数字电路设计 仿真 测试(第二版)

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佘新平,覃洪英 著
图书标签:
  • 数字电路
  • 电路设计
  • 仿真
  • 测试
  • Verilog
  • VHDL
  • FPGA
  • 数字系统
  • 电子工程
  • 教材
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出版社: 华中科技大学出版社
ISBN:9787568036672
版次:2
商品编码:12311107
包装:平装
丛书名: 新工科暨卓越工程师教育培养计划电子信息类专业系列教材
开本:16开
出版时间:2018-03-01
用纸:胶版纸
页数:280
字数:338000
正文语种:中文

具体描述

编辑推荐

本书编排结构新颖,内容全面、丰富,以数字电路设计、仿真、测试为主线,覆盖了基础性实验、设计性实验、综合设计性实验以及计算机软件仿真实验的全部内容。保证了从基础到设计和综合的全过程训练。本书可作为高等学校本、专科学生的数字电路实验教材,也可作为硬件描述语言与可编程器件相关课程的教材或相关课程设计的参考书

内容简介

本书根据教育部高等学校电工电子基础课程教学指导委员会制定的“数字电子技术”课程教学的基本要求编写修订而成。全书内容分为两部分,共9章。第一部分主要内容为数字电路基础实验、数字电路基础实验的Proteus仿真、数字电路综合设计实验;第二部分主要内容为VHDL语言基础、Verilog HDL语言基础、数字电路的CPLD/FPGA实现。在教学过程中,可根据不同专业、不同学时的实验教学要求,选择相关内容组织教学。本书编排结构新颖,内容全面、丰富,以数字电路设计、仿真、测试为主线,覆盖了基础性实验、设计性实验、综合设计性实验以及计算机软件仿真实验的全部内容。保证了从基础到设计和综合的全过程训练。本书可作为高等学校本、专科学生的数字电路实验教材,也可作为硬件描述语言与可编程器件相关课程的教材或相关课程设计的参考书

作者简介

佘新平,男,1964出生,副教授,硕士生导师。1985年武汉大学空间物理系无线电电子学专业本科毕业,1999年华中科技大学信号与信息处理专业研究生毕业。
主要科研经历(项目来源、项目名称、起止时间、获奖情况等)
(1)学校科研发展基金项目(第1)
抗噪声干扰的图像边缘检测算法研究(140A08000) 2005-2008
(2)横向委托项目(第2)
HIL感应测井仪专用面板开发(140H0200) 2005-2006
(3)省十五重大科技攻关项目(第8)
黄鳝高效养殖技术及示范(环境监控部分)(2001AA201A01) 2001-2005
(4)横向委托项目(第1)
BZ25-1油田沙河街井酸化研究(软件设计部分)(140H0700)2006-2007
(5)立项编号20060251(第3)
电工电子基础课程教学和实验体系改革的研究与实践2006-2008
(6)立项编号JY06026 (第2) 2006-2007
电信类信息与通信系列课程建设的研究与实践2006-2008
(7)学校科研发展基金2006Z2055 (第2)
无线传感器网络自适应节点密度与拓扑控制关键技术的研究2007-2010
(8)湖北省教育厅(D20091204)(第3)
无线传感器网络自适应节点密度控制技术研究 2009-2010
(9)湖北移动:横向委托项目(第2)
2009店员积分系统(09H0702-2) 2009-2011

精彩书评

依托长江大学的guo家级电工电子实验示范中心,出版高水平的实验系列教材,具有较高的出版价值。

目录

1实验基础知识(1)
1.1数字集成电路简介(1)
1.1.1概述(1)
1.1.2TTL集成电路(1)
1.1.3CMOS集成电路(2)
1.2数字集成电路型号命名规则(3)
1.2.1国内TTL、CMOS集成电路型号命名规则(3)
1.2.2国际TTL、CMOS集成电路型号命名规则(3)
1.3数字集成电路的主要性能参数(4)
1.3.1直流电源电压(4)
1.3.2输入/输出逻辑电平(4)
1.3.3传输延时(5)
1.3.4输入/输出电流(5)
1.3.5功耗(6)
1.4数字集成电路使用注意事项(6)
1.5实验报告的基本要求(6)
2Proteus仿真软件快速入门(8)
2.1Proteus概述(8)
2.2电路原理图编辑(8)
2.2.1Proteus ISIS编辑环境(8)
2.2.2Proteus ISIS原理图输入(9)
2.2.3电路原理图编辑实例(12)
2.3Proteus ISIS的库元件(14)
2.3.1库元件的分类(14)
2.3.2各子类介绍(15)
2.4Proteus中常用仪器简介(20)
2.4.1激励源(20)
2.4.2虚拟仪器(21)
2.4.3图表仿真工具(24)
2.5Proteus电路仿真方法(25)
2.5.1Proteus ISIS实时仿真(25)
2.5.2实时仿真中的电路测量(26)
2.5.3基于数字图表的电路分析(27)
3数字电路基础实验(30)
3.1常用集成门电路实验(30)
3.1.1实验目的(30)
3.1.2实验仪器及元器件(30)
3.1.3预习要求(30)
3.1.4实验原理(30)
3.1.5基础性实验任务及要求(31)
3.1.6设计性实验任务及要求(33)
3.1.7思考题(33)
3.2组合逻辑电路实验(一)(33)
3.2.1实验目的(33)
3.2.2实验仪器及元器件(33)
3.2.3预习要求(34)
3.2.4实验原理(34)
3.2.5基础性实验任务及要求(36)
3.2.6设计性实验任务及要求(38)
3.2.7思考题(38)
3.3组合逻辑电路实验(二)(38)
3.3.1实验目的(38)
3.3.2实验仪器及元器件(38)
3.3.3预习要求(39)
3.3.4实验原理(39)
3.3.5基础性实验任务及要求(40)
3.3.6设计性实验任务及要求(40)
3.3.7思考题(41)
数字电路设计·仿真·测试(第二版)目录3.4时序逻辑电路实验(一)(41)
3.4.1实验目的(41)
3.4.2实验仪器及元器件(41)
3.4.3预习要求(41)
3.4.4实验原理(41)
3.4.5基础性实验任务及要求(44)
3.4.6设计性实验任务及要求(45)
3.4.7思考题(45)
3.5时序逻辑电路实验(二)(45)
3.5.1实验目的(45)
3.5.2实验仪器及元器件(45)
3.5.3预习要求(46)
3.5.4实验原理(46)
3.5.5基础性实验任务及要求(48)
3.5.6设计性实验任务及要求(48)
3.5.7思考题(48)
3.6555定时器实验(48)
3.6.1实验目的(48)
3.6.2实验仪器及元器件(49)
3.6.3预习要求(49)
3.6.4实验原理(49)
3.6.5基础性实验任务及要求(52)
3.6.6设计性实验任务及要求(52)
3.6.7思考题(53)
3.7D/A转换器实验(53)
3.7.1实验目的(53)
3.7.2实验仪器及元器件(53)
3.7.3预习要求(53)
3.7.4实验原理(53)
3.7.5基础性实验任务及要求(54)
3.7.6设计性实验任务及要求(55)
3.7.7思考题(56)
3.8A/D转换器实验(56)
3.8.1实验目的(56)
3.8.2实验仪器及元器件(56)
3.8.3预习要求(56)
3.8.4实验原理(56)
3.8.5基础性实验任务及要求(57)
3.8.6设计性实验任务及要求(58)
3.8.7思考题(58)
4数字电路基础实验的Proteus仿真(59)
4.1逻辑门电路的仿真(59)
4.1.1与非门的功能仿真验证(59)
4.1.2三态门的功能仿真验证(59)
4.1.3三态门的应用仿真验证(60)
4.1.4OC门的功能仿真验证(60)
4.2组合逻辑电路的仿真(61)
4.2.1二进制译码器74LS138的功能仿真验证(61)
4.2.2编码与译码显示电路的功能仿真验证(61)
4.3时序逻辑电路的仿真(63)
4.3.1JK触发器74LS76构成二分频、四分频电路的功能仿真验证(63)
4.3.2集成计数器74LS161构成六进制加法计数器的功能仿真验证(63)
4.3.3集成计数器74LS161构成十进制加法计数器的功能仿真验证(63)
4.3.4集成计数器74LS161构成六十进制加法计数器的功能仿真验证(64)
4.4555定时器的仿真(65)
4.4.1555定时器构成多谐振荡器的功能仿真验证(65)
4.4.2555定时器构成单稳态触发器的功能仿真验证(65)
4.4.3555定时器构成施密特触发器的功能仿真验证(66)
4.5A/D与D/A转换器的仿真(66)
4.5.1A/D转换器的功能仿真验证(66)
4.5.2D /A转换器的功能仿真验证(66)
4.6.3A/D与D/A联合实验的仿真验证(67)
5数字电路综合设计实验(69)
5.1数字密码锁设计(69)
5.1.1设计任务与要求(69)
5.1.2课题分析及设计思路(69)
5.1.3集成电路及元器件选择(71)
5.1.4原理图绘制与电路仿真(71)
5.1.5电路安装与调试(71)
5.1.6设计、仿真及实验问题研究(71)
5.2十进制数的动态显示电路设计(72)
5.2.1设计任务与要求(72)
5.2.2课题分析及设计思路(72)
5.2.3集成电路及元器件选择(73)
5.2.4原理图绘制与电路仿真(73)
5.2.5电路安装与调试(73)
5.2.6设计、仿真及实验问题研究(74)
5.3模M的十进制加/减可逆计数器设计(74)
5.3.1设计任务与要求(74)
5.3.2课题分析及设计思路(74)
5.3.3集成电路及元器件选择(76)
5.3.4原理图绘制与电路仿真(76)
5.3.5电路安装与调试(76)
5.3.6设计、仿真及实验问题研究(77)
5.4多功能数字钟设计(77)
5.4.1设计任务与要求(77)
5.4.2课题分析及设计思路(78)
5.4.3集成电路及元器件选择(82)
5.4.4原理图绘制与电路仿真(82)
5.4.5电路安装与调试(82)
5.4.6设计、仿真及实验问题研究(82)
5.5多路抢答器设计(83)
5.5.1设计任务与要求(83)
5.5.2课题分析及设计思路(83)
5.5.3集成电路及元件选择(85)
5.5.4原理图绘制与电路仿真(86)
5.5.5电路安装与调试(86)
5.5.6设计、仿真及实验问题研究(87)
5.6简易频率计设计(87)
5.6.1任务与要求(87)
5.6.2课题分析及设计思路(87)
5.6.3集成电路及元器件选择(90)
5.6.4原理图绘制与电路仿真(90)
5.6.5电路安装与调试(90)
5.6.6设计、仿真及实验问题研究(91)
5.7多路序列信号发生器设计(91)
5.7.1设计任务与要求(92)
5.7.2课题分析及设计思路(92)
5.7.3集成电路及元器件选择(95)
5.7.4原理图绘制与电路仿真(95)
5.7.5电路安装与调试(96)
5.7.6设计、仿真及实验问题研究(97)
5.8出租车计价器控制电路设计(97)
5.8.1设计任务与要求(97)
5.8.2课题分析及设计思路(98)
5.8.3集成电路及元器件选择(101)
5.8.4原理图绘制与电路仿真(101)
5.8.5电路安装与调试(101)
5.8.6设计、仿真及实验问题研究(101)
5.9交通信号灯控制电路设计(102)
5.9.1方案设计(102)
5.9.2组合逻辑电路设计(104)
5.9.3时序逻辑电路设计(106)
6可编程技术(109)
6.1EDA技术概述(109)
6.2硬件描述语言概述(110)
6.2.1VHDL(110)
6.2.2Verilog HDL(111)
6.2.3Verilog HDL与VHDL的区别(111)
6.3可编程逻辑器件概述(112)
6.3.1可编程逻辑器件简介(112)
6.3.2CPLD简介(113)
6.3.3FPGA简介(114)
6.3.4可编程逻辑器件的一般设计流程(116)
6.4SOPC技术概述(118)
6.4.1SOPC技术实现方式(118)
6.4.2SOPC的特点(120)
6.4.3SOPC系统开发流程(120)
7VHDL语言基础(122)
7.1VHDL概述(122)
7.1.1VHDL简介(122)
7.1.2VHDL与Verilog HDL的比较(122)
7.2VHDL的基本结构(123)
7.2.1实体(123)
7.2.2结构体(125)
7.2.3库(127)
7.2.4包(128)
7.2.5配置(129)
7.3VHDL的数据对象、数据类型和运算操作符(130)
7.3.1VHDL数据对象(130)
7.3.2VHDL数据类型(134)
7.3.3VHDL运算操作符(139)
7.4VHDL的顺序语句(140)
7.4.1赋值语句(140)
7.4.2流程控制语句(140)
7.4.3等待语句(144)
7.4.4返回语句和空操作语句(145)
7.5VHDL的并行语句(146)
7.5.1并行信号赋值语句(146)
7.5.2进程语句(148)
7.5.3元件例化语句(151)
7.5.4生成语句(152)
7.5.5并行过程调用语句(153)
8Verilog HDL语言基础(156)
8.1Verilog HDL基本结构(156)
8.1.1简单的Verilog HDL例子(156)
8.1.2Verilog HDL模板(157)
8.1.3逻辑功能定义(158)
8.2Verilog HDL词法约束(159)
8.2.1关键字(159)
8.2.2标识符(160)
8.2.3注释(160)
8.2.4代码编写标准(161)
8.3数据类型(161)
8.3.1线网类型(161)
8.3.2寄存器类型(162)
8.3.3常数类型(163)
8.4运算符及其表达式(165)
8.4.1算术运算符(166)
8.4.2逻辑运算符(166)
8.4.3位运算符(167)
8.4.4关系运算符(167)
8.4.5归约运算符(168)
8.4.6移位运算符(168)
8.4.7条件运算符(168)
8.4.8位拼接运算符(168)
8.4.9运算符的优先级(169)
8.5语句及结构(169)
8.5.1赋值语句(170)
8.5.2块语句(172)
8.5.3条件语句(174)
8.5.4循环语句(177)
8.5.5结构说明语句(181)
8.6预编译处理命令(187)
8.6.1宏定义预编译处理命令(187)
8.6.2文件包含预编译处理命令(188)
8.6.3时间尺度预编译处理命令(189)
8.6.4条件预编译处理指令(190)
8.7Testbench(191)
9数字电路的CPLD/FPGA实现(198)
9.1Quartus Ⅱ使用指南(198)
9.2组合逻辑电路实验(一)(209)
9.2.1实验目的(209)
9.2.2实验仪器及元器件(209)
9.2.3预习要求(209)
9.2.4实验内容(209)
9.2.5思考题(214)
9.3组合逻辑电路实验(二)(214)
9.3.1实验目的(214)
9.3.2实验仪器及元器件(214)
9.3.3预习要求(214)
9.3.4实验内容(214)
9.3.5思考题(218)
9.4时序逻辑电路实验(一)(218)
9.4.1实验目的(218)
9.4.2实验仪器及元器件(218)
9.4.3预习要求(218)
9.4.4实验内容(218)
9.4.5思考题(223)
9.5时序逻辑电路实验(二)(223)
9.5.1实验目的(223)
9.5.2实验仪器及元器件(224)
9.5.3预习要求(224)
9.5.4实验内容(224)
9.5.5思考题(229)
9.6多功能数字钟设计(230)
9.6.1实验目的(230)
9.6.2实验仪器及元器件(230)
9.6.3预习要求(230)
9.6.4设计性实验任务及要求(230)
9.6.5设计思路(230)
9.6.6仿真与测试(234)
9.6.7思考题(235)
9.7简易频率计设计(235)
9.7.1实验目的(235)
9.7.2实验仪器及元器件(235)
9.7.3预习要求(235)
9.7.4设计性实验任务及要求(235)
9.7.5设计思路(236)
9.7.6仿真与测试(238)
9.7.7思考题(240)
9.8出租车计价器控制电路设计(240)
9.8.1实验目的(240)
9.8.2实验仪器及元器件(240)
9.8.3预习要求(240)
9.8.4设计性实验任务及要求(240)
9.8.5设计思路(240)
9.8.6仿真与测试(244)
9.8.7思考题(244)
9.9交通信号灯控制电路设计(244)
9.9.1实验目的(244)
9.9.2实验仪器及元器件(245)
9.9.3预习要求(245)
9.9.4设计性实验任务及要求(245)
9.9.5设计思路(245)
9.9.6仿真与测试(247)
9.9.7思考题(248)
附录(249)
附录A常用数字集成电路引脚排列图(249)
附录BCPLD/FPGA实验装置介绍(256)
附录CFPGA实验箱使用说明书(264)
参考文献(273)

精彩书摘

前言/序言

本书自2010年出版以来,得到了广大读者的关注和厚爱,连续5次印刷,发行量达到了17000册。本书满足了不同学校、不同专业、不同学时的数字电路实验教学的需要。目前,现代电子技术的新发展、教育部“新工科”概念的提出及建设行动路线图,对高等学校在培养学生工程能力和创新能力方面有了更高的目标和要求。近5年来,电工电子guo家级实验教学示范中心(长江大学)围绕“强化培养学生工程实践能力和创新能力”这一主题,实施了“必做实验与选做实验结合、课内实验与课外实验结合、实做实验与仿真实验结合、平时实验与课外科技活动结合”的“四结合”实验综合改革与探索,人才培养质量显著提高,先后在2013年和2017年连续两届获得湖北省高等学校教学成果一等奖。根据我校数字电路实验教学改革的情况,并结合作者广泛收集的关于本书各方面的建议和意见,本次主要修改和增补内容说明如下。(1) 修改了原第3章“数字电路基础实验”中的第3.5节、第3.8节内容。(2) 对原第6章“数字电路的CPLD/FPGA实现”中的各个实验项目,在原VHDL程序基础上,增加了对应的Verilog HDL程序代码,供读者选用。(3) 考虑到有些学校单独开设了硬件描述语言与可编程器件的相关课程,此次修订增加了“可编程技术”和“Verilog HDL语言基础”两章内容,加上本书的其他章节内容,本书也可作为硬件描述语言与可编程器件相关课程的理论和实验教材。(4) 为了加强计算机虚拟仿真技术在数字电路中的应用,本书第一版第4章“数字电路综合设计实验”中包含了相应的Proteus软件仿真实验。在此基础上,本次修订增加了“数字电路基础实验的Proteus仿真”一章,进一步充实了计算机虚拟仿真的内容。(5) 增加了附录C“FPGA实验箱使用说明书”。通过上述修订,对全书章节进行了重新编排,共9章。第1章“实验基础知识”、第2章“Proteus仿真软件快速入门”、第3章“数字电路基础实验”、第4章“数字电路基础实验的Proteus仿真”、第5章“数字电路综合设计实验”、第6章“可编程技术”、第7章“VHDL语言基础”、第8章“Verilog HDL语言基础”、第9章“数字电路的CPLD/FPGA实现”。本次修订由佘新平负责策划、内容编排和定稿,并编写第4章;覃洪英编写第6章,并承担第9章中的Verilog HDL程序编写及调试;郑恭明编写第8章及附录C;王晓爽修订第3章,并承担第4章的部分仿真实验和此次修订的全部文字校对工作。在此次修订过程中,得到了电工电子guo家级实验教学示范中心(长江大学)各位领导和老师的大力支持,在此一并表示衷心的感谢!由于编者水平有限,书中难免会有疏漏与错误,恳请使用本书的读者进一步提出宝贵意见,帮助编者不断提高本书的质量。
编者
2017年12月
《数字电路设计、仿真与测试(第二版)》—— 开启数字世界的设计与实践之旅 在这瞬息万变的科技时代,数字电路作为一切电子设备的核心驱动力,其设计、仿真与测试的技能已成为工程师和技术爱好者的必备利器。本手册,《数字电路设计、仿真与测试(第二版)》,正是为您量身打造的一条通往数字电路精深领域的专业向导。它并非一本枯燥的理论教科书,而是致力于将复杂深奥的数字逻辑概念,通过清晰的讲解、贴近实际的案例以及现代化的工具应用,转化为您可以掌握并运用的工程实践。 面向广泛读者群体,搭建坚实理论与实践的桥梁 本书的内容设计,充分考虑了不同层次读者的需求。如果您是初涉数字电路领域的学生,本书将从最基础的逻辑门、组合逻辑和时序逻辑等概念入手,循序渐进地引导您理解数字电路的工作原理。我们将用最直观的语言和图示,解析布尔代数、卡诺图、状态机等核心理论,帮助您构建坚实的理论基础。对于已经具备一定基础的工程师或爱好者,本书则深入探讨了更高级的设计技术,例如可编程逻辑器件(FPGA、CPLD)的应用、硬件描述语言(HDL)的精髓,以及与现代EDA(电子设计自动化)工具的集成。我们相信,无论您的起点在哪里,本书都能为您提供宝贵的知识与启发。 深度剖析设计流程,掌握现代数字系统构建的关键 数字电路的设计是一个系统性的工程,涉及多个相互关联的环节。本书将带您系统地走过整个设计流程。 逻辑设计与化简: 我们将深入讲解如何将实际需求转化为逻辑表达式,并掌握各种逻辑化简方法,包括布尔代数运算、卡诺图化简等,旨在最大程度地优化电路的复杂度和功耗。您将学习如何从功能描述出发,构建出高效、精简的逻辑电路。 组合逻辑电路设计: 从基础的加法器、减法器、译码器、编码器,到更复杂的多路选择器、数据分配器,本书将通过丰富的实例,展示如何设计和分析各类组合逻辑电路。您将理解其无记忆性的特点,以及在数据选择、算术运算等方面的广泛应用。 时序逻辑电路设计: 时序逻辑电路是数字系统中实现状态存储和序列操作的关键。本书将详细介绍触发器(D触发器、JK触发器、T触发器、SR触发器)的工作原理,以及如何利用触发器构建寄存器、计数器、移位寄存器等基本时序单元。您将学习如何设计有限状态机(FSM),实现复杂的控制逻辑,例如交通灯控制器、序列检测器等。 可编程逻辑器件(PLD)的应用: 在现代数字设计中,FPGA和CPLD占据着举足轻重的地位。本书将深入介绍这两种器件的架构、工作原理以及编程方法。您将学习如何使用HDL(如Verilog或VHDL)来描述您的设计,并将其成功地映射到FPGA或CPLD硬件上。我们将通过实际的PLD设计项目,让您亲身体验从代码到硬件的转化过程。 硬件描述语言(HDL)的精通: Verilog和VHDL是描述数字硬件的标准语言。本书将提供清晰、易懂的HDL语法介绍,并着重讲解如何利用HDL进行模块化设计、参数化设计以及行为级建模。通过大量的代码示例和练习,您将能够熟练地运用HDL进行复杂数字系统的设计。 仿真技术:精确预测,规避风险,提升效率 设计完成之后,仿真就成为了验证设计正确性的关键步骤。本书将提供详实的仿真技术指导,帮助您掌握如何使用行业标准的仿真工具。 仿真流程与方法: 您将学习完整的仿真流程,包括激励生成、仿真运行、波形分析等。我们将介绍不同类型的仿真,如功能仿真、时序仿真,以及如何根据仿真结果来调试和优化设计。 Verilog/VHDL仿真实践: 结合HDL编程,本书将演示如何在常见的仿真器(如ModelSim、QuestaSim、Vivado Simulator等)中执行仿真。您将学习如何编写详细的测试平台(Testbench),以全面覆盖设计的功能,并发现潜在的问题。 波形分析与调试技巧: 掌握波形分析是仿真过程中至关重要的一环。本书将教授您如何解读仿真波形,识别时序违例、逻辑错误等问题,并提供有效的调试策略,帮助您快速定位和解决设计中的 bug。 测试技术:从理论到实践,确保产品质量 将设计的数字电路集成到实际产品中,必然需要经过严格的测试,以确保其在各种条件下的可靠性和稳定性。本书将为您揭示数字电路测试的奥秘。 测试的必要性与原则: 我们将阐述为何需要进行测试,以及测试的基本原则,例如可控性、可观察性、覆盖率等。 功能测试: 您将学习如何设计针对特定功能点的测试用例,以及如何通过输入输出的比对来验证电路的功能是否符合设计规格。 性能测试: 涉及对电路的速度、功耗、时序裕度等关键性能指标进行评估。本书将介绍相关的测试方法和评估标准。 故障测试与诊断: 探索如何识别和定位电路中的故障,以及常用的故障注入技术和诊断方法。 集成测试与系统级测试: 将目光从单个芯片延伸至整个系统,学习如何对多个组件协同工作的系统进行测试,以确保整体的稳定运行。 现代工具的应用,赋能高效设计 本书将强调现代EDA(电子设计自动化)工具在数字电路设计、仿真与测试中的核心作用。您将了解如何利用这些强大的工具来加速设计进程,提高设计质量。 综合工具: 学习如何使用逻辑综合工具,将HDL代码转化为门级网表,并针对面积、速度、功耗等指标进行优化。 布局布线工具: 了解如何将门级网表映射到FPGA或ASIC的物理实现上,包括逻辑单元的放置和互连线的优化。 仿真器与调试器: 再次强调仿真工具的重要性,并展示如何与其他EDA工具协同工作,实现设计流程的无缝衔接。 案例驱动,理论与实践紧密结合 本书最大的特色之一在于其丰富的案例研究。我们精选了大量贴近实际应用的经典案例,涵盖了从基础的算术电路设计到复杂的微处理器组件的实现。每一个案例都将从需求分析、逻辑设计、HDL编码、仿真验证到测试策略,系统地展现一个完整的数字电路设计与实现过程。通过对这些案例的深入学习和实践,您将能够: 掌握不同类型数字电路的设计思路和方法。 熟练运用HDL进行逻辑描述和行为建模。 精通使用仿真工具进行设计验证和调试。 理解并应用基本的测试技术,确保电路的可靠性。 在实践中逐步提升解决复杂数字电路设计问题的能力。 展望未来,为数字创新奠定基石 数字电路技术正以前所未有的速度发展,从物联网设备到人工智能芯片,无处不在的数字智能正在重塑我们的世界。掌握数字电路设计、仿真与测试的技能,就如同掌握了创造这些智能的钥匙。《数字电路设计、仿真与测试(第二版)》不仅仅是一本书,更是您踏入数字世界,成为未来科技创新的参与者和推动者的坚实起点。无论您是致力于在学术领域深耕,还是期望在工业界实现技术突破,本书都将是您不可或缺的良师益友。让我们一起,用智慧和实践,点亮数字世界的无限可能!

用户评价

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我一直觉得,学习数字电路设计,最终还是要落实到“实战”上。这本书在这方面做得尤为出色。它没有回避复杂的工业界常用工具和方法,而是以一种比较友好的方式将它们引入。虽然书中没有直接给出某款具体EDA工具的详细操作手册,但它所讲解的设计理念、流程和关键点,却能够非常有效地迁移到任何主流的EDA工具上。例如,它详细讲解了如何从RTL代码编写,到综合、布局布线,再到最终生成比特流文件的整个流程。更重要的是,它强调了不同设计阶段的重点和注意事项,比如在RTL设计阶段就要考虑综合的可综合性,在布局布线阶段就要关注时序收敛。书中还穿插了一些关于功耗优化和时序分析的介绍,这些都是在实际项目中非常重要的考量因素。读完这本书,我感觉自己对如何将一个抽象的设计想法,一步步转化为可以在硬件上运行的实际电路,有了一个清晰的认识。它让我明白,数字电路设计不仅仅是编写代码,更是一门工程艺术,需要综合运用理论知识、工具技能和工程经验。

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作为一名在数字电路领域摸爬滚打多年的工程师,我经常会遇到一些棘手的设计问题,有时候即使是看了很多资料,也难以找到问题的根源。而这本《数字电路设计 仿真 测试(第二版)》在我看来,是一本非常难得的“案头宝典”。它不仅仅是针对初学者的入门读物,对于有一定基础的读者来说,它提供的许多深入的探讨和细致的分析,同样具有极高的参考价值。书中对于一些容易被忽略的细节,比如亚稳态的成因和规避方法、竞争冒险的检测和消除策略,都进行了详尽的分析,并提供了切实可行的解决方案。这些内容在很多教材中可能只是简单带过,但在这本书里,却被深入挖掘。我尤其欣赏的是,它在讲解这些复杂概念时,总是能联系实际的应用场景,让我能够理解为什么这些问题如此重要,以及在实际设计中如何避免它们。这本书就像一位经验丰富的老前辈,用自己的实践经验,为我们指点迷津,让我能够少走很多弯路。

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说实话,我之前对“仿真”这个词的理解非常模糊,总觉得那是一种高级的研究方法,离我这个初学者太远了。但是,这本书彻底颠覆了我的认知。它将仿真软件的使用技巧和数字电路的设计流程完美地融合在一起,让我意识到仿真不仅仅是验证结果,更是设计过程中不可或缺的一环。书里对各种仿真场景的设置,比如激励信号的设计、时序约束的添加,以及如何解读仿真结果中的各种波形异常,都做了非常详细的阐述。我印象最深的是关于测试的部分,它教会我如何从不同的角度去思考一个设计可能出现的问题,并针对性地编写测试向量。这让我明白,一个好的设计不仅仅是能“跑起来”,更重要的是要“跑得对”,并且要经受住各种“刁钻”的测试。这本书并没有停留在理论层面,而是通过大量贴近实际的案例,例如简单的加法器、寄存器,甚至是更复杂的有限状态机,来演示如何进行仿真和测试。每一次完成一个仿真案例,我都能感受到自己对数字电路的理解又加深了一层,这种成就感是任何死记硬背都无法比拟的。它让我从一个被动接受知识的学习者,变成了一个主动探索和验证的设计者。

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这本书真是我的“救星”!一直以来,数字电路设计对我来说就像一个黑匣子,那些枯燥的逻辑符号、时序图,还有复杂的布线规则,都让我望而却步。每次翻开教材,我都感觉自己像是在读天书。直到我无意中发现了这本《数字电路设计 仿真 测试(第二版)》,我的学习之路才算柳暗花明。书里并没有直接给我一堆公式和定义,而是用一种非常循序渐进的方式,从最基础的门电路概念讲起,一点点地构建起完整的数字系统。最让我惊喜的是,它把抽象的理论知识和实际操作紧密结合起来。它没有上来就让你接触复杂的FPGA开发板,而是从最简单的仿真软件入手,比如SPICE或者Logisim(虽然书里没明说具体是哪个,但内容指向性很强),让你亲手搭建电路,观察波形,理解信号的传播和时序。这种“动手”的学习方式,让我深刻体会到理论的意义,也大大增强了我的自信心。而且,书里的讲解非常清晰,即使是我这种基础薄弱的读者,也能很快跟上节奏。很多之前困扰我的问题,比如亚稳态、竞争冒险这些概念,在这本书里都得到了非常生动形象的解释。我甚至感觉,这本书就像一位经验丰富的老教授,耐心地带着我一步步探索数字电路的奥秘,而不是高高在上地给我讲授深奥的理论。

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我是在一次偶然的机会中看到这本书的,当时正为项目中的一个难点而苦恼,急需一些能指明方向的资料。翻阅这本书时,我立刻被它系统性的结构和清晰的逻辑吸引住了。它并没有采用简单的堆砌知识点的方式,而是将数字电路设计的整个生命周期,从概念提出、需求分析,到设计实现、仿真验证,再到最终的测试部署,都进行了有机地串联。这本书的优点在于,它不仅仅停留在“做什么”的层面,更深入地探讨了“为什么这么做”以及“如何做得更好”。例如,在讲到测试方法时,它会详细分析不同测试方法的优缺点,以及在不同设计阶段应该选择哪种测试方法。这种深入的思考让我受益匪浅。而且,书中的语言非常严谨,但也易于理解,既有学术的深度,又不失工程的实用性。它让我对数字电路设计有了一个更全面、更深刻的理解,并且培养了我独立解决问题的能力。这本书绝对是我在数字电路领域学习和工作过程中,一本不可或缺的参考书。

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