PLD与CPLD数字电路设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:中国水利水电出版社

作者:许瑞麟

出品人:

页数:226

译者:

出版时间:2001-06

价格:40.00元

装帧:平装

isbn号码:9787899994474

丛书系列:

图书标签:

• PLD
• CPLD
• 数字电路
• 数字设计
• 可编程逻辑器件
• FPGA
• 硬件设计
• 电子工程
• 电路设计
• VHDL

数字逻辑电路基础与应用 本书简介 本书深入浅出地剖析了数字逻辑电路的核心概念、基本原理及其在现代电子系统中的实际应用。内容涵盖了从最基础的逻辑门、布尔代数，到复杂的组合逻辑与时序逻辑电路设计与分析，旨在为读者打下坚实的数字电路理论基础，并提升其工程实践能力。 第一部分：数字电路的基石——理论基础 第一章：数字系统与二进制表示 本章首先界定了数字系统的基本概念，明确了模拟信号与数字信号的本质区别。重点讲解了数字电路设计所依赖的数学工具——布尔代数。详细阐述了布尔代数的公理、定理及其代数化简方法，为后续逻辑函数的简化奠定基础。随后，系统介绍了不同进制之间的转换方法，特别是二进制、八进制、十六进制与十进制之间的相互转换，以及在计算机科学中至关重要的补码、原码和反码的表示方法，及其在运算中的具体应用。 第二章：逻辑门与基本组合电路 本章是数字电路的入门篇章。详细介绍了实现基本逻辑运算的物理器件——逻辑门（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR）。不仅分析了它们的逻辑功能和真值表，还从晶体管层面对CMOS逻辑门的工作原理进行了初步探讨。基于这些基本逻辑门，本章进一步讲解了如何使用它们构建复杂的组合逻辑电路，包括多输入逻辑门、信号缓冲与驱动电路，并探讨了不同逻辑家族（如TTL、CMOS）的基本特性和选择标准。 第三章：布尔函数化简方法 高效的数字电路设计离不开对逻辑表达式的简化。本章集中探讨了几种系统性的逻辑函数化简技术。首先，详细介绍了卡诺图（Karnaugh Map, K-Map）的应用，包括两位到五位函数的化简，以及如何处理“无关项”以达到最优解。接着，引入了更具普适性的方法——组合逻辑代数法，通过运用布尔代数公理和定理进行化简。最后，介绍了用于多输出函数和更复杂逻辑的奎因-麦克拉斯基（Quine-McCluskey, Q-M）化简法，确保读者掌握处理大规模逻辑表达式的工具。 第二部分：核心组合逻辑电路 第四章：组合逻辑电路设计与应用 本章将理论应用于实践，聚焦于几种核心的、具有代表性的组合逻辑电路。详细分析了数据选择器（Multiplexer, MUX）和数据分配器（Demultiplexer, DEMUX）的工作原理及其在数据路由和信号控制中的作用。随后，深入讲解了编码器（Encoder）和译码器（Decoder）的设计与应用，特别是七段显示译码器的实现。 第五章：算术逻辑单元（ALU）基础 算术运算是数字系统的核心功能之一。本章专门讨论了数字加法器和减法器的设计。从半加器和全加器的基本结构入手，推导了串行加法器、并行加法器（如快速进位加法器）的实现原理。对于减法，则重点分析了如何利用补码系统实现减法运算，并结合了算术逻辑单元（ALU）的初步设计思想，展示如何通过控制信号选择不同的算术或逻辑操作。 第六章：可编程逻辑器件概述（仅介绍概念与架构） 本章简要概述了可编程逻辑器件（Programmable Logic Devices, PLD）的基本概念，为后续高级课程做铺垫。主要介绍了实现可编程逻辑功能的基本架构，包括可编程只读存储器（PROM）和基本的阵列结构。本章侧重于理解“可编程性”的由来及其在电路实现灵活性上的优势，但不深入涉及具体的可编程器件结构或编程语言。 第三部分：时序逻辑电路与存储单元 第七章：基本存储元件与锁存器 时序逻辑电路的特点在于其输出不仅取决于当前的输入，还依赖于电路的历史状态。本章从最基本的存储单元——锁存器（Latch）开始讲解。详细分析了SR锁存器、D锁存器的工作机制、时序特性以及竞争冒险问题。特别强调了时钟信号对数据锁定的重要性，为理解同步电路打下基础。 第八章：触发器及其特性 触发器（Flip-Flop）是构建同步时序电路的关键单元。本章系统地介绍了不同类型的触发器：边沿触发的D触发器、JK触发器和T触发器。深入分析了它们的特征方程、状态转移图，以及在建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time）等动态时序参数下的行为。讨论了如何通过简单的逻辑门电路将锁存器转换为边沿触发的触发器。 第九章：移位寄存器与计数器 本章探讨了基于触发器构建的实用型时序电路。详细分析了移位寄存器（如串入并出、并入串出）的工作原理及其在数据传输、串并行转换中的应用。随后，重点讲解了计数器的设计，包括异步（Ripple）计数器和同步计数器（如向上/向下计数器），并讨论了如何利用计数器实现分频功能和特定的时序控制序列。 第十：有限状态机（FSM）设计 有限状态机是数字系统控制逻辑的核心模型。本章教授如何使用状态图和状态表来描述和设计任何数字控制器。详细介绍了Moore型和Mealy型有限状态机的结构、设计步骤，包括状态化简、状态分配以及如何使用D触发器和组合逻辑电路来实现完整的FSM。本章通过实例演示了状态机的设计流程，是综合运用所有数字电路知识的关键章节。 总结 本书内容结构清晰，逻辑递进性强，从最基本的布尔代数原理，逐步过渡到复杂的算术运算、存储单元的构建，直至最终实现完整的时序控制器设计。通过大量的图示和例题，本书力求帮助读者透彻理解数字电路的工作原理，为后续学习更高级的微处理器、嵌入式系统或数字信号处理打下坚实而全面的基础。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

**前瞻性与深度：面向未来的视野** 这本书的深度远超出了对现有技术的简单介绍。它不仅仅关注“如何设计”一个基于现有架构的电路，更着重于“为什么”要以某种特定的方式去设计，并时常探讨未来技术发展可能的方向。在某些章节中，作者大胆地对未来几代工艺节点的挑战和新兴的电路设计范式进行了预判和分析。这让我意识到，学习这本书不仅仅是掌握当下的技能，更是在为未来做技术储备。例如，书中对低功耗设计在高深层面上探讨的架构选择，已经触及到了某些尖端研究领域的前沿。它没有满足于停留在教科书的层面，而是将设计过程提升到了工程哲学的高度。这种兼具广度和深度的内容组织，确保了这本书在未来几年内依然具有极高的参考价值，不会因为技术的快速迭代而迅速过时。它教会我用一种更具战略眼光的角度去看待每一次设计决策，而不是仅仅关注眼前的局部优化。

评分☆☆☆☆☆

**书籍初探：设计思想的引导者** 这本书的出现，简直是为我这种在数字电路设计领域摸索了许久，却总感觉缺乏一个清晰的“路线图”的工程师带来了福音。我最初被它的封面吸引，那种严谨又不失现代感的排版，让我对内容充满期待。拿到书后，我首先翻阅了目录，发现它不仅仅是罗列了各种概念和器件，更像是精心设计了一条学习路径。从基础的逻辑门到复杂的系统实现，作者似乎总能精准地把握读者的认知节奏。尤其让我欣赏的是，书中对于设计理念的阐述，而非仅仅停留在堆砌公式和电路图上。它巧妙地将理论与实践紧密结合，让你在学习具体技术的同时，潜移默化地建立起一种系统化的设计思维。比如，在介绍如何优化电路性能时，书中不仅仅给出了一些技巧，更深入地探讨了功耗、延迟和面积之间的权衡艺术，这对于我这种需要不断在不同约束条件下做取舍的工程师来说，提供了宝贵的思维工具。这种由浅入深、层层递进的讲解方式，使得即便是复杂的设计流程，在书中也能被拆解得井井有条，让人感到触手可及。这种引导性远超我以往阅读的任何一本教科书，它真正做到了“授人以渔”。

评分☆☆☆☆☆

**语言风格的魅力：学术与通俗的完美交融** 阅读这本书的过程，是一种非常愉悦的智力体验。作者的文字功底深厚，既能用极其精准的专业术语来描述复杂的硬件行为，又能在需要时切换到一种近乎聊天的、非常平易近人的语调来解释那些拗口的原理。这种在学术严谨性和表达生动性之间的完美平衡，是许多技术书籍难以企及的。我喜欢书中时不时出现的那些富有洞察力的类比，它们就像是瞬间点亮的灯泡，照亮了那些原本晦涩难懂的概念。例如，当解释竞争冒险（Race Condition）时，作者使用的比喻让我在一瞬间就抓住了问题的核心，而不是在复杂的波形图前困惑良久。这种行文的张力，使得即便是连续阅读数小时，大脑也不会感到过度疲劳。它不像有些教材那样干巴巴地罗列事实，而是充满了“对话感”，仿佛作者正热情洋溢地向你传授他的毕生所学。这种独特的叙事风格，极大地增强了阅读的沉浸感和持久性。

评分☆☆☆☆☆

**细节的打磨：实践者的心声** 这本书的真正价值，体现在那些看似微小却至关重要的细节处理上。我尤其留意了书中关于不同设计流程的对比分析部分。很多教材会简单提及几种方法，但这本书却如同一个经验丰富的老兵，毫不吝啬地分享了自己在实际项目中遇到的“坑”以及如何绕开它们。例如，在讲解时序分析时，书中不仅给出了静态时序分析（STA）的基本原理，还配有大量案例说明如何识别和修复建立时间（Tsu）和保持时间（Thold）违例。这些例子都是如此真实，让我感觉作者就坐在我旁边，手把手地指导我调试代码。更值得称道的是，书中对不同工具链的使用习惯也有所涉及，这在理论书籍中是极其罕见的。它没有将工具视为黑箱，而是探讨了工具背后的优化算法如何影响最终的硬件实现。每一次阅读，都像是在进行一次高质量的Code Review，不断地发现自己过去忽略的盲点。这种注重实操细节的写作风格，极大地提升了我将理论知识转化为实际工作成果的效率。

评分☆☆☆☆☆

**版面与易读性：体贴入微的用户体验** 从装帧设计到内文排版，这本书展现了对读者体验的极致关怀。纸张的质感恰到好处，既不易反光又便于长时间翻阅。更关键的是，排版布局极为清晰合理。专业技术书籍最怕的就是图文混排混乱，但这本书在这方面做得非常出色。电路图、时序图、波形图的绘制都采用了统一且高质量的风格，并且图注清晰明确，与正文的引用也做到了无缝衔接。关键概念和重要的公式都通过加粗、斜体或独立的区块进行了强调，使得快速回顾和查阅变得异常高效。这种对细节的关注，极大地降低了阅读的认知负荷，让我的注意力能够完全集中在技术内容的吸收上，而不是在寻找信息和辨认图示上浪费精力。总而言之，这本书在内容深度和阅读友好性之间找到了一个近乎完美的平衡点，是一本真正意义上为学习者着想的优秀作品。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆