EDA技术与数字系统设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:电子工业

作者:邹彦

出品人:

页数:343

译者:

出版时间:2007-4

价格:29.80元

装帧:

isbn号码:9787121041440

丛书系列:

图书标签:

• EDA
• 数字系统设计
• Verilog
• VHDL
• FPGA
• ASIC
• 电路设计
• 可编程逻辑
• 数字电路
• 集成电路

《数字世界的基石：从逻辑门到复杂系统的构建》 本书深入探索了数字电子学的核心原理与设计方法，旨在为读者构建一个从基础逻辑门到复杂数字系统实现的全面认知框架。我们从最基本的逻辑门（AND, OR, NOT, XOR等）出发，详细剖析它们的布尔代数表达式、真值表以及在数字电路中的基本应用，为理解更复杂的数字功能打下坚实基础。 接着，我们将目光投向集成这些基本逻辑门所构建的功能单元。本书将详细介绍组合逻辑电路的设计，包括多路选择器、译码器、编码器、加法器（半加器、全加器、多位加法器）等，阐述它们的工作原理、设计流程以及在实际电路中的作用。读者将学习如何根据需求设计和优化这些组合逻辑电路，以实现特定的数据处理功能。 随后，我们将引入时序逻辑电路的概念，这是构建具有记忆功能的数字系统的关键。本书将深入讲解触发器（SR, JK, D, T触发器）的工作原理、状态转换以及它们如何作为基本的存储单元。在此基础上，我们将探讨寄存器、移位寄存器、计数器（同步、异步计数器）等更复杂的时序电路，解析它们的设计思路、状态转移图和实际应用，例如在数据存储、时序控制以及数字信号处理中的作用。 本书的核心内容之一在于微处理器和微控制器架构的解析。我们将剖析CPU的基本组成部分，包括算术逻辑单元（ALU）、控制单元、寄存器组以及它们之间的协同工作方式。通过对指令集架构（ISA）的探讨，读者将理解微处理器如何执行指令，并进而学习到现代微控制器（如基于RISC-V或ARM架构的嵌入式系统）的设计理念和工作流程。我们将详细介绍存储器层次结构，包括RAM、ROM、Flash等不同类型的存储器，以及它们在系统中的作用和组织方式。 在系统设计层面，本书将引导读者掌握有限状态机（FSM）的设计与实现。我们将讲解摩尔（Moore）和米利（Mealy）两种状态机的区别与联系，以及如何通过状态图和状态转移表来描述和设计复杂的数字系统行为。读者将学习如何将FSM应用于各种控制逻辑，从简单的序列发生器到复杂的通信协议控制器。 为了更好地理解和验证设计的有效性，本书还将介绍硬件描述语言（HDL）的应用，特别是Verilog或VHDL。读者将学习如何使用HDL来描述数字电路的结构和行为，并了解如何通过仿真工具来验证设计的正确性。此外，本书还将简要介绍FPGA（现场可编程门阵列）和ASIC（专用集成电路）的基本概念，为读者提供将设计转化为实际硬件的途径。 最后，本书将探讨数字系统设计中的关键挑战和进阶主题，包括时序分析、功耗优化、抗干扰设计以及一些常用的数字信号处理算法在数字硬件上的实现。通过对这些内容的学习，读者将能够独立地进行中小型数字系统的设计、分析和优化，为深入学习更高级的数字电子学领域打下坚实的基础。本书适合电子工程、计算机科学、自动化等专业学生以及对数字电路设计感兴趣的工程师阅读。

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作为一名在职的硬件工程师，我手头已经积累了不少关于数字电路设计的资料，但很少有像这本书这样，能将理论的抽象性和工程的实践性结合得如此完美的。最令我感到惊喜的是，作者对低功耗设计（Low Power Design）和时钟域交叉（CDC）问题的探讨。这两个是当前系统设计中不容忽视的痛点。书中针对CDC问题，详尽分析了握手协议和异步FIFO的设计要点，并用波形图清晰展示了亚稳态的产生及规避方法。这部分内容对于从事高速接口设计的人员来说，价值千金。书中的语言风格非常专业，但绝不故作高深，它始终保持着一种鼓励读者去探索、去质疑的姿态。阅读完最后一章，我感觉自己对整个数字芯片的设计生态有了一个更宏观、更深入的认知，不再是零散知识点的堆砌，而是一个结构完整的知识体系。

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我花了整整一个周末的时间沉浸在这本厚重的著作中，感觉收获简直是超乎预期。这本书的深度和广度都令人印象深刻。它不仅仅停留在“如何使用某个软件工具”的层面，而是深入探讨了背后背的硬件描述语言（HDL）的精髓以及综合与布局布线的优化策略。让我尤为欣赏的是作者对于设计流程的完整把握，从需求分析、架构选择，到RTL编码、功能验证，再到时序约束和后仿真，每一个环节的讲解都深入且具有指导意义。我特别留意了其中关于高层次综合（HLS）的章节，那部分内容对于想提升设计效率的老手来说简直是宝藏。作者用非常直白的语言解释了数据流和控制流的转换过程，避免了许多同类书籍中常见的概念混淆。这本书的论述逻辑极其严密，仿佛一位经验丰富的大师在耳边亲自指导，每一步的推导都有理有据。对于想要从“会用工具”升级到“精通设计”的读者，这本书无疑提供了最坚实的方法论基础。

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这本厚册子在我书架上占据了相当重要的位置，我经常会把它当作一本“工具手册”来查阅。与其他只讲理论而不接地气的教材不同，这本书的价值在于它的“可操作性”。例如，它详细介绍了如何有效地使用综合工具的约束文件（XDC/SDC），以及如何根据不同的设计目标（面积、速度、功耗）来调整约束的优先级。这种对细节的把握，正是区分理论学习者和合格工程师的关键所在。我尤其喜欢作者在描述复杂设计概念时所采用的比喻，虽然是技术书籍，但读起来却充满了画面感。例如，它将流水线设计比喻成工厂的装配线，一下子就让“时钟周期”和“吞吐率”的概念变得无比直观。总而言之，这本书不仅是技术入门的绝佳起点，更是资深人士在面对复杂项目时，用于梳理思路、寻找最优解的得力助手。它真正做到了知识的传授与思维的塑造并重。

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坦率地说，我最初对这类偏工具和方法的书籍往往持保留态度，总担心内容会过于陈旧或者流于表面。然而，这本《EDA技术与数字系统设计》完全颠覆了我的看法。它在介绍传统EDA流程的同时，巧妙地融入了现代设计验证的理念，比如UVM（通用验证方法学）的基本思想也被若隐若现地融入到仿真实例中。这一点非常重要，因为在实际工作中，验证的复杂性往往超过了设计本身。书中对仿真波形的分析技巧，以及如何通过设置断点来定位潜在的时序违规，是我之前学习中比较薄弱的环节，这本书提供了非常实用的解决方案。此外，作者在讨论特定工艺库和目标FPGA/ASIC平台时的措辞非常谨慎，没有过度依赖某一家厂商的特定接口，使得这本书具有更强的普适性和长久的生命力。阅读过程中，我多次停下来，将书中的代码片段输入到自己的开发环境中进行验证和修改，这种“边读边练”的体验极大地巩固了学习效果。

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这本书拿到手里的时候，我就被它精美的封面设计吸引了。那种硬朗的风格，配合着充满科技感的字体，让人一眼就知道这是一本关于前沿技术的书籍。我原本是抱着学习数字逻辑基础的心态翻开的，毕竟EDA（电子设计自动化）这个词对我来说还是比较陌生的。但随着阅读的深入，我发现作者对基础概念的讲解极其细致，从最基本的门电路开始，逐步过渡到复杂的组合逻辑和时序逻辑设计。尤其是关于VHDL和Verilog HDL的介绍部分，作者并没有直接堆砌晦涩的语法规则，而是结合大量的实际案例，手把手地带着读者构建出小型系统。比如，书中对状态机的设计和仿真过程的剖析，简直是教科书级别的示范。我能感受到作者在编写过程中投入了大量的心血，力求让初学者也能跨越理解上的鸿沟。这本书的排版也非常清晰，图示和代码块的穿插得当，使得冗长的技术内容读起来也毫不费力。对于任何想要系统性学习数字系统设计，并希望通过EDA工具实现从理论到实践跨越的工程师或学生来说，这无疑是一份非常宝贵的参考资料。它提供的不仅仅是知识点，更是一种严谨的工程思维训练。

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