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高等教育出版社EDA系列教材
电子设计自动化与IC设计》和《EDA仿真与虚拟仪器》已经出版。分别系统地论述了基于EDA的电路设计和仿真实验。

 

PROTEL DXP电路设计技术》电子工业出版社,2003年。PROTEL工具书。
 
 
《PROTEL 99SE电路设计教程》电子工业出版社,2007年。ROTEL工具书。
 
 ◆ 《EDA技术丛书
  电子工业出版社出版
  2002年3月
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《电子设计自动化(EDA)与IC设计》李东生    高等教育出版社 
 书号ISDN7-04-014552-9,定价:53元;购书热线:010-64054588
高校教师可从“高教出版社理工教学资源网”上索要样书

 

内容提要EDA的最终目的是设计出电路。电路大致分为两种:一种是基于PCB的电路,另一种是集成电路 ,即IC(含PLD和ASIC)。实现IC和PCB电路的思想、方法和过程就构成EDA的全部内容。本书内容按照EDA的层次化设计方法和知识模块组织,分为两大部分:第一部分 “理论与实践”主要介绍EDA的基本设计理念,PCB、PLD和ASIC设计,系统级、电路级、版图级仿真或验证问题,设计语言、IC设计基础等。第二部分“工具软件使用指导”包含了一些常用的、大部分高校都拥有的软件入门级使用指导,这部分内容主要是解决学生自学工具软件问题,解除教师的一部分课时负担。本书内容的编排充分地考虑了高校的教学需求、平台成本和学生的层次,整合了EDA和IC设计的全部教学体系,即使缺少相关软件,也并不影响主要内容的学习。
  本书适合于电子类专业的高年级本科生和硕士研究生,也可作为其他工程技术人员和教师系统学习EDA技术的一本参考书。

目    录

序(王志功作)
前言
第一部分 理论与实践
第1章 EDA技术概论
第2章 电子系统设计与电子组装
第3章 微电子技术与集成电路基础
第4章 系统级设计与仿真
第5章 电路级设计与仿真
第6章 SPICE语言和模拟电路设计
第7章:VHDL语言
第8章:VeriLog HDL语言
第9章 可编程逻辑器件(PLD)与SOPC
第10章 IC设计流程与SOC
第11章:印制电路板(PCB)设计技术

第二部分 工具软件使用指导
第12章 动态系统仿真软件Systemview
第13章 电子实验工作台软件Multisim
第14章 电路原理图及PCB设计Protel DXP
第15章 电路设计与仿真软件Orcad
第16章 可编程器件开发系统Maxplus2
第17章 IC设计与仿真软件Silvaco
第18章 IC版图设计软件Macrowind

 教学素材(仅供参考)

习题:

书后习题WORD文档CMOS及电路设计DSP_BUILDER
SOPCPLDVERILOG HDLVHDL


源程序:

microwindmultismorcadproteldxpsystemview


2005年PPT理论课教学讲义

第一讲:EDA概述——什么是EDA技术?

第二讲:EDA的任务和基本内容——电子产品的形成 

第三讲:EDA技术基础——电路模型和描述方法

第四讲:EDA与微电子发展概况——电子技术的发展趋势

第五讲:可编程逻辑系统设计与SOPC——硬件的软件化设计趋势

PPT教学讲义草稿:

第一部分:EDA技术概述(理论课4H)    

第二部分:电子设计与电子组装(理论课2H)

第三部分:信号与系统设计与仿真(理论课2H)

第四部分:电路设计与仿真(理论4H+实验4H)

第五部分:PCB设计与效验(理论课4H+实验6H)

第六部分:PLD与硬件描述语言(理论课4H+实验6H)

第七部分:微电子与ASIC设计(理论2H+实验2H)

图的WORD格式
第一章第二章第三章第四章
第五章第六章第七章第八章
第九章第十章第十一章第十二章
第十三章第十四章第十五章第十六章

编写背景及说明:人才培养对于集成电路产业来说是战略性的工作。现在的集成电路设计已经不同于以前的微电子,要求工程师有比较全面的知识,其中包括:系统、器件知识、工艺和EDA工具知识等。IC设计专业的学生不仅需要深入学习EDA和芯片设计,也要了解PLD和PCB设计知识,其他电子工程类专业的学生也需要了解这些基本知识。
电子设计一般包括传统的人工设计和基于EDA软件平台的自动化设计,从方法上讲两者有所不同,但是设计目标和思路是基本一致的。IC设计、PLD设计、PCB设计在EDA前端有一定的共性,在后端区别较大。IC设计包含模拟IC设计、数字IC设计、混合信号IC设计和SOC设计,各部分之间有共性也有区别。数字电路设计包含数字IC芯片设计和PLD设计,两者甚至可以采用同样的硬件描述语言和同样的综合器。注意区分设计目标所带来的设计方法上的差别是相当重要的。注意把握这些技术之间的共性和区别是学习本书的关键点。
实际上,尽管各个技术模块之间有一些共性,但是毕竟不同,每一部分都可以组成实实在在的一门课。然而我们的教学课时有限,如何解决学时与内容的矛盾是各个学校组织教学的一个难题,有的学校不得不删去很多重要的内容,造成了内容的不完整,这是十分可惜的。据我们调查,很多学校是将本书的各部分内容分散在不同的相关课程中,很少集中授课。这样做的结果可能是知识零散或教学效率低,甚至会以偏盖全、造成概念误解。例如:我们在收到很多读者的来信中得知经常有人将EDA等同于EWB或某一个软件,或者是从事IC设计的学生认为EDA是为IC设计准备的,PLD或PCB设计都是“小儿科”,等等,这种荒谬的认识当然不是老师教给他们的,可能是片面获取知识造成的误解。然而,不论是“小儿科”还是“脑外科”,这些知识都是学生应该掌握的,为了既节省教学时数、又解决概念的统一问题,我们尝试着利用一门课(40-60学时)和一本书来系统地介绍EDA和IC设计技术。
本书包含了传统和现代电子设计流程和方法,IC设计(模拟IC、数字IC)、PLD技术和数字系统设计方法、PCB设计方法,EDA基本概念、SOC和SOPC等内容,在深度和广度处理上尽量做到恰倒好处,使学生对于EDA和IC设计有一个全面的了解,为了做到这点,要求老师自身具有宽厚的EDA和IC设计的知识功底和实践经验,能够做到灵活自如地组织理论教学和指导实验。
本书的思路是作者多年从事“EDA和IC设计”课程教学基础上摸索出来的,本书体系也经过了三年的本科教学和一期EDA高级师资培训班的教学实践的检验,效果较好。课时安排上,理论学时和实验学时基本对半,但是建议实验尽量少占用课内学时,学生在课内学时做到技术入门以后,在开放实验(不占课内学时)中完成余下的实验内容。实验内容的安排也是自由的,由教师根据实验室平台情况和教学内容决定。
原东南大学校长陈笃信教授说过,我们的学生是十分聪明的,只要您给他一台电脑,他的电脑玩得比老师还熟。这句话反映了学生主动学习的潜力。对于EDA软件的学习,也是这样,只需要提供一个环境和一个指导书,剩下的就是学生自己的事了。本套教材处理EDA软件教学的方法类似于传统教学中仪器的处理方法,尽管EDA软件很多,其构造原理基本相同,只要读者熟悉一个EDA软件,同类功能的EDA软件使用基本不在话下,软件教学的主要目的是解决软件构造原理和界面的进入方法。所以,不需要花太多的学时在软件的教学上,这样就避免了EDA课程成为工具软件教学课程的误区。每个学校EDA实验环境是不同的,我们不能强求每个学校都按照书中的软件去建立实验室。因此,在组织一门EDA课程时,经常会担心教材所涉及的软件会限制课程教学的进行,这也是使用本书教学需要解决的一个实际问题。本书在编写时重点考虑了这个因素,处理办法是:(1)以电子设计理论、EDA和IC设计思路主线索为主,即使跳过一些设计例题也并不影响主要内容,即使读者了解很少的EDA软件知识,也并不防碍课程主要内容的学习;(2)所选软件在满足基本教学功能的前提下,以简单易学、功能通用、成本低廉为基本准则,每个教学模块只需要有一个最简单的软件就可以非常好地开展教学,而做到这点对于一个普通的EDA实验室来说并不难。用这样少的课时成本了解这样多的EDA与IC设计知识,对于拓展学生今后的学习空间无疑是十分有用的。
本书章节编排和内容处理上尽量减少了章节模块之间的内容关联性,这样便于不同专业学生选取知识模块。前5章的内容是基础内容,是后续内容的基础,最好是按照书中的编排次序进行教学。对于已经具备EDA和IC设计初步知识的学生可以压缩课时。在前5章的基础上,第6章以后的内容分别是自成一体的,老师在教学时可以根据需要分别讲授IC设计、PLD或PCB设计等。除了IC设计以外,分立电路的EDA设计技术也隐含其中,本书并没有刻意将IC与分立电路分开。设计语言是自选模块,可以根据情况选取SPICE、VHDL或Verilog HDL。语言教学的处理思路力求简单,有利于读者入门,对于需要继续学习的读者可以从参考文献中找到相关的教材。


本书设计范例:

实验一、PLD系统设计:

实验项目:设计一个直接数字式频率合成信号发生器(DDSDirect Digital Synthesize)。
设计要求和条件:
输出信号频率为:Fout=1--20KHz;频率可预置;频率步进为1Hz;产生的波形每周期至少包含N=8个采样点;
实验资源:
10MHz时钟源;V=256K 容量的SRAM
目标器件
EPF10K30AC240
实验过程:

1
DDS设计原理
在现代通信领域的应用越来越广泛,
DDS实现频率合成的原理主要是通过查找表的方式来进行的。
2
、系统设计和编程
1)系统设计和参数确定
2)子系统编程

实验2、数字IC设计
实验项目:
设计如图10-38计数器;
实验要求:
编程、综合、并进行RTL级和门级仿真,最后设计版图。
设计过程:
 
1
、原理分析:
这是一个带有使能
/清零端的8位二进制同步计数器,这个计数器按时钟的节拍计数,可以设置异步或同步使能端和清零端。  
2
、程序描述(略)
3
RTL仿真:仿真波形如图

 

  同步计数器RTL仿真波形

4、综合和门级仿真  
          5
、版图设计计数器的版图如图所示。

计数器版图  

实验3、模拟IC设计
实验项目:
设计CMOS差动放大器
实验要求:
设计电路图,进行SPICE仿真和版图设计
设计过程:
1Scholar工具设计的原理图如下:

10-30 CMOS差动放大器原理图  

3Expert工具设计的版图如图10-31

CMOS差动放大器版图

《Protel DXP 电路设计教程》李东生 张勇 晁冰 编著   电子工业出版社 2003.9 

《EDA仿真与虚拟仪器》李东生编著  高等教育出版社   2004.11







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