國外電子與通信教材係列：數字設計與Verilog實現（第五版） [Digital Design: With an Introduction to the Verilog HDL, Fifth Edition] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] 馬諾（M.Morris Mano），[美] 奇萊蒂（Michael D.Ciletti） 著，徐誌軍，尹廷輝，倪雪 等 譯

圖書標籤:

• 數字設計
• Verilog HDL
• 電子工程
• 通信工程
• 教材
• 第五版
• HDL
• 數字電路
• 計算機組成原理
• 邏輯設計

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121246159

版次：3

商品編碼：11622780

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 Verilog HDL, Fifth Edition

開本：16開

齣版時間：2015-01-01

編輯推薦

　　《國外電子與通信教材係列：數字設計與Verilog實現（第五版）》是國外經典的一本著作，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。在國外再版過多次，是一本難得的數字電路設計方麵的優秀教材。

內容簡介

　　《國外電子與通信教材係列：數字設計與Verilog實現（第五版）》是一本係統介紹數字電路設計的教材，旨在教會讀者關於數字設計的基本概念。《國外電子與通信教材係列：數字設計與Verilog實現（第五版）》共分12章，內容涉及數字係統和二進製數、布爾代數與邏輯門，組閤邏輯、同步時序邏輯、寄存器和計數器、存儲器和可編程邏輯設備、寄存器傳輸級設計、異步時序邏輯、數字集成電路、標準IC和FPGA實驗、標準圖形符號等。全書結構嚴謹，內容深入淺齣，緊密聯係實際，教輔資料齊全。

作者簡介

　　徐誌軍，解放軍理工大學通信工程學院教授，碩士士生導師，研究領域為電路與係統、係統設計等。尹廷輝，解放軍理工大學通信工程學院副教授。

內頁插圖

目錄

第1章 數字係統與二進製數
1.1 數字係統
1.2 二進製數
1.3 數製的轉換
1.4 八進製和十六進製數
1.5 補碼
1.6 帶符號的二進製數
1.7 二進製碼
1.8 二進製存儲與寄存器
1.9 二進製邏輯
習題
參考文獻
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第2章 布爾代數和邏輯門
2.1 引言
2.2 基本定義
2.3 布爾代數的公理
2.4 布爾代數的基本定理和性質
2.5 布爾函數
2.6 範式與標準式
2.7 其他邏輯運算
2.8 數字邏輯門
2.9 集成電路
習題
參考文獻
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第3章 門電路化簡
3.1 引言
3.2 圖形法化簡
3.3 四變量卡諾圖
3.4 和之積式的化簡
3.5 關條件
3.6 與非門和或非門實現
3.7 其他兩級門電路實現
3.8 異或函數
3.9 硬件描述語言
習題
參考文獻
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第4章 組閤邏輯
4.1 引言
4.2 組閤電路
4.3 分析步驟
4.4 設計步驟
4.5 二進製加減器
4.6 十進製加法器
4.7 二進製乘法器
4.8 數值比較器
4.9 譯碼器
4.10 編碼器
4.11 數據選擇器
4.12 組閤電路的HDL模型
習題
參考文獻
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第5章 同步時序邏輯
5.1 引言
5.2 時序電路
5.3 存儲元件： 鎖存器
5.4 存儲元件： 觸發器
5.5 鍾控時序電路分析
5.6 時序電路的可綜閤HDL模型
5.7 狀態化簡與分配
5.8 設計過程
習題
參考文獻
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第6章 寄存器和計數器
6.1 寄存器
6.2 移位寄存器
6.3 行波計數器
6.4 同步計數器
6.5 其他計數器
6.6 寄存器和計數器的HDL描述
習題
參考文獻
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第7章 存儲器和可編程邏輯器件
7.1 引言
7.2 隨機存取存儲器
7.3 存儲器譯碼
7.4 檢糾錯
7.5 隻讀存儲器
7.6 可編程邏輯陣列
7.7 可編程陣列邏輯
7.8 時序可編程器件
習題
參考文獻
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第8章 寄存器傳輸級設計
8.1 引言
8.2 寄存器傳輸級定義
8.3 HDL的寄存器傳輸級描述
8.4 算法狀態機（ASM）
8.5 設計舉例（ASMD流程圖）
8.6 設計舉例的HDL描述
8.7 時序二進製乘法器
8.8 控製邏輯
8.9 二進製乘法器的HDL描述
8.10 用數據選擇器進行設計
8.11 競爭設計（軟競爭條件）
8.12 鎖存設計（為什麼浪費矽片？）
8.13 語言的其他特性
習題
參考文獻
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第9章 用標準IC和FPGA進行實驗
9.1 實驗介紹
9.2 實驗1： 二進製和十進製數
9.3 實驗2： 數字邏輯門
9.4 實驗3： 布爾函數化簡
9.5 實驗4： 組閤電路
9.6 實驗5： 代碼轉換
9.7 實驗6： 使用數據選擇器進行設計
9.8 實驗7： 加法器和減法器
9.9 實驗8： 觸發器
9.10 實驗9： 時序電路
9.11 實驗10： 計數器
9.12 實驗11： 移位寄存器
9.13 實驗12： 串行加法
9.14 實驗13： 存儲器單元
9.15 實驗14： 燈式手球
9.16 實驗15： 時鍾脈衝發生器
9.17 實驗16： 並行加法器和纍加器
9.18 實驗17： 二進製乘法器
9.19 Verilog HDL模擬實驗和使用FPGA的快速原型驗證

第10章 標準圖形符號
10.1 矩形符號
10.2 限定符號
10.3 相關符號
10.4 組閤部件符號
10.5 觸發器符號
10.6 寄存器符號
10.7 計數器符號
10.8 RAM符號
習題
參考文獻
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附錄A 半導體和CMOS集成電路
部分習題解答

前言/序言

數字邏輯設計與驗證的基石：一本貫穿理論與實踐的經典之作 在日新月異的電子信息時代，理解和掌握數字邏輯設計的原理與實現方法，是每一位電子工程、計算機科學及相關領域學子和從業者不可或缺的核心技能。本書，作為“國外電子與通信教材係列”中的一部力作，旨在為讀者提供一個全麵、深入且極具實踐指導性的數字設計學習平颱。它不僅嚴謹地梳理瞭數字邏輯設計的理論基礎，更巧妙地將現代硬件描述語言 Verilog HDL 的應用融於其中，實現理論知識嚮實際工程的無縫對接。 本書的目標讀者群體廣泛，包括但不限於： 高等院校電子工程、計算機科學、自動化等專業的本科生和研究生： 為他們提供紮實的理論基礎和實踐技能，為後續深入學習數字係統設計、嵌入式係統、集成電路設計等專業領域奠定堅實根基。 嵌入式係統工程師、硬件工程師： 幫助他們鞏固和拓展數字邏輯設計知識，掌握 Verilog HDL 的高級應用技巧，提升在實際項目開發中的效率和質量。 對數字電路設計感興趣的愛好者和自學者： 提供一個結構清晰、循序漸進的學習路徑，使其能夠逐步掌握從基本門電路到復雜數字係統的設計與驗證方法。 本書的核心價值與獨特之處 本書的獨特之處在於其理論與實踐的高度融閤。不同於僅側重於抽象理論講解的教材，本書從一開始就將 Verilog HDL 這一業界廣泛使用的硬件描述語言作為重要的輔助工具，貫穿始終。這種結閤方式帶來瞭諸多顯著優勢： 1. 直觀的理解與驗證： 通過 Verilog HDL，讀者可以將抽象的邏輯概念轉化為可執行的代碼。這種“寫代碼即設計”的方式，使得邏輯設計的概念更加直觀易懂。同時，Verilog HDL 強大的仿真和驗證能力，使得讀者能夠即時測試和調試自己的設計，快速發現並糾正錯誤，極大地提升瞭學習效率和對設計過程的理解深度。 2. 與業界標準的接軌： Verilog HDL 是當前數字集成電路設計、FPGA 編程和 SoC 開發等領域事實上的行業標準。熟練掌握 Verilog HDL，意味著讀者已經具備瞭進入相關行業工作的基本技能，能夠快速適應實際工作環境。 3. 從理論到實現的橋梁： 本書引導讀者理解如何將邏輯理論轉化為可綜閤的 Verilog HDL 代碼，進而能夠通過綜閤工具生成實際的硬件電路（如 FPGA 或 ASIC）。這種從設計到實現的完整流程，是現代數字係統開發的關鍵環節。 4. 係統性的知識體係： 本書並非零散地介紹 Verilog HDL 的語法，而是將其有機地融入到數字邏輯設計的各個知識點中。讀者在學習組閤邏輯、時序邏輯、狀態機等核心概念的同時，自然而然地掌握瞭用 Verilog HDL 來描述和實現這些邏輯的方法。 內容概覽：循序漸進，深度拓展 本書的章節安排遵循瞭數字邏輯設計的經典邏輯順序，從最基礎的概念齣發，逐步深入到復雜的設計和驗證技術。 基礎篇：數字係統導論與邏輯門電路 章節會首先介紹數字係統的基本概念、數字信號與模擬信號的區彆，以及二進製數製及其運算（如加法、減法）。 在此基礎上，深入講解最基本的邏輯門電路（AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR），以及它們在布爾代數中的錶示和應用。 通過 Verilog HDL，讀者將學習如何使用基本的邏輯門來構建簡單的邏輯電路，並進行仿真驗證。 布爾代數與邏輯函數化簡 本部分將係統介紹布爾代數的基本公理、定理和運算規則。 重點講解如何使用卡諾圖（Karnaugh Maps）和布爾代數方法對復雜的邏輯函數進行化簡，以獲得最簡化的邏輯錶達式，這對於減少電路的復雜度和功耗至關重要。 Verilog HDL 的邏輯運算符和條件語句在此階段將得到充分的應用，用於實現和驗證化簡後的邏輯。 組閤邏輯電路設計 將介紹各種常見的組閤邏輯電路，如編碼器（Encoders）、譯碼器（Decoders）、多路選擇器（Multiplexers）、數據選擇器（Demultiplexers）、加法器（Adders）、減法器（Subtractors）、比較器（Comparators）等。 本書將詳細闡述這些電路的設計原理、真值錶和邏輯圖，並指導讀者如何使用 Verilog HDL 來描述和實現它們。 設計和仿真這些基礎模塊，將幫助讀者建立起設計復雜數字係統的基本能力。 時序邏輯電路基礎 這是本書的核心內容之一。將詳細講解時序邏輯電路的基本概念，包括觸發器（Flip-flops）——如 D 觸發器、JK 觸發器、T 觸發器、SR 觸發器，以及它們的工作原理和時序特性。 深入探討鎖存器（Latches）與觸發器的區彆，以及如何在 Verilog HDL 中對它們進行建模。 時鍾信號在時序邏輯中的作用、建立時間（setup time）和保持時間（hold time）等關鍵參數也將得到詳盡的解釋。 寄存器、計數器與移位寄存器 基於觸發器，本書將進一步講解如何設計和實現寄存器（Registers）、移位寄存器（Shift Registers）以及各種計數器（Counters），包括同步計數器和異步計數器。 這些電路在數據存儲、數據傳輸和數字信號處理中扮演著至關重要的角色。 Verilog HDL 的時序邏輯建模（always @(posedge clk)）將在此部分得到重點訓練。 有限狀態機（Finite State Machines, FSM） 有限狀態機是設計控製器和序列發生器（Sequencer）的核心模型。本書將詳細介紹摩爾（Moore）型和米利（Mealy）型狀態機的概念、狀態圖、狀態錶以及狀態編碼。 重點在於如何將狀態機設計轉化為 Verilog HDL 代碼，並進行有效的仿真和調試。 通過實際案例，讀者將學會如何設計復雜的控製器，例如交通燈控製器、電梯控製器等。 存儲器係統設計 將探討隨機存儲器（RAM）和隻讀存儲器（ROM）的基本結構和工作原理。 講解如何使用 Verilog HDL 來描述存儲器的讀寫操作，並構建簡單的存儲器模塊。 這為理解更復雜的片上存儲器和片外存儲器接口打下基礎。 同步和異步電路設計 深入討論同步時序邏輯和異步時序邏輯的特點、優缺點以及設計注意事項。 著重講解如何避免異步電路中常見的亞穩態（metastability）問題，以及如何進行時鍾域交叉（clock domain crossing, CDC）的設計和驗證。 可綜閤 Verilog HDL 本書將不僅僅停留在 Verilog HDL 的行為級仿真，而是強調“可綜閤”的 Verilog HDL。 詳細講解哪些 Verilog HDL 語句和結構可以被綜閤工具轉化為實際的硬件電路，以及哪些需要避免。 介紹層次化設計（Hierarchical Design）的思想，以及如何在 Verilog HDL 中實現模塊的實例化和連接，構建大型數字係統。 高級數字設計主題 根據不同的側重點，本書可能會包含一些高級主題，例如： 時序分析（Timing Analysis）： 講解關鍵路徑（critical path）、時序違例（timing violations）以及如何通過優化設計來滿足時序要求。 設計驗證（Design Verification）： 介紹驗證的基本概念、測試平颱（Testbench）的構建方法，以及如何使用 Verilog HDL 進行功能驗證，確保設計的正確性。 FPGA 與 ASIC 設計流程概述： 簡要介紹使用 FPGA（現場可編程門陣列）和 ASIC（專用集成電路）進行數字係統實現的流程。 學習方式與實踐建議 本書的編寫風格注重理論的清晰闡述與實踐的緊密結閤。每一章的理論知識都配以大量的 Verilog HDL 代碼示例，這些示例都是經過精心設計，能夠直觀地體現所講授的概念。 動手實踐是關鍵： 強烈建議讀者在學習過程中，使用 FPGA 開發闆或仿真工具（如 ModelSim, Vivado Simulator, Icarus Verilog 等）來親自編寫、仿真和下載代碼。通過實踐，纔能真正理解數字邏輯設計的原理和 Verilog HDL 的強大之處。 案例驅動的學習： 本書將通過一係列實際的工程案例，引導讀者將所學知識應用於解決實際問題，例如設計一個簡單的 UART 接口、一個數據路徑控製器等。 參考附錄和在綫資源： 讀者可以參考書中可能提供的 Verilog HDL 語法參考、標準庫模塊說明等附錄，並結閤在綫資源（如 EDA 工具文檔、技術論壇等）進行深入學習。 結語 掌握數字邏輯設計與 Verilog HDL 的實現，是進入現代電子和計算機工程領域的必經之路。本書以其係統性的理論框架、與時俱進的實踐方法以及貫穿始終的 Verilog HDL 應用，為讀者提供瞭一個全麵、深入且極具價值的學習體驗。無論您是初學者還是有一定基礎的工程師，本書都將是您在數字設計領域不斷探索和前進的得力助手。通過本書的學習，您將能夠自信地設計、實現和驗證復雜的數字係統，為未來的技術創新貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

我是一名正在準備考研的學生，目標專業是集成電路設計。在選擇備考書籍時，我聽到瞭不少關於這本書的口碑。雖然我目前還處於基礎理論學習階段，還沒有完全進入到這本書的深入內容，但僅憑它在學術界的聲譽，我就對它充滿瞭信心。很多老師和學長學姐都推薦過這本書，說它是學習數字設計繞不開的經典。我仔細看瞭看目錄，發現它涵蓋瞭數字設計的一些基本原理、邏輯器件、狀態機設計等等，這些都是我備考過程中必不可少的部分。我尤其看重的是它是否能夠幫助我建立起紮實的理論基礎，並且對實際工程應用有一個初步的認識。在我看來，一本好的教材，不僅要教會我知識點，更要培養我的思維方式和解決問題的能力。基於它的影響力，我非常相信這本書能成為我考研路上的得力助手，為我打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

我最近在學習一種新的編程語言，聽說它的語法和邏輯結構跟某些硬件描述語言有異麯同工之妙。於是我找瞭不少相關的資料，其中就有提到這本書。雖然我暫時還沒有深入研究這本書的具體內容，但僅僅是翻閱一下目錄和前言，就讓我對它産生瞭一種莫名的期待。作者在開篇就對數字設計的曆史發展和重要性進行瞭非常精闢的闡述，這種宏觀的視角讓我能夠更好地理解技術背後的邏輯和演進。而且，我注意到書中引用瞭大量的經典研究和前沿動態，這錶明作者在學術研究方麵有著深厚的功底，同時也緊跟時代步伐。對我而言，學習一門新技術，不僅要掌握其“怎麼做”，更要明白“為什麼這麼做”，而這本書似乎恰恰能滿足我這種對深度和廣度都有要求的學習者。我非常期待它能為我打開一扇新的學習大門，讓我能從更深層次去理解這門編程語言的精髓，從而觸類旁通，加速我的學習進程。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版真的是我見過最舒服的之一瞭，字體大小適中，行間距也很閤理，閱讀起來完全不會覺得吃力。我平時看技術書籍，最怕的就是那種密密麻麻的文本，眼睛很容易疲勞。但這本書在這方麵做得相當齣色，即使是深夜加班，翻開它也能靜下心來慢慢消化內容。而且，紙張的質感也很好，不是那種廉價的灰濛濛的紙，摸起來有種溫潤的感覺，拿在手裏挺有分量的，感覺是認真製作的書籍，而不是隨隨便便印齣來的。封麵設計也比較大氣，我把它放在書架上，整體視覺效果很不錯。每次看到它，都會覺得是一筆值得的投資，畢竟好的閱讀體驗是學習效率的重要保障。我尤其喜歡它在目錄和索引部分的處理，查找起來非常方便，這一點對於需要經常翻閱查閱資料的我來說，簡直是福音。一些例子的代碼注釋也寫得十分清晰，不像有些書那樣，隻給代碼，讓人摸不著頭腦。總的來說，在硬件設備上，這本書給瞭我非常愉悅的閱讀體驗，這對於一本技術書籍來說，是非常難得的。

評分☆☆☆☆☆

最近對FPGA開發産生瞭濃厚的興趣，但苦於入門無門。朋友推薦瞭這本書，說是數字設計領域的“聖經”之一。我雖然還隻是個初學者，但從朋友那裏瞭解到的信息，以及我翻閱時看到的一些內容，都讓我覺得這本書的價值非凡。它不僅僅是一本技術手冊，更像是一位經驗豐富的導師，循序漸進地引導我走進數字設計的世界。我注意到書中對Verilog HDL的介紹，這正是我最想學習的部分。語言的清晰度、例子的實用性，以及對概念的深入剖析，都給我留下瞭深刻的印象。我期待著能夠通過這本書，掌握FPGA開發的核心技術，能夠將自己的創意轉化為實際的硬件電路。即使是最基礎的邏輯門電路，書中也進行瞭詳細的講解，這讓我這種零基礎的學習者感到非常安心。總而言之，這本書在我心中已經成為瞭我FPGA學習之旅的起點和指引。

評分☆☆☆☆☆

我是一名已經工作瞭好幾年的工程師，之前主要接觸的是一些應用層開發，最近公司項目需要接觸到一些底層硬件設計，我對此瞭解不多，感到有些力不從心。在同事的推薦下，我找到瞭這本書。雖然我還沒來得及完全通讀，但粗略看瞭一下，發現它在理論知識和實際應用之間找到瞭一個很好的平衡點。書中對一些核心概念的解釋非常到位，而且舉的例子也貼近實際工程中的情況，這對我來說非常有幫助。特彆是關於一些復雜的邏輯設計，作者給齣的思路和方法論，讓我感覺茅塞頓開，之前很多睏擾我的問題似乎一下子就找到瞭解決的方嚮。我非常欣賞作者在處理一些抽象概念時的通俗易懂，不像有些教材那樣，上來就用一大堆公式和術語，讓人望而卻步。這本書讓我覺得，即使是看似枯燥的數字設計，也能變得生動有趣，並且充滿解決實際問題的力量。

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正版書 物流很快

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書的內容不錯。講解方法也很好。

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非常好！

評分☆☆☆☆☆

教材，努力學習，天天嚮上

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很喜歡

評分☆☆☆☆☆

質量很好，以後拜讀。

評分☆☆☆☆☆

很喜歡

評分☆☆☆☆☆

書很好的，期待下次閤作，正在看