电子设计自动化 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:246

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出版时间:2009-10

价格:29.80元

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isbn号码:9787508388878

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• EDA
• 电子设计自动化
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• 电路设计

电子设计自动化 书籍简介 《电子设计自动化》是一部深度剖析现代电子系统设计与制造流程的综合性著作。本书旨在为电子工程、微电子学、计算机科学等领域的学生、工程师及研究人员提供一个全面、系统且与时俱进的知识框架，重点阐述如何利用先进的软件工具与方法论，高效、可靠地完成从概念设计到物理实现的全过程。 本书并非关注具体的EDA软件操作手册，而是侧重于设计理念、算法基础、设计流程的优化与验证策略。它构建了一座理论与实践之间的桥梁，使读者不仅了解“如何使用”工具，更深入理解工具背后的“原理与逻辑”。 --- 第一部分：EDA的基石与设计流程概览 本部分为全书奠定理论基础，界定现代电子系统设计所处的生态环境。 第一章：电子系统设计的演进与挑战 本章首先回顾了电子设计从手工布线到自动化设计的发展历程，特别是集成电路（IC）复杂度呈指数级增长（摩尔定律）对传统设计方法的冲击。我们将详细分析当前面临的核心挑战，如功耗墙（Power Wall）、时序收敛的日益困难、设计验证的复杂性，以及对SoC（系统级芯片）和异构集成的需求。本章强调，EDA不再仅仅是工具，而是解决复杂系统集成问题的核心驱动力。 第二章：集成电路设计方法学的核心范式 深入探讨抽象层次的概念。从系统级建模（如TLM，事务级建模）开始，逐步下降到寄存器传输级（RTL），再到门级和晶体管级。重点介绍自顶向下设计（Top-Down Design）与自底向上验证（Bottom-Up Verification）的集成策略。阐述如何通过多抽象层次的协同工作，实现设计效率与最终性能的平衡。 第三章：EDA工具链的结构与交互 系统性地梳理现代EDA工具的分类，包括前端设计（RTL编码、综合）、后端设计（布局布线、物理实现）、验证工具（仿真器、形式验证工具）以及特定应用工具（如功耗分析、信号完整性分析）。本章着重分析这些工具之间的数据流是如何通过标准化的中间表示（如通用网表格式 UDCF/LEF/DEF）进行衔接和传递的，强调数据一致性的重要性。 --- 第二部分：前端设计：从行为到结构 本部分聚焦于算法的硬件描述、逻辑的优化与结构化。 第四章：硬件描述语言（HDL）的高效应用与约束的表达 虽然HDL（如Verilog/VHDL/SystemVerilog）是设计输入的基础，但本章不教授基础语法，而是探讨如何编写“综合友好型”的代码。深入讨论有限状态机（FSM）的最佳实践、流水线（Pipelining）对时序的积极影响、以及如何通过语言结构准确表达设计者的意图，避免综合工具产生不可预期的结构。特别关注SystemVerilog中的设计约束语言（Sg/DCL）在设计意图传达中的作用。 第五章：逻辑综合的原理与优化 逻辑综合是连接行为描述与标准单元库的关键步骤。本章详述综合引擎的工作原理，包括布尔代数优化、逻辑门替换、层次化分解等核心算法。重点分析约束驱动的综合（Constraint-Driven Synthesis），如时序约束（SDC）如何指导工具进行关键路径的优化，以及如何管理综合过程中产生的冗余逻辑和设计层次的扁平化处理。 第六章：形式验证：替代仿真的强大力量 随着IC规模的扩大，基于测试向量的仿真效率急剧下降。本章全面介绍形式验证技术。核心内容包括等价性检查（Equivalence Checking, EC）在综合后和ECO（工程变更单）应用中的地位，以及模型检测（Model Checking）在功能正确性验证中的应用。深入解析BDD（二元决策图）和SMT求解器在状态空间探索中的关键作用，展示如何证明“所有可能的输入组合下，设计都满足规范”。 --- 第三部分：后端设计：从逻辑到物理的实现 本部分是实现高性能、低功耗芯片的关键，涉及复杂的几何与物理约束处理。 第七章：布局规划与电源分配的艺术 后端流程的起始点是物理规划。本章探讨宏单元放置、I/O规划、以及全局布线资源的预留。重点分析电源网络设计，包括如何通过IR降压分析（计算电压降）和电迁移（Electromigration, EM）分析来确保芯片在实际运行中的可靠性。阐述如何利用预先设定的设计规则（Design Rules, DR）指导后续的布局操作。 第八章：详细布局布线与时序收敛 详细布线是实现最终物理版图的步骤。本章聚焦于布线算法（如最小化线长、避免拥塞）和布线拥塞的解决策略。更重要的是，深入讨论静态时序分析（Static Timing Analysis, STA）在后端流程中的迭代作用。分析建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time）违例的来源，以及如何通过缓冲器插入（Buffering）、门控延迟优化和时钟树综合（CTS）来精确控制时序裕量（Timing Margin）。 第九章：时钟树综合（CTS）的精细控制 时钟网络的设计对整个芯片的性能至关重要。CTS是确保时钟信号同步到达所有寄存器的关键。本章详细介绍H树（H-Tree）、网格结构（Mesh Structure）等拓扑结构的选择标准。重点分析如何最小化时钟偏斜（Skew）和时钟抖动（Jitter），以及如何利用低阻抗的金属层来驱动时钟信号，实现整个芯片的同步性能。 --- 第四部分：物理验证与可靠性保障 本部分关注设计输出物（GDSII文件）的质量保证和对物理制造缺陷的抵抗力。 第十章：物理验证：从设计规则到制造可行性 物理验证是确保版图可制造性的最后防线。本章详细介绍三大核心验证步骤：设计规则检查（DRC）——确保几何尺寸和间距满足晶圆厂的工艺要求；版图电路检查（LVS）——验证版图与原理图或网表的一致性；以及寄生参数提取（Extraction）——计算实际布线引入的电阻、电容和电感。强调提取工具如何生成SPICE模型用于后仿真。 第十一章：信号完整性与功耗分析的深度剖析 超越简单的IR/EM分析，本章探讨串扰（Crosstalk）对信号边沿速率的影响。在高速设计中，互连线的电感效应变得不可忽略。重点介绍电磁场仿真在关键路径上对串扰和反射的精确建模。同时，深入研究动态功耗与静态（漏电）功耗的分解模型，以及如何通过EDA工具进行统计功耗分析，指导设计改进以满足系统功耗预算。 第十二章：先进工艺节点的挑战与未来趋势 展望未来，讨论FinFET和Gate-All-Around (GAA) 等新晶体管结构对传统EDA流程带来的影响，例如多电压域（Multi-Voltage Domain）的设计与隔离、版图依赖的效应（Layout-Dependent Effects, LDE）的量化管理。最后，探讨AI/ML在EDA优化中的应用，如利用机器学习加速布线和时序预测的潜力。 --- 总结 《电子设计自动化》以其深度和广度，为读者构建了一个坚实的现代IC设计知识体系。它不仅覆盖了从行为级建模到物理签核的完整流程，更强调了设计方法学、算法原理与物理实现之间的内在联系，确保读者能够适应快速迭代的半导体技术前沿。

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我对这本书的标题“电子设计自动化”一直抱有浓厚的兴趣，虽然我并非这个领域的专业人士，但我对技术发展的速度和效率提升有着天然的关注。自动化在各个行业都扮演着越来越重要的角色，在电子设计领域，我猜想它一定带来了革命性的变化，能够极大地缩短设计周期，提高设计的精度和可靠性。我希望这本书能让我了解，究竟是什么样的技术和工具支撑着这种“自动化”？它又是如何解决传统设计中遇到的瓶颈的？我设想中的场景是，设计师们不再需要手动执行那些繁琐、重复性的任务，而是可以将更多精力投入到创造性和创新性的工作中。这本书能否让我窥见一斑，了解这些自动化工具的具体应用，以及它们背后所依赖的算法和模型？我更希望它能给我一些启发，思考自动化设计在未来可能的发展方向，以及它对整个电子产业生态可能产生的影响。即使是初步的了解，也足以让我对这个日益智能化的世界有一个更深的敬畏。

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这本书的名字“电子设计自动化”让我产生了浓厚的兴趣，作为一个对技术发展充满好奇心的读者，我一直对那些能够提高效率、简化流程的工具和方法非常关注。我猜想，这本书可能深入探讨了电子产品设计过程中，如何通过各种自动化工具和技术来加速开发、提高精度、减少错误。我期待它能够带我了解，究竟是哪些具体的“自动化”手段被应用于电子设计领域，例如在芯片布局、电路仿真、验证等方面。我希望通过阅读这本书，能够对电子设计自动化这个专业领域有一个初步的、宏观的认识，了解它的重要性以及它所带来的变革。如果书中能够包含一些行业内的前沿信息，或者对未来发展趋势的预测，那将更具吸引力。我渴望了解，这个“自动化”的背后，到底隐藏着怎样先进的理念和技术，是如何赋能现代电子产业的。

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我一直觉得，学习任何一门技术，最怕的就是只停留在理论层面，而这本书的标题恰恰暗示了它可能更侧重于实践和应用。我个人更偏爱那种能够告诉我“怎么做”的书，而不是只告诉我“是什么”。如果这本书能够分享一些实际的设计流程、案例分析，甚至是具体的工具链介绍，那对我来说绝对是无价之宝。我一直对如何将一个想法变成一个可以触摸、可以使用的电子产品充满好奇。这个过程中一定充满了挑战和智慧，而自动化设计无疑是解决这些挑战的关键。我期待这本书能够让我明白，在实际的电子设计中，哪些环节可以通过自动化来优化，这些优化又带来了哪些具体的效益。我甚至可以想象，书中可能会介绍一些常用的EDA（电子设计自动化）软件，以及它们的基本操作方法。虽然我可能不会立刻拿起这些软件开始设计，但至少能对这个工具箱有一个初步的认识，知道它们是如何帮助设计师们完成复杂任务的。

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我对这本书的标题“电子设计自动化”充满了好奇，尤其是“自动化”这个词，让我联想到高效、智能、精准。作为一个对科技发展趋势比较关注的普通读者，我一直对幕后驱动着我们生活中各种电子设备运行的复杂系统感到着迷。我猜想，这本书也许能帮助我理解，工程师们是如何利用自动化技术来设计和优化这些精密的电子电路和芯片的。我希望它能够用一种相对容易理解的方式，揭示电子设计中那些令人惊叹的自动化过程，例如自动布局布线、自动时序分析等等。我想了解，在没有自动化之前，设计师们需要付出多少辛勤的努力，而自动化又为他们带来了哪些解放？此外，我也对这本书在案例选择和讲解深度上有所期待。如果能有一些生动具体的实例，能够让我体会到自动化设计在实际项目中的威力，那将是非常有吸引力的。

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这本书的内容我还没来得及细看，但光是看它的封面设计和纸质就觉得很用心。那种沉甸甸的质感，加上封面那种简洁而富有科技感的线条，很容易让人联想到精密复杂的电子元件和它们背后蕴藏的无限可能。我一直对电子产品内部的运作原理充满好奇，总觉得那些小小的芯片和线路板里藏着一个迷人的世界。这本书的出现，就像为我打开了一扇通往那个世界的大门。我喜欢那种一拿到书就能感受到的厚重感，这往往意味着其中蕴含着扎实的内容和深入的讲解。有时候，一本好书不仅在于它的信息量，还在于它能否激发读者的兴趣和求知欲，从第一眼开始就抓住你的眼球。我特别期待它能让我对电子设计的流程有一个宏观的认识，了解从概念到实际产品的整个过程是怎样的，即使我可能不是一个专业的工程师，但能对这个领域有一个清晰的框架性理解，对我来说也非常有价值。我还会关注它在图文配合上是否到位，毕竟对于技术类书籍来说，清晰的图表和精美的插图往往能事半功倍，让复杂的概念变得易于理解。

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VHDL的，还挺好的。

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VHDL的，还挺好的。