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出版者:机械工业出版社

作者:田万成

出品人:

页数:296

译者:

出版时间:2002-6

价格:30.00元

装帧:

isbn号码:9787111100683

丛书系列:

图书标签:

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《电子设计自动化（EDA）软件应用与实践教程》 内容简介 本书系统阐述了现代电子系统设计流程中至关重要的电子设计自动化（EDA）工具的应用技术与工程实践。随着集成电路复杂度的飞速提升，传统的手工绘图和验证方法已无法满足现代电子产品研发的需求，EDA软件已成为电子工程师必备的核心技能。本书旨在为电子工程、微电子学、通信工程等相关专业的学生、初入职场的工程师以及寻求技能提升的硬件设计师提供一本全面、深入且注重实战的参考指南。 全书内容架构以当前行业主流的EDA工具链为核心，涵盖了从概念设计、逻辑实现、电路仿真到版图设计的完整流程。我们严格遵循“理论讲解—软件操作—工程案例”的教学模式，确保读者不仅理解背后的设计原理，更能熟练运用专业工具完成实际任务。 第一部分：数字系统设计与硬件描述语言（HDL） 本部分重点介绍数字电路设计的基础理论以及驱动现代数字IC设计的核心语言——硬件描述语言。 第一章：EDA工具概述与设计流程解析 详细介绍了EDA工具在集成电路（IC）和印刷电路板（PCB）设计中的地位与作用。内容包括标准的“设计输入—功能仿真—综合—布局布线—后仿真”的设计流程。同时，对市场上主流的EDA套件（如Cadence、Synopsys、Mentor Graphics、Altium Designer等）进行了对比分析，帮助读者理解不同工具在不同应用场景下的优势。 第二章：Verilog HDL精通 本书深入剖析了Verilog硬件描述语言的核心语法和建模风格。不仅覆盖了基础的结构化描述和数据流描述，更着重讲解了行为级建模（如使用`always`块、时序逻辑建模）的规范写法。特别强调了如何编写可综合的代码，避免使用在实际硬件中难以映射的语言结构，确保设计能顺利通过综合工具的约束。 第三章：SystemVerilog与功能验证基础 鉴于现代设计对验证复杂度的要求，本章引入了SystemVerilog语言，重点介绍其面向对象编程（OOP）特性在测试平台（Testbench）构建中的应用。详细阐述了如何构建高效、可重用的验证环境，包括接口（Interface）、随机激励生成（Random Stimulus Generation）和断言（Assertion）的使用，为读者奠定功能验证的坚实基础。 第二部分：逻辑综合与布局布线 本部分聚焦于将抽象的HDL代码转化为实际的门级网表，并最终实现物理布局的过程。 第四章：逻辑综合与时序约束设置 本章讲解了综合（Synthesis）技术的原理，即如何将HDL代码映射到目标工艺库（Standard Cell Library）中的基本逻辑门。详尽介绍了设置设计约束（SDC文件）的重要性，包括输入输出延迟定义、工作频率要求和时钟定义。重点演示了如何通过优化约束来平衡速度、面积和功耗（PPA）。 第五章：静态时序分析（STA） 静态时序分析是确保数字电路在规定频率下正确运行的关键步骤。本章深入讲解了建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time）的原理，以及如何利用EDA工具进行全芯片的时序报告分析。内容包括对违例（Violations）的识别、路径分组和常见时序错误的调试方法。 第六章：标准单元库与工艺设计知识 简要介绍了半导体器件制造的基础流程，以及标准单元库（Standard Cell Library）的构成。使读者了解设计实现过程中，逻辑门的物理特性（如驱动能力、负载效应）如何影响最终的性能。 第三章：布局规划与物理实现 物理实现是将逻辑设计固化到硅片上的过程，涉及芯片面积、功耗和性能的最终物理体现。 第七章：宏单元布局与电源网络设计 本章讲解了芯片级别布局（Floorplanning）的策略，包括I/O端口的规划、标准单元区域的划分以及IP核（如PLL、ADC/DAC）的集成。重点阐述了电源（Power）和地（Ground）网络的规划，如环形电感（Rings）和栅格（Grids）的构建，以保证供电的稳定性和降低IR Drop。 第八章：布局布线（Place & Route）技术 详细介绍了布局布线工具的算法流程，包括标准单元的放置（Placement）优化，以最小化线长和拥塞。随后讲解了布线（Routing）阶段的策略，如多层金属的应用、过孔（Via）的优化，以及处理设计规则检查（DRC）和金属填充（Metal Fill）以满足后道工艺要求。 第九章：后仿真与签核（Sign-off） 本部分是确保设计成品质量的最后一道防线。 第十章：延迟提取与后仿真 讲解了如何从最终的版图数据中提取精确的寄生参数（如电阻和电容），生成用于更精确仿真的网表文件（如SPEF格式）。本章指导读者如何利用这些数据进行后仿真（Post-layout Simulation），验证电路在实际物理实现后的时序和功能正确性。 第十一章：设计规则检查（DRC）与版图验证（LVS） 详细介绍了物理验证的核心环节。DRC检查设计是否符合代工厂的制造规则（如最小宽度、间距）。LVS（Layout Versus Schematic）则确保物理版图与最初的原理图（或HDL描述）在连接关系上完全一致。本章提供了一套完整的签核清单和问题解决流程。 附录：脚本语言与自动化 简要介绍了Tcl（Tool Command Language）在自动化重复性EDA任务中的应用，帮助工程师编写脚本以提高设计效率。 本书的特点在于其紧密结合最新的EDA工具版本特性和业界标准，并通过大量的实例演示，确保读者能够将所学知识无缝对接至实际的芯片设计项目中。学习本书，将使读者全面掌握从概念到物理实现的全套数字集成电路设计自动化流程。

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