可編程邏輯器件基礎 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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董海青，陳紅，唐敏 著

圖書標籤:

• 可編程邏輯器件
• PLD
• FPGA
• 數字邏輯
• 硬件描述語言
• VHDL
• Verilog
• 數字電路
• 可編程邏輯
• 集成電路

店鋪： 潤軒澤轅圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302287988

商品編碼：29286597920

包裝：平裝

齣版時間：2012-08-01

基本信息

書名：可編程邏輯器件基礎

：25元

作者：董海青,陳紅,唐敏

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2012-08-01

ISBN：9787302287988

字數：302000

頁碼：192

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.359kg

編輯推薦

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內容提要

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　　本書主要包括器件、工具、語言、單元電路和實例五個部分。器件部分主要介紹瞭目前常用的可編程邏輯器件及其發展；工具部分主要介紹瞭仿真工具ModelSim、綜閤工具XilinxISE和開發闆；語言部分詳細介紹瞭VerilogHDL的基本語法、程序結構等；單元電路部分主要介紹瞭組閤邏輯電路和時序邏輯電路的VerilogHDL設計和仿真驗證；實例部分主要介紹瞭基於開發闆的復雜數字係統的基本設計和驗證。
　　《21世紀高職高專電子信息類實用規劃教材：可編程邏輯器件基礎》可作為高職高專微電子技術、電子綫路設計、通信技術等相關專業的教材用書，同時也可以作為從事FPGA設計的相關從業人員的參考用書。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《硬件電路設計與仿真實戰》 內容簡介： 本書旨在為讀者提供一套係統、全麵且貼閤實際工程應用的硬件電路設計與仿真學習路徑。我們深入淺齣地講解瞭從基礎模擬電路原理到復雜數字邏輯係統的設計方法，並重點介紹瞭現代電子設計自動化（EDA）工具在電路開發流程中的關鍵作用。全書內容緊密圍繞實際項目需求展開，理論知識與實踐操作相結閤，力求讓讀者在掌握核心概念的同時，能夠獨立完成從電路構思、原理圖繪製、元器件選型、仿真驗證到PCB布局布綫等一係列硬件設計流程。 第一部分 模擬電路設計基礎與應用 本部分將帶領讀者重溫並深化模擬電路設計的核心知識。我們將從基本的半導體器件（二極管、三極管、場效應管）特性入手，講解其在各種經典電路中的應用，例如穩壓電源、信號放大電路（共模、差模放大）、濾波電路（低通、高通、帶通、帶阻）、振蕩電路（RC、LC振蕩）以及運算放大器（Op-amp）的各種應用電路（加法器、減法器、積分器、微分器、比較器等）。 在講解這些基礎電路時，我們不僅會分析其工作原理和傳遞函數，還會結閤實際元器件的非理想特性，如寄生參數、噪聲、溫漂等，來探討這些因素對電路性能的影響，以及如何在設計中進行權衡和優化。例如，在設計一個低噪聲放大器時，我們會詳細分析不同噪聲源的貢獻，並給齣選擇低噪聲元器件、優化電路拓撲以降低噪聲的方法。 此外，我們還將介紹一些常用的模擬信號處理模塊，如采樣保持電路、濾波器設計（Butterworth, Chebyshev, Bessel等逼近特性）、非綫性電路（混頻器、倍增器）等。針對這些模塊，本書將提供詳細的設計步驟和計算方法，並結閤Spice等仿真軟件進行驗證。讀者將學習如何根據設計指標（如增益、帶寬、噪聲係數、失真度等）來選擇閤適的元器件和電路結構。 第二部分 數字邏輯電路設計與時序分析 本部分專注於數字邏輯電路的設計。我們將從最基礎的邏輯門（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR）開始，迴顧布爾代數、卡諾圖等化簡方法，以及邏輯門的基本組閤電路（組閤邏輯）。隨後，深入講解時序邏輯電路，包括觸發器（SR, JK, D, T觸發器）、寄存器、計數器（同步、異步）、移位寄存器等。 除瞭基本的數字電路構成，本書將重點介紹有限狀態機（Finite State Machine, FSM）的設計方法。我們將詳細講解Moore型和Mealy型狀態機的區彆、狀態圖、狀態轉移圖以及狀態錶的建立，並演示如何將其轉換為實際的邏輯電路。這將是設計復雜數字係統（如控製器、協議處理單元）的基礎。 時序分析是數字電路設計中至關重要的一環。本部分將深入講解時鍾信號、時鍾抖動、建立時間（Setup Time）、保持時間（Hold Time）、傳播延遲（Propagation Delay）等關鍵概念。我們將學習如何進行靜態時序分析（Static Timing Analysis, STA），識彆並解決時序違例問題，確保電路在最高工作頻率下的可靠運行。讀者將學會利用時序約束來指導布局布綫，並分析不同工藝、不同工作條件下的時序裕量。 第三部分 嵌入式係統硬件設計入門 隨著嵌入式係統在各個領域的廣泛應用，理解其硬件構成和設計原理顯得尤為重要。本部分將從嵌入式係統的基本構成齣發，介紹微控製器（MCU）或微處理器（MPU）的核心架構、存儲器類型（RAM, ROM, Flash）、輸入/輸齣（I/O）接口（GPIO, UART, SPI, I2C, ADC, DAC）等。 我們將以一個實際的嵌入式係統項目為例，貫穿整個設計流程。例如，設計一個簡單的溫度采集與顯示係統。讀者將學習如何選擇閤適的MCU，如何根據需求配置和使用其內部外設，例如如何通過ADC讀取溫度傳感器的數據，如何通過UART與上位機通信，或者如何驅動LCD顯示屏。 在接口設計方麵，我們將詳細講解不同接口的標準、信號時序以及在實際電路中的實現。例如，在設計SPI接口時，我們將分析主從機的通信協議、時鍾同步、數據傳輸方式，並給齣實際的電路連接和驅動代碼編寫建議。 第四部分 現代EDA工具在電路設計中的應用 現代電子産品開發的成功離不開強大的EDA工具。本部分將重點介紹業界主流的EDA工具，如Altium Designer、Cadence Allegro、Eagle等（具體選擇其中一到兩款進行深入講解）。我們將演示如何使用這些工具進行： 原理圖繪製： 學習如何建立庫、放置元器件、繪製連接綫、設置總綫、進行電氣規則檢查（ERC）。 元器件選型與管理： 講解如何根據電路需求選擇閤適的元器件，並管理元器件庫，確保設計的一緻性和可追溯性。 仿真與驗證： 重點講解如何利用Spice仿真器（如HSPICE, PSpice）對模擬電路進行精確仿真，分析其時域和頻域特性。同時，講解如何使用Verilog HDL或VHDL等硬件描述語言（HDL）對數字邏輯電路進行行為級、門級仿真，以及時序仿真。 PCB布局布綫： 詳細介紹PCB設計的流程，包括導入原理圖、定義PCB封裝、手動/自動布局、布綫規則設置、差分信號處理、電源完整性（PI）與信號完整性（SI）初步分析、DRC（Design Rule Check）檢查等。 生産文件生成： 學習如何生成Gerber文件、鑽孔文件、BOM錶等，以便於PCB的製造和組裝。 在整個EDA工具的使用過程中，我們將強調“仿真先行”的理念。讀者將學習如何通過充分的仿真來驗證設計，減少硬件原型的返工次數，從而大大提高開發效率和産品質量。 第五部分 硬件設計案例分析與進階 本部分將通過一係列實際的硬件設計案例，鞏固和拓展讀者在前麵章節中學到的知識。這些案例將涵蓋不同領域的應用，例如： 低功耗傳感器節點設計： 重點關注功耗管理、喚醒機製、無綫通信接口的設計。 高性能數據采集係統： 涉及高速ADC驅動、時鍾生成、信號調理電路的設計。 數字信號處理（DSP）硬件加速器設計： 講解如何利用FPGA或ASIC實現特定的DSP算法。 電源管理單元（PMU）設計： 介紹DC-DC轉換器、LDO等電源管理芯片的應用與設計。 在每個案例分析中，我們將遵循“需求分析-方案設計-模塊實現-集成調試-性能優化”的完整流程。同時，我們將穿插介紹一些更高級的設計技術和理念，如： 嵌入式係統中的電源完整性（PI）與信號完整性（SI）分析： 講解如何通過仿真工具和實際測量來評估和改善電源和信號的質量。 抗乾擾設計（EMI/EMC）： 介紹電路設計中的常見乾擾源，以及如何通過布局、屏蔽、濾波等手段來提高電路的抗乾擾能力。 可製造性設計（DFM）與可測試性設計（DFT）的初步概念。 本書特點： 體係化、循序漸進： 從基礎模擬電路到復雜的數字係統，再到實際的EDA工具應用，結構清晰，易於學習。 理論與實踐緊密結閤： 每個章節都配有相應的仿真示例和設計案例，讓讀者在動手實踐中鞏固知識。 強調工程實踐： 關注實際工程中的關鍵問題，如元器件選型、時序分析、電源完整性、信號完整性等。 麵嚮現代EDA工具： 詳細介紹主流EDA工具的使用方法，讓讀者掌握現代硬件設計的必備技能。 案例豐富，貼近實際： 通過多個真實世界的硬件設計案例，幫助讀者理解知識在實際項目中的應用。 通過學習本書，讀者將能夠建立起紮實的硬件電路設計理論基礎，熟練掌握現代EDA工具的使用，並具備獨立完成中小型硬件項目設計的能力，為從事硬件工程師、嵌入式係統開發工程師等職業打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的實用性是我最看重的，而《可編程邏輯器件基礎》在這方麵確實給瞭我不少驚喜。作者在理論講解之後，非常及時地過渡到瞭實際應用層麵，通過大量的工程實例，展示瞭PLD在不同領域的應用，例如信號處理、通信接口、嵌入式係統控製等等。這些案例分析詳盡，從需求分析、方案設計到最終的實現，都給齣瞭清晰的步驟和思路。我特彆對書中關於高速接口設計的部分印象深刻，作者詳細講解瞭LVDS、SerDes等接口的原理和在FPGA上的實現方法，並提供瞭參考代碼，這對於我目前工作中遇到的通信瓶頸問題提供瞭很好的解決方案。此外，書中還介紹瞭一些高級的應用技術，如低功耗設計、IP核的使用與開發等，雖然這些內容對我來說還有些超前，但無疑拓寬瞭我的視野，讓我對PLD的潛力有瞭更深的認識。作者在書中還穿插瞭一些設計技巧和陷阱提醒，這些都是作者多年實踐經驗的結晶，對於避免走彎路非常有價值。

評分☆☆☆☆☆

我發現《可編程邏輯器件基礎》在理論深度和實踐聯係上做得相當平衡。作者在講解基礎概念時，並沒有止步於淺嘗輒止，而是深入挖掘瞭背後的物理原理和邏輯實現。例如，在介紹CMOS邏輯門工作原理時，作者詳細分析瞭PMOS和NMOS晶體管的特性，以及它們如何組閤成基本的邏輯門。在講解PLD的內部架構時，作者不僅給齣瞭邏輯框圖，還對其中的關鍵單元進行瞭詳細的電路級分析，這對於理解PLD的工作細節至關重要。更難能可貴的是，作者能夠將這些理論知識與實際的FPGA開發流程緊密結閤。書中介紹的Verilog/VHDL語法，並不是孤立的講解，而是通過具體的例子，演示瞭如何在設計中應用這些語言來描述硬件功能。作者還分享瞭許多在實際項目開發中遇到的常見問題和解決方法，這些寶貴的經驗對於初學者來說是無價之寶。總而言之，這本書不僅是知識的傳授，更是一次思維的啓迪，它讓我看到瞭PLD技術在現代電子設計中的重要地位和廣闊前景。

評分☆☆☆☆☆

終於讀完瞭這本《可編程邏輯器件基礎》，說實話，這本書的閱讀體驗算得上是跌宕起伏。開頭部分，作者深入淺齣地講解瞭PLD的基本原理，從ROM、PROM、EPROM一路講到CPLD和FPGA，邏輯結構清晰，概念解釋也很到位。特彆是對於一些初學者可能難以理解的時序邏輯和組閤邏輯，作者用瞭大量的圖示和例子，配閤簡短的代碼片段，讓我這個對數字電路半生不熟的人也能勉強跟上節奏。書中對各種器件的內部架構分析得相當細緻，比如CPLD的宏單元、 Espinosa 陣列，以及FPGA的LUT、CLB、DSP Slice等等，都進行瞭詳細的描述。我尤其喜歡書中關於狀態機設計的章節，通過實例分析瞭如何將其轉化為硬件描述語言，並映射到PLD上，這對於我理解嵌入式係統的控製邏輯非常有幫助。此外，書中還涉及瞭一些基本的EDA工具的使用流程，雖然沒有深入講解，但足以讓讀者對整個開發過程有個初步的認識，這一點對於實踐非常有指導意義。整體而言，這本書在基礎概念的梳理和關鍵技術的介紹上做得非常紮實，為我打開瞭PLD世界的大門。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣版質量和排版給我留下瞭深刻的印象。《可編程邏輯器件基礎》在細節之處也做得相當到位。紙張的質感很好，不易反光，長時間閱讀也不會感到眼睛疲勞。書中的插圖和圖錶都非常清晰，綫條流暢，色彩搭配閤理，能夠準確地傳達信息。公式的推導過程也清晰明瞭，沒有齣現印刷錯誤。我特彆喜歡書中的章節安排，邏輯性很強，每個章節都在前一章節的基礎上層齣不窮，環環相扣。這種結構使得讀者能夠循序漸進地掌握知識，不會感到突兀。每章末尾的習題也非常有針對性，能夠有效地檢驗學習成果，有些習題的設計還頗具挑戰性，能夠激發讀者的思考。此外，書中還附帶瞭一個非常詳盡的術語錶，方便讀者查閱生僻的詞匯。總的來說，這本書的齣版質量堪稱一流，給我帶來瞭非常愉悅的閱讀體驗。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，在閱讀《可編程邏輯器件基礎》的過程中，我曾一度感到有些吃力。可能是因為我自身的背景知識有限，對一些更深層次的原理理解不夠透徹。例如，書中在講解FPGA的布綫資源和時序約束時，涉及到瞭大量的專業術語和復雜的概念，比如布綫延遲、時鍾域交叉、靜態時序分析（STA）等等。作者雖然努力用圖錶和比喻來解釋，但對於我來說，理解起來還是需要反復琢磨，甚至需要藉助其他的參考資料。我尤其希望在這些部分能有更直觀的演示，或者提供一些交互式的學習資源，比如在綫仿真工具或者更詳細的案例演示，這樣可能會更容易消化。另外，書中對某些高級特性的描述，比如DSP Slice的內部結構和高級功能，或者某些特定的IP核的實現細節，感覺有些過於簡略，不夠深入，這讓我覺得有些意猶未盡。不過，瑕不掩瑜，整體來說，這本書依然是一本值得認真對待的學術性讀物，它激發瞭我對PLD技術更深入研究的興趣。