基本信息

内容简介

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书名：EDA技术基础与应用

丛书名: 全国高等职业教育规划教材

作者：郭 勇

ISBN: 978-7-111-33132-2

定价：32.00

出版社：机械工业出版社

出版时间：2011-3-1

内容简介

电子设计自动化技术（Electronic Design Automation，EDA）是在电子CAD技术的基础上发展起来的计算机设计软件系统。本书主要介绍电路仿真技术、印制电路板的辅助设计和FPGA/CPLD设计，采用3个典型的EDA技术软件：Multisim 10、Protel DXP 2004 SP2和Quartus II。全书通过大量的案例介绍虚拟电路的搭接、虚拟仪器的使用、一些高级电路分析方法及FPGA/CPLD设计；通过对实际产品的解剖和仿制介绍产品从原理图设计到PCB设计及输出的整个过程。

全书内容丰富，案例由浅入深，注重实用性，兼顾课堂教学和自学的需求，配备了大量的应用实例，使读者能在较短的时间内掌握软件的使用方法和产品的基本设计方法。

本书可作为高等职业院校电子类、电气类、通信类、机电类等专业的教材，也可作为职业技术教育、技术培训及从事电子产品设计与开发的工程技术人员学习EDA技术的参考书。

出 版 说 明

根据《教育部关于以就业为导向深化高等职业教育改革的若干意见》中提出的高等职业院校必须把培养学生动手能力、实践能力和可持续发展能力放在突出的地位，促进学生技能的培养，以及教材内容要紧密结合生产实际，并注意及时跟踪先进技术的发展等指导精神，机械工业出版社组织全国近60所高等职业院校的骨干教师对在2001年出版的“面向21世纪高职高专系列教材”进行了全面的修订和增补，并更名为“全国高等职业教育规划教材”。

本系列教材是由高职高专计算机专业、电子技术专业和机电专业教材编委会分别会同各高职高专院校的一线骨干教师，针对相关专业的课程设置，融合教学中的实践经验，同时吸收高等职业教育改革的成果而编写完成的，具有“定位准确、注重能力、内容创新、结构合理和叙述通俗”的编写特色。在几年的教学实践中，本系列教材获得了较高的评价，并有多个品种被评为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。在修订和增补过程中，除了保持原有特色外，针对课程的不同性质采取了不同的优化措施。其中，核心基础课的教材在保持扎实的理论基础的同时，增加实训和习题；实践性较强的课程强调理论与实训紧密结合；涉及实用技术的课程则在教材中引入了最新的知识、技术、工艺和方法。同时，根据实际教学的需要对部分课程进行了整合。

归纳起来，本系列教材具有以下特点：

1）围绕培养学生的职业技能这条主线来设计教材的结构、内容和形式。

2）合理安排基础知识和实践知识的比例。基础知识以“必需、够用”为度，强调专业技术应用能力的训练，适当增加实训环节。

3）符合高职学生的学习特点和认知规律。对基本理论和方法的论述要容易理解、清晰简洁，多用图表来表达信息；增加相关技术在生产中的应用实例，引导学生主动学习。

4）教材内容紧随技术和经济的发展而更新，及时将新知识、新技术、新工艺和新案例等引入教材。同时注重吸收最新的教学理念，并积极支持新专业的教材建设。

5）注重立体化教材建设。通过主教材、电子教案、配套素材光盘、实训指导和习题及解答等教学资源的有机结合，提高教学服务水平，为高素质技能型人才的培养创造良好的条件。

由于我国高等职业教育改革和发展的速度很快，加之我们的水平和经验有限，因此在教材的编写和出版过程中难免出现问题和错误。我们恳请使用这套教材的师生及时向我们反馈质量信息，以利于我们今后不断提高教材的出版质量，为广大师生提供更多、更适用的教材。

目录

出版说明

前言

第1章 绪论 1

1.1 EDA技术概述 1

1.2 本书使用的主要软件安装 3

1.3 习题 7

第2章　Multisim 10电路仿真基本

应用 8

2.1 Multisim 10简介 8

2.1.1 Multisim 10基本界面 8

2.1.2 Multisim 10工作界面设置 10

2.2 整流滤波电路测试 13

2.2.1 文件新建、保存、打开

与退出 13

2.2.2 放置元器件 14

2.2.3 元器件调整 15

2.2.4 连接线路 17

2.2.5 电压表、电流表及数字万

用表的使用 18

2.2.6 功率计的使用 20

2.3 单管放大电路测试 21

2.3.1 静态工作点测试 21

2.3.2 函数信号发生器与双踪示

波器的使用 22

2.3.3 元器件故障设置 24

2.3.4 安捷伦示波器简介 25

2.4 单调谐放大电路测试 28

2.4.1 静态工作点测试 29

2.4.2 用波特图示仪观测频率

特性 29

2.5 译码显示电路设计 30

2.5.1 帮助信息的使用 31

2.5.2 数码管的使用 31

2.5.3 字信号发生器的使用 32

2.5.4 总线的使用 34

2.6 门电路测试与转换 36

2.6.1 门电路测试 36

2.6.2 逻辑分析仪的使用 37

2.6.3 逻辑转换仪的使用 38

2.7 电路输出 39

2.7.1 电路图打印 40

2.7.2 仪器测试结果打印 40

2.7.3 元器件清单报表输出 41

2.8 实训 41

2.8.1 实训1 Multisim 10基本

操作 41

2.8.2 实训2 单管放大电路

测试 42

2.8.3 实训3 绘制总线电路 43

2.8.4 实训4 阻容耦合放大器

测试 44

2.8.5 实训5 表决电路设计 45

2.9 习题 46

第3章 Multisim 10常用分析方法 48

3.1 仿真分析基本设置 48

3.1.1 设置显示节点编号 48

3.1.2 输出变量设置 49

3.2 常用分析方法 50

3.2.1 直流工作点分析 50

3.2.2 瞬态分析 51

3.2.3 交流分析 53

3.2.4 傅里叶分析 54

3.2.5 直流扫描分析 56

3.2.6 参数扫描分析 57

3.3 Multisim 10后处理器的使用 59

3.4 Multisim 10与其他EDA软件

的转换 62

3.5 实训 63

3.5.1 实训1 OTL功率放大电路

测试 63

3.5.2 实训2 电容三点式振荡电

路测试 64

3.5.3 实训3 双调谐放大电路

测试 66

3.6 习题 67

第4章 仿真分析设计实例 69

4.1 电路与信号系统的仿真应用 69

4.1.1 验证基尔霍夫电流定律 69

4.1.2 RC积分电路 70

4.1.3 交流电路参数测量 70

4.1.4 利用加法运算电路合成

波形 72

4.2 模拟电子电路的仿真应用 73

4.2.1 共发射极单管放大电路

测试 73

4.2.2 半波、全波整流滤波电路

测试 74

4.2.3 两级负反馈放大电路

测试 76

4.2.4 一阶有源低通滤波器测试 78

4.2.5 电视伴音鉴频电路测试 80

4.2.6 AM调制与解调电路

测试 81

4.3 数字电路的仿真应用 83

4.3.1 组合逻辑电路测试 83

4.3.2 555定时器定制设计 85

4.3.3 计数器电路设计 88

4.3.4 移位寄存器功能验证 90

4.4 习题 92

第5章 Protel DXP 2004 SP2原理图

设计 93

5.1 Protel DXP 2004 SP2软件基

本操作 93

5.1.1 启动Protel DXP 2004 SP2 93

5.1.2 Protel DXP 2004 SP2中英文

界面切换 94

5.1.3 Protel DXP 2004 SP2的工作

环境 94

5.1.4 PCB工程项目文件操作 96

5.2 串联调整型稳压电源原理图

设计 97

5.2.1 新建原理图文件 98

5.2.2 图纸设置 100

5.2.3 设置栅格尺寸 101

5.2.4 设置标准标题栏 101

5.2.5 设置自定义图纸和自定义标

题栏 104

5.2.6 设置元器件库 106

5.2.7 原理图设计配线工具 108

5.2.8 放置元器件 109

5.2.9 调整元器件布局 111

5.2.10 电气连接 112

5.2.11 放置电路的I/O端口 114

5.2.12 放置电源和接地符号 115

5.2.13 元器件属性调整 115

5.2.14 绘制电路波形 120

5.2.15 放置文字说明 121

5.2.16 文件的存盘与退出 122

5.3 采用总线形式设计接口

电路 123

5.3.1 放置总线 124

5.3.2 放置网络标号 124

5.3.3 阵列式粘贴 125

5.4 原理图元器件设计 126

5.4.1 元器件库编辑器 126

5.4.2 设计前的准备 128

5.4.3 不规则分立元器件设

计—PNP型晶体管 129

5.4.4 规则的集成电路元器件设

计—TEA2025 133

5.4.5 多功能单元元器件设

计—双联电位器 135

5.5 有源功率放大器层次电路图

设计 136

5.5.1 功放层次电路主图设计 136

5.5.2 层次电路子图设计 138

5.5.3 设置图纸信息 139

5.6 电气检查与网络表生成 140

5.6.1 项目文件原理图电气

检查 140

5.6.2 生成网络表 142

5.7 原理图及元器件清单

输出 142

5.7.1 原理图输出 142

5.7.2 生成元器件清单 144

5.8 实训 144

5.8.1 实训1 原理图绘制基本

操作 144

5.8.2 实训2 绘制接口电路图 145

5.8.3 实训3 原理图库元器件

设计 146

5.8.4 实训4 绘制有源功放层

次电路图 149

5.9 习题 150

第6章 PCB设计基础 152

6.1 PCB概述 152

6.1.1 PCB的作用 152

6.1.2 PCB的种类 153

6.1.3 PCB设计中的基本组件 155

6.2 Protel DXP 2004 SP2 PCB

编辑器 158

6.2.1 启动PCB编辑器 158

6.2.2 管理PCB编辑器画面 159

6.2.3 工作环境设置 160

6.3 PCB的工作层面 161

6.4 PCB布局、布线的一般

原则 165

6.4.1 PCB布局基本原则 165

6.4.2 PCB布线基本原则 167

6.5 实训 PCB编辑器使用 173

6.6 习题 174

第7章 PCB手工布线 175

7.1 串联调整型稳压电路PCB

设计 175

7.1.1 规划PCB尺寸 176

7.1.2 放置焊盘、过孔、定位孔 177

7.1.3 设置PCB元器件库 179

7.1.4 放置元器件封装 180

7.1.5 从原理图加载网络表和元

器件到PCB 182

7.1.6 元器件布局及调整 183

7.1.7 显示三维PCB 185

7.1.8 手工布线 186

7.2 PCB元器件设计 191

7.2.1 认知元器件封装形式 191

7.2.2 创建PCB元器件库 196

7.2.3 采用设计向导方式设计元器

件DM74LS100贴片封装

SOP14 197

7.2.4 采用手工绘制方式设计行输

出变压器封装 200

7.3 高密度圆形低频PCB—节

能灯PCB设计 203

7.3.1 产品介绍 203

7.3.2 设计前准备 204

7.3.3 设计PCB时考虑的因素 206

7.3.4 从原理图加载网络表和元器

件到PCB 207

7.3.5 节能灯PCB手工布局 207

7.3.6 节能灯PCB手工布线 208

7.3.7 生成PCB的元器件报表 211

7.4 实训 211

7.4.1 实训1 绘制简单的PCB 211

7.4.2 实训2 PCB元器件封装

设计 212

7.4.3 实训3 声光控节电开关

PCB设计 213

7.5 习题 215

第8章 PCB自动布线 217

8.1 高频双面PCB设计 217

8.1.1 设计前的准备 218

8.1.2 设计PCB时考虑的因素 220

8.1.3 载入网络表和元器件 220

8.1.4 元器件布局 221

8.1.5 设置地平面 223

8.1.6 常用自动布线设计规则

设置 224

8.1.7 自动布线 230

8.1.8 手工调整布线 233

8.1.9 设计规则检查 234

8.2 贴片PCB设计 236

8.2.1 设计前的准备 236

8.2.2 设计PCB时考虑的因素 238

8.2.3 元器件预布局 238

8.2.4 载入网络表和元器件 240

8.2.5 元器件布局 241

8.2.6 露铜设置 242

8.2.7 有关SMD元器件的布线

规则设置 243

8.2.8 PCB布线及调整 244

8.2.9 设置泪珠滴 246

8.2.10 设置网状屏蔽覆铜 247

8.3 PCB输出 247

8.3.1 PCB图打印输出 248

8.3.2 制造文件输出 251

8.4 实训 253

8.4.1 实训1 高频PCB设计 253

8.4.2 实训2 模数混合电路PCB

设计 254

8.4.3 实训3 流水灯PCB

设计 256

8.5 习题 258

第9章 FPGA/CPLD数字系统

设计 260

9.1 FPGA/CPLD元器件概述 260

9.2 VHDL硬件描述语言 261

9.2.1 VHDL基本结构 261

9.2.2 VHDL语言的基本元素和

基本描述语句 264

9.3 使用QuartusⅡ软件进行

PLD设计 270

9.3.1 QuartusⅡ软件简介 270

9.3.2 图形用户界面设计 271

9.3.3 命令行设计 273

9.4 数字钟设计实例 273

9.4.1 设计原理 273

9.4.2 设计输入 275

9.4.3 创建工程 276

9.4.4 编译前设置 280

9.4.5 编译 282

9.4.6 仿真 283

9.4.7 编程与配置 286

9.5 实训 288

9.5.1 实训1 QuartusⅡ软件基本

操作 288

9.5.2 实训2 跑马灯设计 290

9.6 习题 292

附录 书中非标准符号与国标的

对照表 293

参考文献 294