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第1章 概述1

1．1 EDA工程发展历程1

1．2 EDA工程的基本特征3

1．3 EDA工程的应用范畴4

1．4 EDA工程的设计方法5

1．5 EDA工程的学术范畴7

1．5．1 IC设计的必备知识7

1．5．2 EDA工程语言8

1．5．3 EDA工程的硬件产品设计方法学8

1．5．4 EDA工程的软件工具设计方法学9

1．5．5 深亚微米建模9

第2章 EDA工程理论基础10

2．1 现代电子设计概念10

2．1．1 EDA工程的实现载体11

2．1．2 EDA工程的设计语言11

2．2．1 数字电子系统模型12

2．2 系统建模12

2．1．3 EDA系统的框架结构12

2．1．4 EDA工程的理论基础12

2．2．2 模拟器件的建模14

2．2．3 并行建模环境17

2．2．4 建立PLD器件的物理模型21

2．3 高层次综合23

2．3．1 高层次综合概述23

2．3．2 高层次综合的范畴24

2．4．1 概述28

2．4 故障测试28

2．4．2 故障模型29

2．4．3 故障仿真29

2．4．4 信号完整性仿真30

2．5 功能仿真32

2．5．1 仿真的概念32

2．5．2 仿真的层次33

2．5．3 仿真系统的组成34

2．5．4 仿真工具实例——Saber34

2．6 形式验证39

2．6．1 形式验证基本方法40

2．6．2 形式验证的HDL方法41

2．6．3 用测试平台语言实现自动验证46

2．6．4 在深亚微米设计中借助等效检验进行形式验证50

2．6．5 硬/软件并行设计与SOC验证53

第3章 EDA工程方法59

3．1 行为描述方法59

3．2．1 软IP与硬IP61

3．2 IP复用方法61

3．2．2 基于IP模块的设计技术64

3．2．3 系统级芯片（SOC）与IP重用授权67

3．3 ASIC设计69

3．3．1 专用集成电路（ASIC）设计概述69

3．3．2 用可编程逻辑器件设计ASIC方法70

3．3．3 用门阵列设计ASIC方法（半定制法）73

3．3．4 用标准单元设计ASIC（半定制法）78

3．4 大规模集成电路（VLSI）设计方法79

3．5 集成平台设计方法81

3．6 片上系统SOC设计方法84

3．6．1 概述84

3．6．2 利用FPGA实现片上系统84

3．6．3 嵌入式现场可编程系统芯片88

3．6．4 系统芯片设计方法的比较95

3．6．5 系统级芯片的内置式测试（BIST）新技术98

3．6．6 系统芯片展望102

4．1 概述105

第4章 VHDL语言基础105

4．1．1 标识符106

4．1．2 对象108

4．1．3 数据类型110

4．1．4 运算操作符117

4．2 VHDL程序基本结构120

4．2．1 实体的组织和设计方法121

4．2．2 结构体125

4．2．3 结构体的3种描述方法127

4．2．4 结构体的3种子结构设计方法129

4．3．1 并行语句134

4．3 VHDL程序设计134

4．3．2 顺序语句147

4．4 层次化设计方法152

4．4．1 库（libraries）153

4．4．2 程序包（PACKAGES）155

4．4．3 子程序160

4．4．4 文件输入/输出程序包TEXTIO168

4．5 元件例化171

4．5．1 构造元件171

4．5．2 构造程序包179

4．5．3 用户构造元件库181

4．5．4 元件的调用182

4．6 组合电路设计184

4．6．1 编码器、译码器、选择器电路184

4．6．2 运算器的设计190

4．7 时序电路设计192

4．7．1 时钟边沿的描述192

4．7．2 时序电路中复位信号Reset的VHDL描述方法194

4．8．1 逻辑综合概述198

4．8 VHDL设计综合198

4．8．2 设计实现概述199

4．8．3 面向CPLD器件的实现201

4．9 VHDL设计仿真205

4．9．1 概述205

4．9．2 仿真方法205

4．10 测试（平台）程序的设计方法206

4．10．1 实体描述可简化206

4．10．3 配置语句（CONFIGURATION）207

4．10．2 程序中应包含输出错误信息的语句207

4．10．4 不同仿真目的对测试平台设计的要求208

4．10．5 表格式测试程序设计208

4．10．6 文件I/O式测试程序设计212

4．10．7 用子程序方式建立测试平台219

4．11 用VHDL做电子系统设计221

4．12 硬件语言应用技巧226

第5章 可编程器件232

5．1 可编程器件概述232

5．2．1 编程技术233

5．2 可编程技术方法233

5．2．2 发展趋势234

5．3 专用集成电路（ASIC）235

5．4 可编程逻辑器件早期产品PAL和GAL240

5．5 可编程器件的分类241

5．6 复杂的可编程器件（CPLD）244

5．7 现场可编程逻辑门阵列（FPGA）247

5．8 可配置计算逻辑阵列253

5．9 可编程专用集成电路（ASIC）255

5．10 流行可编程器件一览258

5．11 模拟可编程器件260

5．11．1 在系统可编程模拟电路的结构261

5．11．2 PAC的接口电路264

5．12 混合可编程器件266

5．13 激光可编程器件268

5．14 可编程器件技术展望268

6．1 EDA工程实现目标之一——印刷电路板及其设计工具270

6．1．1 印刷电路板的种类270

第6章 用EDA工具设计电子产品270

6．1．2 元器件的封装形式271

6．1．3 印刷电路板设计时的常用术语271

6．1．4 印刷电路板常用标准272

6．1．5 印刷电路板布局设计272

6．1．6 印刷电路板的布线设计274

6．2 印刷电路板设计275

6．3 PCB设计工具Protel概述275

6．3．1 PCB布线流程276

6．3．2 电路板工作层面277

6．3．3 双面板的设计278

6．3．4 元件的布局279

6．3．5 电路板布线280

6．3．6 打印输出282

6．3．7 PCB报表282

6．3．8 创建项目元件库282

6．3．9 由PCB图生成网络表282

6．4 印制电路板的可靠性设计283

6．4．1 如何提高电子产品的抗干扰能力和电磁兼容性286

6．4．2 Protel软件在高频电路布线中的技巧290

6．4．3 印刷电路板的电磁兼容性设计292

6．4．4 电子产品干扰的抑制方法294

6．5 EDA工程实现目标之二——ASIC及其设计工具296

6．5．1 Cadence概述296

6．5．2 ASIC设计流程296

6．6 ASIC设计工具——Cadence概述297

6．6．1 Cadence软件的环境设置297

6．6．2 Cadence软件的启动方法301

6．6．3 库文件的管理303

6．6．4 文件格式的转化304

6．6．5 怎样使用在线帮助304

6．7 仿真工具Verilog-XL304

6．7．1 环境设置305

6．7．2 Verilog-XL的启动305

6．7．3 Verilog-XL的界面306

6．7．5 Verilog-XL的有关帮助文件307

6．7．4 Verilog-XL的使用示例307

6．8 电路图设计及电路模拟308

6．9 电路模拟工具Analog Artist310

6．9．1 设置311

6．9．2 启动311

6．9．3 用户界面及使用方法311

6．9．4 相关在线帮助文档311

6．10．1 Cadence中的自动布局布线流程312

6．10 自动布局布线312

6．10．2 用AutoAbgen进行自动布局布线库设计313

6．11 版图设计及其验证314

6．11．1 版图编辑器Virtuoso Layout Editor314

6．11．2 设置314

6．11．3 启动315

6．11．4 用户界面及使用方法315

6．11．5 使用示例315

6．11．6 相关在线帮助文档315

6．12．1 Dracula使用介绍316

6．12．2 相关在线帮助文档316

6．12 版图验证工具Dracula316

6．13 SOC器件加速的动态分析工具MachTA317

6．14 基于EPLD的PCI总线仲裁器的设计与实现318

6．14．1 总线的仲裁机制319

6．14．2 总线的默认占用319

6．14．3 仲裁信号协定320

6．14．4优先级仲裁算法320

6．14．5 仲裁器的EPLD编程设计321

6．15 基于FPGA技术的新型高速图像采集卡323

6．16 用嵌入式FPGA实现DSP325

第7章 EDA工具软件设计基础328

7．1 工程数据库概述328

7．1．1 工程数据库管理系统的功能要求329

7．1．2 工程数据库系统的结构330

7．1．3 数据库管理系统的功能划分332

7．1．4 应用程序访问工程数据库的过程334

7．2 系统组织和环境335

7．3 工程数据库管理系统的实现途径336

7．3．2 利用商品化的DBMS开发工程数据库337

7．3．1 开发专用的工程数据库管理系统337

7．3．3 开发全新的工程数据库管理系统338

7．4 工程数据库模型和版本管理338

7．4．1 工程设计数据模型338

7．4．2 语义数据模型339

7．4．3 实体-联系数据模型（E-R）340

7．4．4 扩展关系模型341

7．4．5 函数数据模型342

7．4．6 语义关联模型SAM344

7．4．7 面向对象的语义关联模型OSAM348

7．5 版本和版本管理349

7．5．1 版本管理模型351

7．5．2 版本层次和版本簇351

7．5．3 版本的引用和配置352

7．5．4 三级库管理和版本状态354

7．5．5 版本的操作与存储355

7．6 工程数据库设计356

7．6．1 工程数据库的设计过程356

7．6．3 对象类型和联系类型359

7．6．2 工程数据库模式定义原则359

7．6．4 设计对象及其相互关联360

7．6．5 版本设计363

7．6．6 数据对象的归档364

7．6．7 版本的归档365

7．6．8 配置的归档366

7．7 集成系统中的应用程序366

7．7．1 数据的产生和输入367

7．7．2 商业应用数据367

7．7．3 工程应用数据368

7．7．4 应用程序设计369

7．8 设计工具框架370

7．9 电子设计自动化标准CIF371

7．9．1 基本网络服务371

7．9．2 基本用户接口指南372

7．9．3 EDA工具封装技术374

7．10 EDA工程数据库与管理375

7．10．1 设计管理375

7．11 操作系统与用户界面进展377

7．10．2 国外EDA方法学研究动态377

第8章 EDA工程的集成设计环境380

8．1 趋向集成化的EDA工具平台380

8．2 硬件设计与软件工具383

8．2．1 推导指令384

8．2．2 统一的表述385

8．2．3 工具的产生385

8．3 可编程器件（PLD）的下一代设计工具387

8．3．1 并行计算加快编译速度387

8．3．2 编译选择388

8．3．3 工作组计算389

8．3．4 设计复用389

第9章 片上系统SOC设计方法390

9．1 IP模块与设计复用390

9．1．1 问题的提出390

9．1．2 目前的设计复用策略391

9．2 系统级可重编程芯片392

9．3 共享RTL设计方法392

9．3．1 通用设计复用策略393

9．3．3 FPGA的系统级复用问题394

9．4 FPGA动态可重构技术及其应用394

9．4．1 FPGA动态可重构技术原理394

9．3．2 FPGA编码和综合准则394

9．4．2 FPGA动态可重构技术应用395

9．4．3 动态可重构数字逻辑系统395

9．4．5 动态可重构的数字逻辑自适应优化系统396

9．4．6 FPGA动态可重构技术有待解决的问题396

9．4．4 动态可重构数字电路容错系统396

9．5 可重构芯片举列397

9．5．1 可重构通信处理器系列397

9．5．2 集成高带宽互连技术的FPGA芯片398

9．6 片上系统设计的实现载体SOPC399

9．7 基于集成平台的系统级芯片设计方法401

9．7．1 集成平台的概念401

9．7．2 系统级芯片设计集成平台403

9．7．3 集成平台的发展404

10．1．1 从EDA到EDO的变革406

10．1 概述406

第10章 EDA工程进展406

10．1．2 并行计算加快编译速度408

10．1．3 设计复用410

10．1．4 在线可“重构”技术410

10．2 面向薄膜微电子电路的EDA工具412

10．3 面向PLD器件的EDA工具413

10．4 半导体工艺发展对EDA工程的挑战414

10．4．1 深亚微米设计的特点414

10．4．3 确保深亚微米信号完整性的布局和布线工具415

10．4．2 深亚微米设计对EDA工具开发的要求415

10．4．4 借助等效检验工具进行形式验证418

10．4．5 深亚微米芯片设计中验证工具的评估准则420

10．4．6 深亚微米电路仿真器422

10．4．7 数字/模拟系统混合设计428

10．5 EDA工程应用有待解决的几个问题431

10．6 EDA工程的发展方向431

英汉名词缩略语对照表435

参考文献437