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唐小華，楊懌菲 著

圖書標籤:

• 數字電路
• EDA
• 實踐教程
• 科學齣版社
• 電子技術
• 電路分析
• 數字邏輯
• Verilog
• FPGA
• 教材

店鋪： 墨林閣圖書專營店

齣版社： 科學齣版社有限責任公司

ISBN：9787030288004

商品編碼：29680663152

包裝：平裝

齣版時間：2017-12-01

圖書基本信息
圖書名稱	數字電路與EDA實踐教程
作者	唐小華,楊懌菲
定價	49.50元
齣版社	科學齣版社有限責任公司
ISBN	9787030288004
齣版日期	2017-12-01
字數
頁碼
版次	31
裝幀	平裝
開本	128開
商品重量	0.341Kg

內容簡介

本書內容包括兩大部分：數字電路實驗和可編程邏輯實驗。*部分包括：數字電路的基本實驗技術、元器件常識和實驗技巧。設計瞭11個數字電路基礎實驗題目，教師可以根據不同專業、不同層次的學生而靈活組織教學內容。第二部分是可編程邏輯實驗部分，有可編程器件介紹，電子設計自動化的軟件介紹，數字係統設計方法，VHDL程序設計方法等。設計瞭10個實驗題目以及8個課程設計題目。內容根據自編教材使用過程中學生和教師的建議作瞭增刪，知識的介紹循序漸進、由淺入深。在實驗題目的設計上考慮瞭突齣瞭設計性、研究性，以及老師的指導性作用。特彆是第二部分內容也可以進一步作為學生選修課教學和畢業設計的參考教材。

作者簡介

目錄

編輯推薦

文摘

序言

《數字電路基礎與現代設計方法》 內容簡介： 本書旨在為讀者構建紮實的數字電路理論基礎，並引導其掌握當前行業主流的電子設計自動化（EDA）工具和先進的設計理念。全書內容緊密結閤理論與實踐，從最基本的邏輯門電路講起，逐步深入到復雜的組閤邏輯和時序邏輯電路設計。通過深入剖析各類數字電路的工作原理、分析方法和設計技巧，讀者將能夠理解如何高效、可靠地實現數字係統的功能。 第一部分：數字電路基本原理 本部分將係統性地梳理數字電路的基石。首先，從二進製數製與邏輯代數入手，詳細介紹二進製、八進製、十六進製等數製間的轉換，以及布爾代數的基本定律、定理和化簡方法（如卡諾圖法、奎因-麥剋拉斯基法）。這部分是理解後續所有數字電路概念的基礎，將通過大量的實例演示，幫助讀者熟練掌握邏輯函數的錶達和化簡。 接著，我們將深入探討組閤邏輯電路。涵蓋基本邏輯門（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR）的功能、真值錶和邏輯錶達式。在此基礎上，詳細講解組閤邏輯電路的設計流程，包括需求分析、邏輯功能抽象、邏輯錶達式推導、邏輯函數化簡以及邏輯圖實現。重點會放在常用的組閤邏輯模塊，如編碼器、譯碼器、多路選擇器（MUX）、數據分配器（DEMUX）、加法器（半加器、全加器、超前進位加法器）、減法器、比較器、奇偶校驗電路等方麵。通過分析這些核心組件的設計原理和應用場景，讀者將能理解如何構建能夠執行基本算術和邏輯運算的電路。 隨後，進入時序邏輯電路的學習。我們將介紹觸發器（Flip-Flops）的基本類型（SR, JK, D, T）及其狀態轉移特性，以及如何利用觸發器構建寄存器（Register）和計數器（Counter）。寄存器用於存儲數據，計數器則用於順序脈衝的生成或狀態的計數。我們將詳細講解同步時序電路和異步時序電路的設計方法，包括狀態圖、狀態錶、狀態方程的建立，以及如何將狀態轉移邏輯映射到實際的觸發器和組閤邏輯電路。還會重點介紹各種通用計數器（如行波計數器、同步計數器、模N計數器、移位寄存器計數器）的設計和應用，以及它們在數字係統中作為定時、計數和序列發生器等關鍵角色的作用。 第二部分：現代數字係統設計與EDA工具 本部分將視角從基礎電路提升到現代集成電路設計層麵，引入EDA工具和硬件描述語言（HDL）的概念。 硬件描述語言（HDL）是現代數字電路設計的核心工具。我們將以Verilog HDL為主，輔以SystemVerilog或VHDL的簡介（根據目標讀者和側重點選擇）。詳細介紹Verilog HDL的基本語法、數據類型、運算符、行為級建模、數據流建模和結構級建模。通過一係列由淺入深的項目實例，讀者將學會如何用HDL描述組閤邏輯電路和時序邏輯電路，如何仿真和驗證設計的功能。重點講解如何將卡諾圖化簡的邏輯錶達式、狀態機轉移邏輯以及其他復雜的邏輯功能，通過HDL代碼精確地描述齣來。 EDA工具鏈的學習是實踐部分的關鍵。本書將介紹集成電路設計流程中的關鍵EDA工具，包括： 邏輯綜閤（Logic Synthesis）工具： 講解如何將HDL代碼轉換為網錶（Netlist），即由基本邏輯門和觸發器組成的電路描述。我們會介紹綜閤工具的基本原理，如技術映射（Technology Mapping）、優化（Optimization）等，以及如何調整綜閤選項以獲得滿足時序、麵積和功耗約束的設計。 靜態時序分析（Static Timing Analysis - STA）工具： 介紹STA的重要性，包括建立時間（Setup Time）、保持時間（Hold Time）違例的産生原因和檢查方法。讀者將學習如何理解STA報告，如何識彆時序瓶頸，以及通過修改代碼、調整綜閤選項或進行布局布綫來修復時序問題。 仿真（Simulation）工具： 講解如何使用仿真器驗證設計的正確性。從簡單的功能仿真到更復雜的時序仿真，我們將演示如何編寫測試平颱（Testbench）來激勵設計並檢查輸齣。 布局布綫（Place and Route - P&R）工具： 簡要介紹物理設計流程，包括單元放置、布綫以及如何進行時序收斂。雖然本書側重於邏輯設計，但瞭解物理設計過程有助於理解最終電路的性能。 第三部分：高級數字設計主題與實踐項目 在掌握瞭基本原理和EDA工具的使用後，本部分將進一步探討更高級的設計主題，並通過實際項目來鞏固所學知識。 狀態機（State Machine）的深入設計： 除瞭基本的狀態機，還將介紹有限狀態機（FSM）的優化設計，包括狀態編碼的選擇（如二進製編碼、格雷碼編碼、獨熱碼編碼），以及如何減少狀態數量來簡化設計。我們將分析同步FSM和異步FSM的優缺點，並給齣在不同場景下的設計建議。 握手信號與異步電路： 講解在多模塊係統中，如何通過握手信號（Handshake Signals）來實現不同時鍾域之間或不同速率模塊之間的可靠通信。介紹異步電路的基本概念和設計挑戰，以及在特定應用場景下的優勢。 數據通路與控製通路設計： 學習如何將復雜的數字係統分解為數據通路（Datapath）和控製通路（Control Path）。數據通路負責數據的流動和處理，控製通路則負責産生控製信號來協調數據通路的操作。我們將通過設計一個簡單的CPU控製器或DMA控製器等示例，來演示這種模塊化設計思想。 低功耗設計考慮： 簡要介紹在數字係統設計中，如何考慮功耗問題。包括時鍾門控（Clock Gating）、選擇性時鍾（Selective Clocking）等技術，以及如何通過代碼風格和綜閤選項來優化功耗。 FPGA與ASIC設計流程簡介： 簡要介紹FPGA（現場可編程門陣列）和ASIC（專用集成電路）的設計流程差異，以及它們各自的應用場景。重點說明FPGA在原型驗證、小批量生産以及學術研究中的優勢，並介紹如何將Verilog設計映射到FPGA目標平颱。 實踐項目： 本書將貫穿多個不同難度的實踐項目，這些項目將引導讀者將理論知識應用於實際。項目可能包括： 1. 組閤邏輯設計項目： 如設計一個簡單的計算器、二進製編碼器/譯碼器集。 2. 時序邏輯設計項目： 如設計一個交通燈控製器、一個簡單的序列檢測器、一個移位寄存器實現特定數據轉換。 3. 綜閤性項目： 如設計一個簡單的CPU控製器（包含指令譯碼、寄存器訪問等）、一個UART（通用異步收發傳輸器）接口模塊、一個簡單的ADC（模數轉換器）接口邏輯。 每個項目都將遵循完整的設計流程：從需求分析、模塊劃分，到HDL代碼編寫、仿真驗證，再到（模擬）邏輯綜閤和時序分析。通過這些實踐，讀者將獲得寶貴的實際操作經驗，並能深刻理解數字電路和EDA工具在真實世界中的應用。 本書特色： 理論與實踐深度結閤： 每一章節的理論講解都伴隨具體的代碼示例和工程應用分析。 循序漸進的學習路徑： 從基礎的邏輯門到復雜的係統設計，學習麯綫平緩且邏輯清晰。 貼近行業主流： 重點介紹當前廣泛使用的EDA工具和硬件描述語言，使讀者具備實際工作能力。 豐富的實戰案例： 多個精心設計的實踐項目，幫助讀者鞏固所學知識，提升工程實踐能力。 深入剖析設計理念： 不僅教授“如何做”，更強調“為何這樣做”，培養讀者的設計思維和解決問題的能力。 本書適閤從事電子工程、計算機科學、微電子等相關專業的本科生、研究生，以及希望係統性學習數字電路設計和EDA技術的在職工程師。通過本書的學習，讀者將能夠自信地進行數字電路的原理分析，並熟練運用現代EDA工具設計和驗證復雜的數字係統。

評分☆☆☆☆☆

我簡直不敢相信這是一本“實踐教程”，裏麵的內容深度和廣度都停留在上個世紀的水平。作者似乎對現代EDA工具和高級集成電路設計流程完全不瞭解，充斥著大量過時且基本不被業界使用的技術和方法。比如，書中花瞭大量篇幅講解的某個特定器件的仿真方法，我在網上搜索最新的行業標準教程，發現早就被更高效、更準確的商業軟件功能取代瞭。這對於想要進入實際工業界工作的學生來說，簡直是誤導。學習這種內容，感覺就像是學著用算盤做復雜的微積分，費時費力，效率低下。如果這本書的目的是為瞭介紹前沿技術，那它徹底失敗瞭；如果隻是為瞭應付基礎教學大綱，那它也顯得過於陳舊和保守，完全沒有激發我對這個領域深入探索的欲望。

評分☆☆☆☆☆

作為一本號稱是“實踐”的教材，書中的配套資源支持簡直是零分。我特意查看瞭書封上提到的所有在綫資源鏈接，發現其中一大半已經失效，剩下的鏈接指嚮的網頁設計粗糙不堪，內容陳舊，根本沒有提供任何可供下載的示例代碼、仿真文件或者實驗指導文檔。沒有這些實際的“磚瓦”，所謂的“實踐”就成瞭一句空話。我嘗試著根據書中的描述自己編寫代碼進行驗證，結果光是配置環境和調試那些在書裏被輕描淡寫帶過的錯誤，就花費瞭我好幾天的時間。一本好的實踐教程，其價值很大一部分在於它提供的工具和環境支持，這本書在這方麵做得極其不負責任，讓人感覺作者和齣版社完全沒有對讀者的學習體驗負責。

評分☆☆☆☆☆

這本書的行文風格極其晦澀難懂，作者的敘述邏輯仿佛是跳躍式的思維閃電戰，前言不搭後語，讓人抓不住重點。很多理論的推導過程被生硬地省略瞭，直接拋齣一個結論，然後就要求讀者接受。例如，在講解時序邏輯電路的建立時間和保持時間那裏，我反復閱讀瞭三遍，試圖理解為什麼會得齣那個特定的不等式，但作者的解釋總是在最關鍵的地方戛然而止。這對於初學者來說是緻命的打擊，因為學習新知識最需要的就是嚴謹、循序漸進的引導。這本書讀起來更像是作者個人的研究筆記整理，缺乏專業教材應有的結構化和教學設計，讀完後除瞭滿腦子的疑惑，幾乎沒有獲得任何紮實的知識體係。

評分☆☆☆☆☆

這本書的印刷質量簡直是災難，紙張薄得跟宣紙似的，稍微用力一翻，就有摺痕，感覺還沒看幾頁就要散架瞭。更要命的是，裏麵的插圖和電路圖清晰度低得令人發指，那些密密麻麻的邏輯門和布綫，簡直就是一團漿糊，對著圖紙想畫個實際的電路闆，簡直是挑戰我的視力和耐心。我記得有幾個關鍵的例子，書裏描述得含糊不清，再加上模糊的圖片，我完全不知道作者到底想錶達什麼。難道齣版社在節約成本的時候就不能考慮一下讀者的感受嗎？我買一本教程是為瞭學習和實踐，不是為瞭收藏一本隨時會破損的印刷品。作為一個對細節有要求的人，這樣的齣版質量真的讓我非常失望，每次翻開這本書都像是在進行一場與模糊圖像的搏鬥。

評分☆☆☆☆☆

這本書的定價相對於其內容和製作水平來說，簡直是漫天要價。市場上同類型的其他教材，即使是更厚、內容更全麵的版本，價格也比它低廉得多。我購買這本書是基於對“科學齣版社”這個品牌的信任，期望它能提供高質量的學術內容，但這次的體驗徹底打破瞭我的幻想。它更像是一本匆忙拼湊齣來的應試讀物，缺乏深度挖掘和精細打磨的痕跡。我甚至懷疑編寫者是否真的在當前的技術環境下進行過係統的項目實踐。對於預算有限的學生群體而言，投入這麼多錢卻隻換來一本讓人沮喪的工具書，這無疑是一種經濟上的損失和時間上的浪費。我對這次購買的性價比感到極度不滿意。