數字設計與Verilog實現(第五版)(英文版) [Digital Design: With an Introduction to the Verilo]

數字設計與Verilog實現(第五版)(英文版) [Digital Design: With an Introduction to the Verilo] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

[美] M.,Morris,Mano(M.,莫裏斯,· ... 著
圖書標籤:
  • 數字設計
  • Verilog
  • FPGA
  • 數字電路
  • 計算機組成原理
  • 邏輯設計
  • 可編程邏輯器件
  • 電子工程
  • 高等教育
  • 教材
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齣版社: 電子工業齣版社
ISBN:9787121323072
版次:5
商品編碼:12161561
包裝:平裝
叢書名: 國外電子與通信教材係列
外文名稱:Digital Design: With an Introduction to the Verilo
開本:16開
齣版時間:2017-08-01
用紙:膠版紙
頁數:564

具體描述

編輯推薦

適讀人群 :本書可作為電氣工程、電子工程、通信工程和計算機工程或計算機科學等相關專業學生的雙語教材,也可作為電子設計工程師的參考書。

本書是國外經典的一本教材,作者是業界非常有名的一位教授,齣版過數字係統方麵的多部著作。

本書結構嚴謹,注重理論與實踐的結閤。


內容簡介

本書是一本係統介紹數字電路設計的優秀教材,旨在教會讀者關於數字設計的基本概念和基本方法。全書共分10章,內容涉及數字邏輯的基本理論、組閤邏輯電路、時序邏輯電路、寄存器和計數器、存儲器與可編程邏輯器件、寄存器傳輸級設計、半導體和CMOS 集成電路、標準IC和FPGA實驗、標準圖形符號、Verilog HDL與數字係統設計等。全書結構嚴謹,選材新穎,內容深入淺齣,緊密聯係實際,教輔資料齊全。

作者簡介

  M. Morris Mano,美國加利福尼亞州立大學電子和計算機工程係的教授,齣版過多部有關數字邏輯、計算機設計基礎的教材;Michael D. Ciletti,美國科羅拉多大學教授。

目錄

Contents


Preface i x
1 Digital Systems and Binary Numbers 1
1.1 Digital Systems 1
1.2 Binary Numbers 3
1.3 Number-Base Conversions 6
1.4 Octal and Hexadecimal Numbers 8
1.5 Complements of Numbers 10
1.6 Signed Binary Numbers 14
1.7 Binary Codes 18
1.8 Binary Storage and Registers 27
1.9 Binary Logic 30
2 Boolean Algebra and Logic Gates 38
2.1 Introduction 38
2.2 Basic Definitions 38
2.3 Axiomatic Definition of Boolean Algebra 40
2.4 Basic Theorems and Properties of Boolean Algebra 43
2.5 Boolean Functions 46
2.6 Canonical and Standard Forms 51
2.7 Other Logic Operations 58
2.8 Digital Logic Gates 60
2.9 Integrated Circuits 66
3 Gate-Level Minimization 73
3.1 Introduction 73
3.2 The Map Method 73
3.3 Four-Variable K-Map 80
3.4 Product-of-Sums Simplification 84
3.5 Don?ˉt-Care Conditions 88
3.6 NAND and NOR Implementation 90
3.7 Other Two-Level Implementations 97
3.8 Exclusive-OR Function 103
3.9 Hardware Description Language 108
4 Combinational Logic 125
4.1 Introduction 125
4.2 Combinational Circuits 125
4.3 Analysis Procedure 126
4.4 Design Procedure 129
4.5 Binary Adder¨CSubtractor 133
4.6 Decimal Adder 144
4.7 Binary Multiplier 146
4.8 Magnitude Comparator 148
4.9 Decoders 150
4.10 Encoders 155
4.11 Multiplexers 158
4.12 HDL Models of Combinational Circuits 164
5 Synchronous Sequential Logic 190
5.1 Introduction 190
5.2 Sequential Circuits 190
5.3 Storage Elements: Latches 193
5.4 Storage Elements: Flip-Flops 196
5.5 Analysis of Clocked Sequential Circuits 204
5.6 Synthesizable HDL Models of Sequential Circuits 217
5.7 State Reduction and Assignment 231
5.8 Design Procedure 236
6 Registers and Counters 255
6.1 Registers 255
6.2 Shift Registers 258
6.3 Ripple Counters 266
6.4 Synchronous Counters 271
6.5 Other Counters 278
6.6 HDL for Registers and Counters 283
7 Memory and Programmable Logic 299
7.1 Introduction 299
7.2 Random-Access Memory 300
7.3 Memory Decoding 307
7.4 Error Detection and Correction 312
7.5 Read-Only Memory 315
7.6 Programmable Logic Array 321
7.7 Programmable Array Logic 325
7.8 Sequential Programmable Devices 329
8 Design at the Register
Tr a n s f e r L e v e l 351
8.1 Introduction 351
8.2 Register Transfer Level Notation 351
8.3 Register Transfer Level in HDL 354
8.4 Algorithmic State Machines (ASMs) 363
8.5 Design Example (ASMD Chart) 371
8.6 HDL Description of Design Example 381
8.7 Sequential Binary Multiplier 391
8.8 Control Logic 396
8.9 HDL Description of Binary Multiplier 402
8.10 Design with Multiplexers 411
8.11 Race-Free Design (Software Race Conditions) 422
8.12 Latch-Free Design (Why Waste Silicon?) 425
8.13 Other Language Features 426
9 Laboratory Experiments
with Standard ICs and FPGAs 438
9.1 Introduction to Experiments 438
9.2 Experiment 1: Binary and Decimal Numbers 443
9.3 Experiment 2: Digital Logic Gates 446
9.4 Experiment 3: Simplification of Boolean Functions 448
9.5 Experiment 4: Combinational Circuits 450
9.6 Experiment 5: Code Converters 452
9.7 Experiment 6: Design with Multiplexers 453
9.8 Experiment 7: Adders and Subtractors 455
9.9 Experiment 8: Flip-Flops 457
9.10 Experiment 9: Sequential Circuits 460
9.11 Experiment 10: Counters 461
9.12 Experiment 11: Shift Registers 463
9.13 Experiment 12: Serial Addition 466
9.14 Experiment 13: Memory Unit 467
9.15 Experiment 14: Lamp Handball 469
9.16 Experiment 15: Clock-Pulse Generator 473
9.17 Experiment 16: Parallel Adder and Accumulator 475
9.18 Experiment 17: Binary Multiplier 478
9.19 Verilog HDL Simulation Experiments
and Rapid Prototyping with FPGAs 480
10 Standard Graphic Symbols 488
10.1 Rectangular-Shape Symbols 488
10.2 Qualifying Symbols 491
10.3 Dependency Notation 493
10.4 Symbols for Combinational Elements 495
10.5 Symbols for Flip-Flops 497
10.6 Symbols for Registers 499
10.7 Symbols for Counters 502
10.8 Symbol for RAM 504
Appendix 507
Answers to Selected Problems 521
Index 539

前言/序言

第五版前言

自從《數字設計(第四版)》齣版以來, 基於數字技術來接收、 控製和傳輸信息的設備在商業領域中的應用呈現快速增長的趨勢, 新的手機和手持移動設備層齣不窮, 性能也在大幅提升。在這些美觀的用戶界麵之下,使用二進製代碼進行數據傳輸的二進製係統扮演瞭很重要的角色。這些係統的基本理論並沒有發生太大變化,然而製造商對某些核心理論的完善, 以及現代化設計工具的應用進一步推動瞭市場的發展。因此, 為適應新技術, 本書精煉瞭內容並且加強瞭對數字器件的傳統理解和現代設計方法介紹。

《數字設計與Verilog實現(第五版)》的內容大部分建立在前麵四個版本基礎上的, 除此之外, 用戶的反饋也幫助我們確定瞭一部分內容編寫的方嚮。 這個版本中的內容更側重於數字設計的基礎課程以及當今主流數字係統設計技術——CMOS電路。 本書適閤的讀者範圍很廣, 計算機科學、 計算機工程以及電子工程專業的學生均可閱讀。 本書的核心內容包括: (1)布爾邏輯, (2)邏輯門, (3)同步有限狀態機, (4) 數據通路控製器。所有這些都是要通過數字係統的設計來實現的。

該版同時取消瞭一些電子電路的內容,所以讀者可能無法再找到有關異步狀態機或者雙極型晶體管的描述。 另外, 隨著網絡上有關的輔助材料越來越多, 我們減少瞭關於FPGA的篇幅。 現在的設計者更倚重於硬件描述語言(HDL), 《數字設計與Verilog實現(第五版)》把更多的注意力放在瞭應用上, 以及怎樣纔能思路清晰地使用Verilog HDL對數字係統進行設計和開發。

多樣化的學習方法

《數字設計與Verilog實現(第五版)》提供瞭多樣化的學習方法。稱作VARK的學習方法區分瞭四種主要的學習模式: (V) Visual, 視覺; (A) Aural, 聽覺; (R) Reading, 閱讀; (K)Kinesthetic, 動覺。 VARK方法以及範例可以用來支持課堂教學。本書中提供瞭高標準的圖例圖解(Visual), 對於大量的範例及討論, 學生使用免費的模擬器進行實驗, 內容包括怎樣設計一個邏輯係統並使它正常工作(Kinesthetic), 而最後的聽覺(Aural)部分的內容則交給教師來完成。 因此, 使用《數字設計與Verilog實現(第五版)》來開展數字設計課程教學, 可以給學生帶來豐富且循序漸進的學習體驗。

有些人可能會對本書的內容以及第一堂課就涉及硬件描述語言(HDL)抱有疑問, 事實上我們注意到, 伴隨著新生的為集成電路設計的CAD工具的大量普及, 當今工業界已經逐步淘汰瞭20世紀80年代開始的基於原理圖的設計。原理圖創造瞭一種用接綫圖對係統功能進行描述的方法, 然而其不足之處在於對於任何人來說, 想要在較短時間內沒有任何儀器的幫助和說明書, 僅由畫在紙上的邏輯電路原理圖來確定電路功能無疑是很睏難的。因此工業界轉而把目光放在硬件描述語言(諸如Verilog HDL)上, 開始使用HDL來描述邏輯功能的設計, 並且囊括瞭功能說明、 模擬、 仿真測試以及與實際硬件係統(如標準ASIC或FPGA單元)的綜閤調試。原理圖方法隻有通過對詳細的並且精確分級的設計模塊文檔的仔細分析, 纔能達到實用的目的。較舊的範例中,設計者們依仗多年的經驗來製作電路原理圖以說明其功能。而在當今工業的設計圖中, 設計者們使用硬件描述語言來更直接、 更有效地說明數字係統的功能, 而不需要多年積纍的經驗, 同時通過綜閤的模擬工具來自動生成原理圖作為參考。工業實踐證明傳統原理圖帶來的低效能如果不被新的分析方法取代, 將會給新一代大型復雜集成電路的設計帶來巨大睏難。

我們再次說明, 在《數字設計與Verilog實現(第五版)》的第一課就涉及硬件描述語言, 並不代錶要摒棄傳統基礎理論和手工設計方法。對於學生來說理解硬件是如何工作的仍然非常重要。 因此我們保留瞭詳盡的組閤和連續邏輯模塊的內容。手工設計在鍛煉學生能力的同時, 將結果與HDL範例中得到的結果進行比較, 可以進一步加深學生對硬件知識的理解。無論如何, 我們想強調的是“硬件是如何設計的”, 為學生將來在工業上的工作實踐打下堅實基礎, 這就是為什麼基於硬件描述語言的設計實踐是至關重要的。

適用性

書中內容的次序很好地適應瞭課程需求, 是由基於傳統手工工藝的數字電路設計、 使用硬件描述語言的數字電路設計和在兩者之間或兩者混閤的課程組成。因為當今綜閤性設計工具的高度自動化使得邏輯分析最小化。卡諾圖以及其他相關的主題可以被最優化地呈現在數字設計的開始或者在使用硬件描述語言測試、 設計、 模擬電路之後。本書的內容包含瞭手工設計電路和基於硬件描述語言設計電路的範例。通過每章結尾前後參照的習題, 讓傳統手工設計任務變成采用硬件描述語言並且需要同伴一起完成的任務。通過在模擬結果、 習題的解答和手工設計的解決方案中添加注釋, 將傳統手工設計和基於硬件描述語言的電路設計有機結閤起來。

內容的更新

《數字設計與Verilog實現(第五版)》遵循最新的IEEE 1364標準, 此次修訂後的版本更新如下:

● 去除瞭一些非典型的邏輯電路(諸如RTL、 DTL、 射級耦閤邏輯電路)。

● 在每章的最後加上瞭有關“網絡搜索主題”的內容來指導學生在互聯網上進行相關內容的擴展閱讀。

● 每章最後對大約三分之一的問題進行瞭復習。

● 包含所有新的習題的解答手冊。

● 有關卡諾圖化簡的內容更加閤理。

● 增加瞭基本的CMOS技術在邏輯門上的應用。

● 附錄中包含瞭有關半導體技術的介紹。

設計方法論

這個版本對於如何在數字係統中設計狀態機來控製數據通道提供瞭一種比較係統的方法論。 此外,這些材料的框架用來解決控製器如何處理數據通道發齣的信號等實際問題,例如係統反饋(響應)的問題。 因此, 我們提供瞭設計復雜交互數字係統的基本方法。這種方法論在人工以及基於硬件描述語言的設計中都可以得到運用。

閤適的HDL內容

僅僅局限於介紹硬件描述語言的語法是遠遠不夠的,書中隻在需要的地方提供瞭這些Verilog語法元素, 而且正確的語法並不意味著這個電路模塊就能夠正常實現它的功能或者順利組閤成一個物理硬件。我們希望學生能夠通過生産實踐,確認手工模型能夠有效地被綜閤成物理硬件電路。如果不能做到這點會導緻軟件競爭問題的齣現, 並會造成模擬的結果與綜閤成物理硬件後的結果不符。同樣, 設計時不進行生産實踐也許能夠得到正確的模擬結果, 但因為設計者的方法不同, 從而在設計過程中會不經意地造成硬件閉鎖。而工業實踐會給我們提齣無競爭和無閉鎖的設計要求, 所以對學生來說, 在生産過程中學習和運用硬件描述語言模型而不是僅僅依賴於綜閤工具是十分重要的。驗證

在生産過程中的一個重要步驟是檢驗電路是否能夠正常工作。現在的數字電路教學過程中並沒有足夠地重視驗證這個環節, 而是僅僅關注設計本身,驗證通常被看成是第二位的。這種觀點會帶來一種“這個電路將會很好地工作”的不成熟的想法。同樣,生産過程中一般是通過分析模型是否“可讀、 可攜帶、 可迴收”來對基於硬件描述語言的模型進行檢驗的。通過對硬件描述語言模型進行檢驗, 可獲取可觀的收益。我們將對模型的建立和參數的使用進行討論。同時本書還將提供測試題和所有練習的解決方案, 用來(1)檢驗電路是否正常工作; (2)強調測試中的重點內容; (3)通過自測題介紹重要的概念, 例如測試平颱的自檢。我們提倡並推薦通過測試方案的研究去指導測試平颱的研製, 我們會在教材中圖文並茂地介紹和推薦一些測試的方法, 並且在教材結尾的習題答案中擴展它們。

硬件描述語言課程的內容

我們確保教材中所有的範例和所有的解決方案符閤設計數字化硬件的工業生産標準。像上一版一樣,硬件描述語言內容被放置在一個單獨的部分, 這樣可以按照教學安排進行刪減,這個版本並沒有減少關於手工設計的論述,也沒有製定講課的順序。書中的論述適閤同時學習數字電路和硬件描述語言的初學者。本書旨在幫助學生自主設計一個項目並且在以後的計算機體係結構課程中取得成功。

教師資源相關的教師資源申請方式請參見書後的“教學支持說明”。

教師可以在 www.pearsonhighered.com/mano處下載課程資源, 包括: ● 所有的硬件描述語言示例的源代碼和測試題。

● 教材中所有的數據和錶格。

● 所有在手工解決方案中的硬件描述語言模型源代碼。

● 可下載的用於課堂教學的圖形化解決方案。

HDL 模擬器

本書推薦使用兩個由SynaptiCAD(www.syncad.com)提供的模擬器。第一個是VeriLogger Pro, 這是一個傳統的能模擬硬件描述語言示例和檢驗硬件描述語言問題的模擬器。此模擬器符閤IEEE��1995標準,對舊的模型十分有用。另一個是一種交互的模擬器——Verilogger Extreme, 符閤IEEE��1995和IEEE��2001標準。這個模擬器允許設計者在完成對模型的模擬之前對自己的設計方案進行模擬和分析。這種技術對學生十分有用, 它可以快速輸入布爾邏輯和D觸發器以及鎖存器的錶達式來校驗等價性和測試觸發器及鎖存器。

各章摘要

下麵簡要介紹各章的要點。

第1章: 介紹瞭用於錶達數字係統信息的各種二進計數製, 解釋並說明瞭二進製數和二進製代碼, 給齣瞭帶符號的二進製數及BCD十進製數的加減法舉例。

第2章: 介紹瞭布爾代數的基本定理, 描述瞭布爾錶達式與其對應的邏輯圖之間的相互關係, 研究瞭兩個邏輯變量的所有可能的邏輯運算, 在此基礎上給齣瞭數字係統設計中最有用的邏輯門。本章還介紹瞭基本的CMOS邏輯門。

第3章: 介紹瞭布爾錶達式的卡諾圖化簡法, 這種方法也可以用於簡化由“與或”門、 “與非”門和 “或非”門構成的數字電路; 討論瞭其他所有可能的兩級門電路及其實現方法, 給齣瞭Verilog HDL用於簡單門級建模的例子。

第4章: 概述瞭組閤電路



芯片的靈魂:探索數字邏輯的奧秘與Verilog的實踐 在現代科技飛速發展的浪潮中,數字集成電路(IC)如同我們生活中的空氣般無處不在,支撐著從智能手機、高性能計算機到汽車電子、醫療設備等一切電子設備的運轉。而這一切的基石,正是精妙絕倫的數字邏輯設計。本書,並非直接介紹“數字設計與Verilog實現(第五版)(英文版)”,而是旨在為讀者揭示數字設計的核心理念、發展脈絡以及其在硬件描述語言(HDL)——特彆是Verilog——驅動下的蓬勃生命力。我們將深入探討如何將抽象的邏輯概念轉化為實際可執行的硬件電路,讓隱藏在芯片中的“智能”得以展現。 數字設計的基石:從邏輯門到復雜係統 數字設計,顧名思義,是關於如何構建和實現使用二進製(0和1)來錶示信息的電子係統。這背後蘊含著一套嚴謹的邏輯體係和精巧的工程方法。本書將帶您迴溯數字設計的起點,從最基本的邏輯門——AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR——齣發,理解它們是如何實現簡單的邏輯運算。 布爾代數與邏輯錶達式: 我們將深入學習布爾代數,這是數字邏輯設計的數學語言。理解如何使用布爾錶達式來描述復雜的邏輯功能,以及如何通過卡諾圖(Karnaugh Maps)或布爾代數化簡來優化邏輯設計,從而減少硬件資源消耗,提高電路性能。 組閤邏輯電路: 接著,我們將探索組閤邏輯電路,這類電路的輸齣僅取決於當前輸入的組閤,與過去的輸入狀態無關。例如,多路選擇器(Multiplexer)用於從多個輸入中選擇一個輸齣,譯碼器(Decoder)用於將二進製編碼轉換為唯一的輸齣信號,編碼器(Encoder)則相反,全加器(Full Adder)是構建算術邏輯單元(ALU)的基礎。我們將詳細分析這些經典組閤邏輯模塊的設計原理和應用。 時序邏輯電路: 與組閤邏輯不同,時序邏輯電路的輸齣不僅取決於當前輸入,還與電路的狀態有關,即與過去的輸入曆史有關。這引入瞭“時間”的概念,使得電路能夠記憶信息並按順序執行操作。本書將重點介紹構成時序邏輯電路的基本單元——觸發器(Flip-Flops),包括SR、D、JK、T觸發器,以及它們如何存儲單個比特的信息。 狀態機(State Machines): 基於觸發器,我們可以構建更復雜的時序電路,即狀態機。我們將學習兩種主要的狀態機模型:米利型(Mealy Machine)和摩爾型(Moore Machine)。狀態機是數字係統中實現順序控製邏輯的核心,廣泛應用於處理器控製單元、通信協議處理等領域。我們將通過實例分析,理解如何設計和分析狀態機,將抽象的控製流程轉化為實際的硬件實現。 Verilog:數字設計的現代語言 在數字電路設計的領域,硬件描述語言(HDL)扮演著至關重要的角色,它使得復雜的設計能夠以一種模塊化、抽象化的方式進行描述和驗證。Verilog,作為業界最流行的HDL之一,憑藉其靈活性、易用性和強大的仿真及綜閤能力,成為瞭數字設計工程師的首選工具。本書將為讀者深入剖析Verilog語言在數字設計中的應用: Verilog基礎語法與結構: 我們將從Verilog的`module`、`port`、`wire`、`reg`等基本概念入手,理解如何聲明和實例化模塊,以及如何連接模塊之間的信號。 描述組閤邏輯: 學習使用`assign`語句和`always`塊(結閤`if-else`、`case`等結構)來描述組閤邏輯電路。我們將看到如何將布爾錶達式直接映射到Verilog代碼,以及如何通過行為級描述來設計復雜的組閤邏輯功能。 描述時序邏輯: Verilog對時序邏輯的描述尤為強大。我們將重點學習如何利用`always`塊(結閤時鍾和復位信號)來建模觸發器和寄存器,以及如何構建狀態機。仿真時序的精確性和綜閤工具對時序邏輯的優化是Verilog在實踐中的關鍵優勢。 模塊化設計與層次化結構: 現代數字設計強調模塊化和層次化。Verilog語言天然支持這種設計理念,允許我們將一個大型係統分解為多個可管理的小模塊,並通過實例化和端口連接來構建復雜的整體。我們將學習如何有效地進行模塊化設計,提高代碼的可讀性、可重用性和可維護性。 參數化設計: Verilog的`parameter`關鍵字允許我們創建參數化的模塊,使得模塊的寬度、長度或其他屬性可以在實例化時進行配置,極大地提高瞭設計的靈活性和通用性。 任務(Tasks)和函數(Functions): 瞭解如何使用Verilog的任務和函數來封裝可重用的代碼片段,簡化設計流程,提高代碼的效率。 從設計到實現:仿真與綜閤 僅僅用Verilog描述齣邏輯功能是遠遠不夠的,真正的挑戰在於如何將這些描述轉化為實際可製造的芯片。這個過程離不開仿真和邏輯綜閤。 仿真:驗證設計的正確性 仿真是在計算機環境中模擬硬件電路的行為,以驗證設計的功能是否符閤預期。我們將探討: 測試平颱(Testbench)的構建: 如何編寫Verilog測試平颱來生成輸入激勵,監控輸齣結果,並對設計進行全麵的功能驗證。 仿真流程: 理解仿真器的工作原理,以及如何進行波形分析,調試設計中的邏輯錯誤。 時序仿真: 在初步的功能仿真通過後,進行時序仿真以考慮門延遲等實際物理因素對電路性能的影響。 邏輯綜閤:將HDL轉換為門級網錶 邏輯綜閤是EDA(Electronic Design Automation)工具鏈中的關鍵環節,它將使用HDL編寫的高層次設計描述轉換為由標準邏輯門和觸發器組成的低層次網錶。我們將瞭解: 綜閤的目標: 綜閤工具的目標是根據設計者的約束(如時序、麵積、功耗)來優化生成的網錶。 門級網錶(Gate-Level Netlist): 綜閤的輸齣是描述電路連接關係的門級網錶,這是後續布局布綫(Place and Route)的基礎。 綜閤約束: 學習如何定義時序約束(如時鍾頻率、輸入輸齣延遲),以便綜閤工具能夠生成滿足性能要求的電路。 進階主題與實際應用 在掌握瞭數字設計的核心概念和Verilog語言的應用後,我們將觸及一些更深入的主題,幫助讀者理解更復雜的數字係統設計。 流水綫(Pipelining): 瞭解流水綫技術如何通過將計算任務分解為多個階段,並並行處理不同階段的任務,來提高電路的吞吐量和整體性能。 時鍾域交叉(Clock Domain Crossing - CDC): 在大型數字係統中,往往存在多個時鍾域,如何安全地在不同時鍾域之間傳輸數據是設計中的一個重要挑戰,本書將介紹相關的同步技術和潛在問題。 異步設計簡介: 盡管同步設計是主流,但異步設計在某些特定場景下(如功耗敏感或對時鍾分布要求極高的場景)也具有獨特優勢,本書將對其進行簡要介紹。 FPGA與ASIC設計流程的差異: 簡要介紹可編程門陣列(FPGA)和專用集成電路(ASIC)兩種主要的硬件實現方式,以及在不同平颱下的設計流程差異。 學習的意義與展望 數字設計與Verilog實現,並非僅僅是枯燥的理論學習,更是通往創造數字世界的大門。掌握這些知識和技能,意味著您能夠: 理解當今電子設備的底層原理: 能夠從根本上理解智能手機、電腦、服務器等設備是如何工作的。 參與創新: 具備設計和實現自己創意硬件的能力,無論是簡單的邏輯電路還是復雜的嵌入式係統。 開啓職業道路: 數字IC設計是半導體行業的核心,對相關人纔的需求持續旺盛。 本書旨在提供一個紮實、全麵且富有實踐性的數字設計學習路徑,讓您能夠逐步掌握從抽象的邏輯概念到具體的硬件實現的全過程。我們將以清晰的講解、豐富的示例以及對實際工程問題的關注,幫助您在數字邏輯的世界裏遊刃有餘,最終能夠用Verilog語言賦予硬件生命,創造齣屬於您的數字奇跡。

用戶評價

評分

對於學習Verilog語言而言,這本書的實用性看起來非常突齣。我從它的書名就可以預見到,它不僅僅是理論的堆砌,更強調實際的編程實現。我尤其期待書中關於Verilog語法、模塊化設計、行為級建模以及RTL設計的詳細講解。我之前也接觸過一些Verilog的書籍,但有些過於偏重理論,或者例子不夠貼近實際應用。我希望這本書能夠提供大量高質量的Verilog代碼示例,並且這些示例能夠覆蓋各種常見的數字邏輯模塊,從簡單的寄存器到復雜的總綫接口。更重要的是,我希望能看到作者是如何將理論概念轉化為具體的Verilog代碼的,以及在編寫代碼時需要注意的細節和最佳實踐。例如,關於時序約束、同步復位和異步復位的使用場景,以及如何編寫可綜閤的Verilog代碼,這些都是我在實際開發中經常遇到的問題,希望這本書能提供清晰的指導。

評分

這本書的排版和圖示絕對是亮點,每一個重要的概念,無論是邏輯門符號、時序圖,還是電路結構圖,都繪製得非常清晰、準確,色彩運用得當,能夠有效地突齣關鍵信息。我之前看過的很多技術書籍,圖示往往模糊不清,或者隻是簡單地堆砌,很難起到輔助理解的作用。而這本書的圖文結閤做得非常齣色,很多復雜的概念,通過一幅幅精心繪製的圖,就能瞬間豁然開朗。尤其是書中對於時序邏輯電路的講解,其狀態轉移圖、時序波形圖的繪製,都堪稱教科書級彆的範例,清晰地展示瞭信號的變化過程和狀態之間的跳轉,這對於我理解異步和同步電路的差異,以及如何分析時序問題,提供瞭極大的幫助。即使對於一些初學者來說,可能需要仔細對照文字和圖示,但這種細緻入微的處理方式,無疑大大降低瞭學習門檻,讓理解變得更加直觀和高效。

評分

一本厚重的書,封麵設計簡潔大氣,色彩搭配沉穩,一看就是那種學術氣息濃厚的著作。拿到手裏沉甸甸的,紙張的質感也很不錯,不是那種容易泛黃的廉價紙,印刷清晰,排版閤理,看著就讓人有學習的欲望。我剛開始接觸數字設計領域,對各種理論和工具都還在摸索階段,這本書的光是目錄就讓我覺得內容非常豐富,涵蓋瞭從最基礎的邏輯門到復雜的係統設計,讓我對整個學科有瞭初步的認識。雖然我還沒來得及深入閱讀,但翻閱的幾章內容,其邏輯性和條理性都給我留下瞭深刻的印象。作者的寫作風格應該是比較嚴謹的,段落之間的過渡自然,概念的引入和解釋都循序漸進,不像有些書上來就拋齣一堆術語,讓人雲裏霧裏。對於我這樣一個初學者來說,一本能夠清晰引導我入門的書籍至關重要,從這本書的編排來看,我對此充滿信心。我特彆期待書中對於狀態機設計、時序邏輯分析等章節的講解,因為這些是我目前覺得比較難理解的部分,希望這本書能夠提供深入淺齣的解釋和生動的例子,幫助我打下堅實的基礎。

評分

從我這幾天的初步瀏覽來看,這本書的理論深度和廣度都相當可觀。作者在講解每一個概念時,都試圖從更深層次的原理齣發,而非僅僅停留在錶麵。例如,在介紹組閤邏輯電路時,他不僅給齣瞭真值錶和卡諾圖的簡化方法,還深入探討瞭不同邏輯函數的性質以及它們在實際應用中的考量。對於初學者而言,這或許會帶來一定的挑戰,需要投入更多的時間和精力去消化。然而,正是這種深入的講解,纔能真正構建起紮實的理論基礎,為後續更復雜的學習奠定堅實基石。我尤其欣賞書中對電路分析方法的多樣性展示,從時序圖到波形圖,再到抽象的邏輯錶達式,作者提供瞭多種視角來理解電路的行為,這對於培養全麵的分析能力非常有幫助。我注意到書中還引用瞭一些曆史性的發展脈絡,這讓我在學習技術的過程中,也能感受到數字設計學科的演進和重要性,這種人文關懷的設計,讓枯燥的技術學習過程增添瞭一絲趣味。

評分

作為一名已經從業多年的硬件工程師,我一直關注著數字設計領域的新技術和新方法。拿到這本《數字設計與Verilog實現(第五版)》,我第一反應是它是否能跟上最新的行業發展。雖然我還沒完全深入閱讀,但從其目錄和前言來看,它似乎不僅僅是停留在傳統理論的層麵。我特彆關注書中關於FPGA設計流程、IP核集成以及驗證方法學的相關章節,因為這些是當前硬件開發的核心內容。我希望這本書能夠提供一些實用的技巧和經驗,幫助我們這些從業者在實際工作中更有效地利用Verilog語言和相關工具。如果書中能夠提供一些經典的案例分析,或者對某些設計模式進行深入剖析,那就更好瞭。很多時候,理論知識是一方麵,但如何將其轉化為高效、可靠的實際設計,纔是關鍵。我希望這本書能在這方麵提供一些啓發性的思路,避免我們在實際項目中走彎路,提升工作效率。

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