正版剛數字電路EDA實用教程9787560633978顧斌 等 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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顧斌 等 著

圖書標籤:

• 數字電路
• EDA
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• 9787560633978
• 電路設計
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店鋪： 溫文爾雅圖書專營店

齣版社： 西安電子科技大學齣版社

ISBN：9787560633978

商品編碼：29763421947

包裝：平裝

齣版時間：2014-07-01

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基本信息

書名：數字電路EDA實用教程

定價：26.00元

作者：顧斌 等

齣版社：西安電子科技大學齣版社

齣版日期：2014-07-01

ISBN：9787560633978

字數：

頁碼：

版次：1

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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全書從實用的角度齣發，通過大量工程實例，詳細介紹瞭利用EDA技術設計可編程邏輯器件的方法和技巧。全書分為3篇，共6章。上篇為可編程邏輯器件基礎知識篇，簡要介紹瞭EDA技術的應用領域、FPGA和CPLD硬件結構，詳細敘述瞭Altera公司和Xilinx公司常用開發工具的使用方法；中篇為硬件描述語言編程基礎篇，通過大量實例詳細介紹瞭VHDL和Verilog這兩種常用的硬件描述語言的語法和常用數字電路功能的實現；下篇為數字係統開發實例篇，包括實用數字鍾電路設計、串口通信設計、FIR濾波器的設計和數字頻率計的設計。
　　本書語言簡潔、結構清晰，以實際工程為背景，實例典型、豐富，來自於實踐並且調試通過，是作者多年開發經驗的推廣與總結，代錶性和指導性強，利於讀者舉一反三。
　　本書適閤計算機、自動化、電子及硬件等相關專業的大學生，以及從事FPGA開發的科研人員使用。

目錄

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上篇 可編程邏輯器件基礎知識章 緒論 1.1 概述 1.2 EDA技術的應用領域 l.3 EDA的設計步驟 1.4 TOP-DOWN設計方法 1.5 硬件描述語言 1.5.l ABEL-HDL 1.5.2 Verilog-HDL 1.5.3 VHDL 1.5.4 Verilog-HDL和VHDL的比較 1.6 可編程邏輯器件開發工具 l.6.1 ispLEVER 1.6.2 ISE l.6.3 Quanus II l.7 IP核概述第2章 Xilinx公司産品介紹及開發平颱應用 2.1 Xilinx公司及其FPGA産品 2.1.1 概述 2.1.2 可配置邏輯塊CLB 2.1.3 輸入／輸齣模塊10B 2.1.4 Block RAM 2.2 ISE Design Suite集成開發環境 2.2.1 ISE Design suite各功能模塊簡介 2.2.2 ISE Foundation軟件介紹 2.3 ISE Foundation設計流程 2.3.1 問題分析 2.3.2 設計輸入 2.3.3 工程編譯 2.3.4 仿真驗證 2.3.5 器件配置與編程 2.3.6 IP核的使用 習題2第3章 AItera公司産品介紹及開發平颱應用 3.1 Altera公司CPLD芯片 3.1.1 概述 3.1.2 功能描述 3.1.3 邏輯陣列塊 3.1.4 用戶Flash存儲區 3.2 ModelSim的設計過程 3.2.1 新建工程與源文件 3.2.2 ModelSim仿真 3.3 Quartus Ⅱ的設計過程 3.3.1 設計輸入 3.3.2 編譯 3.3.3 編譯前的約束設置 3.3.4 仿真前的參數設置 3.3.5 仿真 3.3.6 引腳分配 3.4 Quartus Ⅱ與Modelsim聯閤仿真 3.4.1 存儲器初始化文件 3.4.2 Megawizard Plus-In Manager定製ROM 3.4.3 Quartus Ⅱ與ModelSim聯閤仿真 習題3中篇 硬件描述語言編程基礎第4章 VHDL編程基礎 4.1 VHDL概述 4.2 VHDL結構 4.2.1 實體說明 4.2.2 構造體 4.2.3 程序包、庫及配置 4.3 VHDL順序語句與並發語句 4.3.1 順序語句 4.3.2 並行語句 4.4 VHDL要素 4.4.1 VHDL文字規則 4.4.2 VHDL數據對象 4.4.3 VHDL數據類型 4.4.4 VHDL運算符 4.5 數字電路的VHDL實現 4.5.1 組閤邏輯電路設計 4.5.2 時序邏輯電路的VHDL實現 4.5.3 狀態機的VHDL實現 知識梳理與總結 習題4第5章 Veriloo編程基礎 5.1 Verilog簡介 5.1.1 模塊 5.1.2 時延 5.1.3 數據流描述方式 5.1.4 行為描述方式 5.1.5 結構化描述形式 5.1.6 混閤設計描述方式 5.2 Verilog要素 5.2.1 標識符 5.2.2 注釋 5.2.3 格式 5.2.4 編譯指令 5.2.5 值集閤 5.2.6 數據類型 5.3 錶達式 5.3.1 算術操作符 5.3.2 關係操作符 5.3.3 相等關係操作符 5.3.4 邏輯操作符 5.3.5 按位操作符 5.3.6 歸約操作符. 5.3.7 移位操作符 5.3.8 條件操作符 5.3.9 連接和復製操作 5.4 Veritog HDL的基本語法 5.4.1 賦值語句 5.4.2 塊語句 5.4.3 條件語句 5.4.4 循環語句 5.4.5 結構說明語句 5.5 數字電路的Verilog實現 5.5.1 簡單的組閤邏輯設計 5.5.2 簡單時序邏輯電路的設計 5.5.3 利用條件語句實現較復雜的時序邏輯電路 5.5.4 用always塊實現較復雜的組閤邏輯電路 5.5.5 在Verilog HDL中使用函數 5.5.6 利用有限狀態機進行復雜時序邏輯的設計 5.5.7 模塊之間的調用實現自頂嚮下的設計 知識梳理與總結 習題5下篇 數字係統開發實例第6章 典型數字係統設計 6.1 實用數字鍾電路設計 6.1.1 分頻器 6.1.2 時分秒計時器 6.1.3 數碼管驅動模塊 6.1.4 報時電路 6.1.5 頂層設計 6.1.6 數字鍾的硬件驗證 6.2 串口通信 6.2.1 異步串口數據傳送格式 6.2.2 波特率發生器 6.2.3 數據發送模塊程序 6.2.4 數據接收模塊程序 6.2.5 頂層設計 6.2.6 串口通信的硬件驗證 6.3 FIR濾波器的設計 6.3.1 FIR濾波器原理 6.3.2 FIR濾波器直接運算法 6.3.3 FIR濾波器IP核法 6.4 數字頻率計的設計 6.4.1 測頻原理 6.4.2 頻率計的組成結構分析 6.4.3 頻率計的VHDL程序 6.4.4 頻率計的仿真結果 6.4.5 頻率計的硬件驗證 習題6附錄 Nexys3開發闆參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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探索數字邏輯的奧秘：從基礎原理到前沿應用 本書旨在為讀者提供一個全麵且深入的數字電路設計與實現的學習路徑。我們不局限於任何特定教材，而是從最根本的數字邏輯原理齣發，層層遞進，覆蓋瞭從概念理解、器件選擇、電路設計到實際驗證的整個流程。通過生動形象的講解和貼近實際的案例分析，幫助您構建紮實的理論基礎，並掌握將理論知識轉化為實際工程能力的通用方法。 第一章：數字世界的基石——二進製與邏輯門 數字電路的核心在於其對離散狀態的邏輯處理。本章將從最基礎的二進製數製講起，深入理解0和1如何構成信息的基本單元。我們將詳細解析各種邏輯運算，如與（AND）、或（OR）、非（NOT）、與非（NAND）、或非（NOR）、異或（XOR）和同或（XNOR）門的邏輯功能，並通過真值錶、邏輯符號和波形圖等多種形式進行闡釋。您將學會如何通過這些基本邏輯門組閤，實現更為復雜的邏輯功能。此外，我們還將初步探討邏輯函數的最小化方法，例如卡諾圖（Karnaugh Map）的應用，為後續的電路優化打下基礎。 第二章：構建邏輯塊——組閤邏輯電路設計 在掌握瞭基本邏輯門之後，本章將引導您進入組閤邏輯電路的設計。組閤邏輯電路的輸齣僅取決於當前的輸入，沒有記憶功能。我們將從經典的組閤邏輯電路入手，如編碼器、譯碼器、多路選擇器（Multiplexer）和數據分配器（Demultiplexer）。這些電路在數據選擇、信號分配和邏輯控製等方麵扮演著至關重要的角色。您將學習如何根據需求規格，繪製邏輯框圖，編寫邏輯錶達式，並通過邏輯門實現這些電路。同時，我們將深入講解並行加法器、全加器、減法器等算術邏輯電路的設計，理解數據運算的內在原理。此外，還會涉及數字比較器、奇偶校驗電路等實用組閤邏輯單元的設計與應用。 第三章：引入時間維度——時序邏輯電路 與組閤邏輯不同，時序邏輯電路的輸齣不僅取決於當前輸入，還與電路過去的狀態有關，即具有“記憶”功能。本章將重點介紹構成時序邏輯電路的基本單元——觸發器（Flip-flop）。我們將詳細講解SR觸發器、D觸發器、JK觸發器和T觸發器的工作原理，包括它們的觸發方式（電平觸發、邊沿觸發）、狀態轉移和時鍾信號的控製。在此基礎上，我們將引入寄存器（Register）的概念，它是若乾個觸發器的組閤，用於存儲多個二進製位的數據。您將學習如何設計不同位寬的寄存器，並理解它們在數據緩衝和並行傳輸中的作用。 第四章：循環往復——時序邏輯電路的進一步探索 在深入理解觸發器和寄存器之後，本章將進一步拓展時序邏輯電路的應用。我們將重點介紹計數器（Counter）的設計，包括同步計數器和異步計數器。您將學習如何設計加法計數器、減法計數器、任意模計數器，並理解它們在頻率分頻、波形生成和數字測量等方麵的應用。此外，我們將探討狀態機（State Machine）的設計，這是一種強大的模型，用於描述和控製具有有限狀態的係統。我們將詳細講解有限狀態機（FSM）的兩種基本類型：摩爾（Moore）型和米利（Mealy）型，並教授如何將其轉化為實際的時序邏輯電路。狀態機的應用無處不在，從簡單的控製邏輯到復雜的微處理器指令譯碼，都離不開它的身影。 第五章：數據處理的舞颱——存儲器結構與設計 存儲器是數字係統中不可或缺的關鍵組成部分，用於保存和讀取數據。本章將深入探討不同類型的存儲器。我們將從靜態隨機訪問存儲器（SRAM）和動態隨機訪問存儲器（DRAM）的基本單元結構開始，理解它們的工作原理和讀寫操作。隨後，我們將介紹隻讀存儲器（ROM），包括掩膜ROM（MROM）、可編程ROM（PROM）、可擦寫可編程ROM（EPROM）和電可擦寫可編程ROM（EEPROM），以及閃存（Flash Memory）等非易失性存儲器的特性和應用。您將學習如何設計簡單的存儲器接口，理解存儲器的地址譯碼、數據總綫和控製信號。 第六章：信號的轉化與處理——數模混閤電路基礎 現代數字係統往往需要與現實世界的模擬信號進行交互。本章將為您介紹數模混閤電路的基礎知識。我們將講解模數轉換器（ADC）的基本原理，包括常用的采樣、量化和編碼過程，並介紹不同類型的ADC，如逐次逼近型ADC、雙積分型ADC和Σ-Δ型ADC。同樣，我們也介紹數模轉換器（DAC）的工作原理，以及常見的DAC類型，如電阻網絡DAC和電容開關DAC。您將瞭解這些轉換器在音頻、視頻信號處理、傳感器數據采集和控製係統中的重要作用。 第七章：實現數字設計的利器——硬件描述語言（HDL）入門 隨著集成電路復雜度的不斷提升，傳統的邏輯圖繪製和手寫電路已無法滿足需求。硬件描述語言（HDL）應運而生，成為現代數字電路設計的主流工具。本章將為您引入業界廣泛使用的HDL，如Verilog HDL或VHDL。您將學習HDL的基本語法，包括數據類型、運算符、語句結構（如賦值語句、always塊、過程塊）以及模塊的實例化。我們將通過具體的例子，演示如何使用HDL來描述組閤邏輯和時序邏輯電路，並講解如何將HDL代碼映射到實際的硬件。 第八章：從代碼到芯片——FPGA與ASIC設計流程概覽 本章將為您勾勒齣數字電路從設計到實現的完整流程。我們將介紹現場可編程門陣列（FPGA）和專用集成電路（ASIC）兩種主要的硬件實現方式。您將瞭解FPGA的結構，包括查找錶（LUT）、觸發器和布綫資源，以及其設計流程，如代碼編寫、綜閤、布局布綫和比特流生成。對於ASIC設計，我們將簡要介紹其流程，包括邏輯綜閤、物理綜閤、版圖設計和流片等關鍵環節。此外，我們將探討EDA（Electronic Design Automation）工具在整個設計流程中的作用，以及仿真、時序分析和驗證的重要性。 第九章：實用案例分析與項目實踐 理論學習離不開實踐的檢驗。本章將通過一係列精心設計的實用案例，鞏固您所學的知識。我們將可能涉及：簡單的數字鍾、交通燈控製器、小型計算器、數據采集模塊等。每個案例都將從需求分析開始，逐步引導您完成邏輯設計、HDL代碼編寫、仿真驗證，直至最終的硬件實現（如果條件允許）。通過親手實踐，您將更深刻地理解數字電路設計的挑戰與樂趣，並培養獨立解決問題的能力。 第十章：數字電路的前沿展望 隨著科技的飛速發展，數字電路的設計與應用也在不斷演進。本章將帶您展望數字電路領域的一些前沿技術和發展趨勢，例如：低功耗數字電路設計、高性能計算中的數字邏輯、嵌入式係統中的數字信號處理、以及人工智能硬件加速中的數字電路設計等。這將幫助您拓寬視野，瞭解行業動態，為未來的學習和職業發展指明方嚮。 本書力求以清晰易懂的方式，將抽象的數字邏輯概念轉化為可操作的設計方法。我們相信，通過係統地學習本書內容，您將能夠掌握數字電路設計的核心技能，為未來在電子工程、計算機科學等相關領域的學習和工作打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的寫作風格極其乏味和刻闆，缺乏任何吸引讀者的“人情味”。通篇都是乾巴巴的陳述句，語氣單調，讀起來就像在啃一塊沒有調味的乾麵包。技術書籍固然需要嚴謹，但也不能犧牲掉可讀性。作者完全沒有嘗試用生動的語言、貼近生活的比喻或者巧妙的提問來引導讀者的思考，使得原本應該充滿樂趣的數字邏輯學習過程，變成瞭一場枯燥的文字馬拉鬆。每一次翻開這本書都需要極大的意誌力來剋服睏倦感。我更喜歡那些能讓我感受到作者熱情和思考過程的書籍，能讓人在閱讀中産生共鳴，而不是僅僅把知識點機械地灌輸進來。這本書在這方麵做得非常失敗，它成功地將一個有趣的主題包裝成瞭一本令人昏昏欲睡的參考書。

評分☆☆☆☆☆

這本書的實踐案例部分簡直是笑話，與標題中“實用”二字相去甚遠。所謂的“EDA 實用教程”，結果給齣的例子都是上世紀八九十年代的教科書式小例子，缺乏現代設計流程的影子。我嘗試跟著書中的步驟，用當前主流的EDA工具進行仿真和綜閤，結果發現書中的許多約束條件和設計流程描述已經完全過時，工具版本差異導緻很多命令根本無法執行，或者得齣的結果與書中所述大相徑庭。這讓人感覺作者對當前業界使用的工具鏈和設計規範脫節太嚴重瞭。一本“實用”的教程，理應緊密結閤最新的行業標準和工具特性，教讀者如何解決實際工程中遇到的那些復雜問題，而不是沉溺於過時的演示代碼中。投入時間去學習這些“懷舊”的案例，對我來說是時間的極大浪費。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版簡直是災難，字體大小不一，間距混亂，看著眼睛生疼。感覺像是趕工齣來的草稿直接拿去印刷瞭，完全沒有經過細緻的校對和設計。很多圖錶的標注都模糊不清，甚至有些地方的文字和圖錶是錯位的，嚴重影響瞭閱讀體驗。作者在內容組織上也顯得有些零散，知識點之間的銜接很生硬，讀者需要花費大量時間去梳理和理解原本應該清晰的邏輯關係。對於初學者來說，這樣的閱讀體驗無疑是一種巨大的挫敗，讓人很難産生深入學習的動力。如果不是為瞭應付考試或者工作需要，我真想直接把它扔到一邊。希望未來的版本能夠重視這些基礎的排版和設計問題，畢竟一本技術書籍的專業性不僅體現在內容深度上，更體現在其呈現方式的嚴謹性上。

評分☆☆☆☆☆

我不得不說，這本書的理論深度確實有待商榷。它更像是一本麵嚮絕對初學者的入門速查手冊，很多關鍵的理論推導和背後的物理意義都沒有得到充分的闡述。比如在講解CMOS反相器的延遲模型時，僅僅停留在公式的羅列，對於影響這些參數的實際工藝參數變化和設計權衡（Trade-off）討論得非常膚淺。我期待的是那種能讓我“茅塞頓開”，理解電路“為什麼”是那樣工作的深度分析，但這本書提供的更多是“是什麼”的陳述。對於已經掌握瞭基礎數字電路原理的讀者來說，這本書幾乎沒有提供任何增量價值，很多內容在網上隨便一搜就能找到更清晰的解釋，甚至配有更直觀的動畫演示。它更像是一份標準化的課程講義剪輯，缺乏作者獨特的見解和深入的洞察力。

評分☆☆☆☆☆

關於這本書中對特定邏輯門電路的描述，我發現其細節處理存在明顯的不足，尤其是在提及亞穩態（metastability）處理時，簡直是敷衍瞭事。對於一個涉及係統穩定性的關鍵概念，作者僅僅用瞭一小段話含糊其辭地帶過，沒有深入分析觸發器在輸入信號交叉域（crosstalk region）采樣時産生的概率模型，也沒有提供任何實用的設計技巧來降低亞穩態風險，比如增加采樣窗口或采用特定的同步電路結構。這種對關鍵工程細節的避重就輕，對於一本號稱全麵的教材來說是不可接受的。在高速數字係統設計中，這些“小問題”往往是導緻係統崩潰的罪魁禍首。這本書在基礎理論的廣度上尚可，但在關鍵的工程深度和前沿挑戰的應對上，明顯暴露齣知識的滯後和理解的不到位，給人的感覺是“知道一點點，但遠未精通”。