数字电子技术及EDA设计项目教程(全国高等院校计算机职业技能应用规划教材) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王艳芬 等 著

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出版社： 中国人民大学出版社

ISBN：9787300165684

商品编码：29388625534

包装：平装

出版时间：2013-11-01

基本信息

书名：数字电子技术及EDA设计项目教程(全国高等院校计算机职业技能应用规划教材)

定价：35.00元

作者：王艳芬 等

出版社：中国人民大学出版社

出版日期：2013-11-01

ISBN：9787300165684

字数：428000

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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“数字电子技术”是电类相关专业的必修课，也 是电子技术未来发展的趋势，而基于EDA(电子设计自 动化)技术的设计方法正在成为现代数字系统设计的 主流。作为即将成为工程技术人员的职业技术院校的 电类相关专业的学生，若只懂得电子技术的基本理沦 和方法而不懂得现代电子技术的设计方法，无疑对就 业和未来的发展都是一种阻碍。如果作为两个课程来 分别学习则又不适应高职高专的学制长度。因此，将 数字电子技术与EDA技术有机地融为一体是高职高专 教育目标和思想的要求，也是未来发展的需求。《数 字电子技术及EDA设计项目教程》将数字电子技术与 EDA技术融为一体，内容包括数字电子技术基础篇、 EDA技术入门篇和能力进阶篇。《数字电子技术及EDA 设计项目教程》由广东工贸职业技术学院王艳芬和侯 聪玲共同担任主编。

目录

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篇 数字电子技术基础篇
章 数字电路基础
1.1 数字电路的认识
1.1.1 数字信号与数字电路
1.1.2 数字电路的特点与分类
1.2 数制及码制
1.2.1 数制及其转换
1.2.2 几种常用编码
1.3 逻辑事件与逻辑代数
1.3.1 基本逻辑事件的表示方法
1.3.2 逻辑变量与逻辑函数
1.3.3 逻辑函数的化简
1.4 逻辑门电路
1.4.1 基本门电路
1.4.2 不同系列门电路
1.4.3 门电路综合应用
实训1 TTL与非门的逻辑功能和电压传输特性的测试
实训2 楼梯照明电路的逻辑控制
习题1
第2章 组合逻辑电路分析与设计
2.1 组合逻辑电路的分析和设计方法
2.1.1 组合逻辑电路的分析方法
2.1.2 组合逻辑电路的传统设计方法
2.2 集成组合逻辑电路分析与设计
2.2.1 编码器
2.2.2 译码器及显示电路
2.2.3 数据选择器和数据分配器
2.2.4 加法器
2.3 常用集成组合电路应用实例
2.3.1 编码器的应用
2.3.2 译码器的应用
2.3.3 数据选择器的应用
2.4 常用集成电路简介
实训3 组合逻辑电路设计
实训4 译码器实验
习题2
第3章 触发器及其应用
3.1 触发器概述
3.1.1 触发器的基本电路
3.1.2 触发器的触发方式
3.1.3 各种逻辑功能的触发器
3.2 触发器间的相互转换
3.2.1 JK触发器转换为D触发器
3.2.2 JK触发器转换为T触发器
3.2.3 D触发器转换为JK触发器
3.2.4 D触发器转换为T触发器
3.3 触发器的应用
3.3.1 触发器构成寄存器
3.3.2 触发器构成分频电路
3.4 555定时器及其应用(脉冲信号的产生与整形)
3.4.1 集成555定时器
3.4.2 555定时器的应用
3.5 常用触发器集成电路简介
实训5 触发器逻辑功能的测试
实训6 555定时电路及其应用
习题3
第4章 时序逻辑电路
4.1 时序逻辑电路的分析方法
4.1.1 时序逻辑电路的特点
4.1.2 时序逻辑电路的分析方法与步骤
4.1.3 时序逻辑电路分析实例
4.2 计数器
4.2.1 计数器及其表示方法
4.2.2 计数器应用实例
4.2.3 常用TTL集成计数器简介
4.3 寄存器
4.3.1 寄存器的功能和分类
4.3.2 寄存器应用实例
实训7 计数、译码与显示电路
实训8 寄存器实验
习题4
第2篇 EDA技术入门篇
第5章 EDA技术入门
5.1 EDA技术
5.1.1 概述
5.1.2 EDA技术的基本特征
5.2 可编程逻辑器件
5.2.1 简单可编程逻辑器件
5.2.2 高密度可编程逻辑器件
5.2.3 Altera公司的可编程逻辑器件
5.3 MAX plusⅡ开发软件
5.3.1 MAX plus Ⅱ软件介绍
5.3.2 MAX plus Ⅱ软件安装
5.3.3 MAX plus Ⅱ设计向导
5.4 Quartus Ⅱ开发软件
5.4.1 Quartus Ⅱ软件介绍
5.4.2 Quartus Ⅱ软件安装
5.4.3 Quartus Ⅱ软件设计向导
实训9 基本门电路的EDA设计与分析
习题5
第6章 VFIDL硬件描述语言
6.1 VFIDL概述
6.1.1 VFIDL的特点
6.1.2 VFIDL程序的一般结构
6.2 VFIDL语言的程序结构
6.2.1 实体
6.2.2 结构体
6.2.3 程序包、库及配置
6.3 VHDL的基本语句
6.3.1 并行语句
6.3.2 顺序语句
6.4 VFIDL语言的数据类型及运算操作符
6.4.1 VFIDL语言的客体及其分类
6.4.2 VFIDL语言的运算操作符
实训10 数据分配器的EDA设计
习题6
第7章 VHDL设计举例
7.1 组合逻辑电路的设计
7.2 时序逻辑电路的设计
7.2.1 触发器的EDA设计
7.2.2 计数器的EDA设计
7.2.3 基本移位寄存器的EDA设计
实训11 基本计数器的EDA设计
习题7
第3篇 能力进阶篇
第8章 半导体存储器
8.1 概述
8. 2 存储器的种类
8.2.1 存取存储器RAM
8.2.2 只读存储器ROM
8.3 存储器的应用
8.3.1 存储数据、程序
8.3.2 实现逻辑函数
8.4 存储器常用芯片简介
8.4.1 6116芯片
8.4.2 EPROM 2764芯片
实训12 EPROM的固化与擦除
实训13 RAM的测试
习题8
第9章 A／D、D／A转换
9.1 A／D转换的基本原理和类型
9.1.1 A／D转换的基本原理
9.1.2 A／D转换器的类型
9.2 D／A转换的基本原理和类型
9.2.1 D／A转换的基本原理
9.2.2 D／A转换器的类型
9.3 常用集成ADC简介
9.3.1 ADC0809
9.3.2 MC14433
9.3.3 ADC的应用实例
9.4 常用集成DAC简介
9.4.1 DAC0830系列
9.4.2 10位CMOS DAC-AD7533
实训14 模数转换器
实训15 数模转换器
习题9
0章 数字电路及其EDA技术课程设计
10.1 交通灯控制器
10.1.1 任务目标
10.1.2 交通灯控制器的实现
10.2 数字频率计的设计与制作
10.2.1 测频原理
10.2.2 频率计的实现
10.2.3 VHDL程序
10.3 音乐发生器
10.3.1 音名与频率的关系
10.3.2 音长的控制
10.3.3 演奏时音名的动态显示
10.3.4 VHDL程序
实训16 数字系统设计实例
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《数字电子技术及EDA设计项目教程》：开启智能化设计新篇章 在日新月异的电子技术领域，数字电路的设计与实现是构建现代信息社会的基石。从微小的芯片到庞大的数据中心，数字电子技术无处不在，驱动着从智能手机、电脑到工业自动化、航空航天的每一个角落。而EDA（Electronic Design Automation，电子设计自动化）技术的飞速发展，更是将数字电路的设计推向了一个前所未有的高度，极大地提高了设计效率、降低了设计成本，并加速了产品的上市进程。 本书《数字电子技术及EDA设计项目教程》正是顺应这一时代潮流，为读者提供了一套全面、深入且极具实践性的数字电子技术及EDA设计学习指南。它不仅系统地讲解了数字电子技术的核心概念和原理，更将EDA设计工具的应用融会贯通，通过一系列精心设计的项目案例，引导读者掌握从原理分析、逻辑设计到仿真验证、硬件实现的全流程设计能力。本书旨在培养具备扎实理论基础和出色实践技能的优秀电子工程师，为他们在瞬息万变的科技舞台上赢得先机。 第一部分：数字电子技术基础——构建坚实的理论基石 本书的开篇，我们首先带领读者走进数字电子技术的奇妙世界。在这里，您将深入理解二进制数制及其运算，这是所有数字电路的语言。我们将详细解析逻辑门（AND, OR, NOT, XOR等）的基本功能和工作原理，它们是构成一切复杂数字逻辑的基础单元。随后，您将学习布尔代数，掌握化简逻辑表达式的方法，这是优化电路设计、提高效率的关键。 接着，我们将聚焦于组合逻辑电路的设计与分析。您将学会如何利用真值表、卡诺图等工具来设计和优化诸如编码器、译码器、多路选择器、数据分配器等基础模块。这些模块是数字系统中实现数据选择、转换和控制的核心。 然后，我们进入时序逻辑电路的学习。这部分将为您揭示存储信息的能力，即“记忆”在数字电路中的实现。您将深入了解触发器（SR, JK, D, T触发器）的工作原理，以及如何利用它们构建寄存器，用于数据的暂存。此外，您还将学习状态机（有限状态机）的设计，包括同步和异步状态机的概念，以及如何设计和分析顺序逻辑电路，例如计数器和移位寄存器。这些时序电路是实现各种控制逻辑、数据处理和存储功能的重要组成部分。 第二部分：EDA设计入门与实践——掌握高效的设计利器 理论知识的牢固掌握是前提，而EDA技术的应用则是将这些理论转化为实际产品的关键。本书的第二部分，将引导您逐步熟悉EDA设计流程和主流工具。 您将首先了解EDA的基本概念，包括硬件描述语言（HDL）的作用，以及Verilog HDL和VHDL这两种最常用的HDL的语法和特性。我们将详细讲解如何使用HDL来描述组合逻辑和时序逻辑电路，这是一种将电路功能以文本形式精确表达的方式。 在掌握了HDL语言的基础上，我们将深入EDA设计流程。您将学习如何使用综合工具将HDL代码转化为网表（Netlist），这是描述电路连接关系的一种中间表示。然后，我们将聚焦于仿真验证，这是确保设计正确性的关键环节。您将学习如何编写测试平台（Testbench），如何设置仿真环境，并对设计进行功能仿真和时序仿真。 本书将特别强调项目驱动的学习方式。我们将通过一系列由浅入深的EDA设计项目，让您在实践中熟练掌握EDA工具的使用。这些项目将涵盖： 组合逻辑电路实现项目： 例如，设计一个四位加法器，利用HDL代码实现，并通过仿真验证其正确性。您将学习如何将卡诺图化简的结果转化为HDL代码，以及如何进行顶层模块的实例化。 时序逻辑电路实现项目： 例如，设计一个可置零的八位计数器，学习如何利用触发器构建寄存器，并实现控制逻辑。您将体验到HDL语言在描述时序逻辑时的强大能力。 状态机设计项目： 例如，设计一个简单的交通灯控制器，理解状态转移图（State Transition Diagram）的设计，并将其转化为HDL代码。您将学会如何根据状态机逻辑编写仿真测试用例，以全面验证其工作流程。 数据通路设计项目： 例如，设计一个简单的ALU（算术逻辑单元），学习如何将算术运算和逻辑运算模块进行组合，形成一个完整的数据处理单元。您将理解数据通路（Datapath）和控制通路（Control Path）的概念。 第三部分：深入EDA设计与高级应用——迈向专业设计殿堂 在掌握了EDA设计的基础之后，本书将进一步拓展您的视野，引导您探索更高级的EDA设计技术和应用。 您将深入了解FPGA（Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）的工作原理和架构。FPGA是一种高度灵活的硬件平台，能够通过编程实现各种数字逻辑功能，是原型验证和嵌入式系统开发的重要载体。您将学习如何将您的HDL设计通过FPGA开发工具进行综合、布局布线，并最终下载到FPGA开发板上进行硬件实现和测试。 本书将通过实际的FPGA项目，让您亲身体验硬件实现的乐趣。例如： FPGA驱动LED闪烁项目： 这是最基础的FPGA入门项目，通过控制LED的亮灭，让您熟悉FPGA开发流程的每一个环节，从代码编写到硬件调试。 FPGA实现数码管显示项目： 您将学习如何控制数码管显示不同的数字，这涉及到BCD码的转换和时序控制。 FPGA基于SPI/I2C接口与外设通信项目： 您将学习如何设计和实现标准通信协议，如SPI（Serial Peripheral Interface）或I2C（Inter-Integrated Circuit），并将其应用于与外部传感器或芯片进行数据交互。 FPGA实现简单CPU核心项目（选讲）： 对于有志于深入研究计算机体系结构的学生，本书将提供一个简化的CPU核心设计案例，让您初步接触指令译码、执行等计算机核心概念的硬件实现。 此外，本书还将探讨一些与EDA设计相关的进阶话题，例如： 时序约束与分析： 在实际的高速数字电路设计中，时序问题至关重要。您将学习如何设置时序约束，以及如何理解和分析时序报告，确保设计的时序性能达标。 低功耗设计入门： 随着电子设备对续航能力的要求越来越高，低功耗设计成为了一项重要的考量。本书将简要介绍一些低功耗设计的基本概念和技术。 IP核的使用与IP集成： 在实际的复杂芯片设计中，通常会重用已有的IP核（Intellectual Property Cores）。您将了解IP核的概念，以及如何在项目中使用和集成IP核。 本书的独特优势与价值： 理论与实践的完美结合： 本书不拘泥于纯粹的理论讲解，而是紧密围绕实际项目展开。每一个理论知识点都配有相应的EDA设计项目，让读者在解决实际问题的过程中巩固和深化理解。 项目导向的教学模式： 从基础的组合逻辑到复杂的FPGA应用，本书提供了一系列循序渐进的项目，确保读者能够逐步提升设计能力，最终掌握完整的数字电子系统设计流程。 注重工程实践能力培养： 本书不仅教授“是什么”，更关注“怎么做”。通过大量的项目实践，读者将直接接触到实际工程开发中会遇到的问题，并学会如何运用EDA工具进行分析、调试和优化，从而培养出色的工程素养。 紧跟行业发展趋势： EDA技术和FPGA的应用已成为现代电子工程不可或缺的一部分。本书紧跟行业前沿，帮助读者掌握未来电子工程师必备的核心技能。 为职业发展奠定坚实基础： 无论是准备进入大学学习的学子，还是希望提升职业技能的在职工程师，本书都将为您提供一套系统、实用的学习路径，为您在数字电子技术和EDA设计领域开启职业生涯或更上一层楼打下坚实的基础。 结语： 数字电子技术和EDA设计是驱动现代科技进步的两大核心引擎。掌握它们，意味着掌握了创造智能世界的钥匙。《数字电子技术及EDA设计项目教程》将是您在这趟激动人心的探索旅程中不可多得的良师益友。通过本书的学习，您将不仅能够深刻理解数字电子世界的运行规律，更能凭借EDA这一强大工具，将您的创新想法变为现实，为电子技术的发展贡献您的力量。让我们一起，用数字的力量，构建更美好的未来！

评分☆☆☆☆☆

体验五： 作为一名对嵌入式系统和硬件设计感兴趣的自学者，我一直在寻找一本能够系统性地引导我入门数字电子技术和EDA设计的书籍。《数字电子技术及EDA设计项目教程》的标题，正好契合了我的需求。我希望这本书能够从最基础的逻辑门开始，逐步深入到更复杂的数字系统设计，同时紧密结合EDA工具的使用。我特别希望它能够提供一些循序渐进的项目，让我在学习理论知识的同时，能够动手实践，通过实际的电路设计来加深理解。比如，从一个简单的LED闪烁程序，到数字钟、计数器，再到一些更复杂的通信接口设计。书中对于Verilog或VHDL语言的讲解，我希望能够清晰易懂，并附带丰富的代码示例。同时，我也关注它是否能讲解如何进行仿真和调试，以及如何将设计下载到FPGA开发板上进行实际运行。这本书能否成为我踏入硬件设计领域的第一块敲门砖，我非常期待。

评分☆☆☆☆☆

体验三： 这本《数字电子技术及EDA设计项目教程》的定位非常明确，就是面向高等院校计算机职业技能应用规划教材。这意味着它不仅要传授知识，更要注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。我个人认为，对于很多职业院校的学生来说，直接接触复杂的理论可能会感到吃力，而通过项目驱动的学习方式，能够让他们在实践中理解概念，在动手操作中掌握技能。我希望书中能够提供一些具有代表性的、难度适中的EDA设计项目，例如简单的数字时钟、简易的交通灯控制器，甚至是稍微复杂一点的微处理器外设接口等。这些项目的设计过程，应该能覆盖到数字电路的基本原理、EDA工具的界面操作、HDL语言的应用，以及最终的硬件实现。此外，我也期待书中能够提供一些实用的调试技巧和故障排除方法，这对于初学者来说至关重要。

评分☆☆☆☆☆

体验一： 拿到这本《数字电子技术及EDA设计项目教程》着实让我眼前一亮。作为一名对电子技术抱有浓厚兴趣的学生，我一直苦于找不到一本既能系统讲解数字电子技术基础，又能紧密结合实际EDA设计项目的教材。市面上很多书要么过于理论化，要么过于碎片化，难以建立起完整的知识体系。而这本教材，从它的名字就能感受到它试图弥合理论与实践的鸿沟。当我翻开第一章，那些枯燥晦涩的逻辑门、时序逻辑等概念，竟然通过清晰的图示和循序渐进的讲解变得生动起来。尤其是那些结合具体项目的设计思路，让我看到了书本知识如何在实际应用中落地。我尤其期待书中关于FPGA和Verilog/VHDL的讲解，希望它能带领我真正掌握EDA工具的使用，从简单的逻辑电路设计，逐步过渡到复杂的系统级设计，最终能够独立完成一些小型项目，为我未来的学习和职业发展打下坚实的基础。这本书的排版和用词也相当专业，看得出编者在内容组织上花了很多心思，希望能在这个领域有所突破。

评分☆☆☆☆☆

体验二： 作为一名已经进入电子行业工作多年的工程师，偶尔会重温一些基础知识，或者学习新的EDA设计方法。《数字电子技术及EDA设计项目教程》的出现，对于我来说，更多的是一种知识的梳理和补充。虽然我接触过不少数字电路设计，但对于EDA工具的系统性掌握，尤其是结合项目实战的部分，可能还有些不足。这本书的“项目教程”性质，让我非常感兴趣，它应该能提供一些不同于以往的学习路径。我希望它能够包含一些当下比较主流的EDA工具的应用案例，比如Quartus Prime或者Vivado，并且能够引导读者从需求分析、架构设计、逻辑实现到仿真验证的完整流程。同时，我也关注书中对于一些关键技术点的讲解是否深入，比如亚稳态处理、时序约束的设置、低功耗设计技巧等。如果能包含一些实际项目的设计文档和代码示例，那将是极大的加分项。总的来说，它应该是一本能够帮助我巩固基础、拓展视野的参考书。

评分☆☆☆☆☆

体验四： 我对《数字电子技术及EDA设计项目教程》这本书的期待，主要集中在其“EDA设计项目”的部分。我接触数字电子技术已经有一段时间了，理论知识掌握得还算扎实，但如何在EDA环境中将这些理论转化为实际的电路设计，一直是我学习的难点。我希望这本书能够提供一些非常具体的、可操作的EDA项目示例，并且详细讲解每一个步骤，包括如何使用EDA软件进行原理图绘制、HDL代码编写、仿真验证以及最终的综合和布局布线。理想情况下，书中能够包含不同类型的项目，比如组合逻辑设计、时序逻辑设计，甚至是一些简单的微处理器架构的设计。我还特别关注书中对于设计流程的讲解是否清晰，例如如何从需求出发，进行模块划分，如何进行接口定义，以及如何进行时序分析和优化。如果能结合一些实际的开发板应用，那将是锦上添花。