9787302333685 現代數字電子技術及Verilog設計(21世紀高等學校規劃教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張春晶，張海寜 著

圖書標籤:

• 數字電子技術
• Verilog
• 電子工程
• 教材
• 21世紀高等學校規劃教材
• 電路分析
• 數字電路
• 集成電路
• 半導體
• 計算機硬件

店鋪： 聚雅圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302333685

商品編碼：29540234994

包裝：平裝

齣版時間：2014-06-01

基本信息

書名：現代數字電子技術及Verilog設計(21世紀高等學校規劃教材 電子信息)

定價：39.50元

作者：張春晶,張海寜

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2014-06-01

ISBN：9787302333685

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：大32開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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張春晶、張海寜、李冰編著的《現代數字電子技術及Verilog設計》利用現代EDA技術設計數字係統，從教學和實際應用的角度齣發，介紹數字電路基礎知識、數字電路的分析方法、設計方法，著重說明采用 Verilog HDL實現方式。本書主要內容包括數字邏輯基礎、組閤電路、時序電路、脈衝産生與變換電路、數字集成電路、QuartusⅡ軟件簡介、Verilog基本語法、可編程邏輯器件、Verilog HDL數字設計實例等，並將Verilog HDL的介紹滲透於各個章節。
　　本書內容精練、結構嚴謹、實用性強，既可以作為高等院校通信與電子類專業本科生的教材，也可作為從事電子係統設計和開發的工程技術人員的應用參考書。

目錄

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章 數字邏輯基礎
1.1 數字電路和數字係統
1.1.1 數字信號
1.1.2 數字電路
1.1.3 數字係統
1.2 數製和碼製
1.2.1 數製
1.2.2 數製轉換
1.2.3 碼製
1.2.4 二進製數運算
1.3 邏輯代數
1.3.1 邏輯運算
1.3.2 邏輯函數
1.3.3 邏輯代數的標準形式
1.4 邏輯函數的化簡
1.4.1 公式法化簡
1.4.2 卡諾圖化簡
1.4.3 具有無關項的邏輯函數及其化簡
1.5 本章小結
1.6 思考與練習
第2章 QuartusⅡ軟件和Verilog語言
2.1 Quartus Ⅱ軟件簡介
2.1.1 Quartus Ⅱ原理圖編輯
2.1.2 Verilog HDL語言編輯
2.1.3 波形仿真
2.1.4 引腳分配
2.1.5 下載測試
2.2 硬件描述語言Verilog
2.2.1 Verilog基本結構
2.2.2 Verilog語法知識
2.2.3 運算符
2.2.4 語句
2.3 本章小結
2.4 思考與練習
第3章 組閤邏輯電路
3.1 組閤邏輯電路概述
3.1.1 組閤邏輯電路的分析
3.1.2 組閤邏輯電路的設計
3.1.3 Verilog HDL描述
3.2 編碼器
3.2.1 編碼器的定義與工作原理
3.2.2 編碼器的應用
3.2.3 Verilog HDL描述
3.3 譯碼器
3.3.1 譯碼器的工作原理
3.3.2 二進製譯碼器的應用
3.3.3 Verilog HDL描述
3.4 數據選擇器
3.4.1 數據選擇器的工作原理
3.4.2 數據選擇器的應用
3.4.3 Verilog HDL描述
3.5 數據分配器
3.5.1 數據分配器的工作原理
3.5.2 Verilog HDL描述
3.6 數值比較器
3.6.1 數值比較器的工作原理
3.6.2 Verilog HDL描述
3.7 組閤邏輯電路的競爭和冒險
3.7.1 産生競爭冒險的原因
3.7.2 冒險的分類
3.7.3 判彆冒險
3.7.4 消去競爭冒險的方法
3.8 本章小結
3.9 思考與練習
第4章 時序邏輯電路基本原理
4.1 概述
4.1.1 時序邏輯電路的結構特點
4.1.2 時序邏輯電路的分類
4.2 觸發器
4.2.1 RS觸發器
4.2.2 JK觸發器
4.2.3 D觸發器
4.2.4 T觸發器
4.2.5 觸發器之間的轉換
4.2.6 鎖存器
4.3 時序邏輯電路的分析
4.3.1 同步時序邏輯電路分析
4.3.2 異步時序邏輯電路分析
4.4 本章小結
4.5 思考與練習
第5章 時序邏輯電路設計
5.1 概述
5.2 同步時序邏輯電路的設計
5.2.1 設計方法與步驟
5.2.2 設計舉例
5.3 異步時序邏輯電路的設計
5.3.1 設計方法與步驟
5.3.2 設計舉例
5.4 Verilog HDL描述時序邏輯電路
5.4.1 有限狀態機
5.4.2 有限狀態機的Verilog HDL描述
5.4.3 Verilog HDL時序電路設計
5.5 本章小結
5.6 思考與練習
第6章 常用邏輯電路
6.1 算術運算電路
6.1.1 加法器
6.1.2 減法器
6.1.3 乘法器
6.2 寄存器
6.2.1 基本寄存器
6.2.2 移位寄存器
6.2.3 用Verilog HDL描述寄存器
6.3 計數器
6.3.1 同步計數器
6.3.2 異步計數器
6.3.3 任意進製計數器的實現
6.3.4 用Verilog HDL描述計數器
6.4 本章小結
6.5 思考與練習
第7章 脈衝信號的産生與整形
7.1 單穩態觸發器
7.1.1 門電路構成的單穩態觸發器
7.1.2 集成單穩態觸發器
7.1.3 單穩態觸發器的應用
7.2 多諧振蕩器
7.2.1 門電路組成的多諧振蕩器
7.2.2 石英晶體多諧振蕩器
7.2.3 多諧振蕩器的應用
7.3 施密特觸發器
7.3.1 門電路構成的施密特觸發器
7.3.2 集成施密特觸發器
7.3.3 施密特觸發器的應用
7.4 555定時器
7.4.1 555定時器的電路結構與功能
7.4.2 用555定時器構成單穩態觸發電路
7.4.3 用555定時器構成多諧振蕩器
7.4.4 用555定時器構成施密特觸發器
7.5 本章小結
7.6 思考與練習
第8章 可編程邏輯器件
8.1 PLD器件概述
8.1.1 PLD的發展曆程
8.1.2 PLD的基本結構
8.2 存儲器
8.2.1 存儲器
8.2.2 隻讀存儲器
8.3 低密度可編程邏輯器件
8.4 高密度可編程邏輯器件
8.4.1 復雜可編程邏輯器件CPLD
8.4.2 現場可編程門陣列FPGA
8.4.3 CPLD和FPGA特點比較
8.5 本章小結
8.6 思考與練習
第9章 數字係統設計
9.1 概述
9.2 數字係統設計的方法和流程
9.2.1 數字係統設計方法
9.2.2 數字係統設計流程
9.3 數字係統設計實例
9.3.1 數字鍾
9.3.2 數字頻率計
9.4 本章小結
9.5 思考與練習
附錄A 集成邏輯門電路的內部結構簡介
A.1 半導體器件的開關特性
A.1.1 二極管的開關特性
A.1.2 三極管的開關特性
A.1.3 MOS管的開關特性
A.2 分立元件門電路
A.2.1 二極管與門
A.2.2 二極管或門
A.2.3 三極管非門
A.2.4 二極管三極管組成的與非門
A.2.5 二極管三極管或非門
A.3 TTL集成門電路
A.3.1 TTL與非門
A.3.2 其他TTL集成門電路
A.4 CMOS集成門電路
A.4.1 CMOS反嚮器
A.4.2 CMOS與非門
A.4.3 CMOS或非門
A.5 集成門電路的性能參數和使用
A.5.1 數字集成電路的性能參數
A.5.2 數字集成門電路的使用
附錄B 常用數字集成電路的符號圖、命名方法及索引
B.1 常用數字集成電路的符號圖
B.2 數字集成電路的型號命名方法
B.3 常用標準集成電路器件索引
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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穿越時空的知識之門：探尋信息時代的奧秘 在浩瀚的知識海洋中，總有一些寶藏，它們如同璀璨的星辰，指引我們探索未知的領域。本書並非一本關於現代數字電子技術與Verilog設計的教材，而是一扇通往更廣闊天地的大門，它將帶領您穿越時空的界限，深入理解塑造我們現代生活的信息化浪潮的根源與未來。我們將一同揭開那些構成我們數字世界的基石，以及那些驅動它們運轉的智慧。 第一章：從機械到電子的演進——思想的萌芽與技術的雛形 在信息時代來臨之前，人類的計算與信息處理能力是何等有限？本章將帶您迴溯曆史的長河，探尋那些在精密機械時代就已顯露的計算萌芽。從古老的算盤，到帕斯卡爾的機械計算器，再到巴貝奇的分析機，我們會看到人類對自動化計算的執著追求。這些龐大而笨重的機器，雖然與現代電子設備相去甚遠，卻孕育瞭邏輯運算、程序控製等核心思想，為後來的電子計算奠定瞭思想基礎。 我們將審視工業革命如何推動瞭技術的發展，以及早期電磁學理論的發現如何為電子技術的誕生鋪平道路。法拉第的電磁感應定律、麥剋斯韋的電磁場理論，這些偉大的發現如同點燃火炬，照亮瞭通往電子時代的道路。在這些物理定律的指引下，工程師們開始嘗試利用電信號來傳遞信息和執行計算。 本章的重點並非深入介紹具體的機械原理或早期電學實驗，而是著眼於這些思想和技術在曆史長河中的地位和影響。我們將重點關注那些具有裏程碑意義的發明和理論，以及它們如何激發瞭後人的探索熱情，推動瞭人類社會嚮更高效、更智能的方嚮邁進。我們將理解，任何一項偉大的技術革新，都是建立在前人的智慧積纍和不懈探索之上的。 第二章：邏輯的舞動——二進製世界的誕生與早期計算的曙光 如果說機械時代孕育瞭計算的思想，那麼電子時代的到來則讓這些思想得以真正飛翔。本章將聚焦於二進製的誕生及其在信息處理中的核心地位。我們將探究為何二進製如此適閤電子電路，以及如何通過簡單的“開”與“關”來代錶數字信息。布爾代數——這門看似抽象的數學理論，卻成為瞭構建所有數字邏輯的基礎。我們將瞭解布爾代數如何將復雜的邏輯運算抽象化，並用簡潔的符號和規則來錶示。 這一章還將帶領您認識那些早期電子計算的先驅。從ENIAC、EDVAC等龐然大物，到晶體管和集成電路的革命性突破，我們將感受到技術進步的加速度。這些早期計算機的設計理念、工作原理，以及它們在二戰等關鍵曆史時期所發揮的作用，都將為我們描繪齣一幅波瀾壯闊的技術圖景。我們會瞭解到，這些計算機的齣現，極大地解放瞭人類的計算能力，為科學研究、軍事應用和社會發展注入瞭前所未有的動力。 雖然不深入探討具體的電路設計，本章將強調二進製邏輯和布爾代數在理解數字係統中的基礎性作用。我們將認識到，所有現代數字設備，無論多麼復雜，其底層都是由無數個簡單的邏輯門組閤而成。這一章的目標是建立起讀者對數字信息本質的直觀理解，以及對早期計算技術發展脈絡的清晰認知。 第三章：信息的洪流——通信技術的演進與互聯世界的雛形 信息，是人類文明進步的血脈。本章將把目光投嚮信息傳遞的曆程，從最早的烽火狼煙、信鴿傳書，到電報、電話的誕生，再到無綫電廣播和電視的普及，我們將看到信息傳遞的速度和範圍是如何被一次次顛覆。我們將瞭解這些通信技術背後的基本原理，以及它們如何深刻地改變瞭人們的生活方式、商業模式和社會結構。 格拉漢姆·貝爾的電話，讓聲音跨越瞭距離；馬可尼的無綫電，讓信息擺脫瞭有綫的束縛；早期電視的齣現，則讓視覺信息得以實時傳播。這些技術的每一次飛躍，都極大地縮短瞭人與人之間的距離，加速瞭知識的傳播，也為全球化時代的到來埋下瞭伏筆。 本章將不會深入探討具體的調製解調技術或天綫設計，而是側重於通信技術發展對人類社會的影響。我們將理解，通信技術的進步，是信息爆炸時代的直接驅動力。每一次通信方式的革新，都意味著信息能夠以前所未有的速度和廣度進行傳播，從而催生齣新的社會形態和商業模式。我們將審視這些技術如何從最初的軍事用途，逐漸滲透到日常生活，最終構建起一個日益緊密的互聯世界。 第四章：微觀世界的革命——半導體技術與信息時代的加速器 如果說電子技術是信息時代的引擎，那麼半導體技術就是這颱引擎的核心。本章將帶您走進微觀的半導體世界，探尋矽片上的奇跡。我們將瞭解晶體管的齣現是如何徹底取代真空管，帶來體積更小、功耗更低、性能更強的電子設備。這一革命性的突破，是個人電腦、智能手機等一切便攜式電子設備的基石。 隨後，我們將見證集成電路（IC）的發明，這是將大量晶體管和其他電子元件集成在一塊小小的芯片上的技術。從最初的小規模集成（SSI）到大規模集成（LSI）和超大規模集成（VLSI），集成電路的密度呈指數級增長，不斷刷新著電子設備的性能上限。這便是著名的“摩爾定律”所描繪的驚人景象，它驅動著計算機性能的飛速發展，也催生瞭數字技術應用的井噴。 本章將不會深入講解半導體材料的物理特性或具體的製造工藝，而是強調半導體技術在推動電子設備小型化、智能化、普及化方麵所起的決定性作用。我們將理解，正是這些微小的芯片，將強大的計算能力帶入瞭尋常百姓傢，開啓瞭真正意義上的信息時代。我們將看到，半導體技術的每一次進步，都直接轉化為消費者能夠感受到的産品升級和應用創新。 第五章：數據的海洋——信息存儲、處理與檢索的演進 有瞭計算和通信的能力，如何有效地存儲、處理和檢索海量信息，成為瞭新的挑戰。本章將探索數據存儲技術的發展曆程。從最初的穿孔卡片、磁鼓，到磁帶、硬盤，再到固態硬盤（SSD）和雲存儲，我們將看到數據存儲的密度和速度是如何不斷提升的。 同時，我們還將關注信息處理的核心——處理器。從最初的簡單邏輯單元，到復雜的微處理器，處理器的指令集、架構設計，以及它們如何執行復雜的計算任務，都將得到概述。我們將瞭解，處理器性能的提升，是驅動軟件應用發展的關鍵。 此外，本章還將觸及信息檢索與管理的基礎。雖然不深入數據庫原理，但我們將理解，如何從海量數據中快速、準確地找到所需信息，是信息時代的核心競爭力之一。搜索引擎的誕生，以及各種信息組織和管理技術的發展，都極大地提升瞭我們獲取知識的效率。 本章的目標是讓讀者理解，信息不僅僅是孤立的點，而是構成一個巨大、動態的數據海洋。如何有效地駕馭這片海洋，是現代社會麵臨的重要課題。我們將看到，從數據的存儲到處理，再到檢索，每一個環節的技術進步，都在為我們構建一個更加智能、更加互聯的未來。 第六章：智慧的火花——人工智能的崛起與數字未來的展望 信息時代的發展，最終指嚮瞭“智慧”的創造。本章將把目光投嚮人工智能（AI）的崛起。我們將迴顧人工智能早期的一些探索，以及機器學習、深度學習等核心技術的發展。我們會瞭解，計算機是如何從執行預設指令，逐漸走嚮“學習”和“決策”。 人工智能的應用已經滲透到我們生活的方方麵麵，從智能推薦、語音助手，到自動駕駛、醫療診斷。我們將審視人工智能如何改變我們的工作方式、生活方式，以及它可能帶來的深遠社會影響。 最後，本章將展望數字未來的發展趨勢。物聯網（IoT）、大數據、5G通信等新興技術，正在以前所未有的方式將物理世界與數字世界深度融閤。我們將思考，這些技術將如何共同構建一個更加智能、高效、便捷的未來社會。 本章的重點在於勾勒齣人工智能的宏大圖景及其對未來的影響，而非深入探討具體的算法模型。我們將鼓勵讀者思考，在信息時代不斷發展的浪潮中，人類將扮演怎樣的角色，以及我們如何擁抱和駕馭這些變革性的力量。 結語：知識的傳承，智慧的啓迪 本書並非一本詳盡的教科書，而是希望通過對信息時代關鍵技術演進曆程的迴溯與審視，點燃您對知識的好奇心，啓迪您對未來世界的想象。從機械的齒輪到微觀的晶體管，從孤立的信息點到互聯的智慧網絡，每一次技術飛躍都凝聚著無數人的智慧與汗水。 希望這段旅程能夠幫助您建立起對信息時代宏觀的認知框架，理解那些看似復雜的數字技術背後的邏輯與聯係。這扇知識之門，將為您打開更廣闊的視野，讓您在瞬息萬變的數字洪流中，找到自己的方嚮，擁抱屬於您的未來。

評分☆☆☆☆☆

對於我這樣一名在校學生來說，這本書簡直是救星！之前在學校學習數字電子技術，雖然老師講瞭，但總是覺得有些零散，知識點之間聯係不緊密。而這本書，就像一根綫，將所有的知識點串聯起來，形成瞭一個完整的知識體係。從最基礎的邏輯運算，到更高級的微處理器設計，這本書都覆蓋瞭。而且，它不僅講解瞭“是什麼”，更注重講解“為什麼”和“怎麼做”。我尤其贊賞書中關於組閤邏輯和時序邏輯的區分與聯係的闡述，這讓我對數字電路的設計邏輯有瞭更清晰的認識。Verilog的部分更是讓我如虎添翼，我可以用它來設計更復雜的電路，並且在仿真器中進行驗證，這比手工搭建電路要高效得多。這本書為我打下瞭堅實的數字電子技術基礎，讓我對未來的學習和研究充滿瞭信心。

評分☆☆☆☆☆

這本書真是讓我大開眼界！我一直對數字電子技術很感興趣，但總是覺得理論性太強，難以理解。這本書的齣現，就像一道光，照亮瞭我前行的道路。它不僅僅是一本教材，更像是一位循循善誘的老師，用淺顯易懂的語言，結閤生動的實例，將那些抽象的概念一一剖析。從最基礎的邏輯門，到復雜的時序電路，作者都娓娓道來，讓我不再感到枯燥和乏味。尤其是Verilog設計的部分，我之前對硬件描述語言一直心存畏懼，但這本書的講解讓我覺得它原來可以如此有趣和強大。作者的講解細緻入微，每一個語法點都解釋得清清楚楚，並且提供瞭大量的代碼示例，讓我能夠邊學邊練，迅速掌握。我感覺自己不僅理解瞭理論，更學會瞭如何將理論付諸實踐，這對我未來的學習和工作都大有裨益。這本書的編排也非常閤理，循序漸進，不會讓初學者感到 overwhelming。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常吸引人，一點也不像我之前讀過的很多技術書籍那樣死闆。作者的錶達方式充滿瞭熱情和啓發性，仿佛一位經驗豐富的工程師在和你交流心得。他總能在恰當的地方插入一些引人思考的問題，或者是一些生動形象的比喻，讓我能夠更容易地理解那些晦澀難懂的技術概念。比如，在講解時序邏輯時，他用“時鍾就像一位公正的裁判”來比喻時鍾的作用，立刻讓我茅塞頓開。而且，書中穿插的很多插圖和圖錶，都設計得非常精美，能夠直觀地展示電路結構和工作原理，大大提高瞭我的閱讀效率。我感覺自己不是在被動地接受知識，而是在主動地探索和學習，這讓我充滿瞭成就感。

評分☆☆☆☆☆

我本來以為這本書會是那種枯燥乏味的理論堆砌，但實際閱讀下來，完全顛覆瞭我的看法。它更像是一本實踐指南，雖然包含大量的理論知識，但核心始終圍繞著“如何設計”。從基礎的邏輯電路搭建，到復雜的係統級設計，作者都提供瞭清晰的思路和方法。尤其是Verilog的部分，作者不僅僅是介紹語法，更是強調瞭如何利用Verilog來描述硬件功能，如何進行仿真和驗證，以及如何優化設計以滿足性能和功耗的要求。我印象深刻的是書中關於狀態機的設計章節，作者通過不同的例子，展示瞭如何用Verilog實現各種復雜的狀態轉移邏輯，這讓我對狀態機的理解上升到瞭一個新的高度。而且，書中還提供瞭很多實際項目的案例分析，讓我能夠看到理論知識是如何在實際工程中應用的，這對於提升我的工程實踐能力非常有幫助。

評分☆☆☆☆☆

不得不說，這本書在內容的深度和廣度上都做得非常齣色。它並沒有僅僅停留在基礎概念的講解，而是深入探討瞭許多現代數字電子技術的前沿話題。例如，書中關於FPGA的應用和設計流程的介紹，就非常貼閤當前工業界的需求。我特彆喜歡其中關於異步電路和同步電路設計的對比分析，以及它們各自的優缺點。這種深入的探討，讓我對數字電路的設計有瞭更全麵的認識，也為我將來在具體項目中的選型提供瞭指導。此外，書中對一些經典的設計模式和技巧也有詳細的闡述，比如流水綫設計、時鍾域交叉處理等等，這些都是在實際工程中非常重要的知識點。作者的專業性毋庸置疑，他能夠將如此復雜的知識體係梳理得井井有條，並且用一種非常有條理的方式呈現齣來，這本身就是一項瞭不起的成就。