数字逻辑基础与Verilog设计(原书第3版) 9787111537281 机械工业出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

加斯蒂芬 布朗 著

图书标签:

• 数字逻辑
• Verilog
• 数字电路
• 逻辑设计
• 电子工程
• 计算机硬件
• 基础
• 教材
• 机械工业出版社
• 9787111537281

店铺： 晚秋画月图书专营店

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111537281

商品编码：29586767803

包装：平装

出版时间：2016-06-01

基本信息

书名：数字逻辑基础与Verilog设计(原书第3版)

定价：89.00元

作者：(加)斯蒂芬 布朗

出版社：机械工业出版社

出版日期：2016-06-01

ISBN：9787111537281

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

---

本书特色
详细介绍组合逻辑与时序逻辑电路的经典设计技术。
强调逻辑电路的模块化设计方法，介绍一些基本的电路模块，并应用到大型电路实现中。
Verilog语言是本书必不可少的一部分内容，书中通过一种通俗易懂的方式循序渐进地介绍该语言。
着重强调在设计与实现实际电路时采用的Verilog与CAD工具。
提供大量的教学实例，揭示一种适合采用现代数字电路技术（如FPGA与CPLD等可编程逻辑器件）的良好设计方式。

内容提要

---

本书第3版较第2版在内容结构上做了更新，从问题求解的角度重点介绍多种逻辑电路及其硬件描述语言Verilog实现的方法，着重于数字电路实现技术和数字系统设计两大核心内容。主要包括：数字电路设计流程、逻辑电路基础、算术运算电路、组合电路、存储元件、同步时序电路、逻辑功能优化、异步时序电路、完整的CAD电路设计流程以及电路测试等。本书包含了120多段Verilog示例代码，以说明如何采用Verilog语言描述不同的逻辑电路。

目录

---

作者介绍

---

斯蒂芬·布朗（Stephen Brown） 获得多伦多大学电子工程硕士和博士学位，于1992年进入多伦多大学任教，目前为该校电子与计算机工程系教授，同时在Altera公司发起的国际大学计划中担任理事职务。研究领域包括现场可编程VLSI技术以及计算机结构，发表了超过100篇论文。除了本书之外，与他人合编了另外2本知名教材：《Fundamentals of Digital Logic with VHDL Design（第3版）》《Field Programmable Gate Arrays》。

斯万克·瓦拉纳西（Zvonko Vranesic） 拥有多伦多大学电子工程硕士和博士学位。现为该校电子与计算机工程系以及计算机科学系的荣誉退休教授。目前的研究领域包括计算机架构以及现场可编程VLSI技术研究。除了本书之外，与他人合编了另外3本知名教材：《Computer Organization and Embedded Systems（第6版）》《Microputer Structures》与《Field Programmable Gate Arrays》。

文摘

---

序言

---

《数字集成电路：原理、设计与建模》 内容概述 本书是一部全面而深入的数字集成电路设计著作，旨在为读者构建坚实的理论基础，并引导读者掌握实际的设计与建模技术。全书围绕数字集成电路的核心概念展开，从最基本的逻辑门电路到复杂的系统级设计，层层递进，逻辑清晰。它不仅涵盖了静态和动态逻辑的原理，更强调了如何将这些原理应用于现代集成电路的设计流程。书中详细阐述了CMOS工艺的各项特性，以及如何在物理层面理解和利用这些特性进行高效设计。同时，本书也深入探讨了现代集成电路设计中不可或缺的建模技术，包括用于性能分析、功耗评估和逻辑验证的各种模型。 章节要点 第一部分：数字电路基础与CMOS工艺 第一章：绪论 集成电路（IC）的发展历程与趋势 数字集成电路的分类（ASIC，FPGA，SoC等） 集成电路设计的基本流程（概念、逻辑设计、电路设计、物理设计、制造、测试） 集成电路设计中的关键挑战（性能、功耗、面积、可靠性） 现代集成电路设计工具链概述 第二章：CMOS器件与工艺 MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）的基本原理 NMOS和PMOS晶体管的特性曲线与工作模式 CMOS反相器的结构、传输特性与电压转移特性（VTC） CMOS工艺流程概述（掺杂、光刻、刻蚀、沉积等） CMOS工艺参数对器件性能的影响（阈值电压、迁移率、沟道长度调制等） 现代CMOS工艺的技术节点与发展 第三章：CMOS逻辑门 CMOS反相器的设计与分析 CMOS NAND门和NOR门的设计与分析 CMOS XOR/XNOR门的设计与分析 CMOS传输门（Transmission Gate）及其应用 CMOS逻辑门的功耗分析（动态功耗、静态功耗） CMOS逻辑门的延迟分析（传播延迟、上升/下降时间） 逻辑门的扇出（Fan-out）和扇入（Fan-in）分析 逻辑门的噪声容限（Noise Margin） 第四章：组合逻辑电路设计 组合逻辑电路的定义与特性 逻辑函数的最小化（卡诺图，Quine-McCluskey算法） 组合逻辑电路的实现（基于基本门电路，基于传输门） 多路选择器（Multiplexer, MUX）和译码器（Decoder）的设计与应用 编码器（Encoder）和优先编码器（Priority Encoder）的设计 加法器（Adder）的设计（半加器，全加器，行波进位加法器，超前进位加法器） 减法器（Subtractor）的设计 比较器（Comparator）的设计 组合逻辑电路的优化（速度、面积、功耗） 第五章：时序逻辑电路设计 时序逻辑电路的定义与特性 锁存器（Latch）和触发器（Flip-Flop）的原理（SR, D, JK, T） 主从触发器（Master-Slave Flip-Flop） 边沿触发（Edge-Triggered）与电平触发（Level-Triggered） 时钟信号的生成与分配（Clock Generation and Distribution） 时钟抖动（Clock Jitter）和时钟偏移（Clock Skew） 寄存器（Register）的设计 移位寄存器（Shift Register）的设计与应用 计数器（Counter）的设计（同步计数器，异步计数器） 有限状态机（Finite State Machine, FSM）的设计（Mealy型，Moore型） 时序逻辑电路的稳定性与时序约束（Setup Time, Hold Time） 第二部分：高级数字电路设计与建模 第六章：存储器设计 随机访问存储器（RAM）的原理与分类（SRAM, DRAM） SRAM单元结构与读写操作 DRAM单元结构与读写操作（刷新机制） 只读存储器（ROM）的原理与分类（PROM, EPROM, EEPROM, Flash Memory） 存储器的阵列结构与译码 存储器接口与时序 第七章：时钟与同步设计 时钟网络设计与优化（时钟树综合，Clock Tree Synthesis） 多时钟域（Multiple Clock Domains）设计 异步FIFO（First-In, First-Out）和同步FIFO 跨时钟域（Clock Domain Crossing, CDC）问题与解决方法（格雷码，握手协议） 时序分析（Timing Analysis）基础（静态时序分析 STA） 第八章：功耗分析与管理 数字电路功耗的来源（动态功耗，静态功耗，短路功耗） 功耗降低技术（动态电压频率调整 DVFS，时钟门控 Clock Gating，电源门控 Power Gating） 功耗建模与仿真 低功耗设计策略 第九章：互连与布线 金属互连层（Metal Layers） 互连线的电阻和电容模型 互连线的串扰（Crosstalk）问题 布线算法概述 信号完整性（Signal Integrity）问题 第十章：低功耗设计技术 动态功耗的降低 静态功耗的降低 电源管理单元（Power Management Unit, PMU） 低功耗设计流程 第十一章：设计验证与测试 设计验证的重要性与方法 仿真（Simulation）技术（行为级仿真，门级仿真） 形式验证（Formal Verification） 硬件故障模型 测试向量（Test Vectors）生成 可测试性设计（Design for Testability, DFT） 扫描链（Scan Chain）技术 内建自测（Built-In Self-Test, BIST） 第十二章：集成电路设计自动化（EDA）工具 HDL（Hardware Description Language）简介（VHDL, Verilog - 注：虽然不直接介绍Verilog，但会涉及HDL在设计中的作用） 逻辑综合（Logic Synthesis）工具 布局布线（Place and Route）工具 静态时序分析（STA）工具 物理验证（Physical Verification）工具（DRC, LVS） 第十三章：系统级设计与建模 系统级建模（System-Level Modeling） 高级描述语言（如SystemC）在系统级设计中的应用 处理器架构与接口（如AMBA总线） 片上系统（SoC）设计挑战 硬件/软件协同设计 本书特色 理论与实践并重： 本书在深入讲解数字集成电路基本原理的同时，也注重与实际设计方法的结合，使读者能够理解理论知识在实际工程中的应用。 CMOS工艺为核心： 全书以CMOS工艺为基础，详细分析了CMOS器件的特性、CMOS逻辑门的设计以及CMOS电路的性能。 全面的设计流程覆盖： 从基础的逻辑门电路到复杂的系统级设计，本书逐步引导读者掌握数字集成电路设计的完整流程。 深入的建模技术探讨： 详细介绍了用于性能分析、功耗评估和验证的各种建模技术，这对于现代集成电路设计至关重要。 强调现代设计挑战： 关注了集成电路设计中的关键挑战，如功耗、时序、信号完整性、验证和测试等，并提供了相应的解决方案。 结构清晰，逻辑严谨： 全书章节安排合理，内容由浅入深，逻辑严密，易于读者理解和学习。 适合不同层次读者： 无论您是初学者还是有一定基础的工程师，本书都能提供有价值的学习内容。 《数字集成电路：原理、设计与建模》是一部权威的著作，它将为读者在数字集成电路领域的研究和实践打下坚实的基础。本书的读者群体包括大学本科生、研究生，以及从事集成电路设计、验证、后端设计的工程师。

评分☆☆☆☆☆

从我以往阅读类似教材的经验来看，一本好的数字逻辑书，其魅力往往体现在例题和习题的质量上。如果例题能够巧妙地串联起前后的知识点，将看似孤立的概念有机地结合起来，形成一个完整的知识闭环，那学习起来效率会非常高。我特别希望这本书的习题难度是循序渐进的，从基础巩固到综合应用，最好是能有一些需要跳出课本思维去解决的“开放式”问题，这样才能真正锻炼批判性思维和解决复杂问题的能力。如果习题后附带了详细的解题思路甚至是参考答案（当然，这在原版教材中比较常见，中文版不一定有），那对自学者来说简直是福音。总而言之，习题的深度和广度，将直接决定这本书在我的书架上的地位，它必须是能够“逼”着我动脑筋的良师益友。

评分☆☆☆☆☆

我对电路理论和系统级理解的把握一直是个挑战，有时候对一个逻辑模块的工作原理理解了，但放到一个更大的系统框架里就容易迷失方向。因此，我非常看重教材如何构建知识的层次结构。我期待这本书在讲述基本逻辑单元之后，能迅速过渡到中等规模集成电路（MSI/LSI）的应用，比如各种译码器、多路复用器、寄存器组的搭建，而不是长时间停留在门电路的层面。更进一步，希望它能够对同步电路设计中的关键问题，例如时序约束、建立时间和保持时间分析，给出清晰直观的图示解释，而不是仅仅依赖公式。如果能在设计案例中穿插一些现代FPGA或ASIC设计流程的“潜规则”或者说最佳实践，那这本书的厚重感和专业性就会立刻凸显出来，让人觉得物超所值。

评分☆☆☆☆☆

我比较关注的是关于硬件描述语言（Verilog）的部分，很多教材在讲Verilog时，要么过于注重语法罗列，要么就是代码示例简单到脱离实际应用场景。希望这版能在这方面有所突破，期待它能提供更多贴近工业界实际项目需求的代码范例，比如如何用Verilog实现一个功能稍复杂的FIFO或者状态机控制器，并且对不同的设计风格（如数据流、行为级、结构级）之间的权衡利弊有深入的探讨。更重要的是，我希望能看到关于设计验证（Verification）的详细讲解，因为在现代数字电路设计中，验证的重要性不亚于设计本身，如果能对Testbench的编写规范、仿真工具的使用技巧有所着墨，那这本书的价值就大大提升了。毕竟，能够写出可综合、易验证的代码才是真正工程师的标志，我非常期待它能在这方面提供高质量的指导。

评分☆☆☆☆☆

阅读一本技术书籍，最终目的还是为了解决实际问题或通过考试。这本书如果能紧密贴合当前主流的教学大纲和行业认证标准，无疑会受到更广泛的欢迎。我特别留意了它是否涵盖了对CMOS逻辑族特性的介绍，因为现代数字电路的底层物理实现和功耗管理是不可回避的话题。如果能将这些底层知识与Verilog的高层次描述结合起来，让读者明白不同Verilog代码结构可能导致的实际电路功耗和速度差异，那么这本书就不仅仅停留在“做什么”的层面，而是上升到了“为什么这么做”的深度。期待这本书的翻译质量能够保持高水准，术语准确，表达流畅，这样才能最大程度地减少阅读障碍，让知识的传递尽可能无损高效。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计得相当不错，封面那种磨砂质感拿在手里就很舒服，而且纸张的印刷质量也挺让人放心的，字迹清晰，图表排版简洁明了，即便是复杂的逻辑电路图也能看得一清二楚，这对于我们这种需要长时间盯着书本看的人来说太重要了。拿到手的时候翻了一下目录，感觉内容的覆盖面挺广的，从最基础的布尔代数、逻辑门开始，一直深入到组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计与分析，看得出来作者在梳理知识体系上下了很大功夫，不是那种零散的知识点堆砌，而是有清晰的脉络引导读者逐步深入。尤其是它对数字系统设计流程的介绍，从需求分析到硬件描述语言的实现，再到仿真验证，给人的感觉是非常系统和实用的，不像有些理论书籍那样只停留在抽象的概念层面，这本书似乎更注重工程实践中的操作流程，这一点非常吸引我，预感这将是一本能实打实提升动手能力的教材。