RTDK Verilog HDL數字集成電路設計原理與應用(第二版) 9787560641 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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蔡覺平 著

圖書標籤:

• Verilog HDL
• 數字集成電路設計
• RTDK
• 集成電路
• 數字電路
• HDL
• 電子工程
• 通信工程
• 半導體
• 設計原理
• 應用

店鋪： 曉月草堂圖書專營店

齣版社： 西安電子科技大學齣版社

ISBN：9787560641102

商品編碼：29601304963

包裝：平裝

齣版時間：2016-08-01

基本信息

書名：Verilog HDL數字集成電路設計原理與應用(第二版)

定價：35.00元

作者：蔡覺平

齣版社：西安電子科技大學齣版社

齣版日期：2016-08-01

ISBN：9787560641102

字數：

頁碼：

版次：2

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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目錄

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章 Verilog HDL數字集成電路設計方法概述 1
1.1 數字集成電路的發展和設計方法的演變 1
1.2 硬件描述語言 3
1.3 Verilog HDL的發展和國際標準 3
1.4 Verilog HDL和VHDL 5
1.5 Verilog HDL在數字集成電路設計中的優點 6
1.6 功能模塊的可重用性 8
1.7 IP核和知識産權保護 9
1.8 Verilog HDL在數字集成電路設計流程中的作用 10
本章小結 11
思考題和習題 11

第2章 Verilog HDL基礎知識 12
2.1 Verilog HDL的語言要素 12

作者介紹

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文摘

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序言

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數字集成電路設計的基石：從原理到實踐的深度探索 在當今信息技術飛速發展的浪潮中，數字集成電路（IC）作為電子設備的核心驅動力，其重要性不言而喻。從智能手機到高性能服務器，從汽車電子到航空航天，無處不見集成電路的身影。它們以驚人的速度處理信息，驅動著我們生活的方方麵麵。而要設計齣滿足復雜功能和嚴苛性能要求的集成電路，精通數字集成電路設計原理並熟練掌握相關設計工具與方法至關重要。 本書旨在為讀者提供一個全麵、深入且實用的數字集成電路設計知識體係。我們將從最基礎的概念入手，層層遞進，最終涵蓋數字集成電路設計的各個關鍵環節，並通過大量的實例分析和實踐指導，幫助讀者建立起紮實的理論基礎和卓越的實踐能力。無論您是初涉數字設計領域的學生，還是希望深化理論知識、拓展實踐技能的在職工程師，本書都將是您不可多得的參考指南。 一、 數字邏輯設計的堅實根基 數字集成電路設計的起點是數字邏輯設計。我們將從布爾代數的基本原理講起，介紹邏輯門（AND, OR, NOT, XOR, NAND, NOR）的運算規則和特性。在此基礎上，我們將深入探討組閤邏輯電路的設計，包括邏輯函數的化簡（卡諾圖、奎因-麥剋拉斯基方法）、編碼器、譯碼器、多路選擇器、數據選擇器、加法器、減法器、比較器等核心部件的設計與實現。讀者將學會如何根據需求，通過邏輯錶達式和邏輯圖來構建功能清晰、效率最優的組閤邏輯電路。 接著，我們將轉嚮時序邏輯電路的設計。這將是理解動態行為和狀態變化的關鍵。我們從最基本的觸發器（D觸發器、T觸發器、JK觸發器、SR觸發器）講起，詳細解析它們的結構、工作原理和狀態轉移特性。在此基礎上，我們將探討寄存器、移位寄存器、計數器（同步計數器、異步計數器、環形計數器、扭環計數器）的設計。這些都是構成復雜數字係統的重要基礎模塊。 二、 有限狀態機（FSM）的精妙建模 在數字係統設計中，如何有效地描述和實現係統的行為至關重要。有限狀態機（FSM）是描述和設計同步時序邏輯電路的一種強大而簡潔的數學模型。本書將詳細講解 Moore 型和 Mealy 型有限狀態機的區彆與聯係，並提供一套係統化的方法來設計 FSM。這包括： 狀態圖的繪製： 如何根據係統需求，將係統的各種狀態及其之間的轉移關係圖形化地錶達齣來。 狀態編碼： 選擇閤適的狀態編碼方式，以優化硬件實現和降低功耗。 狀態轉移錶的建立： 將狀態圖轉化為錶格形式，明確每個狀態下的輸入和輸齣，以及轉移到下一個狀態的規則。 狀態邏輯的實現： 利用組閤邏輯和時序邏輯的知識，將狀態轉移錶轉化為實際的電路邏輯。 通過對 FSM 的深入學習，讀者將能夠設計齣能夠處理復雜控製流程的數字係統，例如通信協議控製器、指令處理器中的控製單元等。 三、 數據通路與控製通路的設計 一個完整的數字係統通常包含數據通路和控製通路兩個主要部分。數據通路負責數據的存儲、傳輸和運算，而控製通路則負責指揮數據通路按照預定的順序和邏輯進行工作。本書將帶領讀者理解這兩個通路的設計原理： 數據通路設計： 涵蓋寄存器、總綫、算術邏輯單元（ALU）、存儲器等關鍵數據處理模塊的設計。我們將學習如何通過總綫連接這些模塊，實現數據的靈活流轉和高效處理。 控製通路設計： 重點在於如何根據指令或外部信號，生成控製信號來協調數據通路的工作。我們將探討使用硬連綫邏輯和微程序控製兩種主要控製方式的設計方法。 通過學習數據通路與控製通路的設計，讀者將能夠理解復雜數字處理器（如 CPU）的內部工作機製，並能獨立設計簡單的處理器架構。 四、 可編程邏輯器件（PLD）與現場可編程門陣列（FPGA） 隨著集成電路技術的飛速發展，可編程邏輯器件（PLD）和現場可編程門陣列（FPGA）已成為數字集成電路設計和原型驗證的主流平颱。本書將深入介紹這些器件的架構和應用： PLD 概述： 介紹 CPLD（復雜可編程邏輯器件）和 FPGA（現場可編程門陣列）的基本結構，包括邏輯單元（LUT, Flip-Flops）、可編程互連資源、輸入/輸齣塊等。 FPGA 設計流程： 詳細闡述從 RTL (Register-Transfer Level) 代碼編寫，到綜閤、布局布綫，再到時序約束、生成比特流並下載到 FPGA 的完整流程。 硬件描述語言 (HDL) 基礎： 雖然本書不專門以某一 HDL 為主，但我們將貫穿性地介紹描述數字電路設計原理的邏輯錶達方式。我們將重點講解 Verilog HDL 的基本語法和常用設計模式，如何用 HDL 來描述組閤邏輯、時序邏輯、狀態機和數據通路。 實際應用案例： 通過具體的 FPGA 應用案例，例如簡單的數據處理器、通信接口模塊、信號處理單元等，讓讀者直觀地感受 HDL 在實際項目中的應用。 五、 數字係統驗證的重要性與方法 在數字集成電路設計中，驗證是一個至關重要但常常被低估的環節。充分和有效的驗證可以大大降低設計風險，確保芯片的正確性和可靠性。本書將強調驗證的重要性，並介紹一些關鍵的驗證方法： 仿真： 講解不同類型的仿真（行為級仿真、門級仿真）及其在驗證過程中的作用。 測試平颱 (Testbench) 設計： 如何編寫高效的測試平颱來激勵被測設計（DUT）並檢查其輸齣。 形式驗證： 簡要介紹形式驗證的概念和在某些特定場景下的優勢。 六、 集成電路設計流程概覽 最後，我們將對整個數字集成電路設計流程進行一次高層次的概覽。從需求分析、邏輯設計、物理設計（布局、布綫）、版圖生成、流片（Tape-out）到最終的封裝測試，讀者將對集成電路設計的全生命周期有一個清晰的認識。 本書的特色與價值： 循序漸進的教學方法： 從最基本的數字邏輯原理開始，逐步深入到復雜的係統設計，確保讀者能夠紮實掌握每一階段的知識。 強調原理與實踐的結閤： 不僅講解理論知識，更注重如何將這些原理應用於實際設計中，並通過實例來加深理解。 係統化的知識體係： 涵蓋瞭數字集成電路設計的核心概念和關鍵技術，為讀者構建瞭一個完整的知識框架。 麵嚮未來的技能培養： 重點講解瞭 FPGA 等現代設計平颱，為讀者掌握當前及未來主流的 IC 設計技術打下基礎。 通過研讀本書，您將能夠深刻理解數字集成電路的設計原理，掌握分析和解決復雜數字設計問題的能力，並為進一步深入研究集成電路設計領域的其他分支（如模擬集成電路、混閤信號集成電路、後端物理設計等）打下堅實的基礎。這將是您在電子工程和計算機科學領域取得成功的寶貴財富。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版設計真的非常用心，封麵到內頁的細節都讓人眼前一亮。紙張的質感很好，摸起來有一種厚實而順滑的感覺，印刷清晰度也非常高，字跡銳利，不會有模糊不清的現象，長時間閱讀也不會覺得眼睛疲勞。封麵的設計風格簡潔大氣，采用瞭某種特殊的工藝，在光綫下會有微妙的色彩變化，非常有質感，放在書架上非常顯眼。內頁的排版也做到瞭圖文並茂，不僅僅是文字的堆砌，關鍵概念和公式旁邊配有清晰的插圖和圖示，這對於理解抽象的數字電路設計原理來說簡直是福音。每個章節的開頭都有一個簡明的目錄，方便快速定位內容，章節的結尾還有小結和練習題，可以幫助鞏固所學知識。而且，書本的裝訂也很牢固，即使經常翻閱也不會齣現散頁的情況，整體的閱讀體驗非常愉悅，讓我對深入學習數字集成電路設計充滿瞭期待。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在校的電子工程專業學生，最近在找一本能夠係統學習 Verilog HDL 和數字集成電路設計的教材，偶然間翻到瞭這本書，當時就被它紮實的理論基礎和豐富的實踐案例所吸引。我尤其欣賞書中對每一個設計概念的講解都非常透徹，從最基礎的邏輯門電路到復雜的時序邏輯設計，作者都循序漸進地進行闡述，確保讀者能夠建立起清晰的邏輯框架。書中提供的示例代碼都經過瞭精心設計，不僅語法正確，而且邏輯清晰，能夠很好地體現各個知識點的應用。最讓我感到驚喜的是，書中還涉及瞭大量的實際項目案例，這些案例涵蓋瞭從簡單的計數器到復雜的微處理器控製器等多個層麵，能夠讓讀者在理論學習的同時，親身感受實際設計流程和遇到的挑戰。這對於我們這些初學者來說，無疑是寶貴的學習資源，讓我對未來的學習和職業發展有瞭更明確的方嚮。

評分☆☆☆☆☆

作為一個在行業內摸爬滾打多年的工程師，我深知掌握紮實的數字集成電路設計功底對於職業生涯的重要性。這本書的到來，無疑是給我帶來瞭一股清流。它沒有那些陳詞濫調的理論堆砌，而是直擊核心，將 Verilog HDL 的精髓和數字集成電路設計的關鍵要素融會貫通。書中對於一些復雜的設計技巧，例如時序分析、功耗優化、低功耗設計等，都進行瞭深入淺齣的剖析，並且提供瞭很多實用的代碼實現和優化建議。我特彆喜歡書中關於如何進行模塊化設計和可重用 IP 核的講解，這對於提高設計效率和保證設計質量至關重要。而且，書中還針對一些常見的atile和陷阱，給齣瞭非常有針對性的指導，讓我少走瞭很多彎路。總而言之，這是一本集理論深度、實踐指導和工程經驗於一體的優秀著作，絕對是數字集成電路工程師案頭必備的參考書。

評分☆☆☆☆☆

說實話，剛拿到這本書的時候，我並沒有抱太大的期望，畢竟市麵上關於數字集成電路設計的書籍已經很多瞭。但是，當我真正翻開它，並且開始閱讀之後，我完全被它所吸引住瞭。這本書的作者顯然在數字集成電路設計領域有著深厚的造詣，他能夠將非常復雜的概念用最通俗易懂的語言錶達齣來，並且通過生動的例子來加以說明。我尤其喜歡書中對一些關鍵的設計原則和優化策略的講解，例如如何提高設計的時序裕量，如何降低功耗，如何進行麵積優化等等，這些都是我在實際工作中經常遇到的問題，而這本書恰恰提供瞭非常有效的解決方案。而且，書中還對一些前沿的設計技術進行瞭介紹，例如低功耗設計、高可靠性設計等，這讓我能夠及時瞭解行業的發展趨勢，並且將其應用於我的實際工作中。這本書的閱讀體驗非常棒，讓我對數字集成電路設計有瞭全新的認識，也讓我對自己的學習和工作充滿瞭信心。

評分☆☆☆☆☆

我是一名初創公司的技術負責人，最近需要組建一個數字芯片設計團隊，並且希望能夠快速提升團隊成員的 Verilog HDL 和數字集成電路設計能力。在市麵上尋尋覓覓，終於找到瞭這本書，它簡直就是我們團隊的最佳培訓教材。書中從基礎的 HDL 語法入手，到深入的 RTL 設計、綜閤、布局布綫等流程，都進行瞭非常詳細的介紹。更重要的是，它非常注重理論與實踐的結閤，通過大量的工程實例，讓讀者能夠快速掌握實際的設計技巧。我們團隊成員在閱讀瞭這本書之後，普遍反映對 Verilog HDL 的理解更加深入，對數字集成電路的設計流程也更加熟悉。而且，書中提供的參考資料和學習資源也非常豐富，為我們團隊的持續學習和技術提升提供瞭堅實的基礎。這本書的齣現，為我們快速構建一支高效的數字設計團隊，提供瞭強有力的支持。