国外电子与通信教材系列：数字设计与Verilog实现（第五版） [Digital Design: With an Introduction to the Verilog HDL, Fifth Edition] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

[美] 马诺（M.Morris Mano），[美] 奇莱蒂（Michael D.Ciletti） 著，徐志军，尹廷辉，倪雪 等 译

图书标签:

• 数字设计
• Verilog HDL
• 电子工程
• 通信工程
• 教材
• 第五版
• HDL
• 数字电路
• 计算机组成原理
• 逻辑设计

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121246159

版次：3

商品编码：11622780

包装：平装

丛书名： 国外电子与通信教材系列

外文名称：Digital Design: With an Introduction to the Verilog HDL, Fifth Edition

开本：16开

出版时间：2015-01-01

编辑推荐

　　《国外电子与通信教材系列：数字设计与Verilog实现（第五版）》是国外经典的一本著作，作者是业界非常有名的一位教授，出版过数字系统方面的多部著作。本书结构严谨，注重理论与实践的结合。在国外再版过多次，是一本难得的数字电路设计方面的优秀教材。

内容简介

　　《国外电子与通信教材系列：数字设计与Verilog实现（第五版）》是一本系统介绍数字电路设计的教材，旨在教会读者关于数字设计的基本概念。《国外电子与通信教材系列：数字设计与Verilog实现（第五版）》共分12章，内容涉及数字系统和二进制数、布尔代数与逻辑门，组合逻辑、同步时序逻辑、寄存器和计数器、存储器和可编程逻辑设备、寄存器传输级设计、异步时序逻辑、数字集成电路、标准IC和FPGA实验、标准图形符号等。全书结构严谨，内容深入浅出，紧密联系实际，教辅资料齐全。

作者简介

　　徐志军，解放军理工大学通信工程学院教授，硕士士生导师，研究领域为电路与系统、系统设计等。尹廷辉，解放军理工大学通信工程学院副教授。

内页插图

目录

第1章 数字系统与二进制数
1.1 数字系统
1.2 二进制数
1.3 数制的转换
1.4 八进制和十六进制数
1.5 补码
1.6 带符号的二进制数
1.7 二进制码
1.8 二进制存储与寄存器
1.9 二进制逻辑
习题
参考文献
网络搜索主题

第2章 布尔代数和逻辑门
2.1 引言
2.2 基本定义
2.3 布尔代数的公理
2.4 布尔代数的基本定理和性质
2.5 布尔函数
2.6 范式与标准式
2.7 其他逻辑运算
2.8 数字逻辑门
2.9 集成电路
习题
参考文献
网络搜索主题

第3章 门电路化简
3.1 引言
3.2 图形法化简
3.3 四变量卡诺图
3.4 和之积式的化简
3.5 关条件
3.6 与非门和或非门实现
3.7 其他两级门电路实现
3.8 异或函数
3.9 硬件描述语言
习题
参考文献
网络搜索主题

第4章 组合逻辑
4.1 引言
4.2 组合电路
4.3 分析步骤
4.4 设计步骤
4.5 二进制加减器
4.6 十进制加法器
4.7 二进制乘法器
4.8 数值比较器
4.9 译码器
4.10 编码器
4.11 数据选择器
4.12 组合电路的HDL模型
习题
参考文献
网络搜索主题

第5章 同步时序逻辑
5.1 引言
5.2 时序电路
5.3 存储元件： 锁存器
5.4 存储元件： 触发器
5.5 钟控时序电路分析
5.6 时序电路的可综合HDL模型
5.7 状态化简与分配
5.8 设计过程
习题
参考文献
网络搜索主题

第6章 寄存器和计数器
6.1 寄存器
6.2 移位寄存器
6.3 行波计数器
6.4 同步计数器
6.5 其他计数器
6.6 寄存器和计数器的HDL描述
习题
参考文献
网络搜索主题

第7章 存储器和可编程逻辑器件
7.1 引言
7.2 随机存取存储器
7.3 存储器译码
7.4 检纠错
7.5 只读存储器
7.6 可编程逻辑阵列
7.7 可编程阵列逻辑
7.8 时序可编程器件
习题
参考文献
网络搜索主题

第8章 寄存器传输级设计
8.1 引言
8.2 寄存器传输级定义
8.3 HDL的寄存器传输级描述
8.4 算法状态机（ASM）
8.5 设计举例（ASMD流程图）
8.6 设计举例的HDL描述
8.7 时序二进制乘法器
8.8 控制逻辑
8.9 二进制乘法器的HDL描述
8.10 用数据选择器进行设计
8.11 竞争设计（软竞争条件）
8.12 锁存设计（为什么浪费硅片？）
8.13 语言的其他特性
习题
参考文献
网络搜索主题

第9章 用标准IC和FPGA进行实验
9.1 实验介绍
9.2 实验1： 二进制和十进制数
9.3 实验2： 数字逻辑门
9.4 实验3： 布尔函数化简
9.5 实验4： 组合电路
9.6 实验5： 代码转换
9.7 实验6： 使用数据选择器进行设计
9.8 实验7： 加法器和减法器
9.9 实验8： 触发器
9.10 实验9： 时序电路
9.11 实验10： 计数器
9.12 实验11： 移位寄存器
9.13 实验12： 串行加法
9.14 实验13： 存储器单元
9.15 实验14： 灯式手球
9.16 实验15： 时钟脉冲发生器
9.17 实验16： 并行加法器和累加器
9.18 实验17： 二进制乘法器
9.19 Verilog HDL模拟实验和使用FPGA的快速原型验证

第10章 标准图形符号
10.1 矩形符号
10.2 限定符号
10.3 相关符号
10.4 组合部件符号
10.5 触发器符号
10.6 寄存器符号
10.7 计数器符号
10.8 RAM符号
习题
参考文献
网络搜索主题
附录A 半导体和CMOS集成电路
部分习题解答

前言/序言

数字逻辑设计与验证的基石：一本贯穿理论与实践的经典之作 在日新月异的电子信息时代，理解和掌握数字逻辑设计的原理与实现方法，是每一位电子工程、计算机科学及相关领域学子和从业者不可或缺的核心技能。本书，作为“国外电子与通信教材系列”中的一部力作，旨在为读者提供一个全面、深入且极具实践指导性的数字设计学习平台。它不仅严谨地梳理了数字逻辑设计的理论基础，更巧妙地将现代硬件描述语言 Verilog HDL 的应用融于其中，实现理论知识向实际工程的无缝对接。 本书的目标读者群体广泛，包括但不限于： 高等院校电子工程、计算机科学、自动化等专业的本科生和研究生： 为他们提供扎实的理论基础和实践技能，为后续深入学习数字系统设计、嵌入式系统、集成电路设计等专业领域奠定坚实根基。 嵌入式系统工程师、硬件工程师： 帮助他们巩固和拓展数字逻辑设计知识，掌握 Verilog HDL 的高级应用技巧，提升在实际项目开发中的效率和质量。 对数字电路设计感兴趣的爱好者和自学者： 提供一个结构清晰、循序渐进的学习路径，使其能够逐步掌握从基本门电路到复杂数字系统的设计与验证方法。 本书的核心价值与独特之处 本书的独特之处在于其理论与实践的高度融合。不同于仅侧重于抽象理论讲解的教材，本书从一开始就将 Verilog HDL 这一业界广泛使用的硬件描述语言作为重要的辅助工具，贯穿始终。这种结合方式带来了诸多显著优势： 1. 直观的理解与验证： 通过 Verilog HDL，读者可以将抽象的逻辑概念转化为可执行的代码。这种“写代码即设计”的方式，使得逻辑设计的概念更加直观易懂。同时，Verilog HDL 强大的仿真和验证能力，使得读者能够即时测试和调试自己的设计，快速发现并纠正错误，极大地提升了学习效率和对设计过程的理解深度。 2. 与业界标准的接轨： Verilog HDL 是当前数字集成电路设计、FPGA 编程和 SoC 开发等领域事实上的行业标准。熟练掌握 Verilog HDL，意味着读者已经具备了进入相关行业工作的基本技能，能够快速适应实际工作环境。 3. 从理论到实现的桥梁： 本书引导读者理解如何将逻辑理论转化为可综合的 Verilog HDL 代码，进而能够通过综合工具生成实际的硬件电路（如 FPGA 或 ASIC）。这种从设计到实现的完整流程，是现代数字系统开发的关键环节。 4. 系统性的知识体系： 本书并非零散地介绍 Verilog HDL 的语法，而是将其有机地融入到数字逻辑设计的各个知识点中。读者在学习组合逻辑、时序逻辑、状态机等核心概念的同时，自然而然地掌握了用 Verilog HDL 来描述和实现这些逻辑的方法。 内容概览：循序渐进，深度拓展 本书的章节安排遵循了数字逻辑设计的经典逻辑顺序，从最基础的概念出发，逐步深入到复杂的设计和验证技术。 基础篇：数字系统导论与逻辑门电路 章节会首先介绍数字系统的基本概念、数字信号与模拟信号的区别，以及二进制数制及其运算（如加法、减法）。 在此基础上，深入讲解最基本的逻辑门电路（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR），以及它们在布尔代数中的表示和应用。 通过 Verilog HDL，读者将学习如何使用基本的逻辑门来构建简单的逻辑电路，并进行仿真验证。 布尔代数与逻辑函数化简 本部分将系统介绍布尔代数的基本公理、定理和运算规则。 重点讲解如何使用卡诺图（Karnaugh Maps）和布尔代数方法对复杂的逻辑函数进行化简，以获得最简化的逻辑表达式，这对于减少电路的复杂度和功耗至关重要。 Verilog HDL 的逻辑运算符和条件语句在此阶段将得到充分的应用，用于实现和验证化简后的逻辑。 组合逻辑电路设计 将介绍各种常见的组合逻辑电路，如编码器（Encoders）、译码器（Decoders）、多路选择器（Multiplexers）、数据选择器（Demultiplexers）、加法器（Adders）、减法器（Subtractors）、比较器（Comparators）等。 本书将详细阐述这些电路的设计原理、真值表和逻辑图，并指导读者如何使用 Verilog HDL 来描述和实现它们。 设计和仿真这些基础模块，将帮助读者建立起设计复杂数字系统的基本能力。 时序逻辑电路基础 这是本书的核心内容之一。将详细讲解时序逻辑电路的基本概念，包括触发器（Flip-flops）——如 D 触发器、JK 触发器、T 触发器、SR 触发器，以及它们的工作原理和时序特性。 深入探讨锁存器（Latches）与触发器的区别，以及如何在 Verilog HDL 中对它们进行建模。 时钟信号在时序逻辑中的作用、建立时间（setup time）和保持时间（hold time）等关键参数也将得到详尽的解释。 寄存器、计数器与移位寄存器 基于触发器，本书将进一步讲解如何设计和实现寄存器（Registers）、移位寄存器（Shift Registers）以及各种计数器（Counters），包括同步计数器和异步计数器。 这些电路在数据存储、数据传输和数字信号处理中扮演着至关重要的角色。 Verilog HDL 的时序逻辑建模（always @(posedge clk)）将在此部分得到重点训练。 有限状态机（Finite State Machines, FSM） 有限状态机是设计控制器和序列发生器（Sequencer）的核心模型。本书将详细介绍摩尔（Moore）型和米利（Mealy）型状态机的概念、状态图、状态表以及状态编码。 重点在于如何将状态机设计转化为 Verilog HDL 代码，并进行有效的仿真和调试。 通过实际案例，读者将学会如何设计复杂的控制器，例如交通灯控制器、电梯控制器等。 存储器系统设计 将探讨随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）的基本结构和工作原理。 讲解如何使用 Verilog HDL 来描述存储器的读写操作，并构建简单的存储器模块。 这为理解更复杂的片上存储器和片外存储器接口打下基础。 同步和异步电路设计 深入讨论同步时序逻辑和异步时序逻辑的特点、优缺点以及设计注意事项。 着重讲解如何避免异步电路中常见的亚稳态（metastability）问题，以及如何进行时钟域交叉（clock domain crossing, CDC）的设计和验证。 可综合 Verilog HDL 本书将不仅仅停留在 Verilog HDL 的行为级仿真，而是强调“可综合”的 Verilog HDL。 详细讲解哪些 Verilog HDL 语句和结构可以被综合工具转化为实际的硬件电路，以及哪些需要避免。 介绍层次化设计（Hierarchical Design）的思想，以及如何在 Verilog HDL 中实现模块的实例化和连接，构建大型数字系统。 高级数字设计主题 根据不同的侧重点，本书可能会包含一些高级主题，例如： 时序分析（Timing Analysis）： 讲解关键路径（critical path）、时序违例（timing violations）以及如何通过优化设计来满足时序要求。 设计验证（Design Verification）： 介绍验证的基本概念、测试平台（Testbench）的构建方法，以及如何使用 Verilog HDL 进行功能验证，确保设计的正确性。 FPGA 与 ASIC 设计流程概述： 简要介绍使用 FPGA（现场可编程门阵列）和 ASIC（专用集成电路）进行数字系统实现的流程。 学习方式与实践建议 本书的编写风格注重理论的清晰阐述与实践的紧密结合。每一章的理论知识都配以大量的 Verilog HDL 代码示例，这些示例都是经过精心设计，能够直观地体现所讲授的概念。 动手实践是关键： 强烈建议读者在学习过程中，使用 FPGA 开发板或仿真工具（如 ModelSim, Vivado Simulator, Icarus Verilog 等）来亲自编写、仿真和下载代码。通过实践，才能真正理解数字逻辑设计的原理和 Verilog HDL 的强大之处。 案例驱动的学习： 本书将通过一系列实际的工程案例，引导读者将所学知识应用于解决实际问题，例如设计一个简单的 UART 接口、一个数据路径控制器等。 参考附录和在线资源： 读者可以参考书中可能提供的 Verilog HDL 语法参考、标准库模块说明等附录，并结合在线资源（如 EDA 工具文档、技术论坛等）进行深入学习。 结语 掌握数字逻辑设计与 Verilog HDL 的实现，是进入现代电子和计算机工程领域的必经之路。本书以其系统性的理论框架、与时俱进的实践方法以及贯穿始终的 Verilog HDL 应用，为读者提供了一个全面、深入且极具价值的学习体验。无论您是初学者还是有一定基础的工程师，本书都将是您在数字设计领域不断探索和前进的得力助手。通过本书的学习，您将能够自信地设计、实现和验证复杂的数字系统，为未来的技术创新贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

最近对FPGA开发产生了浓厚的兴趣，但苦于入门无门。朋友推荐了这本书，说是数字设计领域的“圣经”之一。我虽然还只是个初学者，但从朋友那里了解到的信息，以及我翻阅时看到的一些内容，都让我觉得这本书的价值非凡。它不仅仅是一本技术手册，更像是一位经验丰富的导师，循序渐进地引导我走进数字设计的世界。我注意到书中对Verilog HDL的介绍，这正是我最想学习的部分。语言的清晰度、例子的实用性，以及对概念的深入剖析，都给我留下了深刻的印象。我期待着能够通过这本书，掌握FPGA开发的核心技术，能够将自己的创意转化为实际的硬件电路。即使是最基础的逻辑门电路，书中也进行了详细的讲解，这让我这种零基础的学习者感到非常安心。总而言之，这本书在我心中已经成为了我FPGA学习之旅的起点和指引。

评分☆☆☆☆☆

我是一名已经工作了好几年的工程师，之前主要接触的是一些应用层开发，最近公司项目需要接触到一些底层硬件设计，我对此了解不多，感到有些力不从心。在同事的推荐下，我找到了这本书。虽然我还没来得及完全通读，但粗略看了一下，发现它在理论知识和实际应用之间找到了一个很好的平衡点。书中对一些核心概念的解释非常到位，而且举的例子也贴近实际工程中的情况，这对我来说非常有帮助。特别是关于一些复杂的逻辑设计，作者给出的思路和方法论，让我感觉茅塞顿开，之前很多困扰我的问题似乎一下子就找到了解决的方向。我非常欣赏作者在处理一些抽象概念时的通俗易懂，不像有些教材那样，上来就用一大堆公式和术语，让人望而却步。这本书让我觉得，即使是看似枯燥的数字设计，也能变得生动有趣，并且充满解决实际问题的力量。

评分☆☆☆☆☆

我是一名正在准备考研的学生，目标专业是集成电路设计。在选择备考书籍时，我听到了不少关于这本书的口碑。虽然我目前还处于基础理论学习阶段，还没有完全进入到这本书的深入内容，但仅凭它在学术界的声誉，我就对它充满了信心。很多老师和学长学姐都推荐过这本书，说它是学习数字设计绕不开的经典。我仔细看了看目录，发现它涵盖了数字设计的一些基本原理、逻辑器件、状态机设计等等，这些都是我备考过程中必不可少的部分。我尤其看重的是它是否能够帮助我建立起扎实的理论基础，并且对实际工程应用有一个初步的认识。在我看来，一本好的教材，不仅要教会我知识点，更要培养我的思维方式和解决问题的能力。基于它的影响力，我非常相信这本书能成为我考研路上的得力助手，为我打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版真的是我见过最舒服的之一了，字体大小适中，行间距也很合理，阅读起来完全不会觉得吃力。我平时看技术书籍，最怕的就是那种密密麻麻的文本，眼睛很容易疲劳。但这本书在这方面做得相当出色，即使是深夜加班，翻开它也能静下心来慢慢消化内容。而且，纸张的质感也很好，不是那种廉价的灰蒙蒙的纸，摸起来有种温润的感觉，拿在手里挺有分量的，感觉是认真制作的书籍，而不是随随便便印出来的。封面设计也比较大气，我把它放在书架上，整体视觉效果很不错。每次看到它，都会觉得是一笔值得的投资，毕竟好的阅读体验是学习效率的重要保障。我尤其喜欢它在目录和索引部分的处理，查找起来非常方便，这一点对于需要经常翻阅查阅资料的我来说，简直是福音。一些例子的代码注释也写得十分清晰，不像有些书那样，只给代码，让人摸不着头脑。总的来说，在硬件设备上，这本书给了我非常愉悦的阅读体验，这对于一本技术书籍来说，是非常难得的。

评分☆☆☆☆☆

我最近在学习一种新的编程语言，听说它的语法和逻辑结构跟某些硬件描述语言有异曲同工之妙。于是我找了不少相关的资料，其中就有提到这本书。虽然我暂时还没有深入研究这本书的具体内容，但仅仅是翻阅一下目录和前言，就让我对它产生了一种莫名的期待。作者在开篇就对数字设计的历史发展和重要性进行了非常精辟的阐述，这种宏观的视角让我能够更好地理解技术背后的逻辑和演进。而且，我注意到书中引用了大量的经典研究和前沿动态，这表明作者在学术研究方面有着深厚的功底，同时也紧跟时代步伐。对我而言，学习一门新技术，不仅要掌握其“怎么做”，更要明白“为什么这么做”，而这本书似乎恰恰能满足我这种对深度和广度都有要求的学习者。我非常期待它能为我打开一扇新的学习大门，让我能从更深层次去理解这门编程语言的精髓，从而触类旁通，加速我的学习进程。

评分☆☆☆☆☆

书的内容不错。讲解方法也很好。

评分☆☆☆☆☆

国外原版书的翻译，还没仔细看。

评分☆☆☆☆☆

正版书 物流很快

评分☆☆☆☆☆

书的内容不错。讲解方法也很好。

评分☆☆☆☆☆

书的内容不错。讲解方法也很好。

评分☆☆☆☆☆

很喜欢

评分☆☆☆☆☆

书很不错，适合初学者

评分☆☆☆☆☆

非常好！

评分☆☆☆☆☆

非常好！