轻松看懂数字电路图 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

田淑华，李萍 著

图书标签:

• 数字电路
• 电路图
• 电子技术
• 入门
• 基础
• DIY
• 学习
• 教程
• 科普
• 电路原理

店铺： 天泰尚图书专营店

出版社： 中国电力出版社

ISBN：9787508346519

商品编码：29636149417

包装：平装

出版时间：2007-01-01

基本信息

书名：轻松看懂数字电路图

定价：12.00元

作者：田淑华,李萍

出版社：中国电力出版社

出版日期：2007-01-01

ISBN：9787508346519

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.241kg

编辑推荐

---

内容提要

---

本书在介绍数字电路基础知识的同时，以数字电路读图方法和读图步骤为重点，着重对逻辑图、卡诺图、时序图、门电路图形符号、触发器图形符号、组合逻辑电路图、时序逻辑电路图、555集成定时器及A/D、D/A转换器等电路图进行了详细讲解说明。另外，本书还简单介绍了EWB电子工作平台，并提供了典型数字电路的仿真实例，使读者更容易掌握数字电路基本图形符号及数字电路图的整体适度和分析。
本书实用性强，适用于要求迅速了解*数字集成电路图形符号，掌握相关数字电路基础知识的工程技术人员及大、院校相关专业师生学习参考使用。

目录

---

章 数制与码制
　节 几种常用数制
　第二节 不同数制之间的转换
　第三节 几种常用码制
第二章 逻辑关系及其表示方法
　节 正逻辑与负逻辑
　第二节 三种基本逻辑关系及其图形符号
　第三节 其他逻辑关系及其图形符号
　第四节 各种表示方法的转换
第三章 逻辑函数的化简
　节 逻辑代数的基本公式、定律和运算规则
　第二节 公式化简法
　第三节 卡诺图化简法
　第四节 具有约束条件的逻辑函数化简
第四章 逻辑门电路图形符号及应用
　节 TCL集成门电路图形符号及型号
　第二节 其他双极型门电路图形符号
　第三节 CMOS集成门电路图形符号及型号
　第四节 数字集成电路应用
第五章 集成触发器图形符号及应用
　节 基本RS触发器的图形符号
　第二节 同步触发器的图形符号
　第三节 主从触发器的图形符号
　第四节 维持阻塞D触发器的图形符号
　第五节 边沿触发器的图形符号
　第六节 CMOS集成触发器的图形符号
　第七节 不同类型触发器的相互转换
　第八节 触发器使用注意事项
第六章 组合逻辑电路识图
　节 组合逻辑电路的分析步骤与实例
　第二节 组合逻辑电路的设计步骤与实例
　第三节 加法器的逻辑图形符号
　第四节 数值比较器的逻辑图形符号
　第五节 编码器和译码器的逻辑图形符号
　第六节 数据选择器和数据分配器的逻辑图形符号
　第七节 可编程逻辑器件PLD的表示方法和应用
　第八节 竞争和冒险的产生与消除
第七章 时序逻辑电路识图
　节 时序逻辑电路图的分析步骤与实例
　第二节 计数器的电路图及应用
　第三节 寄存器的电路图及应用
　第四节 时序信号发生器
　第五节 存储器RAM
第八章 集成门在脉冲电路中的应用
　节 单稳态触发器的电路组成及应用
　第二节 施密特触发器的电路组成及应用
　第三节 多谐振荡器的电路图分析
　第四节 555集成定时器及应用
第九章 D/A和A/D转换
　节 D/A转换器
　第二节 A/D转换器
附录
附录A 常用逻辑符号对照表
附录B Electronics Workbench5.0简介
参考文献

作者介绍

---

文摘

---

序言

---

《图解集成电路设计与验证》 一、 著作背景与定位 数字电路是现代电子信息技术的核心基石，而集成电路（IC）则是数字电路得以实现并广泛应用的载体。随着科技的飞速发展，集成电路的设计与验证日趋复杂，对从业人员的技术要求也越来越高。然而，市面上许多教材或书籍要么过于理论化，晦涩难懂，要么过于片面，难以构建完整的知识体系。 《图解集成电路设计与验证》正是基于这样的背景，旨在为广大电子工程专业的学生、初入集成电路设计领域的工程师，以及对数字集成电路设计感兴趣的业余爱好者，提供一本既有深度又不失易读性的参考书。本书的定位是：图文并茂，聚焦核心，贯穿设计流程，强调验证方法，打通理论与实践的壁垒。 我们力求用直观的图形、生动的比喻以及清晰的逻辑，化繁为简，让读者能够轻松掌握集成电路设计与验证的关键概念和实用技术，为日后深入研究或实际项目开发奠定坚实的基础。 二、 内容概要与结构安排 本书内容覆盖集成电路设计的完整流程，从基础的概念引入，到高层的系统设计，再到最终的物理实现和验证，力求做到面面俱到，重点突出。全书结构清晰，逻辑严谨，共分为十八章，每章内容环环相扣，循序渐进。 第一部分：集成电路设计基础与模型（第一章至第三章） 第一章：集成电路概述与发展趋势 介绍集成电路的基本概念，如摩尔定律、工艺节点、CMOS技术等。 回顾集成电路的发展历程，展望未来发展趋势，如物联网、人工智能、5G等对集成电路设计提出的新挑战与机遇。 强调集成电路设计与验证的重要性，以及现代IC设计工具链的构成。 第二章：数字逻辑基础与硬件描述语言（HDL） 系统梳理数字逻辑的基本概念，如逻辑门、组合逻辑、时序逻辑、有限状态机（FSM）等。 详细介绍硬件描述语言（HDL）的核心内容，重点讲解Verilog HDL，包括其语法结构、数据类型、运算符、行为级建模、结构级建模以及数据流建模。 通过大量实例，展示如何使用HDL来描述数字电路的功能。 第三章：逻辑综合与时序分析基础 讲解逻辑综合的基本原理，即如何将HDL代码转换成门级网表。 介绍综合工具的工作流程，以及影响综合结果的关键因素，如面积、时序、功耗。 阐述时序分析的基础概念，如时钟周期、建立时间（Setup Time）、保持时间（Hold Time）、时钟歪斜（Clock Skew）等。 解释静态时序分析（STA）的基本思想和关键指标。 第二部分：数字集成电路设计流程与方法（第四章至第十二章） 第四章：RTL（Register-Transfer Level）设计方法学 深入探讨RTL设计的重要性，强调“寄存器传输”的本质。 讲解模块化设计原则，如何将大型设计分解为可管理的小模块。 介绍各种常见的RTL设计模式，如流水线（Pipelining）、握手协议（Handshaking）、异步FIFO等。 提供代码风格和优化建议，以生成高质量、易于综合的RTL代码。 第五章：组合逻辑电路设计实例 通过具体的电路设计实例，如加法器、乘法器、多路选择器、译码器、编码器等，演示RTL设计过程。 讲解如何根据功能需求，选择合适的逻辑结构，并用HDL实现。 重点分析不同实现方式的性能、面积和功耗差异。 第六章：时序逻辑电路设计实例 详细讲解触发器、寄存器、计数器、移位寄存器等时序电路的设计。 重点演示有限状态机（FSM）的设计，包括Mealy型和Moore型FSM的原理与实现。 通过具体应用场景，如状态机控制器、序列检测器等，加深读者理解。 第七章：存储器接口与控制器设计 介绍各种类型的存储器，如SRAM、DRAM、Flash等，以及它们的基本工作原理。 讲解如何设计存储器接口，实现数据的读写操作。 重点介绍SDRAM控制器、DDR控制器等复杂接口的设计要点。 第八章：片上总线与互联 介绍片上通信的基本概念，如同步总线、异步总线。 详细讲解业界广泛应用的片上总线标准，如AMBA（Advanced Microcontroller Bus Architecture）系列，包括AHB、APB、AXI等。 演示如何设计总线主设备（Master）和从设备（Slave）。 第九章：低功耗设计技术 分析数字电路的功耗来源，包括动态功耗和静态功耗。 介绍各种低功耗设计技术，如时钟门控（Clock Gating）、功率门控（Power Gating）、动态电压频率调节（DVFS）等。 讲解如何通过HDL编码和后端设计实现低功耗目标。 第十章：可测试性设计（DFT）基础 解释可测试性对集成电路的重要性，以及测试的挑战。 介绍DFT的基本概念，如可观测性、可控性。 重点讲解扫描链（Scan Chain）的原理和实现。 介绍内建自测试（BIST）的基本思想。 第十一章：FPGA与ASIC设计流程对比 详细对比FPGA（Field-Programmable Gate Array）和ASIC（Application-Specific Integrated Circuit）的设计流程、特点、优缺点。 讲解FPGA的架构与编程方式。 为读者在FPGA与ASIC之间做出选择提供参考。 第十二章：流片前验证（Pre-silicon Verification）策略 强调验证在IC设计中的核心地位，以及“早验证，多验证”的理念。 介绍功能验证的常用方法，如仿真（Simulation）、形式验证（Formal Verification）。 讲解测试平台（Testbench）的设计原则和常用的验证语言（如SystemVerilog）。 第三部分：集成电路验证方法与工具（第十三章至第十七章） 第十三章：仿真器与仿真流程 介绍各种主流仿真器的特点和使用方法，如VCS、QuestaSim等。 讲解仿真流程，包括编译、链接、仿真执行。 演示调试仿真中的常见问题和解决方法。 第十四章：功能验证的建模与测试 深入讲解如何构建高效可靠的测试平台。 介绍激励生成（Stimulus Generation）技术，如随机激励、约束随机激励。 讲解断言（Assertions）的应用，用于捕捉设计中的错误。 讨论覆盖率（Coverage）的概念，如功能覆盖率、代码覆盖率，以及如何度量和提高覆盖率。 第十五章：形式验证技术 介绍形式验证的原理，如何通过数学方法证明设计的正确性。 讲解等价性检查（Equivalence Checking）、属性检查（Property Checking）等形式验证技术。 讨论形式验证在时序逻辑、状态机等方面的应用优势。 第十六章：静态验证技术 介绍静态时序分析（STA）的进阶内容，如时钟域交叉（Clock Domain Crossing, CDC）分析、时钟歪斜（Clock Skew）的容忍度。 讲解静态功耗分析（Static Power Analysis）和静态时序检查（Static Timing Check）。 讨论静态信号完整性分析（Static Signal Integrity Analysis）。 第十七章：后端验证与物理验证 介绍后端设计流程，包括布局（Placement）、布线（Routing）。 讲解物理验证的关键环节，如设计规则检查（DRC）、版图与原理图一致性检查（LVS）。 介绍寄生参数提取（Parasitic Extraction）及其对时序的影响。 讨论功耗分析（Power Analysis）和信号完整性分析（Signal Integrity Analysis）在后端设计的应用。 第四部分：高级主题与实践指导（第十八章） 第十八章：高级设计与验证实践 探讨一些当前热门和重要的集成电路设计与验证领域，如SoC（System-on-Chip）集成、IP（Intellectual Property）复用、验证方法学（UVM, Universal Verification Methodology）。 分享项目管理、团队协作、以及应对复杂项目挑战的经验。 鼓励读者持续学习，紧跟技术发展前沿。 三、 图解化教学理念与特色 本书最大的特色在于其“图解化”的教学理念。我们深知，对于复杂的集成电路设计与验证概念，纯文字的描述往往难以做到直观易懂。因此，本书大量运用： 电路图与逻辑图： 将抽象的逻辑功能具象化，读者可以一目了然地看到电路的构成和信号流向。 时序图： 准确描绘信号在时间轴上的变化，清晰展示建立时间、保持时间等时序约束。 状态转移图： 生动地表示有限状态机的状态变化过程。 流程图： 梳理复杂的EDA工具流程和设计验证流程，帮助读者建立整体认知。 示意图与动画演示（概念）： 通过形象的示意图，辅助解释抽象的概念，例如数据在流水线中的流动，时钟信号的传递等。 代码与图的对照： 每段重要的HDL代码都会配以相应的电路图或时序图，帮助读者理解代码与硬件实现的对应关系。 此外，本书还注重： 实例驱动： 大量真实项目中的典型设计和验证案例，让读者在实践中学习，避免纸上谈兵。 问题导向： 针对初学者和工程师在实际工作中可能遇到的难点和痛点，进行深入剖析和解答。 工具链结合： 在讲解设计与验证方法的同时，适时介绍主流EDA工具（如Synopsys、Cadence、Mentor Graphics等）的功能和使用，为读者提供实际操作指导。 语言精炼，逻辑清晰： 避免使用过于学术化和晦涩的语言，力求用最简洁、最准确的表达方式传递知识。 四、 目标读者与学习收获 目标读者： 高等院校电子工程、计算机科学、微电子等专业的本科生和研究生。 初入集成电路设计与验证领域的工程师。 希望了解和掌握数字集成电路设计技能的硬件工程师。 对数字电路设计感兴趣的爱好者和技术人员。 学习收获： 扎实的理论基础： 建立起对数字逻辑、HDL、逻辑综合、时序分析等核心概念的深刻理解。 全面的设计流程认知： 熟悉从RTL设计到物理实现的完整IC设计流程。 熟练的验证方法掌握： 掌握仿真、形式验证、静态验证等多种验证技术，并能独立搭建测试平台。 实用的设计技巧： 学会模块化设计、低功耗设计、可测试性设计等实用技巧。 解决实际问题的能力： 能够运用所学知识分析和解决实际IC设计与验证过程中遇到的问题。 快速入门工具链： 对主流EDA工具的应用有一个初步的认识，为后续深入学习打下基础。 五、 结语 《图解集成电路设计与验证》将是一本集知识性、实践性、易读性于一体的优秀参考书。我们相信，通过本书的学习，读者不仅能够掌握数字集成电路设计的核心技术，更能培养起严谨的工程思维和解决复杂问题的能力，为自己在日新月异的电子科技领域开辟更广阔的道路。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和视觉设计，简直是一场对传统理工科教材的颠覆。我以前遇到的电路图教材，要么是黑白印刷，线条糊在一起，要么就是色彩运用过于夸张，反而分散了注意力。但这本则采用了极为克制的配色方案，用恰当的颜色区分信号流、电源轨和地线，使得复杂的电路布局一目了然。纸张的质感也很好，即使用荧光笔做了大量标记，也不会透墨。更值得称赞的是，对于那些关键概念的解释，作者采用了多种表达方式进行交叉验证。比如，某个特定逻辑功能的解释，可能先是文字描述，接着是一张简洁的符号图，随后是一张更详细的内部结构图，最后可能还附带了一个简短的仿真波形图。这种多维度、全方位的解析策略，确保了即便是对某一概念理解稍慢的读者，也能通过不同的角度将其彻底消化吸收，极大地降低了阅读门槛。

评分☆☆☆☆☆

我不得不说，这本书在“实战应用”层面做得尤为出色，它完全摆脱了学术象牙塔的清高，直接将我们带入了实际的工程环境中。例如，在讲解时序逻辑电路时，作者并未仅仅停留在D触发器和JK触发器的理论差异上，而是深入剖析了如何利用这些单元构建一个简单的计数器，并针对时钟信号的上升沿和下降沿进行了详细的时序图分析。最让我印象深刻的是，它提到了实际PCB设计中常见的“毛刺”现象，并提供了几种在原理图层面就可以预见的规避措施，这在很多理论书籍中是绝不会涉及的细节。书中的案例很多都源自工业控制或嵌入式系统中最常见的接口电路，比如如何通过逻辑门组合实现简单的握手协议，这种贴近现实的设计思路，让学习的动力油然而生。读这本书，就像是跟着一位经验丰富的老工程师在工作台上亲自操作和讲解，每一个“为什么”都有一个基于实际性能考量的答案，非常实用。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度与广度的平衡把握得相当到位，这一点尤其值得称赞。它既能满足那些仅仅想认识并读取标准原理图的初学者，也为希望深入探究底层原理的人士留有余地。例如，在介绍CMOS反相器的工作点时，作者清晰地绘制了转移特性曲线，并解释了阈值电压的意义，这已经触及到半导体器件的范畴了。然而，它并没有深入到半导体物理层面去占用篇幅，而是迅速将焦点拉回到了如何利用这个特性去设计一个可靠的逻辑缓冲级。这种“点到为止，但留有深入的入口”的设计哲学，使得这本书的生命周期很长。我感觉它不仅可以作为我入门时的第一本参考书，在未来几年内，当我处理更复杂的系统级设计时，仍然可以随时翻阅其中的某些章节，来快速回顾和验证基础概念的严谨性。它就像工具箱里的一把瑞士军刀，基础功能强大，细节也足够精良。

评分☆☆☆☆☆

这本关于数字电路图的入门书籍，与其说是教材，不如说是一次细致入微的导览。作者的功力显然深厚，他没有一上来就抛出复杂的布尔代数或逻辑门定义，而是选择了一条更亲近读者的路径——从最基础的符号识别开始。我记得最清楚的是关于多路选择器（MUX）的讲解部分，通常这块内容会让初学者感到头疼，但在这里，它被类比成一个精密的交通枢纽，清晰地展示了数据流动的方向和优先级控制。图示的质量非常高，每一条线、每一个元件的标注都恰到好处，绝不会让人在查找关键信息时感到迷茫。特别是那些复杂的组合逻辑电路，通过拆解成小的功能模块，再逐步组合，最终还原出整个系统的功能，这种“化整为零，聚零成整”的教学方法，极大地增强了我的信心。对于那些希望真正理解电路内部工作机制，而不是死记硬背真值表的人来说，这本书提供了一个非常坚实且易于消化的基础框架，读完之后，面对一份标准原理图，那种豁然开朗的感觉是其他资料难以给予的。

评分☆☆☆☆☆

坦白讲，对于我这种非科班出身，纯粹是出于兴趣或工作需要而自学的人来说，很多专业术语和缩写是学习过程中的巨大障碍。这本书在这方面表现出了极大的同理心。它没有假设读者已经掌握了所有背景知识。在首次引入诸如“上拉/下拉电阻”、“去抖电路”或“三态缓冲器”这类术语时，作者总会用一段非常口语化且易于理解的语言进行解释，并立即配上一个基础的电路示意图来佐证。这种“即学即用，即用即解”的处理方式，使得阅读过程中的卡顿感降到了最低。甚至连一些复杂的逻辑门组合（如异或门的构造）都不是直接给公式，而是通过对比“相等与否”的逻辑判断来引导读者理解其核心功能。这种“教学的温度”是我在其他硬核教材中极少感受到的，它让学习数字电路变成了一件相对愉悦的事情。