數字電路設計 仿真 測試(第二版)

數字電路設計 仿真 測試(第二版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

佘新平,覃洪英 著
圖書標籤:
  • 數字電路
  • 電路設計
  • 仿真
  • 測試
  • Verilog
  • VHDL
  • FPGA
  • 數字係統
  • 電子工程
  • 教材
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齣版社: 華中科技大學齣版社
ISBN:9787568036672
版次:2
商品編碼:12311107
包裝:平裝
叢書名: 新工科暨卓越工程師教育培養計劃電子信息類專業係列教材
開本:16開
齣版時間:2018-03-01
用紙:膠版紙
頁數:280
字數:338000
正文語種:中文

具體描述

編輯推薦

本書編排結構新穎,內容全麵、豐富,以數字電路設計、仿真、測試為主綫,覆蓋瞭基礎性實驗、設計性實驗、綜閤設計性實驗以及計算機軟件仿真實驗的全部內容。保證瞭從基礎到設計和綜閤的全過程訓練。本書可作為高等學校本、專科學生的數字電路實驗教材,也可作為硬件描述語言與可編程器件相關課程的教材或相關課程設計的參考書

內容簡介

本書根據教育部高等學校電工電子基礎課程教學指導委員會製定的“數字電子技術”課程教學的基本要求編寫修訂而成。全書內容分為兩部分,共9章。第一部分主要內容為數字電路基礎實驗、數字電路基礎實驗的Proteus仿真、數字電路綜閤設計實驗;第二部分主要內容為VHDL語言基礎、Verilog HDL語言基礎、數字電路的CPLD/FPGA實現。在教學過程中,可根據不同專業、不同學時的實驗教學要求,選擇相關內容組織教學。本書編排結構新穎,內容全麵、豐富,以數字電路設計、仿真、測試為主綫,覆蓋瞭基礎性實驗、設計性實驗、綜閤設計性實驗以及計算機軟件仿真實驗的全部內容。保證瞭從基礎到設計和綜閤的全過程訓練。本書可作為高等學校本、專科學生的數字電路實驗教材,也可作為硬件描述語言與可編程器件相關課程的教材或相關課程設計的參考書

作者簡介

佘新平,男,1964齣生,副教授,碩士生導師。1985年武漢大學空間物理係無綫電電子學專業本科畢業,1999年華中科技大學信號與信息處理專業研究生畢業。
主要科研經曆(項目來源、項目名稱、起止時間、獲奬情況等)
(1)學校科研發展基金項目(第1)
抗噪聲乾擾的圖像邊緣檢測算法研究(140A08000) 2005-2008
(2)橫嚮委托項目(第2)
HIL感應測井儀專用麵闆開發(140H0200) 2005-2006
(3)省十五重大科技攻關項目(第8)
黃鱔高效養殖技術及示範(環境監控部分)(2001AA201A01) 2001-2005
(4)橫嚮委托項目(第1)
BZ25-1油田沙河街井酸化研究(軟件設計部分)(140H0700)2006-2007
(5)立項編號20060251(第3)
電工電子基礎課程教學和實驗體係改革的研究與實踐2006-2008
(6)立項編號JY06026 (第2) 2006-2007
電信類信息與通信係列課程建設的研究與實踐2006-2008
(7)學校科研發展基金2006Z2055 (第2)
無綫傳感器網絡自適應節點密度與拓撲控製關鍵技術的研究2007-2010
(8)湖北省教育廳(D20091204)(第3)
無綫傳感器網絡自適應節點密度控製技術研究 2009-2010
(9)湖北移動:橫嚮委托項目(第2)
2009店員積分係統(09H0702-2) 2009-2011

精彩書評

依托長江大學的guo傢級電工電子實驗示範中心,齣版高水平的實驗係列教材,具有較高的齣版價值。

目錄

1實驗基礎知識(1)
1.1數字集成電路簡介(1)
1.1.1概述(1)
1.1.2TTL集成電路(1)
1.1.3CMOS集成電路(2)
1.2數字集成電路型號命名規則(3)
1.2.1國內TTL、CMOS集成電路型號命名規則(3)
1.2.2國際TTL、CMOS集成電路型號命名規則(3)
1.3數字集成電路的主要性能參數(4)
1.3.1直流電源電壓(4)
1.3.2輸入/輸齣邏輯電平(4)
1.3.3傳輸延時(5)
1.3.4輸入/輸齣電流(5)
1.3.5功耗(6)
1.4數字集成電路使用注意事項(6)
1.5實驗報告的基本要求(6)
2Proteus仿真軟件快速入門(8)
2.1Proteus概述(8)
2.2電路原理圖編輯(8)
2.2.1Proteus ISIS編輯環境(8)
2.2.2Proteus ISIS原理圖輸入(9)
2.2.3電路原理圖編輯實例(12)
2.3Proteus ISIS的庫元件(14)
2.3.1庫元件的分類(14)
2.3.2各子類介紹(15)
2.4Proteus中常用儀器簡介(20)
2.4.1激勵源(20)
2.4.2虛擬儀器(21)
2.4.3圖錶仿真工具(24)
2.5Proteus電路仿真方法(25)
2.5.1Proteus ISIS實時仿真(25)
2.5.2實時仿真中的電路測量(26)
2.5.3基於數字圖錶的電路分析(27)
3數字電路基礎實驗(30)
3.1常用集成門電路實驗(30)
3.1.1實驗目的(30)
3.1.2實驗儀器及元器件(30)
3.1.3預習要求(30)
3.1.4實驗原理(30)
3.1.5基礎性實驗任務及要求(31)
3.1.6設計性實驗任務及要求(33)
3.1.7思考題(33)
3.2組閤邏輯電路實驗(一)(33)
3.2.1實驗目的(33)
3.2.2實驗儀器及元器件(33)
3.2.3預習要求(34)
3.2.4實驗原理(34)
3.2.5基礎性實驗任務及要求(36)
3.2.6設計性實驗任務及要求(38)
3.2.7思考題(38)
3.3組閤邏輯電路實驗(二)(38)
3.3.1實驗目的(38)
3.3.2實驗儀器及元器件(38)
3.3.3預習要求(39)
3.3.4實驗原理(39)
3.3.5基礎性實驗任務及要求(40)
3.3.6設計性實驗任務及要求(40)
3.3.7思考題(41)
數字電路設計·仿真·測試(第二版)目錄3.4時序邏輯電路實驗(一)(41)
3.4.1實驗目的(41)
3.4.2實驗儀器及元器件(41)
3.4.3預習要求(41)
3.4.4實驗原理(41)
3.4.5基礎性實驗任務及要求(44)
3.4.6設計性實驗任務及要求(45)
3.4.7思考題(45)
3.5時序邏輯電路實驗(二)(45)
3.5.1實驗目的(45)
3.5.2實驗儀器及元器件(45)
3.5.3預習要求(46)
3.5.4實驗原理(46)
3.5.5基礎性實驗任務及要求(48)
3.5.6設計性實驗任務及要求(48)
3.5.7思考題(48)
3.6555定時器實驗(48)
3.6.1實驗目的(48)
3.6.2實驗儀器及元器件(49)
3.6.3預習要求(49)
3.6.4實驗原理(49)
3.6.5基礎性實驗任務及要求(52)
3.6.6設計性實驗任務及要求(52)
3.6.7思考題(53)
3.7D/A轉換器實驗(53)
3.7.1實驗目的(53)
3.7.2實驗儀器及元器件(53)
3.7.3預習要求(53)
3.7.4實驗原理(53)
3.7.5基礎性實驗任務及要求(54)
3.7.6設計性實驗任務及要求(55)
3.7.7思考題(56)
3.8A/D轉換器實驗(56)
3.8.1實驗目的(56)
3.8.2實驗儀器及元器件(56)
3.8.3預習要求(56)
3.8.4實驗原理(56)
3.8.5基礎性實驗任務及要求(57)
3.8.6設計性實驗任務及要求(58)
3.8.7思考題(58)
4數字電路基礎實驗的Proteus仿真(59)
4.1邏輯門電路的仿真(59)
4.1.1與非門的功能仿真驗證(59)
4.1.2三態門的功能仿真驗證(59)
4.1.3三態門的應用仿真驗證(60)
4.1.4OC門的功能仿真驗證(60)
4.2組閤邏輯電路的仿真(61)
4.2.1二進製譯碼器74LS138的功能仿真驗證(61)
4.2.2編碼與譯碼顯示電路的功能仿真驗證(61)
4.3時序邏輯電路的仿真(63)
4.3.1JK觸發器74LS76構成二分頻、四分頻電路的功能仿真驗證(63)
4.3.2集成計數器74LS161構成六進製加法計數器的功能仿真驗證(63)
4.3.3集成計數器74LS161構成十進製加法計數器的功能仿真驗證(63)
4.3.4集成計數器74LS161構成六十進製加法計數器的功能仿真驗證(64)
4.4555定時器的仿真(65)
4.4.1555定時器構成多諧振蕩器的功能仿真驗證(65)
4.4.2555定時器構成單穩態觸發器的功能仿真驗證(65)
4.4.3555定時器構成施密特觸發器的功能仿真驗證(66)
4.5A/D與D/A轉換器的仿真(66)
4.5.1A/D轉換器的功能仿真驗證(66)
4.5.2D /A轉換器的功能仿真驗證(66)
4.6.3A/D與D/A聯閤實驗的仿真驗證(67)
5數字電路綜閤設計實驗(69)
5.1數字密碼鎖設計(69)
5.1.1設計任務與要求(69)
5.1.2課題分析及設計思路(69)
5.1.3集成電路及元器件選擇(71)
5.1.4原理圖繪製與電路仿真(71)
5.1.5電路安裝與調試(71)
5.1.6設計、仿真及實驗問題研究(71)
5.2十進製數的動態顯示電路設計(72)
5.2.1設計任務與要求(72)
5.2.2課題分析及設計思路(72)
5.2.3集成電路及元器件選擇(73)
5.2.4原理圖繪製與電路仿真(73)
5.2.5電路安裝與調試(73)
5.2.6設計、仿真及實驗問題研究(74)
5.3模M的十進製加/減可逆計數器設計(74)
5.3.1設計任務與要求(74)
5.3.2課題分析及設計思路(74)
5.3.3集成電路及元器件選擇(76)
5.3.4原理圖繪製與電路仿真(76)
5.3.5電路安裝與調試(76)
5.3.6設計、仿真及實驗問題研究(77)
5.4多功能數字鍾設計(77)
5.4.1設計任務與要求(77)
5.4.2課題分析及設計思路(78)
5.4.3集成電路及元器件選擇(82)
5.4.4原理圖繪製與電路仿真(82)
5.4.5電路安裝與調試(82)
5.4.6設計、仿真及實驗問題研究(82)
5.5多路搶答器設計(83)
5.5.1設計任務與要求(83)
5.5.2課題分析及設計思路(83)
5.5.3集成電路及元件選擇(85)
5.5.4原理圖繪製與電路仿真(86)
5.5.5電路安裝與調試(86)
5.5.6設計、仿真及實驗問題研究(87)
5.6簡易頻率計設計(87)
5.6.1任務與要求(87)
5.6.2課題分析及設計思路(87)
5.6.3集成電路及元器件選擇(90)
5.6.4原理圖繪製與電路仿真(90)
5.6.5電路安裝與調試(90)
5.6.6設計、仿真及實驗問題研究(91)
5.7多路序列信號發生器設計(91)
5.7.1設計任務與要求(92)
5.7.2課題分析及設計思路(92)
5.7.3集成電路及元器件選擇(95)
5.7.4原理圖繪製與電路仿真(95)
5.7.5電路安裝與調試(96)
5.7.6設計、仿真及實驗問題研究(97)
5.8齣租車計價器控製電路設計(97)
5.8.1設計任務與要求(97)
5.8.2課題分析及設計思路(98)
5.8.3集成電路及元器件選擇(101)
5.8.4原理圖繪製與電路仿真(101)
5.8.5電路安裝與調試(101)
5.8.6設計、仿真及實驗問題研究(101)
5.9交通信號燈控製電路設計(102)
5.9.1方案設計(102)
5.9.2組閤邏輯電路設計(104)
5.9.3時序邏輯電路設計(106)
6可編程技術(109)
6.1EDA技術概述(109)
6.2硬件描述語言概述(110)
6.2.1VHDL(110)
6.2.2Verilog HDL(111)
6.2.3Verilog HDL與VHDL的區彆(111)
6.3可編程邏輯器件概述(112)
6.3.1可編程邏輯器件簡介(112)
6.3.2CPLD簡介(113)
6.3.3FPGA簡介(114)
6.3.4可編程邏輯器件的一般設計流程(116)
6.4SOPC技術概述(118)
6.4.1SOPC技術實現方式(118)
6.4.2SOPC的特點(120)
6.4.3SOPC係統開發流程(120)
7VHDL語言基礎(122)
7.1VHDL概述(122)
7.1.1VHDL簡介(122)
7.1.2VHDL與Verilog HDL的比較(122)
7.2VHDL的基本結構(123)
7.2.1實體(123)
7.2.2結構體(125)
7.2.3庫(127)
7.2.4包(128)
7.2.5配置(129)
7.3VHDL的數據對象、數據類型和運算操作符(130)
7.3.1VHDL數據對象(130)
7.3.2VHDL數據類型(134)
7.3.3VHDL運算操作符(139)
7.4VHDL的順序語句(140)
7.4.1賦值語句(140)
7.4.2流程控製語句(140)
7.4.3等待語句(144)
7.4.4返迴語句和空操作語句(145)
7.5VHDL的並行語句(146)
7.5.1並行信號賦值語句(146)
7.5.2進程語句(148)
7.5.3元件例化語句(151)
7.5.4生成語句(152)
7.5.5並行過程調用語句(153)
8Verilog HDL語言基礎(156)
8.1Verilog HDL基本結構(156)
8.1.1簡單的Verilog HDL例子(156)
8.1.2Verilog HDL模闆(157)
8.1.3邏輯功能定義(158)
8.2Verilog HDL詞法約束(159)
8.2.1關鍵字(159)
8.2.2標識符(160)
8.2.3注釋(160)
8.2.4代碼編寫標準(161)
8.3數據類型(161)
8.3.1綫網類型(161)
8.3.2寄存器類型(162)
8.3.3常數類型(163)
8.4運算符及其錶達式(165)
8.4.1算術運算符(166)
8.4.2邏輯運算符(166)
8.4.3位運算符(167)
8.4.4關係運算符(167)
8.4.5歸約運算符(168)
8.4.6移位運算符(168)
8.4.7條件運算符(168)
8.4.8位拼接運算符(168)
8.4.9運算符的優先級(169)
8.5語句及結構(169)
8.5.1賦值語句(170)
8.5.2塊語句(172)
8.5.3條件語句(174)
8.5.4循環語句(177)
8.5.5結構說明語句(181)
8.6預編譯處理命令(187)
8.6.1宏定義預編譯處理命令(187)
8.6.2文件包含預編譯處理命令(188)
8.6.3時間尺度預編譯處理命令(189)
8.6.4條件預編譯處理指令(190)
8.7Testbench(191)
9數字電路的CPLD/FPGA實現(198)
9.1Quartus Ⅱ使用指南(198)
9.2組閤邏輯電路實驗(一)(209)
9.2.1實驗目的(209)
9.2.2實驗儀器及元器件(209)
9.2.3預習要求(209)
9.2.4實驗內容(209)
9.2.5思考題(214)
9.3組閤邏輯電路實驗(二)(214)
9.3.1實驗目的(214)
9.3.2實驗儀器及元器件(214)
9.3.3預習要求(214)
9.3.4實驗內容(214)
9.3.5思考題(218)
9.4時序邏輯電路實驗(一)(218)
9.4.1實驗目的(218)
9.4.2實驗儀器及元器件(218)
9.4.3預習要求(218)
9.4.4實驗內容(218)
9.4.5思考題(223)
9.5時序邏輯電路實驗(二)(223)
9.5.1實驗目的(223)
9.5.2實驗儀器及元器件(224)
9.5.3預習要求(224)
9.5.4實驗內容(224)
9.5.5思考題(229)
9.6多功能數字鍾設計(230)
9.6.1實驗目的(230)
9.6.2實驗儀器及元器件(230)
9.6.3預習要求(230)
9.6.4設計性實驗任務及要求(230)
9.6.5設計思路(230)
9.6.6仿真與測試(234)
9.6.7思考題(235)
9.7簡易頻率計設計(235)
9.7.1實驗目的(235)
9.7.2實驗儀器及元器件(235)
9.7.3預習要求(235)
9.7.4設計性實驗任務及要求(235)
9.7.5設計思路(236)
9.7.6仿真與測試(238)
9.7.7思考題(240)
9.8齣租車計價器控製電路設計(240)
9.8.1實驗目的(240)
9.8.2實驗儀器及元器件(240)
9.8.3預習要求(240)
9.8.4設計性實驗任務及要求(240)
9.8.5設計思路(240)
9.8.6仿真與測試(244)
9.8.7思考題(244)
9.9交通信號燈控製電路設計(244)
9.9.1實驗目的(244)
9.9.2實驗儀器及元器件(245)
9.9.3預習要求(245)
9.9.4設計性實驗任務及要求(245)
9.9.5設計思路(245)
9.9.6仿真與測試(247)
9.9.7思考題(248)
附錄(249)
附錄A常用數字集成電路引腳排列圖(249)
附錄BCPLD/FPGA實驗裝置介紹(256)
附錄CFPGA實驗箱使用說明書(264)
參考文獻(273)

精彩書摘

前言/序言

本書自2010年齣版以來,得到瞭廣大讀者的關注和厚愛,連續5次印刷,發行量達到瞭17000冊。本書滿足瞭不同學校、不同專業、不同學時的數字電路實驗教學的需要。目前,現代電子技術的新發展、教育部“新工科”概念的提齣及建設行動路綫圖,對高等學校在培養學生工程能力和創新能力方麵有瞭更高的目標和要求。近5年來,電工電子guo傢級實驗教學示範中心(長江大學)圍繞“強化培養學生工程實踐能力和創新能力”這一主題,實施瞭“必做實驗與選做實驗結閤、課內實驗與課外實驗結閤、實做實驗與仿真實驗結閤、平時實驗與課外科技活動結閤”的“四結閤”實驗綜閤改革與探索,人纔培養質量顯著提高,先後在2013年和2017年連續兩屆獲得湖北省高等學校教學成果一等奬。根據我校數字電路實驗教學改革的情況,並結閤作者廣泛收集的關於本書各方麵的建議和意見,本次主要修改和增補內容說明如下。(1) 修改瞭原第3章“數字電路基礎實驗”中的第3.5節、第3.8節內容。(2) 對原第6章“數字電路的CPLD/FPGA實現”中的各個實驗項目,在原VHDL程序基礎上,增加瞭對應的Verilog HDL程序代碼,供讀者選用。(3) 考慮到有些學校單獨開設瞭硬件描述語言與可編程器件的相關課程,此次修訂增加瞭“可編程技術”和“Verilog HDL語言基礎”兩章內容,加上本書的其他章節內容,本書也可作為硬件描述語言與可編程器件相關課程的理論和實驗教材。(4) 為瞭加強計算機虛擬仿真技術在數字電路中的應用,本書第一版第4章“數字電路綜閤設計實驗”中包含瞭相應的Proteus軟件仿真實驗。在此基礎上,本次修訂增加瞭“數字電路基礎實驗的Proteus仿真”一章,進一步充實瞭計算機虛擬仿真的內容。(5) 增加瞭附錄C“FPGA實驗箱使用說明書”。通過上述修訂,對全書章節進行瞭重新編排,共9章。第1章“實驗基礎知識”、第2章“Proteus仿真軟件快速入門”、第3章“數字電路基礎實驗”、第4章“數字電路基礎實驗的Proteus仿真”、第5章“數字電路綜閤設計實驗”、第6章“可編程技術”、第7章“VHDL語言基礎”、第8章“Verilog HDL語言基礎”、第9章“數字電路的CPLD/FPGA實現”。本次修訂由佘新平負責策劃、內容編排和定稿,並編寫第4章;覃洪英編寫第6章,並承擔第9章中的Verilog HDL程序編寫及調試;鄭恭明編寫第8章及附錄C;王曉爽修訂第3章,並承擔第4章的部分仿真實驗和此次修訂的全部文字校對工作。在此次修訂過程中,得到瞭電工電子guo傢級實驗教學示範中心(長江大學)各位領導和老師的大力支持,在此一並錶示衷心的感謝!由於編者水平有限,書中難免會有疏漏與錯誤,懇請使用本書的讀者進一步提齣寶貴意見,幫助編者不斷提高本書的質量。
編者
2017年12月
《數字電路設計、仿真與測試(第二版)》—— 開啓數字世界的設計與實踐之旅 在這瞬息萬變的科技時代,數字電路作為一切電子設備的核心驅動力,其設計、仿真與測試的技能已成為工程師和技術愛好者的必備利器。本手冊,《數字電路設計、仿真與測試(第二版)》,正是為您量身打造的一條通往數字電路精深領域的專業嚮導。它並非一本枯燥的理論教科書,而是緻力於將復雜深奧的數字邏輯概念,通過清晰的講解、貼近實際的案例以及現代化的工具應用,轉化為您可以掌握並運用的工程實踐。 麵嚮廣泛讀者群體,搭建堅實理論與實踐的橋梁 本書的內容設計,充分考慮瞭不同層次讀者的需求。如果您是初涉數字電路領域的學生,本書將從最基礎的邏輯門、組閤邏輯和時序邏輯等概念入手,循序漸進地引導您理解數字電路的工作原理。我們將用最直觀的語言和圖示,解析布爾代數、卡諾圖、狀態機等核心理論,幫助您構建堅實的理論基礎。對於已經具備一定基礎的工程師或愛好者,本書則深入探討瞭更高級的設計技術,例如可編程邏輯器件(FPGA、CPLD)的應用、硬件描述語言(HDL)的精髓,以及與現代EDA(電子設計自動化)工具的集成。我們相信,無論您的起點在哪裏,本書都能為您提供寶貴的知識與啓發。 深度剖析設計流程,掌握現代數字係統構建的關鍵 數字電路的設計是一個係統性的工程,涉及多個相互關聯的環節。本書將帶您係統地走過整個設計流程。 邏輯設計與化簡: 我們將深入講解如何將實際需求轉化為邏輯錶達式,並掌握各種邏輯化簡方法,包括布爾代數運算、卡諾圖化簡等,旨在最大程度地優化電路的復雜度和功耗。您將學習如何從功能描述齣發,構建齣高效、精簡的邏輯電路。 組閤邏輯電路設計: 從基礎的加法器、減法器、譯碼器、編碼器,到更復雜的多路選擇器、數據分配器,本書將通過豐富的實例,展示如何設計和分析各類組閤邏輯電路。您將理解其無記憶性的特點,以及在數據選擇、算術運算等方麵的廣泛應用。 時序邏輯電路設計: 時序邏輯電路是數字係統中實現狀態存儲和序列操作的關鍵。本書將詳細介紹觸發器(D觸發器、JK觸發器、T觸發器、SR觸發器)的工作原理,以及如何利用觸發器構建寄存器、計數器、移位寄存器等基本時序單元。您將學習如何設計有限狀態機(FSM),實現復雜的控製邏輯,例如交通燈控製器、序列檢測器等。 可編程邏輯器件(PLD)的應用: 在現代數字設計中,FPGA和CPLD占據著舉足輕重的地位。本書將深入介紹這兩種器件的架構、工作原理以及編程方法。您將學習如何使用HDL(如Verilog或VHDL)來描述您的設計,並將其成功地映射到FPGA或CPLD硬件上。我們將通過實際的PLD設計項目,讓您親身體驗從代碼到硬件的轉化過程。 硬件描述語言(HDL)的精通: Verilog和VHDL是描述數字硬件的標準語言。本書將提供清晰、易懂的HDL語法介紹,並著重講解如何利用HDL進行模塊化設計、參數化設計以及行為級建模。通過大量的代碼示例和練習,您將能夠熟練地運用HDL進行復雜數字係統的設計。 仿真技術:精確預測,規避風險,提升效率 設計完成之後,仿真就成為瞭驗證設計正確性的關鍵步驟。本書將提供詳實的仿真技術指導,幫助您掌握如何使用行業標準的仿真工具。 仿真流程與方法: 您將學習完整的仿真流程,包括激勵生成、仿真運行、波形分析等。我們將介紹不同類型的仿真,如功能仿真、時序仿真,以及如何根據仿真結果來調試和優化設計。 Verilog/VHDL仿真實踐: 結閤HDL編程,本書將演示如何在常見的仿真器(如ModelSim、QuestaSim、Vivado Simulator等)中執行仿真。您將學習如何編寫詳細的測試平颱(Testbench),以全麵覆蓋設計的功能,並發現潛在的問題。 波形分析與調試技巧: 掌握波形分析是仿真過程中至關重要的一環。本書將教授您如何解讀仿真波形,識彆時序違例、邏輯錯誤等問題,並提供有效的調試策略,幫助您快速定位和解決設計中的 bug。 測試技術:從理論到實踐,確保産品質量 將設計的數字電路集成到實際産品中,必然需要經過嚴格的測試,以確保其在各種條件下的可靠性和穩定性。本書將為您揭示數字電路測試的奧秘。 測試的必要性與原則: 我們將闡述為何需要進行測試,以及測試的基本原則,例如可控性、可觀察性、覆蓋率等。 功能測試: 您將學習如何設計針對特定功能點的測試用例,以及如何通過輸入輸齣的比對來驗證電路的功能是否符閤設計規格。 性能測試: 涉及對電路的速度、功耗、時序裕度等關鍵性能指標進行評估。本書將介紹相關的測試方法和評估標準。 故障測試與診斷: 探索如何識彆和定位電路中的故障,以及常用的故障注入技術和診斷方法。 集成測試與係統級測試: 將目光從單個芯片延伸至整個係統,學習如何對多個組件協同工作的係統進行測試,以確保整體的穩定運行。 現代工具的應用,賦能高效設計 本書將強調現代EDA(電子設計自動化)工具在數字電路設計、仿真與測試中的核心作用。您將瞭解如何利用這些強大的工具來加速設計進程,提高設計質量。 綜閤工具: 學習如何使用邏輯綜閤工具,將HDL代碼轉化為門級網錶,並針對麵積、速度、功耗等指標進行優化。 布局布綫工具: 瞭解如何將門級網錶映射到FPGA或ASIC的物理實現上,包括邏輯單元的放置和互連綫的優化。 仿真器與調試器: 再次強調仿真工具的重要性,並展示如何與其他EDA工具協同工作,實現設計流程的無縫銜接。 案例驅動,理論與實踐緊密結閤 本書最大的特色之一在於其豐富的案例研究。我們精選瞭大量貼近實際應用的經典案例,涵蓋瞭從基礎的算術電路設計到復雜的微處理器組件的實現。每一個案例都將從需求分析、邏輯設計、HDL編碼、仿真驗證到測試策略,係統地展現一個完整的數字電路設計與實現過程。通過對這些案例的深入學習和實踐,您將能夠: 掌握不同類型數字電路的設計思路和方法。 熟練運用HDL進行邏輯描述和行為建模。 精通使用仿真工具進行設計驗證和調試。 理解並應用基本的測試技術,確保電路的可靠性。 在實踐中逐步提升解決復雜數字電路設計問題的能力。 展望未來,為數字創新奠定基石 數字電路技術正以前所未有的速度發展,從物聯網設備到人工智能芯片,無處不在的數字智能正在重塑我們的世界。掌握數字電路設計、仿真與測試的技能,就如同掌握瞭創造這些智能的鑰匙。《數字電路設計、仿真與測試(第二版)》不僅僅是一本書,更是您踏入數字世界,成為未來科技創新的參與者和推動者的堅實起點。無論您是緻力於在學術領域深耕,還是期望在工業界實現技術突破,本書都將是您不可或缺的良師益友。讓我們一起,用智慧和實踐,點亮數字世界的無限可能!

用戶評價

評分

這本書真是我的“救星”!一直以來,數字電路設計對我來說就像一個黑匣子,那些枯燥的邏輯符號、時序圖,還有復雜的布綫規則,都讓我望而卻步。每次翻開教材,我都感覺自己像是在讀天書。直到我無意中發現瞭這本《數字電路設計 仿真 測試(第二版)》,我的學習之路纔算柳暗花明。書裏並沒有直接給我一堆公式和定義,而是用一種非常循序漸進的方式,從最基礎的門電路概念講起,一點點地構建起完整的數字係統。最讓我驚喜的是,它把抽象的理論知識和實際操作緊密結閤起來。它沒有上來就讓你接觸復雜的FPGA開發闆,而是從最簡單的仿真軟件入手,比如SPICE或者Logisim(雖然書裏沒明說具體是哪個,但內容指嚮性很強),讓你親手搭建電路,觀察波形,理解信號的傳播和時序。這種“動手”的學習方式,讓我深刻體會到理論的意義,也大大增強瞭我的自信心。而且,書裏的講解非常清晰,即使是我這種基礎薄弱的讀者,也能很快跟上節奏。很多之前睏擾我的問題,比如亞穩態、競爭冒險這些概念,在這本書裏都得到瞭非常生動形象的解釋。我甚至感覺,這本書就像一位經驗豐富的老教授,耐心地帶著我一步步探索數字電路的奧秘,而不是高高在上地給我講授深奧的理論。

評分

我一直覺得,學習數字電路設計,最終還是要落實到“實戰”上。這本書在這方麵做得尤為齣色。它沒有迴避復雜的工業界常用工具和方法,而是以一種比較友好的方式將它們引入。雖然書中沒有直接給齣某款具體EDA工具的詳細操作手冊,但它所講解的設計理念、流程和關鍵點,卻能夠非常有效地遷移到任何主流的EDA工具上。例如,它詳細講解瞭如何從RTL代碼編寫,到綜閤、布局布綫,再到最終生成比特流文件的整個流程。更重要的是,它強調瞭不同設計階段的重點和注意事項,比如在RTL設計階段就要考慮綜閤的可綜閤性,在布局布綫階段就要關注時序收斂。書中還穿插瞭一些關於功耗優化和時序分析的介紹,這些都是在實際項目中非常重要的考量因素。讀完這本書,我感覺自己對如何將一個抽象的設計想法,一步步轉化為可以在硬件上運行的實際電路,有瞭一個清晰的認識。它讓我明白,數字電路設計不僅僅是編寫代碼,更是一門工程藝術,需要綜閤運用理論知識、工具技能和工程經驗。

評分

說實話,我之前對“仿真”這個詞的理解非常模糊,總覺得那是一種高級的研究方法,離我這個初學者太遠瞭。但是,這本書徹底顛覆瞭我的認知。它將仿真軟件的使用技巧和數字電路的設計流程完美地融閤在一起,讓我意識到仿真不僅僅是驗證結果,更是設計過程中不可或缺的一環。書裏對各種仿真場景的設置,比如激勵信號的設計、時序約束的添加,以及如何解讀仿真結果中的各種波形異常,都做瞭非常詳細的闡述。我印象最深的是關於測試的部分,它教會我如何從不同的角度去思考一個設計可能齣現的問題,並針對性地編寫測試嚮量。這讓我明白,一個好的設計不僅僅是能“跑起來”,更重要的是要“跑得對”,並且要經受住各種“刁鑽”的測試。這本書並沒有停留在理論層麵,而是通過大量貼近實際的案例,例如簡單的加法器、寄存器,甚至是更復雜的有限狀態機,來演示如何進行仿真和測試。每一次完成一個仿真案例,我都能感受到自己對數字電路的理解又加深瞭一層,這種成就感是任何死記硬背都無法比擬的。它讓我從一個被動接受知識的學習者,變成瞭一個主動探索和驗證的設計者。

評分

我是在一次偶然的機會中看到這本書的,當時正為項目中的一個難點而苦惱,急需一些能指明方嚮的資料。翻閱這本書時,我立刻被它係統性的結構和清晰的邏輯吸引住瞭。它並沒有采用簡單的堆砌知識點的方式,而是將數字電路設計的整個生命周期,從概念提齣、需求分析,到設計實現、仿真驗證,再到最終的測試部署,都進行瞭有機地串聯。這本書的優點在於,它不僅僅停留在“做什麼”的層麵,更深入地探討瞭“為什麼這麼做”以及“如何做得更好”。例如,在講到測試方法時,它會詳細分析不同測試方法的優缺點,以及在不同設計階段應該選擇哪種測試方法。這種深入的思考讓我受益匪淺。而且,書中的語言非常嚴謹,但也易於理解,既有學術的深度,又不失工程的實用性。它讓我對數字電路設計有瞭一個更全麵、更深刻的理解,並且培養瞭我獨立解決問題的能力。這本書絕對是我在數字電路領域學習和工作過程中,一本不可或缺的參考書。

評分

作為一名在數字電路領域摸爬滾打多年的工程師,我經常會遇到一些棘手的設計問題,有時候即使是看瞭很多資料,也難以找到問題的根源。而這本《數字電路設計 仿真 測試(第二版)》在我看來,是一本非常難得的“案頭寶典”。它不僅僅是針對初學者的入門讀物,對於有一定基礎的讀者來說,它提供的許多深入的探討和細緻的分析,同樣具有極高的參考價值。書中對於一些容易被忽略的細節,比如亞穩態的成因和規避方法、競爭冒險的檢測和消除策略,都進行瞭詳盡的分析,並提供瞭切實可行的解決方案。這些內容在很多教材中可能隻是簡單帶過,但在這本書裏,卻被深入挖掘。我尤其欣賞的是,它在講解這些復雜概念時,總是能聯係實際的應用場景,讓我能夠理解為什麼這些問題如此重要,以及在實際設計中如何避免它們。這本書就像一位經驗豐富的老前輩,用自己的實踐經驗,為我們指點迷津,讓我能夠少走很多彎路。

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