数字电路设计及Verilog HDL实现 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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康磊 著

图书标签:

• 数字电路
• Verilog HDL
• 数字逻辑
• 电路设计
• FPGA
• 可编程逻辑器件
• 电子工程
• 计算机硬件
• 集成电路
• 数字系统

出版社： 西安电子科技大学出版社

ISBN：9787560624822

版次：1

商品编码：11665853

包装：平装

开本：16开

出版时间：2015-02-01

用纸：胶版纸

页数：408

内容简介

　　《数字电路设计及Verilog HDL实现》采取思想史与社会史相结合的方法，系统地研究了中国近代进化论的思想渊源、发展脉络以及进化论对中国近代思想观念变革的影响，并对进化论视角下中国近代伦理思想的转型尤其是中国近代“和谐”思想的主要框架和基本内容进行了深入的研究。书中详尽论述了中国近代的义利和谐思想、群己和谐思想、消费和谐思想以及社会和谐思想，从而展示出中国近代和谐思想的时代内涵及其对构建和谐社会的启示。
本书可供人文社科类学者、党政干部、事业单位管理者及社会工作者参考与阅读。

前言/序言

《电子系统设计导论》 内容简介： 本书旨在为有志于投身电子工程领域的初学者和在校学生提供一套系统、全面的电子系统设计入门教程。它将带领读者从最基础的电子元件概念出发，逐步深入到复杂的数字逻辑、模拟电路以及现代嵌入式系统的设计原理与实践。本书不拘泥于单一的技术栈或特定硬件平台，而是力求在宏观层面展现电子系统设计的全貌，培养读者独立思考、分析问题和解决问题的能力。 第一部分：电子世界的基础 在这一部分，我们将回归电子设计的本源。首先，我们会详细介绍构成一切电子系统的基本单元——电子元器件。这包括电阻、电容、电感等无源元件，以及二极管、三极管、场效应管等有源元件。我们将深入探讨它们的物理特性、工作原理、以及在不同电路中的作用。不同于仅仅罗列参数，本书会着重于这些元件的行为模型，即它们在不同信号和工作状态下的表现，以及如何理解其数据手册中的关键信息。 随后，我们将引入电路基本定律和定理，例如欧姆定律、基尔霍夫定律、叠加定理、戴维宁定理和诺顿定理等。我们会通过大量的图示和具体的计算实例，清晰地阐述这些基本法则如何应用于分析和设计简单的电路。读者将学会如何构建电路图，如何进行节点电压法和网孔电流法的分析，以及如何简化复杂的电路以更好地理解其功能。 模拟电路的基础是电子设计不可或缺的一环。本部分将介绍放大器（如单级放大器、差分放大器）的基本原理，包括增益、带宽、输入输出阻抗等关键参数的意义和计算。我们会探讨滤波器（如低通、高通、带通滤波器）的设计思想，以及它们在信号处理中的重要作用。此外，振荡器的基本概念和不同类型的振荡器（如RC振荡器、LC振荡器）也会被详细讲解，帮助读者理解如何生成规律性的电信号。 第二部分：数字逻辑的奥秘 数字系统是现代电子设备的核心。本部分将系统性地介绍数字逻辑的基础。我们将从最基本的逻辑门（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR）开始，深入理解它们的真值表和逻辑表达式。在此基础上，我们会讲解布尔代数的原理，以及如何运用布尔代数进行逻辑化简，从而优化电路设计。 接着，我们将引入组合逻辑电路的设计。读者将学习如何从需求描述出发，构建逻辑功能表，再通过卡诺图等工具进行化简，最终设计出具体的组合逻辑电路，如编码器、译码器、多路选择器、数据选择器、加法器、减法器等。本书将强调设计流程，即从需求分析到逻辑设计，再到电路实现的过程。 时序逻辑电路是数字系统实现复杂功能的基础。本部分将详细介绍触发器（SR, JK, D, T触发器）的结构和工作原理，以及它们如何存储信息。在此基础上，我们将探讨寄存器和计数器的设计，包括移位寄存器、加法计数器、减法计数器、任意模计数器等。读者将理解时序逻辑电路的时钟信号如何控制其状态的转移，以及时序分析的重要性。 状态机的设计是构建复杂数字系统的关键。我们将详细讲解有限状态机（FSM）的概念，包括摩尔型和米利型状态机的区别与联系。读者将学习如何绘制状态转移图和状态表，并将其转化为实际的电路设计。我们将通过实际的例子，如交通灯控制器、串行数据传输接口等，来展示状态机的设计与应用。 第三部分：现代电子系统设计实践 随着电子技术的飞速发展，可编程逻辑器件（PLD）在现代电子设计中扮演着越来越重要的角色。本部分将介绍FPGA（现场可编程门阵列）和CPLD（复杂可编程逻辑器件）的基本结构、工作原理以及它们的优势。我们将深入讲解硬件描述语言（HDL）的基本概念，包括其在描述和仿真数字电路中的作用。 本书将强调自顶向下和自底向上的设计方法论。读者将学习如何将复杂的系统分解为更小的模块，并为每个模块设计相应的接口和功能。同时，也会讲解如何将小的功能模块组合起来构建更大的系统。 系统级设计是现代电子工程的重点。我们将介绍总线结构和存储器接口的设计，理解不同组件之间如何通过总线进行数据交换。嵌入式系统的概念和架构也将被引入，包括微处理器/微控制器、存储器、外设和I/O接口等组成部分。读者将初步了解嵌入式系统的工作流程和开发环境。 信号完整性和电源完整性是确保高性能电子系统可靠运行的关键。本部分将对这些概念进行初步介绍，包括信号反射、串扰、地弹等问题，以及如何通过良好的PCB布线和设计来解决这些问题。 第四部分：设计流程与工具 一个完整的电子系统设计离不开高效的设计流程和强大的EDA（Electronic Design Automation）工具。本部分将详细介绍电子系统设计的典型流程，包括需求分析、规格定义、逻辑设计、仿真验证、综合、布局布线、物理实现以及最终的测试。 我们将介绍仿真在电子设计中的重要性，以及如何利用仿真工具来验证设计的正确性。读者将了解逻辑综合的基本原理，即如何将HDL代码转换为门级网表。布局布线作为将逻辑设计转化为物理实现的关键步骤，也将被详细讲解，包括PCB设计的基础知识。 测试与调试是电子设计不可或缺的环节。我们将介绍不同的测试方法，以及如何利用逻辑分析仪、示波器等工具进行故障诊断和性能分析。 第五部分：案例分析与前沿展望 为了巩固所学知识，本部分将提供一系列实际的电子系统设计案例。这些案例将涵盖从简单的数字逻辑控制系统到更复杂的嵌入式应用，例如一个简单的数据采集系统，一个基础的通信模块，或者一个小型机器人控制器等。每个案例都将详细展示从需求分析到最终实现的完整设计过程，并突出书中介绍的设计方法和工具的应用。 最后，本书将对电子设计的前沿领域进行简要的展望，包括物联网（IoT）设备的设计、人工智能在硬件设计中的应用、以及低功耗设计等。这旨在激发读者的学习兴趣，并为他们未来的深入学习和职业发展指明方向。 本书的目标是为读者打下坚实的电子系统设计基础，培养其系统性思维和解决实际问题的能力，为他们未来在更广泛的电子工程领域（包括但不仅限于数字逻辑和硬件描述语言的深入应用）打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

初次翻阅这本书，着实被其厚重的篇幅和密集的公式给震撼到了。从前对数字电路的理解仅仅停留在逻辑门和布尔代数的基本概念，总觉得那些抽象的符号和复杂的框图离自己很遥远。然而，这本书以一种近乎“手把手”的教学方式，将那些原本晦涩难懂的理论拆解得清晰透彻。它并非简单地罗列知识点，而是通过大量的实例，将枯燥的理论与实际应用紧密结合。每一个章节的讲解都循序渐进，从最基础的二极管、三极管的开关特性，到复杂的时序逻辑电路和状态机设计，都力求让读者能够真正理解其背后的原理。特别值得一提的是，书中对于Verilog HDL的引入非常及时和自然，它不是作为一个独立的语言教程，而是紧密地服务于数字电路的设计过程。通过Verilog的描述，我仿佛看到了那些抽象的逻辑在代码中“活”了起来，能够进行仿真验证，这极大地增强了我学习的信心和兴趣。书中对于仿真和时序分析的讲解也十分到位，让我意识到理论知识的严谨性和实践过程中的挑战性。虽然阅读过程并非一帆风顺，遇到一些复杂的概念时也需要反复琢磨，但每一次攻克难关，都能带来巨大的成就感。总的来说，这本书为我打开了通往数字电路设计世界的一扇大门，它既有深度又有广度，是学习数字电路的绝佳入门读物。

评分☆☆☆☆☆

从读者的角度来看，这本书最大的优点是它将抽象的数字电路理论与具体的Verilog HDL实现完美地结合在了一起。以前阅读一些数字电路的书籍，虽然理论讲解得很透彻，但总觉得与实际操作脱节，学习起来有些枯燥。而这本书则不同，它在讲解每一个逻辑单元（如全加器、JK触发器）的原理时，都会立刻给出对应的Verilog代码，并且会讲解这段代码在综合工具下会生成什么样的电路。这种“所见即所得”的学习体验，大大提升了学习的效率和趣味性。书中对于各种常用数字电路模块的设计思路和Verilog实现都进行了详细的介绍，例如流水线设计、并行处理等，这些内容对于实际的FPGA开发非常有指导意义。此外，书中还涉及了一些关于时序约束、时钟域交叉等高级话题，虽然初次阅读时可能难以完全理解，但无疑为读者未来的深入学习打下了基础。总而言之，这本书是一本兼具理论深度和实践广度的优秀教材，它能够帮助读者快速掌握数字电路设计的基础知识和Verilog HDL的工程应用。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容编排逻辑十分严谨，它不是简单地堆砌知识点，而是围绕着“数字电路设计”这个核心，将相关的理论知识和实现方法巧妙地融合在一起。从最基础的二进制数、逻辑门操作，到组合逻辑电路（如加法器、译码器）和时序逻辑电路（如触发器、寄存器），再到更高级的有限状态机、流水线结构，每一个部分都衔接得非常自然。而且，书中在介绍完每一个电路的功能和原理后，都会紧接着给出相应的Verilog HDL实现。这种“理论+实践”的学习模式，极大地降低了学习的门槛。我最欣赏的一点是，它不仅仅停留在“如何用Verilog写出能仿真的代码”，而是深入探讨了代码的可综合性、综合后的逻辑结构以及对时序的影响。书中对于不同Verilog语句在综合时的行为差异都有详细的解释，这对于写出高效、可综合的代码至关重要。读完这本书，我感觉自己对数字电路的设计有了从宏观到微观的全面认识，能够独立分析和设计一些中等复杂度的数字电路，并且能够熟练运用Verilog HDL进行描述和验证。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉是，它不仅仅是一本技术书籍，更像是一位经验丰富的工程师在分享他的实践经验。书中对数字电路的讲解，并非局限于书本上的理论，而是融入了大量的工程实践考量。例如，在讲解组合逻辑电路时，它会强调如何优化逻辑结构以减少延迟；在介绍时序逻辑电路时，它会详细讨论时钟抖动、建立时间和保持时间等关键参数对电路稳定性的影响。而Verilog HDL的引入，更是为这些理论提供了强大的实现工具。书中关于如何编写可综合的Verilog代码，如何进行有效的仿真和时序约束的讲解，都非常贴近实际工程开发的需求。我特别欣赏书中对于状态机设计的讲解，它不仅提供了多种状态机编码方式（如独热码、格雷码）及其优缺点分析，还结合实例演示了如何利用Verilog进行状态机的描述和验证。这种深入浅出的讲解方式，让我能够更好地理解数字电路设计的底层原理，并能够将Verilog HDL灵活地应用于解决实际的工程问题。这本书的价值在于，它能够帮助读者将理论知识转化为实际的设计能力，是数字电路和FPGA爱好者不可多得的学习资料。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的惊喜在于它对Verilog HDL的实践性指导。我之前也接触过一些编程语言，但对于硬件描述语言的理解总是停留在“代码即电路”的模糊概念上。这本书则将这种联系具象化了，它详细地阐述了如何用Verilog来建模各种数字逻辑单元，从最简单的组合逻辑，到复杂的时序逻辑，再到宏观的系统级设计。书中提供了大量的代码示例，并且这些示例不仅仅是孤立的代码片断，而是相互关联，能够构成一个完整的数字系统。更重要的是，书中非常强调仿真和验证的重要性，它展示了如何利用仿真工具来调试代码，发现潜在的设计错误，并对电路的性能进行评估。我尤其喜欢书中对于状态机设计的讲解，它用Verilog清晰地描述了有限状态机的各个状态、转移条件以及输出逻辑，并通过仿真验证了其正确性。这种从理论到代码，再到仿真验证的完整流程，让我对数字电路的设计过程有了更深刻的理解，也提升了我解决实际问题的能力。这本书的实用性远超我的预期，它不仅仅是一本理论书籍，更是一本操作指南，对于想要将Verilog HDL应用于实际数字电路设计的读者来说，无疑是一本宝贵的参考。