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第1章 概述1

1.1基本概念1

1.2 EDA发展概况2

1.2.1从电子CAD到EDA2

1.2.2微电子发展对EDA的挑战3

1.3 EDA应用领域4

1.3.1电子产业与电子产品4

1.3.2电子设计流程5

1.3.3 EDA软件的技术特征6

1.3.4 EDA主要应用领域7

1.4 EDA设计方法8

1.4.1设计层级和流程8

1.4.2设计分类9

1.4.3基于IP设计10

1.4.4软硬件协同设计11

1.5 EDA工具软件12

1.5.1 EDA工具软件分类12

1.5.2常用EDA工具软件12

习题与思考题13

第2章 模型及描述方法14

2.1电路与系统建模理论14

2.1.1电路建模理论14

2.1.2分立与分布参数电路模型16

2.1.3数字逻辑电路模型17

2.1.4信号与系统的数学模型20

2.2程序化模型及仿真引擎20

2.2.1 EDA的任务20

2.2.2 EDA软件架构21

2.2.3模型的程序化描述22

2.2.4晶体管级程序语言——SPICE语言23

2.2.5逻辑电路程序语言——硬件描述语言24

2.3电子设计的技术变革27

2.3.1硬件设计的程序化趋势27

2.3.2电子系统设计理念的转变28

习题与思考题30

第3章 系统设计及仿真31

3.1系统建模31

3.1.1系统的概念31

3.1.2系统模型33

3.1.3模拟系统描述34

3.1.4数字系统描述35

3.2系统仿真35

3.2.1仿真的概念35

3.2.2仿真的分类36

3.2.3 EDA仿真原理37

3.3 EDA的层次化设计与综合37

3.3.1层次化设计方法37

3.3.2自动化设计与综合38

3.4系统级设计方法39

3.4.1模拟系统设计39

3.4.2数字系统设计40

3.4.3智能系统设计42

3.5系统级设计与仿真工具43

3.5.1通用的工程计算和数据分析软件Matlab43

3.5.2电子系统设计与仿真软件Systemview44

3.5.3虚拟仪器测控系统设计软件LabVIEW46

习题与思考题48

第4章 电路设计与仿真49

4.1电路的分类49

4.2模拟电路设计与仿真49

4.2.1模拟电路及其特点49

4.2.2模拟电路设计方法50

4.2.3模拟电路设计举例51

4.3数字电路设计与仿真53

4.3.1数字电路及其特点53

4.3.2数字电路设计流程54

4.3.3数字电路表达和层次化设计56

4.3.4数字电路设计举例61

4.4基于PCB的电路设计66

4.4.1 PCB分类及设计特点66

4.4.2 PCB设计68

4.4.3 PCB设计举例69

4.5射频与微波电路设计73

4.5.1射频与微波电路及其特点73

4.5.2电路设计方法74

4.5.3电路设计举例76

4.6典型的EDA工具82

4.6.1 Cadence EDA工具82

4.6.2 Synopsys EDA工具84

4.6.3 Mentor Graphics EDA工具84

4.6.4 Magma EDA工具85

4.6.5中国华大EDA工具85

4.6.6 Altium（Protel） EDA工具87

4.6.7 Altera EDA工具88

4.7 EDA技术面临纳米工艺技术的挑战88

4.7.1 EDA技术随工艺技术的需求而发展88

4.7.2纳米工艺对EDA技术的挑战89

习题与思考题90

第5章 微电子与集成电路91

5.1微电子与集成电路概述91

5.2微电子与集成电路发展92

5.2.1晶体管的发明92

5.2.2集成电路的发展93

5.2.3摩尔定律与微电子发展规律94

5.2.4集成电路发展现状与趋势97

5.3集成电路设计99

5.3.1集成电路分类99

5.3.2集成电路设计流程103

5.3.3集成电路设计方法106

5.3.4模拟集成电路设计111

5.3.5数字集成电路设计113

5.3.6射频集成电路设计116

5.3.7基于IP的设计118

5.4集成电路工艺和版图基础119

5.4.1工艺与制备119

5.4.2工艺规则124

5.4.3集成电路版图126

5.4.4集成电路版图设计127

5.5集成电路制造128

5.5.1集成电路产业分工与多项目晶圆服务129

5.5.2集成电路封装131

习题与思考题136

第6章VLSI设计与验证137

6.1概述137

6.1.1复杂性与设计137

6.1.2 VLSI设计流程137

6.2 VLSI设计138

6.2.1逻辑门138

6.2.2组合逻辑电路140

6.2.3时序逻辑电路145

6.2.4数字子系统151

6.2.5可编程逻辑电路155

6.2.6 IP标准和验证156

6.3测试与验证158

6.3.1测试性设计158

6.3.2 FPGA功能验证159

6.3.3芯片测试160

6.4单芯片多核处理器160

6.4.1单核CPU面临的问题160

6.4.2多核处理器结构161

6.4.3片上网络163

6.4.4多核技术的发展与挑战165

习题与思考题168

第7章 可编程逻辑电路（PLD）设计169

7.1 PLD概述169

7.1.1可编程数字电路概念169

7.1.2 PLD开发环境169

7.2 PLD结构原理170

7.2.1简单可编程逻辑电路170

7.2.2 CPLD的结构174

7.2.3 FPGA的结构177

7.2.4 CPLD与FPGA的比较182

7.3可编程数字逻辑系统设计平台184

7.3.1 MAXPLUS Ⅱ软件基本功能184

7.3.2 Quartus软件基本功能186

7.4可编程数字逻辑系统设计188

7.4.1基于原理图输入法的电路设计方法188

7.4.2基于硬件描述语言的电路设计方法190

7.4.3综合数字系统设计范例192

7.5可编程系统芯片（SopC）及设计解决方案211

7.5.1 SoPC概念及软硬件基础211

7.5.2基于SOPC的嵌入式处理器解决方案213

7.5.3基于SopC的嵌入式DSP解决方案214

习题与思考题217

第8章 高密度电子封装技术219

8.1概述219

8.1.1电子封装技术的发展219

8.1.2微电子器件和芯片级封装222

8.1.3电路板级组装的主要形式223

8.2电子装联技术223

8.2.1常用电子装联方法223

8.2.2微封装技术224

8.2.3板级设计的关键技术225

8.3单芯片系统级封装及发展趋势232

8.3.1 SiP基本概念232

8.3.2电子系统微小型化233

8.3.3封装技术面临的挑战233

8.3.4封装技术发展趋势234

习题与思考题235

第9章SPICE语言与模拟电路设计237

9.1 SPICE仿真算法基础237

9.2 SPICE程序结构与分析类型239

9.2.1程序结构239

9.2.2分析类型240

9.3 SPICE电路结构描述和分析控制242

9.3.1电路描述语句242

9.3.2电路特性分析和控制语句246

9.4 SPICE应用举例252

习题与思考题257

第10章VHDL语言262

10.1 VHDL概述262

10.1.1设计流程262

10.1.2程序基本结构263

10.1.3实体265

10.1.4结构体266

10.2 VHDL语法基础267

10.2.1标识符和保留字267

10.2.2数据对象268

10.2.3数据类型270

10.2.4运算符272

10.2.5 VHDL的属性273

10.3 VHDL程序描述方法275

10.3.1顺序语句275

10.3.2并行语句278

10.4 VHDL基本程序设计281

10.4.1基本组合电路设计281

10.4.2基本时序电路设计282

习题与思考题284

第11章Verilog HDL语言286

11.1 Verilog HDL概述286

11.1.1简单的程序例子286

11.1.2模块的结构286

11.1.3模块的例化289

11.2 Verilog HDL语法基础289

11.2.1常量的数据类型289

11.2.2变量的常用数据类型290

11.2.3运算符292

11.3 Verilog HDL程序描述方法295

11.3.1赋值语句295

11.3.2条件语句297

11.3.3循环语句299

11.3.4结构说明语句300

11.3.5块语句302

11.3.6语句的顺序执行和并行执行303

11.3.7编译预处理305

11.4 Verilog HDL基本程序设计307

11.4.1组合电路设计307

11.4.2时序电路设计308

11.4.3状态机电路设计309

习题与思考题310

参考文献311