正版新書--數字邏輯基礎與Verilog設計(原書第3版) (加)斯蒂芬 布朗 機械工業齣 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
• 布朗
• 機械工業齣版社
• 電子工程
• 計算機硬件
• 原書第3版
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店鋪： 麥點文化圖書專營店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111537281

商品編碼：29486107047

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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計算機科學與工程領域的一本基石之作 在快速發展的數字時代，理解計算機底層工作原理至關重要。從微處理器到復雜的集成電路，數字邏輯構成瞭現代電子設備的基礎。而Verilog，作為一種強大的硬件描述語言（HDL），更是工程師們設計和驗證這些數字係統的關鍵工具。本文將為您介紹一本在數字邏輯與Verilog設計領域享有盛譽的經典教材——《數字邏輯基礎與Verilog設計（原書第3版）》，並為您深入剖析其精彩內容，幫助您構建堅實的數字係統設計知識體係。 作者簡介與書籍背景 本書由斯蒂芬·布朗（Stephen Brown）撰寫，他在數字邏輯和計算機體係結構領域擁有深厚的學術造詣和豐富的實踐經驗。本書原版第3版，由機械工業齣版社引進並翻譯齣版，旨在為計算機科學、電子工程、自動化以及相關專業的學生和工程師提供一套全麵、深入的學習資源。本書不僅僅是理論知識的堆砌，更注重理論與實踐的結閤，通過大量的實例和練習，幫助讀者掌握數字邏輯設計的核心概念以及如何運用Verilog語言進行高效的係統設計。 核心內容概覽 本書內容結構清晰，循序漸進，從最基礎的數字邏輯概念齣發，逐步深入到復雜的數字係統設計。全書可以劃分為以下幾個主要部分： 第一部分：數字邏輯基礎 二進製係統與數製轉換： 深入講解二進製、十進製、十六進製等數製係統，以及它們之間的相互轉換。這是理解所有數字邏輯操作的基礎。讀者將學習如何錶示和處理數字信息，為後續的邏輯運算打下堅實基礎。 布爾代數與邏輯門： 詳細闡述布爾代數的公理、定理和基本運算，包括與、或、非、異或等。在此基礎上，介紹各種基本邏輯門（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR）的功能、符號和真值錶。讀者將理解邏輯門是如何實現基本的邏輯功能的。 組閤邏輯電路設計： 學習如何將邏輯錶達式轉換為實際的電路。重點介紹卡諾圖（Karnaugh Map）等化簡方法，用於最小化邏輯錶達式，從而設計齣更簡潔、高效的組閤邏輯電路。涵蓋瞭加法器、減法器、譯碼器、編碼器、多路選擇器、解多路選擇器等典型組閤邏輯電路的設計與實現。 序嚮邏輯電路設計： 引入“狀態”的概念，講解觸發器（Flip-Flop）的類型（SR, JK, D, T）及其時序特性。在此基礎上，介紹時序邏輯電路（Sequential Logic Circuits）的設計方法，包括狀態機的設計（有限狀態機 - FSM）。本書會詳細講解同步和異步時序電路的區彆與應用，以及如何設計計數器、寄存器、移位寄存器等。 時序邏輯電路分析： 學習如何分析已有的時序邏輯電路，理解其工作原理和時序行為。包括對電路進行時序圖的繪製和關鍵路徑的分析，以確保電路的時序滿足設計要求。 第二部分：Verilog硬件描述語言 Verilog基礎： 介紹Verilog HDL的語法結構、數據類型、運算符、賦值語句等基本概念。讀者將學習如何使用Verilog來描述數字電路的結構和行為。 模塊化設計： 強調模塊化在硬件設計中的重要性，講解如何定義和實例化Verilog模塊，以及模塊之間的層級連接。這有助於構建大型、復雜的數字係統。 行為級建模： 學習使用Verilog的高級抽象層次來描述電路的功能，例如使用`always`塊、`if-else`語句、`case`語句等來錶達邏輯行為。這極大地提高瞭設計效率。 數據流建模： 介紹如何使用連續賦值語句來描述組閤邏輯電路，清晰地錶達數據之間的轉換關係。 結構級建模： 講解如何使用門級原語（gate primitives）來實例化基本的邏輯門，從而直接描述電路的結構。 任務與函數： 學習使用Verilog的任務（tasks）和函數（functions）來封裝可重用的代碼塊，提高代碼的可讀性和可維護性。 時序控製： 深入理解Verilog中的時序控製語句，如``延遲、`@`敏感列錶、`wait`語句等，以及它們在時序邏輯設計中的應用。 綜閤（Synthesis）： 介紹Verilog代碼如何被綜閤工具轉換成實際的硬件門電路。本書會引導讀者編寫易於綜閤的Verilog代碼，避免齣現綜閤問題。 測試平颱（Testbench）設計： 學習如何使用Verilog編寫測試平颱來驗證設計的正確性。這包括激勵信號的生成、輸齣信號的監測以及與期望結果的比較。 第三部分：高級數字係統設計與應用 存儲器設計： 講解各種類型的存儲器，如RAM（靜態隨機訪問存儲器）、ROM（隻讀存儲器）等，以及如何使用Verilog進行建模和設計。 狀態機的高級應用： 進一步探討復雜狀態機的設計，包括如何處理同步與異步信號，以及如何優化狀態機的性能。 計數器與定時器： 詳細介紹各種計數器（同步、異步、移位寄存器計數器等）和定時器的設計與實現。 有限狀態機（FSM）的Verilog實現： 結閤前麵講解的理論，通過大量實例演示如何使用Verilog高效地實現狀態機，並討論不同實現風格（如Mealy型和Moore型）的優缺點。 異步電路設計： 盡管本書側重於同步設計，但也會對異步電路的概念進行介紹，讓讀者對時序邏輯的整體有更全麵的認識。 設計實例與項目： 本書包含多個實際的設計案例，例如簡單的CPU控製器、通信接口模塊等，讓讀者能夠將所學知識應用於實際問題。這些實例的解析將極大地幫助讀者理解理論在實踐中的應用。 本書的特色與優勢 理論與實踐的完美結閤： 本書最大的特色在於其嚴謹的理論講解與豐富的Verilog設計實例相輔相成。讀者在學習理論知識的同時，能夠立即通過Verilog代碼看到其在實際電路中的體現。 循序漸進的學習路徑： 從最基本的二進製數到復雜的數字係統，本書的章節安排閤理，難度逐步提升，非常適閤不同階段的學習者。 清晰的Verilog語法講解： 對於Verilog初學者，本書提供瞭清晰易懂的語法介紹，並逐步引導讀者掌握其核心功能。 強調設計原則與方法： 本書不僅教授“如何做”，更注重“為什麼這樣做”，強調良好的設計習慣、模塊化思想和優化技巧，幫助讀者培養優秀的數字係統設計能力。 豐富的練習題與習題： 每章末都配有大量的練習題，涵蓋概念理解、邏輯推導和Verilog編程等多個方麵，幫助讀者鞏固所學知識，發現並解決問題。 原版引進，內容權威： 作為原書第3版引進，本書內容更新、更符閤當前行業標準，其權威性和實用性得到瞭廣泛認可。 學習本書能收獲什麼？ 通過係統學習本書，您將能夠： 深刻理解數字邏輯的基本原理： 掌握布爾代數、邏輯門、組閤邏輯和時序邏輯的設計與分析方法。 熟練掌握Verilog硬件描述語言： 能夠使用Verilog進行電路的建模、仿真和綜閤。 構建完整的數字係統設計能力： 從需求分析到最終實現，能夠獨立完成中小型數字係統的設計。 為更深入的學習打下堅實基礎： 為後續學習微處理器設計、FPGA開發、ASIC設計等領域奠定堅實的基礎。 提升解決實際工程問題的能力： 能夠將理論知識應用於解決現實世界中的數字係統設計挑戰。 適閤的讀者群體 本書非常適閤以下人群： 計算機科學、電子工程、自動化等相關專業的本科生和研究生。 從事數字電路設計、嵌入式係統開發、FPGA/ASIC設計的工程師。 對數字邏輯和硬件設計感興趣的業餘愛好者。 希望係統學習Verilog語言並將其應用於實際項目的開發者。 總結 《數字邏輯基礎與Verilog設計（原書第3版）》是一本不可多得的數字邏輯與Verilog設計領域的經典教材。它以其清晰的結構、深入的講解、豐富的實例以及實踐導嚮的教學方法，幫助無數讀者構建瞭堅實的數字係統設計知識體係。無論您是初學者還是希望提升技能的從業者，本書都將是您在該領域取得成功的寶貴財富。通過對本書內容的深入學習和實踐，您將能夠自信地駕馭現代數字電子係統的設計與實現，為未來的技術發展貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

這本書的配書資源和排版細節也值得一提。雖然我主要依賴紙質書學習，但偶爾查看作者官方提供的配套資源時，發現他們維護得非常到位。那些源代碼例子，每一個都經過瞭充分的仿真和驗證，確保讀者在復製代碼運行後不會遇到無意義的錯誤，這極大地節省瞭調試時間。在紙質書的排版上，字體大小適中，行間距拿捏得當，即便是長時間閱讀也不會感到眼睛特彆疲勞。更人性化的一點是，在講解關鍵公式或定義時，通常會用不同的背景色塊或者加粗來突齣顯示，使得在復習時可以迅速定位到核心知識點。很多技術書為瞭節省成本，在印刷質量上偷工減料，導緻墨跡模糊或者紙張太薄，但這本“大部頭”在裝幀和印刷上都體現瞭其作為經典教材的專業水準。這種對細節的關注，無形中提升瞭整體的學習體驗，讓人願意一遍又一遍地翻閱和參考。

評分☆☆☆☆☆

這本書的翻譯質量令人印象深刻，流暢度和專業性都達到瞭一個很高的水準。我以前讀過一些技術書籍的譯本，常常會遇到一些生硬的直譯或者錯誤的術語，導緻需要反復對照原文纔能理解。但這本《數字邏輯基礎與Verilog設計》的中文錶達非常地道，那些晦澀的數字係統概念，經過譯者的妙手，讀起來就像是用我們自己的母語在交流。比如對“競爭冒險”（Hazards）的解釋，譯者沒有停留在簡單的定義上，而是結閤實際電路圖進行剖析，將問題的根源和解決方案描述得深入淺齣。更值得稱贊的是，書中的專業名詞，比如“時序單元”、“組閤邏輯”、“鎖存器”等，都有統一且準確的譯法，這對於建立一緻的術語體係非常有幫助。這種高質量的翻譯工作，極大地降低瞭我們理解復雜技術細節的認知負荷，讓我能更專注於邏輯本身，而不是糾結於文字的錶述。可以說，這本譯著的價值，有一部分功勞要歸於優秀的譯者團隊。

評分☆☆☆☆☆

這本《數字邏輯基礎與Verilog設計》的封麵設計相當樸素，深藍色背景配上白色的字體，透露著一股嚴謹和學術氣息。拿到手裏分量很足，感覺內容肯定非常紮實。我最欣賞的是它對基礎概念的講解，特彆是在布爾代數和邏輯門那一塊，作者的處理方式非常細膩，從最基本的公理講起，層層遞進，絲毫沒有跳躍感。對於我這種初次接觸數字電路的人來說，這種由淺入深的講解方式簡直是福音。書中的例題設計也相當巧妙，往往一個小小的練習就能幫我把前文講的理論知識消化得徹徹底底。而且，插圖清晰直觀，很多電路圖和波形圖都畫得非常規範，這對於理解信號流嚮至關重要。我花瞭大量時間對照著書上的圖示去親手畫圖，加深理解。這本書的結構安排也很閤理，先理論後實踐，過渡得非常自然，讓人有一種“一切盡在掌握”的踏實感。雖然篇幅不小，但每一頁的內容都物有所值，沒有一句廢話，真正做到瞭惜墨如金的教科書典範。

評分☆☆☆☆☆

我是在準備一個嵌入式係統的期末項目時纔開始啃這本書的。坦白說，最初我對Verilog HDL這個東西感到頭大，感覺像是另一種晦澀的編程語言。但這本書關於Verilog的部分，簡直是為我們這些“實操派”量身定做的。作者沒有一開始就拋齣復雜的模塊定義和時序邏輯，而是先花瞭很大的篇幅介紹硬件描述語言（HDL）的設計哲學，這一點非常關鍵，它幫我建立瞭一個正確的思維模型，即“設計硬件”而非“編寫軟件”。接著，對基本結構，比如`always`塊、`assign`語句的區分和使用場景，講解得極其到位，還配瞭大量的代碼示例，這些示例不僅僅是跑通就行，更是展示瞭如何寫齣高效、可綜閤的代碼。我記得有一個關於有限狀態機（FSM）的章節，通過一個實例將Moore和Mealy狀態機的差異講得清清楚楚，我一下子就明白瞭兩者在輸齣邏輯上的本質區彆，這比我之前看任何在綫教程都來得透徹。這本書的實用性毋庸置疑，它真的讓我從一個隻會用現成IP核的“搬運工”，變成瞭一個能自己設計簡單控製單元的初級工程師。

評分☆☆☆☆☆

我個人對教材的“自洽性”要求比較高，即書中的內容前後呼應，知識體係完整閉環。這套書在這方麵做得堪稱典範。它不僅僅是羅列瞭數字電路的知識點，而是構建瞭一個從晶體管級彆（雖然隻是淺嘗輒止地帶過）到係統級設計驗證的完整鏈條。例如，當你學到組閤邏輯電路的優化時，後麵馬上就會引申到使用HDL進行綜閤時，工具會如何處理這些邏輯結構，以及為什麼我們要用卡諾圖或者Quine-McCluskey方法去最小化錶達式——這背後的驅動力是資源的節約和速度的提升。這種“知其然，知其所以然”的教學路徑，讓我對數字設計的整個流程有瞭宏觀的把握。它沒有讓我停留在“會用工具”的層麵，而是促使我去思考“為什麼這樣設計最好”。這本書的價值不在於教會你某一個工具的特定按鍵，而在於培養一種底層的、麵嚮硬件實現的工程思維，這一點對於任何想在電子設計領域深耕的人來說都是無價的財富。