EDA技术与Verilog设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:427

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出版时间:2008-8

价格:40.00元

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isbn号码:9787030224866

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• EDA
• Verilog
• 数字电路设计
• 集成电路设计
• FPGA
• 验证
• 数字逻辑
• 可编程逻辑器件
• 电路设计
• 电子工程

《数字逻辑与可编程逻辑器件应用》 本书旨在为读者提供坚实的数字逻辑基础，并深入探讨现代数字系统设计中至关重要的可编程逻辑器件（PLD）应用。全书内容紧密结合理论与实践，力求培养读者独立进行数字电路设计、实现和验证的能力。 第一部分：数字逻辑基础 二进制数及其运算 二进制、八进制、十进制、十六进制数的表示与转换 二进制的算术运算：加法、减法（补码）、乘法、除法 逻辑代数基础：布尔代数公理、基本定理（交换律、结合律、分配律、对偶性、吸收律等） 逻辑运算：与（AND）、或（OR）、非（NOT）、异或（XOR）、同或（XNOR） 逻辑函数的表示方法：逻辑表达式、真值表、卡诺图（Karnaugh Map） 逻辑函数最简化：使用卡诺图进行最小项和最大项的化简，质蕴涵和重要质蕴涵的概念 逻辑门的类型及其符号表示：基本门（AND, OR, NOT）、通用门（NAND, NOR）、其他门（XOR, XNOR） 组合逻辑电路的设计：译码器、编码器、多路选择器（MUX）、分频器、比较器、加法器（半加器、全加器、超前进位加法器）、减法器 时序逻辑电路基础：触发器（RS, JK, D, T）、状态机的概念与设计（Mealy型、Moore型） 时序逻辑电路的构成：寄存器、计数器（异步、同步）、移位寄存器 时序逻辑电路分析与设计：状态表、状态图、状态最小化、输入输出时序分析 逻辑门电路的实现 TTL（Transistor-Transistor Logic）系列集成电路的原理与特性 CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）系列集成电路的原理与特性 CMOS逻辑门电路的结构与工作原理 不同逻辑系列电路的比较：功耗、速度、噪声容限、扇出能力等 逻辑门的扇出与扇入问题 集成电路的封装形式与引脚功能 第二部分：可编程逻辑器件（PLD）原理与应用 PLD概述 PLD的定义、发展历程与优势 PLD的基本结构：可编程阵列、可编程逻辑单元 PLD的分类：PLA（Programmable Logic Array）、PAL（Programmable Array Logic）、GAL（Generic Array Logic）、CPLD（Complex Programmable Logic Device）、FPGA（Field-Programmable Gate Array） CPLD技术 CPLD的内部结构：宏单元（Macrocell）、逻辑阵列、乘积项（Product Term）阵列、可编程互连矩阵 CPLD的宏单元结构：逻辑阵列、乘积项、可编程逻辑宏单元（PLMC） CPLD的工作原理：逻辑功能的实现过程 CPLD的选型考虑因素：逻辑容量、速度、功耗、I/O接口 CPLD的应用：简单控制逻辑、接口电路、状态机实现、信号协议转换 FPGA技术 FPGA的内部结构：可配置逻辑块（CLB, Configurable Logic Block）、可编程输入/输出块（IOB, Input/Output Block）、可编程互连资源、分布式RAM、DSP Slice等 CLB的构成：查找表（LUT, Look-Up Table）、触发器（Flip-Flop）、多路选择器（Multiplexer） FPGA的配置模式：SRAM型、Flash型、Anti-fuse型 FPGA的设计流程：设计输入、综合（Synthesis）、布局布线（Place and Route）、时序分析（Timing Analysis）、下载与调试 FPGA开发工具链：简介Xilinx Vivado、Intel Quartus Prime等主流FPGA厂商的开发软件 FPGA的应用：高速数据处理、通信系统、嵌入式系统、数字信号处理、图像处理 第三部分：PLD设计实践 硬件描述语言（HDL）基础 HDL的必要性与作用 VHDL（VHSIC Hardware Description Language）简介：语法、数据类型、结构、并发语句、过程语句、信号赋值、进程、实体与结构 Verilog HDL简介：语法、数据类型（reg, wire, integer）、结构、并发语句、过程语句、赋值（blocking, non-blocking）、模块、端口、实例化 Verilog HDL与VHDL在逻辑功能描述上的异同 使用HDL进行数字逻辑设计 组合逻辑电路的HDL描述：使用逻辑表达式、条件语句（if-else, case）、赋值语句 时序逻辑电路的HDL描述：使用always块（posedge, negedge）、触发器和状态机的HDL建模 状态机的HDL实现：同步状态机、异步状态机的设计方法 计数器、移位寄存器的HDL实现 总线和接口的HDL描述 PLD设计流程详解 设计输入： HDL代码编写、原理图输入（简述） 逻辑综合： 综合工具的使用、综合过程、逻辑优化、网表生成 适配（Mapping）与布局布线（Place and Route）： 将逻辑网表映射到目标PLD器件的资源、优化互连路径 时序约束与分析： 定义时钟、输入输出延迟，分析时序违例 生成比特流（Bitstream）文件 下载与仿真： 将比特流文件下载到PLD器件，使用仿真工具（如ModelSim）验证设计功能 硬件调试： 使用逻辑分析仪等工具进行硬件调试 PLD设计中的常见问题与技巧 时序问题： 建立时间（Setup Time）、保持时间（Hold Time）、时钟抖动（Clock Jitter）、时钟偏移（Clock Skew） 资源利用率优化： 减少逻辑门数量，优化HDL代码结构 功耗优化： 减少不必要的信号活动，选择低功耗的逻辑实现 可靠性设计： 状态机编码、异步复位、同步复位 IP核（Intellectual Property Core）的应用 本书通过大量的实例和练习，引导读者掌握从概念到实现的全过程。读者将学会如何利用HDL语言准确描述数字逻辑功能，如何使用专业的EDA工具对设计进行综合、适配、布局布线和仿真，并最终将设计成功地部署到CPLD或FPGA器件上。本书旨在为读者在数字系统设计、嵌入式开发、ASIC预研等领域打下坚实的基础。

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我一直对计算机的底层硬件架构非常感兴趣，尤其是在学习了数字电路基础后，更是渴望了解如何将这些基础知识转化为实际的电子产品。书名中的“Verilog设计”正是我一直想深入了解的领域。我听说Verilog是一种非常强大的硬件描述语言，能够用来描述从简单的逻辑门到复杂的微处理器的一切。但我对它的具体应用和设计流程还知之甚少。我希望这本书能够详细地介绍Verilog语言的特点、语法以及它在实际项目中的应用案例。例如，如何利用Verilog设计一个简单的计数器，或者一个更复杂的ALU单元。我尤其想知道，如何通过Verilog来描述时序逻辑，这是实现复杂数字系统的关键。我也很好奇，在Verilog设计之后，是如何将其转化为可制造的硬件的？这个过程涉及哪些EDA工具和技术？

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我一直对电子产品的内部运作原理充满好奇，尤其是那些能够让我们体验到高效便捷的智能设备，它们的“大脑”是如何被设计和制造出来的？书名中的“EDA技术与Verilog设计”仿佛为我打开了一扇通往这个神秘世界的大门。我了解到，EDA（电子设计自动化）技术是实现复杂集成电路设计必不可少的工具，而Verilog作为一种主流的硬件描述语言，是设计这些集成电路的“蓝图”。我希望这本书能够清晰地阐述EDA技术在现代电子设计中的核心地位和作用，以及Verilog语言如何被用于描述和实现各种数字电路功能。我期待能够学习到如何利用Verilog来设计各种模块，比如处理器中的算术逻辑单元（ALU）、控制器、存储器接口等，并理解这些模块如何被集成到一个完整的芯片中。

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我一直对计算机科学的底层逻辑以及如何实现这些逻辑的硬件构件感到好奇。在了解了数字电路的基本原理后，我发现直接用逻辑门来构建复杂的系统是极其低效且困难的。这时，硬件描述语言（HDL）的概念进入了我的视野，而Verilog是其中一种被广泛使用的语言。书名中的“EDA技术与Verilog设计”恰好触及了我想要探索的核心。我希望这本书能够详细讲解EDA技术在芯片设计流程中的各个环节，例如逻辑综合、布局布线、时序分析等等。更重要的是，我期望能够通过这本书掌握Verilog语言的精髓，理解如何用它来描述时序逻辑、状态机、流水线等复杂的数字系统，并能将其转化为高效、可靠的硬件实现。我希望这本书不仅能教授语法，更能传授设计理念和方法论，让我能够独立地进行一些基础的数字电路设计。

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我一直对数字世界的构建方式抱有强烈的好奇心，尤其是在了解了计算机科学的各个层面之后，我发现硬件设计才是那个最根本的基石。书名中的“EDA技术与Verilog设计”准确地击中了我的兴趣点。我听说EDA技术能够极大地提高电子设计的效率和准确性，而Verilog则是实现这一目标的关键工具。我希望这本书能够清晰地阐述EDA技术在现代电子产品开发中的重要性，以及Verilog语言如何作为一种强大的硬件描述工具，帮助工程师们构建出复杂的数字系统。我特别想了解，Verilog是如何实现对时序的精确控制，如何描述并行处理的机制，以及如何通过它来设计出各种功能模块，比如处理器、内存控制器或者通信接口。

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这本书的名字吸引了我，但坦白说，我并没有仔细研读过它。我的兴趣更多地集中在与它名字中“EDA技术”部分相关的那些令人着迷的领域，例如那些能够让复杂电路在芯片上活灵活现的抽象描述语言。我曾经花了很多时间去探索如何将理论上的逻辑门组合成能够执行特定功能的模块，再将这些模块巧妙地连接起来，形成一个协调工作的整体。这个过程本身就是一种艺术，需要极大的耐心和严谨的思维。我想象着那些在屏幕上跳跃的波形图，它们不仅仅是0和1的序列，而是隐藏着设计者对硬件世界的深刻理解和创造力的体现。我曾经尝试过一些更基础的硬件描述语言，虽然尚未深入到Verilog的精妙之处，但已经领略到将概念转化为物理实现的魅力。那些关于时序、关于流水线、关于并行处理的讨论，总是能激起我探索更深层次原理的欲望。我希望这本书能够提供更多关于这些底层机制的深入解析，而不仅仅是停留在语言语法的层面。我想了解，那些我们习以为常的电子设备，是如何通过精密的EDA流程，从最初的构想到最终的成品，一步步被构建出来的。

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我一直对计算机的硬件层面充满探索欲，总觉得软件最终是要运行在硬件之上的，而硬件的设计和实现才是更基础、更有趣的部分。书名中的“EDA技术与Verilog设计”正是我所寻找的。我了解到EDA（电子设计自动化）技术是现代集成电路设计的基石，而Verilog则是实现这一过程的核心语言之一。我对Verilog能够描述复杂的时序行为和并行处理能力感到非常着迷。我希望这本书能够系统地介绍EDA技术在芯片设计流程中的各个阶段，从前端的逻辑设计到后端的物理实现，以及Verilog语言在这些阶段中的具体应用。例如，我希望了解如何用Verilog来设计状态机，如何进行时序分析以确保电路在最高频率下稳定工作，以及如何将Verilog代码转换为可制造的门级网表。

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虽然我还没有深入阅读《EDA技术与Verilog设计》，但书名中的“Verilog设计”唤起了我对数字逻辑设计的强烈兴趣。我一直对计算机底层是如何工作的着迷，尤其是在硬件层面。那种将抽象的算法逻辑转化为实际电路的行为，对我来说充满了神秘感。我曾经在网上找到一些关于FPGA的入门教程，尝试着去理解那些看似复杂的代码是如何映射到硬件上的。我惊叹于一个软件程序可以被“烧录”进一个芯片，然后立刻变成一个能够执行特定任务的物理实体。我很好奇，Verilog这种语言是如何做到这一点的？它与我们平时写的Python或者Java有什么根本的区别？它在描述电路的结构和行为时，有哪些独特的优势和考量？我希望这本书能够详细解释Verilog语言的语法和语义，更重要的是，它如何被用于描述一个完整的数字系统，包括时序逻辑、状态机等等。我希望通过这本书，能够更清晰地看到那些构成现代电子世界的基石。

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我之前接触过一些关于嵌入式系统开发的资料，其中经常会提到EDA工具链和硬件描述语言。虽然我对这些概念并不陌生，但总觉得理解得不够深入，就像隔着一层薄纱。书名中的“EDA技术”让我联想到那些强大的软件平台，它们能够模拟、综合，甚至验证设计出来的电路是否能正常工作。这过程本身就充满了挑战和技术含量。我很好奇，在实际的工程项目中，EDA技术是如何与Verilog设计相结合，形成一个高效的开发流程的？从需求分析到代码编写，再到仿真验证，这个链条中的每一个环节都蕴含着丰富的知识。我希望这本书能够提供一个更宏观的视角，让我看到EDA技术在整个电子设计领域的地位和作用，以及Verilog设计在其中扮演的关键角色。我想了解，那些我们每天使用的手机、电脑，甚至汽车里的电子控制单元，其核心的芯片设计是如何通过这些技术完成的。

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我一直对电子工程领域抱有浓厚的兴趣，尤其是那些能够将抽象的逻辑概念转化为实际运行的硬件的技术。书名中的“EDA技术与Verilog设计”精准地抓住了我的关注点。我了解到EDA（电子设计自动化）是现代电子产品开发的核心驱动力，而Verilog作为一种主要的硬件描述语言，是实现这一过程的关键工具。我曾经尝试过阅读一些关于数字逻辑设计的入门书籍，也接触过一些基础的逻辑门电路的搭建。但是，当我了解到Verilog能够以文本的形式描述复杂的数字系统，并最终生成可用于制造的芯片时，我感到非常震撼。我希望这本书能够系统地介绍EDA技术的发展历程、关键技术以及它们在电子设计中的重要作用。同时，我也期待能通过这本书深入学习Verilog语言的特性、语法规则以及如何使用Verilog进行模块化设计、时序设计和状态机设计。

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我一直对计算机硬件的底层运作机制深感着迷，总觉得理解了它们，才能真正理解整个信息技术的根基。书名中的“EDA技术与Verilog设计”直接点燃了我探索的欲望。我了解到，EDA（电子设计自动化）技术是现代芯片设计不可或缺的工具，而Verilog则是一种非常重要的硬件描述语言，它允许工程师以抽象的方式来描述硬件的功能和结构。我希望这本书能够详细地介绍EDA技术是如何将概念转化为实际芯片的，以及Verilog语言在这一过程中的具体作用。我尤其想了解，如何通过Verilog来设计和验证复杂的数字逻辑，如何处理时序问题，以及如何将Verilog代码转化为能够被制造的物理电路。我希望能从这本书中获得对数字系统设计更深入的理解。

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