化為綜閤工具可理解的約束條件。 第八章：係統級時序分析與優化 靜態時序分析（STA）基礎： 詳細解釋建立時間裕量（Setup Slack）和保持時間裕量（Hold Slack）的計算方法。講解路徑延遲的構成（邏輯延遲、布綫延遲）。 時鍾域交叉（CDC）： 分析跨越不同時鍾域的數據傳輸問題（如亞穩態），並深入講解異步FIFO、握手協議（Handshaking）等解決方案。 低功耗設計初步： 介紹門控時鍾（Clock Gating）和電源門控（Power Gating）的基本概念，以及如何在係統級減少動態功耗。 第九章：數字係統接口與總綫協議 並行接口標準： 討論並行總綫的基本架構，如PCIe早期版本和並行數據傳輸的仲裁機製。 串行通信： 重點分析I2C、SPI等低速串行協議的工作原理和在片上通信中的應用。 同步與異步傳輸： 闡述如何使用握手信號實現可靠的異步數據傳輸，並討論四選一數據選擇器的應用。 本書的獨特價值： 本書避免瞭對特定商業EDA工具的冗長介紹，而是將重點放在數字係統設計的通用原理和算法上。它強調從最底層的物理特性理解設計決策的後果，並逐步過渡到使用HDL語言進行抽象建模。通過大量的圖示、詳細的數學推導和工程案例分析，本書旨在培養讀者對數字電路設計具有深刻的洞察力和解決復雜問題的能力，為進入ASIC或FPGA設計領域提供瞭一個堅實、無工具依賴的知識框架。 --- 目標讀者： 電子工程、計算機工程、微電子學專業本科生、研究生，以及希望係統性復習和提升數字係統設計能力的初級到中級硬件工程師。

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

這本書的排版和圖示設計簡直是業界良心。我過去讀過不少技術書籍，很多都因為圖文混排混亂、示意圖模糊不清而讓人頭疼。但是這本《電子設計自動化》，簡直是一股清流。每一個關鍵流程，無論是前端的RTL仿真，還是後端的物理實現，都有清晰的流程圖和關鍵截屏作為輔助說明。我尤其喜歡它在講解布局布綫算法時，沒有采用那種乾巴巴的公式堆砌，而是配上瞭可視化的動畫效果模擬（雖然是靜態圖，但通過精心的設計，依然能讓人腦海中構建齣動態過程）。這對於我們這些非科班齣身，但對底層原理又充滿好奇的讀者來說，簡直是福音。它有效降低瞭學習門檻，讓那些復雜的優化策略不再是“黑箱”操作。我甚至會時不時地翻到那些圖錶部分，單純地欣賞一下設計的美感和邏輯的嚴謹性。這本書的紙張質量也很好，閱讀體驗非常舒適，長時間閱讀也不會感到眼睛疲勞。

评分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度令人咋舌。它不僅僅停留在一個工具的使用說明書的層麵，而是真正深入到瞭EDA算法的內核。當我讀到關於靜態時序分析（STA）的部分時，我驚喜地發現，作者不僅解釋瞭“如何做STA”，更深入探討瞭“為什麼是這樣的STA模型”，以及在不同工藝節點下，這些模型麵臨的挑戰和演進方嚮。這種對理論基礎的紮實把握，使得全書的論述都建立在一個非常堅實的地基之上。我感覺自己不再是一個單純的工具操作者，而是一個能夠理解工具“思考邏輯”的設計者。書中對新興技術，比如AI在EDA領域的應用趨勢的探討，也讓我對未來幾年的行業走嚮有瞭一個更清晰的預判。雖然有些章節的數學推導略顯吃力，但我可以感受到作者竭力想把復雜的數學框架用最直白的語言來轉述的努力。對於有一定基礎的工程師來說，這本書絕對是拓寬視野、深化理解的利器。

评分☆☆☆☆☆

如果非要說一個這本書最讓我感到“震撼”的地方，那一定是它對“復雜性管理”這個主題的詮釋。在半導體領域，設計規模的指數級增長，帶來的不隻是更長的編譯時間，更是設計思維模式的根本性轉變。這本書精彩地論述瞭EDA工具是如何通過層次化設計、抽象模型、以及形式化驗證等手段，將人類的認知能力從繁瑣的細節中解放齣來，從而去應對萬億級晶體管的設計挑戰。它闡述的不是單一的軟件功能，而是整個電子係統設計方法學的演進。讀到最後，我産生瞭一種強烈的共鳴：EDA工具的進步，其實就是人類智慧處理復雜問題的曆史縮影。作者的筆觸優雅而有力，將技術、曆史和哲學思考巧妙地融為一體，讓這本書的價值遠遠超越瞭一本單純的技術手冊。它成功地激發瞭我對“如何更聰明地設計”這一核心命題的深入思考。

评分☆☆☆☆☆

拿到這本書的時候，我本以為會是那種枯燥乏味的教科書，畢竟“電子設計自動化”聽起來就充滿瞭各種復雜的理論和晦澀難懂的術語。然而，翻開第一頁我就被吸引住瞭。作者的敘事方式非常巧妙，他沒有直接拋齣那些硬邦邦的技術細節，而是從一個更宏大的視角切入，講述瞭集成電路設計的發展曆程，以及EDA工具在其中扮演的“幕後英雄”角色。書中對早期的手工布綫時代的描述，讀起來簡直就像在看一部電子工業的“創業史”，充滿瞭篳路藍縷的艱辛和突破的喜悅。尤其讓我印象深刻的是關於“設計收斂”那一章，作者用瞭一個非常生動的比喻，將復雜的迭代過程比作雕刻一件藝術品，需要反復打磨和取捨，這使得原本抽象的概念瞬間變得具象化。盡管書中涉及到很多底層原理，但作者總能找到最貼近實際應用的例子來佐證，讓人感覺這本書不是高高在上地教你知識，而是手把手地帶著你進入這個充滿挑戰和創新的領域。我特彆欣賞作者那種對行業深度的理解，那種對技術演進的洞察力，讀完之後，我對這個領域的熱情簡直被點燃瞭。

评分☆☆☆☆☆

最讓我感到驚喜的是這本書的“實踐溫度”。很多理論書籍讀起來總覺得少瞭點煙火氣，像是空中樓閣。但這本書不同，它在講解完一個概念後，總是會緊接著給齣一些“過來人”的經驗之談，比如在實際項目流中，某個環節最容易齣錯，或者某個參數調整對最終結果的影響有多麼敏感。這些細節的分享，是教科書上絕對找不到的。例如，書中提到在進行功耗收斂時，不同團隊之間可能因為標準不統一而産生的協作摩擦，這種“人”的因素被納入技術討論範疇，讓整本書讀起來非常真實和接地氣。這讓我感覺作者不僅僅是一個技術專傢，更像是一位在行業裏摸爬滾打瞭多年、閱盡滄桑的前輩，願意毫無保留地分享他的“踩坑”經驗。這使得這本書的實用價值大大提升，我甚至已經開始在手頭的工作中對照書中的建議進行優化和調整瞭。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆