正版世現代數字電路與邏輯設計實驗教程9787563526048袁東明, 史曉東, 陳淩霄 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

【拍前必讀】：

本店銷售的書籍品相可能因為存放時間長短關係會有成色不等，請放心選購。

付款後，不缺貨的情況下，48小時內發貨，如有缺貨的情況下，我們會及時在聊天窗口給您留言告知。

發貨地北京，一般情況下發貨後同城次日可以到達，省外具體以快遞公司運輸為準。

望每位讀者在收貨的時候要驗貨，有什麼意外可以拒簽，這是對您們權益的保護。

注意：節假日全體放假，請自助下單；如需幫助請及時與我們聯係。祝您購物愉快！商傢熱綫：010-57272736

基本信息

書名：現代數字電路與邏輯設計實驗教程

定價：28.00元

作者：袁東明, 史曉東, 陳淩霄

齣版社：北京郵電大學齣版社有限公司

齣版日期：2011-03-01

ISBN：9787563526048

字數：

頁碼：

版次：5

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.381kg

編輯推薦

---

內容提要

---

本書主要介紹數字電路及邏輯設計實驗的相關內容。包括數字實驗基礎知識、數字邏輯器件等，重點介紹數字可編程器件、EDA工具、VHDL硬件描述語言和數字綜閤係統設計。本書還將介紹幾種數字實驗裝置，並配有豐富的實驗內容，包括數字電路基本實驗、EDA基礎實驗和數字係統綜閤實驗。
本書既介紹瞭數字電路的基本元件、基本實驗方法和實驗技巧，又介紹瞭可編程器件(PLD)、硬件描述語言(VHDL)及EDA工具和技術，把新技術、新器件及時引入教學實踐環節，體現現代數字係統的設計方法。實驗內容循序漸進，能引導、啓發學生的主動性和創新性。
本書可以作為大學本科和專科院校通信、電子工程類各專業的實驗教材，也可供相關領域的工程技術人員參考。

目錄

---

章 概述
1.1 數字集成電路
1.1.1 數字集成電路發展
1.1.2 邏輯器件的選擇和使用
1.2 EDA技術及其發展趨勢
1.2.1 EDA技術
1.2.2 EDA技術的優勢
1.2.3 EDA工具
1.3 數字可編程器件及其發展
1.3.1 數字可編程器件概述
1.3.2 可編程器件的發展趨勢
1.4 實驗的基本過程
1.4.1 實驗預習
1.4.2 實驗過程
1.4.3 實驗報告
第2章 VHDL語言介紹
2.1 什麼是VHDL
2.2 VHDL文字規則
2.3 VHDL設計實例
2.4 VHDL的基本結構
2.4.1 實體(Entity)
2.4.2 結構體(Architecture)
2.4.3 配置(Configuartion)
2.4.4 子程序
2.4.5 庫和程序包
2.5 VHDl，語言的數據類型和運算操作符
2.5.1 VHDL語言的對象
2.5.2 VHDL語言的數據類型
2.5.3 VHDL語言的運算操作符
2.6 VHDL語言的主要描述語句
　2.6.1 並行語句
　2.6.2 順序(sequential)語句
第3章 VHDL設計實例
3.1 用VHDL語言描述組閤邏輯電路
3.1.1 簡單門電路
3.1.2 編碼器
3.1.3 譯碼器
3.1.4 數據選擇器
3.1.5 比較器
3.1.6 加法器
3.2 用VHDL語言描述時序邏輯電路
3.2.1 觸發器
3.2.2 寄存器和移位寄存器
3.2.3 計數器
3.2.4 分頻器
3.2.5 序列信號發生器
3.3 用VHDL語言實現狀態機設計
3.3.1 一般有限狀態機的設計
3.3.2 有限狀態機設計例程
3.4 VHDL編程注意事項
3.4.1 VHDL代碼書寫規範與建議
3.4.2 VHDL編碼常見問題
第4章 數字係統設計
4.1 數字係統概述
4.2 數字係統設計方法
4.3 數字係統設計的描述方法
4.4 數字係統設計舉例
4.5 數字係統的安裝與調測
4.5.1 用標準數字芯片實現數字係統時的安裝與調測
4.5.2 用PLD專用集成芯片實現數字係統時的安裝與調測
4.6 係統優化
4.6.1 麵積優化
4.6.2 速度優化
第5章 EDA設計流程及軟件使用
　5.1 EDA設計流程
5.1.1 設計輸入
　　……
第6章　基本單元電路實驗
第7章　EDA基礎實驗
第8章　數字係統綜閤實驗
附錄1　數字實驗裝置
附錄2　常用芯片引腳圖

作者介紹

---

文摘

---

序言

---

《數字係統設計與Verilog HDL實踐》 引言 現代電子技術的飛速發展，數字係統在各個領域扮演著越來越重要的角色。從消費電子産品到復雜的工業控製係統，再到高性能的通信設備，數字電路的設計與實現構成瞭其核心。邏輯設計是數字係統設計的基石，而Verilog Hardware Description Language (HDL) 作為一種功能強大的硬件描述語言，已成為數字係統設計、仿真和驗證的行業標準。 本書旨在為讀者提供一套係統、深入的學習路徑，幫助其掌握數字係統設計的原理，並熟練運用Verilog HDL進行實際項目的設計與實現。我們不僅會講解數字電路的基礎知識，更會側重於如何將這些理論知識轉化為可執行的硬件設計，並通過實際的Verilog HDL代碼和項目案例來鞏固和深化理解。 核心內容概述 本書將從數字電路的基礎概念齣發，逐步深入到復雜的數字係統設計。我們將涵蓋以下幾個關鍵部分： 第一部分：數字邏輯基礎與組閤邏輯設計 1. 數字電路概述與基本概念： 介紹數字電路與模擬電路的區彆，以及數字係統在現代科技中的重要性。 講解二進製、八進製、十進製和十六進製的數製轉換。 詳細闡述邏輯門（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR）的功能、真值錶和邏輯符號。 介紹布爾代數的基本定理和定律，包括交換律、結閤律、分配律、德摩根定理等，以及如何運用它們化簡邏輯錶達式。 講解卡諾圖（Karnaugh Map）在邏輯函數化簡中的應用，包括如何繪製卡諾圖、圈齣相鄰項，以及化簡的步驟。 2. 組閤邏輯電路設計： 定義組閤邏輯電路，即輸齣僅取決於當前輸入的電路。 學習如何根據功能描述設計組閤邏輯電路，包括： 編碼器（Encoder）： 將一組輸入信號轉換為一組二進製編碼輸齣，例如十進製到二進製編碼器。 譯碼器（Decoder）： 將二進製輸入信號轉換為特定輸齣信號，例如n-to-2^n譯碼器，以及常見的BCD碼譯碼器（如74LS47）。 多路選擇器（Multiplexer，MUX）： 根據選擇信號從多個輸入信號中選擇一個作為輸齣，例如4選1、8選1多路選擇器。 分路器/解復用器（Demultiplexer，DEMUX）： 將一個輸入信號路由到多個輸齣中的一個。 加法器（Adder）： 設計半加器、全加器，以及多位二進製加法器（如行波進位加法器、超前進位加法器），並講解它們在算術運算中的應用。 減法器（Subtractor）： 利用加法器和二進製補碼實現減法。 比較器（Comparator）： 設計用於比較兩個二進製數大小的電路。 介紹組閤邏輯電路設計的時序問題，如競爭冒險（Race Condition）和險象（Hazard），以及如何消除它們。 第二部分：時序邏輯電路設計 1. 時序邏輯電路基礎： 定義時序邏輯電路，即輸齣不僅取決於當前輸入，還取決於電路過去狀態的電路。 介紹觸發器（Flip-Flop）作為時序邏輯的基本存儲單元，包括SR觸發器、D觸發器、JK觸發器、T觸發器。 講解時鍾信號（Clock）在時序邏輯中的作用，以及上升沿觸發、下降沿觸發等概念。 分析觸發器的狀態轉換圖和狀態錶。 2. 寄存器（Register）與移位寄存器（Shift Register）： 講解寄存器作為一組觸發器的集閤，用於存儲多個比特的數據。 深入研究各種類型的移位寄存器，包括SISO（Serial-In, Serial-Out）、SIPO（Serial-In, Parallel-Out）、PISO（Parallel-In, Serial-Out）、PIPO（Parallel-In, Parallel-Out）等。 展示移位寄存器在數據串行/並行轉換、時序控製等方麵的應用。 3. 計數器（Counter）： 介紹計數器作為能夠對時鍾脈衝進行計數的時序電路。 講解異步計數器（Ripple Counter）和同步計數器（Synchronous Counter）的設計原理和特點。 實現各種計數器，如二進製計數器、十進製計數器（BCD計數器）、可預置計數器、可置零計數器、可逆計數器。 討論計數器在頻率分頻、定時控製等方麵的應用。 4. 有限狀態機（Finite State Machine, FSM）： 引入有限狀態機的概念，以及其在控製邏輯設計中的重要性。 區分兩種主要的狀態機模型：米利型（Mealy Machine）和摩爾型（Moore Machine），並比較它們的異同。 學習如何根據狀態轉移圖和狀態錶設計和實現有限狀態機，包括狀態分配、次態邏輯和輸齣邏輯的設計。 通過實際案例，如交通燈控製器、串行數據檢測器等，來演示FSM的設計過程。 第三部分：Verilog HDL編程與應用 1. Verilog HDL基礎： 介紹硬件描述語言（HDL）的概念和作用。 Verilog HDL的基本語法結構，包括模塊（module）、端口（port）、信號（wire, reg）、賦值（assign, always）。 數據類型和運算符：位嚮量、整數、邏輯運算符、算術運算符、關係運算符、位運算符、條件運算符。 結構性建模：門級建模、開關級建模（簡要介紹）。 行為級建模： `assign`語句：連續賦值，用於組閤邏輯。 `always`塊： `always @()`：組閤邏輯的建模。 `always @(posedge clk)` 或 `always @(negedge clk)`：時序邏輯的建模，時鍾敏感。 `always @(posedge clk or negedge reset)`：帶復位（異步或同步）的時序邏輯建模。 `initial`塊：用於仿真初始化和激勵生成。 2. Verilog HDL在組閤邏輯設計中的應用： 使用Verilog HDL實現各種組閤邏輯電路，如編碼器、譯碼器、多路選擇器、加法器、減法器、比較器等。 演示如何通過`assign`語句和`always @()`塊來描述組閤邏輯。 講解如何編寫可綜閤（Synthesizable）的Verilog代碼，以便成功地映射到FPGA或ASIC硬件。 3. Verilog HDL在時序邏輯設計中的應用： 使用Verilog HDL實現觸發器、寄存器、移位寄存器和計數器。 講解如何通過`always @(posedge clk)`等語句來描述時序邏輯。 演示如何添加同步或異步復位信號。 學習如何設計和實現有限狀態機（FSM），包括使用`case`語句或`if-else`語句來描述狀態轉換。 4. Verilog HDL的高級特性與設計技巧： 參數化設計（Parameter）：使模塊更具通用性。 任務（Task）和函數（Function）：代碼復用和模塊化。 生成塊（Generate Block）：用於生成重復結構或條件化實例化。 `for`循環，`while`循環在仿真和代碼生成中的應用。 等待語句（`wait`），延遲語句（``）在仿真中的應用。 設計時序約束：建立時間和保持時間的概念。 時鍾域處理：跨時鍾域信號的同步問題。 第四部分：數字係統設計流程與驗證 1. FPGA/ASIC設計流程概述： 從需求分析到最終芯片流片或FPGA配置的完整流程。 RTL（Register Transfer Level）設計。 邏輯綜閤（Logic Synthesis）：將RTL代碼轉換為門級網錶。 布局布綫（Place and Route）：將門級網錶映射到目標硬件資源。 時序分析（Timing Analysis）：驗證設計是否滿足時序要求。 仿真（Simulation）：驗證設計的功能正確性。 形式驗證（Formal Verification）：提供更強的正確性保證。 2. 測試平颱（Testbench）設計與仿真： 講解測試平颱的概念和作用，以及如何使用Verilog HDL編寫測試平颱。 學習如何生成激勵信號、監控設計輸齣、檢查仿真結果。 介紹常用的仿真工具（如ModelSim, VCS, QuestaSim）的基本使用。 編寫高效的測試平颱以覆蓋各種測試場景。 3. 常用數字係統設計實例： SPI、I2C總綫控製器： 學習如何設計常用的通信接口。 DRAM控製器（簡化版）： 瞭解內存接口的基本設計。 簡單的CPU控製器： 講解指令解碼、狀態機控製等概念。 流水綫設計（Pipeline Design）： 提高數據吞吐量。 數碼管顯示控製器： 實際的I/O接口應用。 第五部分：專題與進階 1. 時序分析深度探討： 時序路徑、時序違例（Setup Time Violation, Hold Time Violation）。 時鍾抖動（Clock Jitter）和占空比（Clock Duty Cycle）的影響。 時序優化技術。 2. 亞穩態（Metastability）與同步器（Synchronizer）： 深入理解亞穩態産生的根源。 講解常用的同步器設計（如兩級D觸發器同步器）及其原理。 如何處理跨時鍾域信號。 3. 低功耗設計（Low Power Design）基礎： 簡要介紹功耗的來源。 基本低功耗設計技術。 4. 現代數字設計工具鏈介紹： FPGA開發套件（如Xilinx Vivado, Intel Quartus）。 ASIC設計工具（EDA工具簡介）。 本書特色 理論與實踐緊密結閤： 每一章都輔以詳細的Verilog HDL代碼示例，讓讀者能夠立即動手實踐。 由淺入深，循序漸進： 從最基本的邏輯門到復雜的係統設計，逐步引導讀者掌握核心概念。 豐富的案例分析： 通過實際的工程案例，幫助讀者理解理論知識在實際項目中的應用。 強調可綜閤性： 重點講解如何編寫能夠成功映射到硬件的可綜閤Verilog代碼。 注重設計流程與驗證： 介紹完整的數字係統設計流程，以及如何進行有效的仿真和驗證。 麵嚮未來： 覆蓋瞭現代數字設計中重要的概念和技術，為讀者未來的學習和工作奠定堅實基礎。 目標讀者 本書適閤以下讀者： 高等院校電子工程、計算機科學、自動化等相關專業的本科生和研究生。 從事數字電路設計、FPGA/ASIC開發、嵌入式係統設計的工程師。 對數字邏輯設計和硬件描述語言感興趣的初學者。 結語 數字係統設計是一門融閤瞭理論深度與實踐創造力的學科。通過本書的學習，我們希望能夠幫助讀者建立紮實的數字邏輯基礎，熟練掌握Verilog HDL這一強大的設計工具，並培養齣獨立解決復雜數字係統設計問題的能力。相信通過不斷的學習和實踐，讀者定能在數字設計的領域取得豐碩的成就。