數字邏輯基礎與Verilog設計(原書第3版) 機械工業齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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加斯蒂芬 布朗 著

圖書標籤:

• 數字邏輯
• Verilog
• 數字電路
• 邏輯設計
• Verilog HDL
• 電子工程
• 計算機硬件
• 基礎
• 教材
• 機械工業齣版社

店鋪： 北京群洲文化專營店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111537281

商品編碼：29485910264

包裝：平裝

齣版時間：2016-06-01

基本信息

書名：數字邏輯基礎與Verilog設計(原書第3版)

定價：89.00元

作者：(加)斯蒂芬 布朗

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2016-06-01

ISBN：9787111537281

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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本書特色
詳細介紹組閤邏輯與時序邏輯電路的經典設計技術。
強調邏輯電路的模塊化設計方法，介紹一些基本的電路模塊，並應用到大型電路實現中。
Verilog語言是本書必不可少的一部分內容，書中通過一種通俗易懂的方式循序漸進地介紹該語言。
著重強調在設計與實現實際電路時采用的Verilog與CAD工具。
提供大量的教學實例，揭示一種適閤采用現代數字電路技術（如FPGA與CPLD等可編程邏輯器件）的良好設計方式。

內容提要

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本書第3版較第2版在內容結構上做瞭更新，從問題求解的角度重點介紹多種邏輯電路及其硬件描述語言Verilog實現的方法，著重於數字電路實現技術和數字係統設計兩大核心內容。主要包括：數字電路設計流程、邏輯電路基礎、算術運算電路、組閤電路、存儲元件、同步時序電路、邏輯功能優化、異步時序電路、完整的CAD電路設計流程以及電路測試等。本書包含瞭120多段Verilog示例代碼，以說明如何采用Verilog語言描述不同的邏輯電路。

目錄

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作者介紹

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斯蒂芬·布朗（Stephen Brown） 獲得多倫多大學電子工程碩士和博士學位，於1992年進入多倫多大學任教，目前為該校電子與計算機工程係教授，同時在Altera公司發起的國際大學計劃中擔任理事職務。研究領域包括現場可編程VLSI技術以及計算機結構，發錶瞭超過100篇論文。除瞭本書之外，與他人閤編瞭另外2本知名教材：《Fundamentals of Digital Logic with VHDL Design（第3版）》《Field Programmable Gate Arrays》。

斯萬剋·瓦拉納西（Zvonko Vranesic） 擁有多倫多大學電子工程碩士和博士學位。現為該校電子與計算機工程係以及計算機科學係的榮譽退休教授。目前的研究領域包括計算機架構以及現場可編程VLSI技術研究。除瞭本書之外，與他人閤編瞭另外3本知名教材：《Computer Organization and Embedded Systems（第6版）》《Microputer Structures》與《Field Programmable Gate Arrays》。

文摘

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序言

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《二進製的藝術：從門電路到係統實現》 一、 探索邏輯的基石：開啓數字世界的大門 我們生活在一個由數字構成的世界，從智能手機到超級計算機，每一個先進的電子設備都離不開數字邏輯的支撐。你是否曾好奇，那些閃爍的屏幕、流暢的操控背後，究竟隱藏著怎樣的奧秘？《二進製的藝術：從門電路到係統實現》將帶你踏上一段引人入勝的旅程，深入探索數字邏輯的精髓，揭示信息在最底層是如何被處理和傳遞的。 本書並非一本枯燥的技術手冊，而是一次對二進製思維模式的深度體驗。它將從最基礎的邏輯門開始，如同學習字母一樣，讓你掌握構成復雜數字係統的基本單元。我們會從“與”、“或”、“非”這些最簡單的邏輯關係入手，理解它們在電信號層麵是如何實現的。你會驚嘆於看似簡單的開關組閤，如何能夠執行加法、減法，甚至更復雜的運算。本書將通過大量生動形象的例子和圖示，將抽象的邏輯概念具象化，讓你在潛移默化中領悟數字邏輯的魅力。 我們將逐步引入組閤邏輯電路和時序邏輯電路的概念。你會學習到如何構建能夠進行信息編碼、解碼、多路選擇、數據存儲的電路。例如，你將理解存儲單元是如何工作的，它是如何記住一個比特的信息，以及多個存儲單元如何組閤成更強大的存儲器。同步和異步時序邏輯的區彆，以及如何設計狀態機來控製係統行為，這些關鍵概念也將被清晰地闡述。本書的優勢在於，它不會僅僅停留在理論的講解，而是會讓你逐步建立起從單個門電路到復雜係統功能的構建能力。 二、 Verilog的魔力：用代碼描繪數字世界的藍圖 在理解瞭數字邏輯的本質之後，如何將這些抽象的邏輯設計轉化為可以在實際芯片中實現的電路？這正是硬件描述語言（HDL）所扮演的角色，而Verilog則是其中最強大、最受歡迎的語言之一。《二進製的藝術》將是您掌握Verilog的理想起點。 本書將以循序漸進的方式，引導您學習Verilog語言的語法和使用技巧。您將瞭解到如何用Verilog來描述邏輯門、組閤邏輯和時序邏輯電路。從簡單的變量聲明、賦值語句，到模塊的實例化、端口的連接，每一個語法細節都將通過清晰的代碼示例進行展示。本書強調的不僅是語法，更是用Verilog進行閤理設計的思想。您將學會如何根據設計目標，選擇閤適的Verilog描述風格，例如數據流風格、行為級風格和結構化風格，並理解它們各自的優缺點及適用場景。 本書將帶您深入理解Verilog在數字係統設計流程中的應用。您將學習如何利用Verilog進行模塊化設計，將大型係統分解為更易於管理和驗證的子模塊。通過實例化和層層調用，您可以構建齣復雜度驚人的數字係統。同時，本書還將重點介紹Verilog的仿真和綜閤過程。您將學會如何編寫測試平颱來驗證您的Verilog代碼的功能正確性，並瞭解綜閤工具如何將您的Verilog描述轉化為實際的門級網錶，為後續的布局布綫和芯片製造奠定基礎。 三、 係統構建的實踐：從理論到現實的飛躍 掌握瞭數字邏輯基礎和Verilog設計語言，您已經具備瞭設計數字係統的基本能力。《二進製的藝術》將進一步將這些知識轉化為實際的係統構建經驗。本書將通過一係列富有啓發性的項目，引導您將所學知識付諸實踐。 您將有機會設計並實現一些經典的數字係統，例如： 算術邏輯單元（ALU）： 構建一個能夠執行加、減、邏輯運算的ALU，理解其內部的邏輯結構和Verilog實現。 存儲器模塊： 設計不同類型的存儲器，如寄存器文件、SRAM等，學習其讀寫操作的Verilog描述。 狀態機控製器： 設計各種狀態機，例如交通燈控製器、序列檢測器等，理解狀態轉移和輸齣邏輯的Verilog實現。 數據通路與控製器： 學習如何將數據通路和控製器結閤起來，設計一個簡單的微處理器指令執行單元，體會指令譯碼、數據流動和控製信號生成的過程。 通信接口邏輯： 瞭解一些基本的通信協議，如UART、SPI，並學習如何使用Verilog實現簡單的發送和接收模塊。 這些項目不僅僅是代碼的堆砌，更是對設計思路、問題解決能力和工程實踐的鍛煉。本書將引導您思考設計的效率、可讀性、可維護性和可重用性，培養良好的設計習慣。您將學會如何調試復雜的Verilog代碼，如何通過仿真分析解決潛在問題，以及如何權衡設計復雜度與性能需求。 四、 適用人群與價值 《二進製的藝術：從門電路到係統實現》是為所有對數字世界充滿好奇、希望深入理解計算機硬件原理的學習者量身打造的。無論您是： 電子工程、計算機科學專業的在校學生： 本書將是您掌握數字邏輯和Verilog設計的權威參考，為您的專業學習打下堅實的基礎。 有誌於從事FPGA/ASIC設計的工程師： 本書將為您提供最直接、最實用的技能，幫助您快速入門並提升設計能力。 硬件愛好者和創客： 如果您對DIY數字電路、理解嵌入式係統的工作原理感興趣，本書將為您打開一扇新世界的大門。 希望提升邏輯思維能力和解決問題能力的讀者： 數字邏輯的設計過程本身就是一種嚴謹的邏輯訓練，本書將幫助您鍛煉抽象思維和係統化思考的能力。 本書的獨特價值在於： 理論與實踐的完美結閤： 既有深入淺齣的理論講解，又有貼近實際的項目實踐，讓您學有所用。 直觀易懂的教學方法： 采用豐富的圖示、生動的類比和清晰的代碼示例，化繁為簡，幫助您快速掌握核心概念。 係統化的知識體係： 從基礎的邏輯門到復雜的係統設計，構建完整的知識框架，讓您融會貫通。 麵嚮未來工程師的培養： 強調設計思想和工程實踐，幫助您成為一名優秀的數字邏輯設計者。 踏上《二進製的藝術》之旅，您將不僅僅學習到技術，更將學會一種思維方式——一種用邏輯構建世界的強大思維方式。準備好迎接二進製的挑戰，開啓您的數字設計之旅瞭嗎？

評分☆☆☆☆☆

進入到組閤邏輯電路和時序邏輯電路的部分，這本書的深度開始顯現齣來。對於譯碼器、多路復用器這類組閤電路的分析，它處理得比較到位，特彆是關於競爭與冒險現象的討論，涉及的篇幅和深度都超齣瞭一般入門教材的水準。然而，真正讓我眼前一亮的，是對有限狀態機（FSM）的講解。作者並沒有僅僅停留在簡單的摩爾（Moore）和米利（Mealy）模型的概念介紹上，而是深入剖析瞭狀態分配的策略，以及如何利用寄存器和反饋邏輯來實現同步時序電路。在講解有限狀態機的設計流程時，它提供瞭一個非常嚴謹的、可復製的步驟清單，從狀態圖到狀態轉移錶，再到邏輯函數的最終實現，每一步都邏輯清晰，很少齣現跳躍性的思維過程。這種結構化的設計方法論，對於未來從事復雜的ASIC或FPGA項目設計的人來說，是極其寶貴的工程思維訓練。

評分☆☆☆☆☆

我花瞭一段時間來消化前幾章關於布爾代數和邏輯門電路的基礎內容。這本書在闡述這些基本原理時，采取瞭一種非常“循序漸進，步步為營”的敘述方式。它不像有些教材上來就拋齣復雜的卡諾圖化簡，而是先從最基礎的邏輯運算公理講起，然後通過大量的實例來鞏固這些基礎概念。最讓我欣賞的一點是，作者在講解如何從真值錶推導齣最簡錶達式時，不僅僅給齣瞭最終結果，還詳細描繪瞭每一步化簡的邏輯鏈條，甚至會提及一些容易混淆的“陷阱”案例。這種處理方式極大地降低瞭初學者麵對抽象邏輯時的畏懼感。閱讀過程中，我幾乎能想象到作者在課堂上講解這些內容時的情景，那種耐心和對學生理解難點的精確把握，都滲透在瞭文字之間。對於那些自學數字電路的同學而言，這種細緻入微的講解，無疑是最好的“虛擬導師”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計，初看之下，確實很樸實，甚至可以說有點“傳統”。那種深藍色的背景，配上經典的宋體加粗字體，立刻讓人聯想到紮實的學術內容。我拿到手的時候，首先感受到的就是它的分量，紙張用得厚實，裝幀也比較結實，這對於經常需要翻閱和做筆記的理工科教材來說，絕對是個加分項。書脊上的信息排布清晰，一眼就能鎖定是關於數字邏輯和Verilog的。內頁的排版同樣中規中矩，圖錶區域和文字區域劃分得當，雖然沒有太多花哨的彩色印刷，但黑白灰的層次感處理得不錯，保證瞭電路圖和波形圖的可讀性。尤其要提的是，很多核心概念的定義和公式推導部分，都采用瞭醒目的標題和縮進格式，這對於在學習過程中需要快速定位關鍵知識點的讀者來說，提供瞭極大的便利。總體感覺，這是一本外觀上就透露著“實用、耐用”氣息的工具書，完全是為那些希望深入理解底層原理，而非追求視覺享受的學習者準備的。

評分☆☆☆☆☆

Verilog HDL部分的介紹，可以說是這本書的另一大亮點。很多數字邏輯教材要麼Verilog部分寫得非常簡略，要麼就是純粹的語法羅列，缺乏與底層硬件的聯係。但這本書的處理方式明顯更偏嚮“硬件描述”的本質。它非常巧妙地將Verilog的結構（`module`, `port`）與我們在前麵對組閤/時序電路的分析緊密地結閤起來。例如，在描述一個加法器時，它會先用RTL（Register Transfer Level）的風格寫齣，緊接著會對比一下數據流（Dataflow）風格的寫法，最後還會討論綜閤（Synthesis）工具可能産生的實際門級網錶。這種多角度的審視，讓讀者明白，Verilog不僅僅是C語言的變體，它是一種麵嚮硬件結構建模的語言。我對那些關於`always`塊敏感性列錶的討論印象深刻，作者用生動的例子解釋瞭為什麼忘記某個信號會導緻鎖存器（Latch）的意外産生，這一點至關重要，因為這是新手最容易犯的錯誤之一。

評分☆☆☆☆☆

綜閤來看，這本書的價值遠超一個簡單的參考手冊。它更像是一套精心編排的“數字係統工程入門訓練集”。我注意到書後附帶的習題設計也頗具匠心，它們並非單純的計算題，而是許多小型的設計任務。比如，要求讀者設計一個簡單的交通燈控製器，或者一個具有特定校驗功能的串行數據接收器。這些習題的設計使得學習過程從被動接受知識，轉變為主動應用知識。雖然某些涉及到高級時序邏輯的例子，對於零基礎讀者來說可能需要反復琢磨，但這恰恰體現瞭其作為一本“基礎與深入”的平衡點。它要求學習者真正動腦筋去構建一個可工作的數字係統，而不是僅僅背誦公式和語法。對於希望打下堅實基礎，並能熟練運用硬件描述語言進行實際係統搭建的學習者，這本書提供瞭非常可靠的路綫圖和詳實的注釋。