数字电路EDA技术入门 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:北京邮电大学出版社

作者:延明

出品人:

页数:219

译者:

出版时间:2006-1

价格:23.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787563512072

丛书系列:

图书标签:

• 数字电路
• EDA
• Verilog
• VHDL
• FPGA
• 数字设计
• 集成电路
• 电路分析
• 电子工程
• 入门教程

探索电子世界的基石：数字电路设计与EDA工具实战 本书旨在为广大电子工程爱好者、初学者以及希望深入理解数字电路设计流程的工程师们提供一本全面而实用的入门指南。我们不局限于单一的技术理论，而是着眼于整个数字电路设计与实现的全过程，为您揭开电子世界运作的神秘面纱。 一、数字世界的语言：二进制与逻辑门 数字电路的核心在于其使用二进制信号（0和1）来表示和处理信息。本书将从最基础的二进制数制系统讲起，引导您理解其在计算机和电子设备中的重要作用。在此基础上，我们将深入讲解构成数字电路最基本单元——逻辑门（AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR、XNOR）的工作原理。您将学习如何通过组合这些基本逻辑门来构建更复杂的逻辑功能，例如加法器、减法器、寄存器等。我们将通过图文并茂的方式，清晰地展示这些基本逻辑单元的符号、真值表以及它们在实际电路中的应用，帮助您建立起对数字电路最直观的认识。 二、组合逻辑与时序逻辑：数字系统的两大支柱 数字电路按照其逻辑功能可以分为两大类：组合逻辑电路和时序逻辑电路。 组合逻辑电路： 这类电路由纯粹的逻辑门组成，其输出仅取决于当前的输入。我们将详细介绍组合逻辑电路的设计方法，包括卡诺图（Karnaugh Map）和布尔代数（Boolean Algebra）等简化技术，帮助您优化电路设计，减少元器件数量，提高效率。您将学习如何根据需求设计出如译码器、编码器、多路选择器、分频器等常见的组合逻辑电路。 时序逻辑电路： 这类电路的输出不仅取决于当前输入，还与电路的状态有关，而状态的改变通常由时钟信号触发。我们将重点讲解时序逻辑电路中的核心概念，如触发器（Flip-flops）和寄存器（Registers）。您将理解D触发器、JK触发器、T触发器等不同类型的触发器是如何存储和翻转状态的，并学习如何利用它们构建移位寄存器、计数器等时序逻辑电路。我们将深入分析时序逻辑电路的时序约束，如建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time），这对确保电路在高速运行时稳定工作至关重要。 三、硬件描述语言（HDL）：驾驭复杂设计的利器 随着数字电路设计的复杂性不断增加，传统的逻辑门级手动设计已难以满足需求。硬件描述语言（Hardware Description Language, HDL）应运而生，成为现代数字电路设计的标准工具。本书将重点介绍两种主流的HDL：Verilog HDL和VHDL。 Verilog HDL： 作为一种C语言风格的HDL，Verilog以其简洁易学而受到广泛欢迎。我们将从Verilog的基本语法开始，包括数据类型、运算符、模块定义、端口声明等。您将学习如何使用Verilog来描述组合逻辑和时序逻辑，如何进行行为级建模、寄存器传输级（RTL）建模以及门级建模。通过大量的实例，您将掌握如何用Verilog来实现各种数字电路模块，并理解其在仿真和综合过程中的作用。 VHDL： VHDL（VHSIC Hardware Description Language）是一种更为严谨的HDL，其语法严格，适合大型复杂项目的开发。我们将介绍VHDL的核心概念，如实体（Entity）、架构（Architecture）、信号（Signal）、常量（Constant）等，并演示如何使用VHDL进行电路描述和功能实现。本书将帮助您理解Verilog和VHDL之间的异同，并根据项目需求选择合适的HDL。 四、EDA工具：从代码到硬件的桥梁 硬件描述语言编写的代码并不能直接在芯片上实现，需要借助电子设计自动化（Electronic Design Automation, EDA）工具将HDL代码转化为实际的硬件电路。本书将重点介绍EDA工具链中的关键环节和常用工具。 仿真（Simulation）： 在将设计提交给硬件实现之前，进行功能仿真至关重要。我们将介绍仿真器的作用，以及如何使用仿真工具来验证HDL代码的功能正确性。您将学习如何编写测试平台（Testbench）来驱动设计，并分析仿真波形，找出潜在的设计错误。 综合（Synthesis）： 综合是将HDL代码转化为门级网表（Netlist）的过程。我们将深入讲解综合工具的工作原理，包括如何将高级抽象的HDL描述映射到目标工艺库中的具体逻辑门和触发器。您将了解约束（Constraints）在综合过程中扮演的关键角色，以及如何通过约束来控制设计在时序、面积和功耗方面的表现。 布局布线（Place and Route）： 综合完成后，EDA工具会根据目标芯片的物理特性，将门级网表中的逻辑单元放置到芯片的物理位置上，并连接它们形成实际的电路。我们将介绍布局布线的基本概念，以及如何通过EDA工具完成这一过程。 时序分析（Timing Analysis）： 即使在布局布线完成后，我们也需要对最终的电路进行时序分析，以确保其满足设计要求。我们将介绍静态时序分析（Static Timing Analysis, STA）的基本原理，以及如何利用EDA工具来检查设计的时序违规。 五、FPGA实战：将设计转化为现实 为了让读者更直观地理解数字电路设计流程，本书将结合现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array, FPGA）平台进行实战演示。FPGA是一种高度灵活的硬件平台，允许用户通过编程将数字电路下载到芯片中，从而实现各种功能。 FPGA架构概览： 我们将简要介绍FPGA的基本结构，包括可配置逻辑单元（Configurable Logic Blocks, CLBs）、输入输出块（Input/Output Blocks, IOBs）、布线资源等，帮助您理解FPGA是如何工作的。 开发流程： 您将学习完整的FPGA开发流程，包括使用EDA工具（如Xilinx Vivado或Intel Quartus Prime）进行工程创建、HDL代码编写、仿真验证、综合、实现（包括布局布线）、生成比特流文件（Bitstream）以及最终的下载和调试。 经典FPGA项目： 本书将通过一系列经典的FPGA项目案例，例如LED闪烁、数码管显示、简单的状态机控制器、UART通信等，引导您一步步完成从概念到实现的整个过程。这些案例将帮助您巩固所学的知识，并掌握实际的FPGA开发技能。 本书特色： 循序渐进，由浅入深： 从最基础的概念出发，逐步深入到复杂的HDL编程和EDA工具应用。 理论与实践结合： 理论讲解清晰透彻，并通过大量的实例和FPGA实战项目进行验证，确保知识的落地。 工具链介绍全面： 涵盖了数字电路设计从编码到硬件实现的主要EDA工具环节。 面向初学者和进阶者： 既适合初次接触数字电路设计的学生，也为有一定基础的工程师提供了深入学习的平台。 无论您是希望深入理解计算机底层原理，还是渴望创造属于自己的电子产品，本书都将是您踏入数字电路设计领域的理想起点。让我们一起探索数字世界的奇妙，用代码和工具塑造未来的电子硬件。

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当我拿到这本书的时候，首先被它沉甸甸的分量所吸引，这通常意味着内容充实，信息量大。封面设计虽然朴素，但那种沉稳的风格却透露出一种专业和严谨的气息。打开书页，我注意到纸张的质感非常好，摸起来光滑细腻，印刷的墨迹清晰饱满，即便是微小的文字也能辨认得一清二楚。书中内容的组织结构非常巧妙，它并没有一开始就抛出大量复杂的公式和理论，而是从最基础的逻辑门开始，逐步引入更高级的概念，让读者能够逐步建立起完整的知识体系。我特别喜欢作者在讲解每一个重要概念时，都会配以大量的图示和表格，这些辅助材料不仅仅是装饰，更是理解核心内容的得力助手。例如，在介绍组合逻辑电路时，作者详细地绘制了真值表、逻辑图以及波形图，这些图形化的表达方式比纯文字描述要直观得多。而且，书中还提供了一些实际案例的分析，让我们能够看到理论知识如何在实际应用中发挥作用，这对于提升学习的动力和兴趣非常有帮助。总的来说，这本书在内容编排和图文结合方面都做得非常出色，充分考虑到了读者的学习习惯和接受能力。

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此书的封面设计语言简约而富有冲击力，色彩搭配大胆，予人一种现代科技感。展开书页，一股清新的书墨香气迎面扑来，触感细腻的纸张让人爱不释手。阅读过程中，我惊喜地发现，作者在讲解抽象的数字逻辑概念时，并没有采用刻板的理论叙述，而是巧妙地融入了许多形象的比喻和生动的故事。这种“润物细无声”的教学方式，让原本枯燥的技术内容变得鲜活有趣。书中的插图绘制得极为精美，无论是逻辑符号还是电路框图，都清晰明了，色彩运用得当，极大地增强了视觉效果，也帮助我更直观地理解了电路的运作原理。特别是在讲解CMOS电路的特性时，作者用图示的方式清晰地展示了不同工作状态下的电势变化，这比纯文字描述要直观得多。此外，书中还穿插了一些作者的个人经验分享和行业观察，这些内容虽然不是核心的技术讲解，但却能让读者感受到作者的专业深度和对行业的热情，增加了阅读的趣味性。总而言之，这本书在内容呈现的艺术性和知识传播的有效性上都达到了相当高的水平，让人在阅读中收获颇丰。

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这本《数字电路EDA技术入门》的封面上，数字的元素与电路的线条巧妙融合，整体视觉效果既有科技感又不失艺术性，让人一眼就能感受到其内容的专业性。书的装帧非常扎实，翻开后，扑鼻而来的纸香混合着淡淡的油墨味，营造出一种沉浸式的阅读氛围。文本的排版布局是其一大亮点，字号、行距都恰到好处，使得大段的专业知识也显得不那么令人生畏。我尤其欣赏作者在介绍复杂概念时，所使用的通俗易懂的语言。没有生硬的堆砌专业术语，而是通过层层递进的解释，辅以生动的类比，将抽象的数字逻辑原理变得具体可感。书中的插图和图表也极其精美，每一幅都清晰地展示了电路结构或信号时序，对于理解电路的运行机制有着至关重要的作用。例如，在讲解时序逻辑的部分，书中提供了详细的时序图，并逐帧分析了信号的变化过程，这极大地帮助我克服了对时序逻辑的畏难情绪。这本书不仅仅是知识的堆砌，更像是一位经验丰富的工程师，在循循善诱地引导读者走进数字电路的世界，让人在不知不觉中掌握了核心要点。

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这本书的封面设计非常吸引人，采用了一种简约而不失科技感的风格，主色调是深邃的蓝色，搭配跳跃的橙色线条，仿佛预示着探索数字电路的奇妙世界。翻开第一页，一股淡淡的纸张清香扑鼻而来，让人心情愉悦。正文的排版清晰规整，字体大小适中，阅读起来非常舒适，不会有压迫感。章节的划分逻辑性很强，从基础概念到高级应用，循序渐进，仿佛一位耐心的老师在引导我们一步步深入。书中插图的质量也相当高，无论是电路图还是芯片的示意图，都绘制得非常精细，色彩搭配合理，有助于理解抽象的概念。此外，书中的文字描述流畅生动，避免了枯燥乏味的术语堆砌，而是用更易于理解的语言来解释复杂的原理，这一点对于初学者来说尤为重要。我特别欣赏作者在解释某些关键概念时，会引用一些生动的比喻或者现实生活中的例子，这极大地降低了学习门槛，让那些对数字电路一无所知的人也能产生浓厚的兴趣。总而言之，这本书在内容呈现和视觉设计上都达到了相当高的水准，让人在阅读过程中充满期待，忍不住想要一探究竟。

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