数字逻辑基础与Verilog设计(原书第3版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[加] 斯蒂芬·布朗（StephenBrown），( 著

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店铺： 文轩网旗舰店

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111537281

商品编码：10472180385

出版时间：2016-06-01

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《数字逻辑基础与Verilog设计（原书第3版）》 内容概述 本书系统深入地介绍了数字逻辑设计的基本原理与实践方法，并以业界广泛应用的Verilog硬件描述语言为工具，讲解如何将理论知识转化为实际的数字电路设计。全书旨在为读者构建扎实的数字逻辑基础，使其能够掌握现代数字系统设计所需的关键技能。 核心内容剖析 第一部分：数字逻辑基础 本部分着重于数字逻辑设计的理论基石，为后续的Verilog设计实践奠定坚实的基础。 数制与编码： 深入探讨了二进制、十进制、十六进制等常用数制之间的转换，这是理解数字电路工作原理的起点。此外，还详细讲解了各种编码方式，如BCD码、格雷码、ASCII码等，它们在数据表示和传输中扮演着重要角色。读者将理解不同编码的优劣势以及在特定应用场景下的选择依据。 逻辑门与布尔代数： 引入了基本的逻辑门（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR）及其真值表和逻辑表达式。在此基础上，系统阐述了布尔代数的基本定律和定理，如交换律、结合律、分配律、德摩根定律等。通过这些定律，读者将学会简化复杂的逻辑表达式，这是设计高效逻辑电路的关键步骤。本书将通过大量的例子演示如何运用布尔代数进行逻辑化简。 组合逻辑电路： 详细介绍了各种常见的组合逻辑电路，包括编码器、译码器、多路选择器、数据分配器、加法器、减法器、比较器、奇偶校验器等。对于每种电路，本书不仅会给出其功能描述和逻辑表达式，还会展示其真值表和Karnaugh图（卡诺图）化简过程。读者将学习如何根据逻辑功能需求，设计出最优的组合逻辑电路。 序逻辑电路： 转向时序逻辑电路的设计，这是数字系统能够存储状态和执行序列操作的关键。重点讲解了触发器（SR, JK, D, T）的工作原理、时序图和状态转移图，以及如何利用触发器构建寄存器和计数器。计数器部分将覆盖异步计数器和同步计数器，包括行波进位计数器和行波进位计数器，以及各种应用（如BCD计数器、移位寄存器计数器）。 有限状态机（FSM）： 深入探讨了有限状态机的设计理论，包括摩尔状态机和米利状态机。本书将引导读者如何根据系统需求，绘制状态转移图，生成状态表，并最终将其转化为实际的硬件电路。FSM是设计控制器、序列发生器等复杂数字系统的核心。 存储器单元： 介绍了存储器的基本概念，包括RAM（随机存取存储器）和ROM（只读存储器）的类型和结构。虽然本书的重点在于逻辑设计，但对存储器的基本理解有助于读者构建更完整的数字系统。 第二部分：Verilog HDL设计 本部分将理论与实践相结合，教授读者如何使用Verilog硬件描述语言来设计和验证数字逻辑电路。 Verilog基础： 介绍Verilog HDL的基本语法，包括模块（module）、端口（port）、信号（wire, reg）、赋值语句（assign, always）、运算符等。读者将学习如何用Verilog来描述逻辑门、组合逻辑电路和时序逻辑电路。 行为级建模： 重点讲解如何使用Verilog的`always`块进行行为级建模，以描述电路的时序行为。这包括如何使用时序控制（如`posedge`, `negedge`, `delay`）来模拟电路的时钟和触发行为。读者将学习如何使用`if-else`、`case`等语句来构建复杂的逻辑功能。 数据流建模： 介绍如何使用`assign`语句进行数据流建模，直接描述逻辑门的连接关系和信号的传递。这种方式适合于描述组合逻辑电路。 结构级建模： 讲解如何通过实例化（instantiation）其他模块来构建更复杂的电路，类似于传统电路设计中的实例化概念。这使得设计能够模块化，易于管理和复用。 时序逻辑设计： 专注于如何使用Verilog来设计触发器、寄存器、计数器、移位寄存器等时序电路。本书将演示如何根据触发器的时序特性，编写Verilog代码来实现这些电路。 有限状态机（FSM）的Verilog实现： 详细展示如何将前面学到的FSM理论，用Verilog代码实现。将介绍编写FSM的常用结构，包括使用`always`块来描述状态转移和输出逻辑。 测试平台的创建与仿真： 强调仿真在数字设计流程中的重要性。本书将指导读者如何编写Verilog测试平台（testbench）来激励设计模块（DUT - Device Under Test），并观察其输出，从而验证设计的正确性。读者将学习如何使用仿真工具来执行仿真并分析波形。 综合与实现： 简要介绍Verilog代码经过综合工具（如Synopsys Design Compiler, Cadence Genus）转换为门级网表的过程，以及后续的布局布线（place and route）和FPGA/ASIC实现。虽然本书不深入讲解工具的具体操作，但会让读者了解设计流程的后续环节。 常用数字电路模块的Verilog设计： 通过一系列实际的例子，讲解如何用Verilog设计诸如累加器、乘法器、除法器（简易）、RAM控制器、ROM控制器等常用数字电路模块。这些实例将帮助读者将所学知识融会贯通，并应用于实际的项目中。 本书特色与目标读者 本书最大的特色在于其理论知识的深度和Verilog设计的广度相结合。它不仅清晰地解释了数字逻辑设计的抽象概念，更提供了大量实用的Verilog代码示例，使读者能够快速上手进行实际设计。本书适合于： 电子工程、计算机科学与技术、微电子学等相关专业的本科生和研究生。 希望系统学习数字逻辑设计与Verilog HDL的工程师。 从事FPGA/ASIC设计、嵌入式系统开发、数字信号处理等领域的专业人士。 任何对构建数字系统感兴趣的自学者。 通过阅读本书，读者将能够： 深刻理解数字逻辑的基本原理和设计方法。 熟练掌握Verilog HDL语言，并能用于设计复杂的数字电路。 具备独立完成数字逻辑设计项目的能力。 为进一步学习更高级的数字设计技术（如SoC设计、低功耗设计等）打下坚实基础。 本书以其严谨的逻辑、丰富的实例和实用的指导，成为数字逻辑设计与Verilog HDL领域不可多得的参考书。

评分☆☆☆☆☆

我是一名软件工程师，出于对硬件的好奇，最近开始涉足数字逻辑和FPGA。选择这本书，主要是看中了它“基础与Verilog设计”这个组合。这本书的结构安排非常合理，前半部分花了大量篇幅讲解数字逻辑的基本原理，包括布尔代数、逻辑门、组合逻辑电路和时序逻辑电路等。作者在讲解时，并没有使用过于晦涩难懂的数学公式，而是通过直观的图示和清晰的文字来解释概念，这对于我这样的跨专业学习者来说非常友好。我尤其喜欢它在介绍组合逻辑时，从最简单的门电路到多路选择器、编码器、译码器等，逐步深入，让我能够清晰地理解不同逻辑功能的实现方式。而到了Verilog的部分，作者将前面讲解的理论知识巧妙地映射到Verilog代码中，让我能直观地看到理论是如何转化为实际代码的。书中提供的代码示例都比较简洁明了，并且都附带了仿真验证，这对于我理解Verilog的语法和应用非常有帮助。这本书让我对数字电路不再感到陌生，也为我进一步学习FPGA开发打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

刚拿到这本书，就被它厚实的体量和精美的排版所吸引。阅读过程中，我发现它最大的亮点在于其“循序渐进”的学习路径。作者并没有一开始就抛出复杂的概念，而是从最基础的逻辑门开始，一步步地构建起数字逻辑的世界。在我看来，这本书最出彩的地方在于它对“时序”的深入剖析。从时钟的产生，到触发器的翻转机制，再到各种时序分析的指标，作者都用非常生动形象的比喻和图示来讲解，这对于我这样对时序问题一直感到头疼的学习者来说，简直是福音。Verilog的部分，也做得相当出色。它没有简单地介绍Verilog的语法，而是将 Verilog 看作是一种强大的工具，用来描述和实现我们前面学到的数字逻辑电路。我喜欢它在讲解数据流建模、行为级建模以及结构级建模时，都提供了清晰的例子，并且展示了它们在设计流程中的不同作用。这本书不仅让我学会了如何用Verilog来“说话”，更让我明白了如何用Verilog来“思考”，从而设计出更优化的硬件。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在数字IC设计领域摸爬滚打了多年的老兵，我对各种技术书籍也算阅历颇深。这本书，坦白说，给我带来了不少惊喜。它在数字逻辑基础方面的讲解，虽然算不上是开创性的，但胜在系统和扎实，特别是对于一些容易混淆的概念，比如竞争冒险、时钟抖动等，作者的处理方式非常到位，能够触及到实际设计中需要关注的细节。而它将Verilog设计与基础理论紧密结合的策略，我个人认为是非常明智且高效的。很多时候，我们在学校学到的理论知识，在实际应用中会遇到各种各样的阻碍，而这本书通过Verilog的实践，有效地架起了理论与实践之间的桥%。尤其是在讲解状态机设计的部分，它不仅给出了理论模型，还提供了清晰的Verilog实现，并且还涉及到了如何进行形式验证和时序分析，这些都是在项目开发中不可或缺的技能。读这本书，感觉就像有一位经验丰富的工程师在手把手教你，告诉你哪些是重点，哪些是陷阱，让你少走弯路。对于有一定基础，想要提升Verilog实战能力的工程师来说，这本书绝对值得一读。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的感觉，就像是为想要系统学习数字逻辑和Verilog设计的读者量身定做的。它不仅仅是一本教材，更像是一个详尽的指导手册。我特别欣赏作者在处理异步电路和同步电路时所展现出的深刻理解。对于同步时序逻辑，它从D触发器、JK触发器等基本单元讲起，到移位寄存器、计数器等常见模块，再到更复杂的流水线设计，层层递进，逻辑严密。而对于异步电路中常常遇到的问题，如竞争冒险和危害，作者都给出了详细的分析和相应的解决方案，这在很多初级教材中是很难看到的。Verilog部分的设计，也并非简单的语法罗列，而是紧密结合实际应用场景。比如，在设计存储器控制器时，作者就详细讲解了如何用Verilog实现读写时序，以及如何处理握手信号。这本书的优点在于，它能够让你在理解理论的同时，立刻看到这些理论在Verilog中的具体体现，并且通过仿真验证来加深理解。对于那些想要在硬件设计领域有所建树的读者，这本书的深度和广度都足以让他们受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

这本书绝对是数字逻辑领域的宝藏！我作为一个对数字电路充满好奇但又有些畏惧的新手，一直想找到一本既能打牢基础又能引领实践的书。这本书完美地满足了我的需求。它从最基础的逻辑门开始，循序渐进地讲解了组合逻辑和时序逻辑的核心概念。最棒的是，它并没有停留在理论层面，而是非常巧妙地引入了Verilog HDL。这种结合的方式真的太重要了，它让我明白理论知识如何转化为实际的硬件描述。书中大量的例子，从简单的加法器到复杂的有限状态机，都配有清晰的Verilog代码和仿真波形。我跟着一步步做，不仅理解了电路的设计思路，更学会了如何用Verilog来表达和验证这些设计。特别是关于时序逻辑的部分，作者用非常生动的方式解释了时钟、触发器、寄存器等概念，消除了我之前对时序问题的许多困惑。而且，书中的语言流畅易懂，即使是初学者也能快速上手。我个人觉得，这本书的价值远远超出了它的价格，它为我开启了FPGA设计的精彩世界，让我对数字世界的理解上升到了一个新的高度。