輕鬆看懂數字電路圖 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

田淑華，李萍 著

圖書標籤:

• 數字電路
• 電路圖
• 電子技術
• 入門
• 基礎
• DIY
• 學習
• 教程
• 科普
• 電路原理

店鋪： 天泰尚圖書專營店

齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787508346519

商品編碼：29636149417

包裝：平裝

齣版時間：2007-01-01

基本信息

書名：輕鬆看懂數字電路圖

定價：12.00元

作者：田淑華,李萍

齣版社：中國電力齣版社

齣版日期：2007-01-01

ISBN：9787508346519

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：

商品重量：0.241kg

編輯推薦

---

內容提要

---

本書在介紹數字電路基礎知識的同時，以數字電路讀圖方法和讀圖步驟為重點，著重對邏輯圖、卡諾圖、時序圖、門電路圖形符號、觸發器圖形符號、組閤邏輯電路圖、時序邏輯電路圖、555集成定時器及A/D、D/A轉換器等電路圖進行瞭詳細講解說明。另外，本書還簡單介紹瞭EWB電子工作平颱，並提供瞭典型數字電路的仿真實例，使讀者更容易掌握數字電路基本圖形符號及數字電路圖的整體適度和分析。
本書實用性強，適用於要求迅速瞭解*數字集成電路圖形符號，掌握相關數字電路基礎知識的工程技術人員及大、院校相關專業師生學習參考使用。

目錄

---

章 數製與碼製
　節 幾種常用數製
　第二節 不同數製之間的轉換
　第三節 幾種常用碼製
第二章 邏輯關係及其錶示方法
　節 正邏輯與負邏輯
　第二節 三種基本邏輯關係及其圖形符號
　第三節 其他邏輯關係及其圖形符號
　第四節 各種錶示方法的轉換
第三章 邏輯函數的化簡
　節 邏輯代數的基本公式、定律和運算規則
　第二節 公式化簡法
　第三節 卡諾圖化簡法
　第四節 具有約束條件的邏輯函數化簡
第四章 邏輯門電路圖形符號及應用
　節 TCL集成門電路圖形符號及型號
　第二節 其他雙極型門電路圖形符號
　第三節 CMOS集成門電路圖形符號及型號
　第四節 數字集成電路應用
第五章 集成觸發器圖形符號及應用
　節 基本RS觸發器的圖形符號
　第二節 同步觸發器的圖形符號
　第三節 主從觸發器的圖形符號
　第四節 維持阻塞D觸發器的圖形符號
　第五節 邊沿觸發器的圖形符號
　第六節 CMOS集成觸發器的圖形符號
　第七節 不同類型觸發器的相互轉換
　第八節 觸發器使用注意事項
第六章 組閤邏輯電路識圖
　節 組閤邏輯電路的分析步驟與實例
　第二節 組閤邏輯電路的設計步驟與實例
　第三節 加法器的邏輯圖形符號
　第四節 數值比較器的邏輯圖形符號
　第五節 編碼器和譯碼器的邏輯圖形符號
　第六節 數據選擇器和數據分配器的邏輯圖形符號
　第七節 可編程邏輯器件PLD的錶示方法和應用
　第八節 競爭和冒險的産生與消除
第七章 時序邏輯電路識圖
　節 時序邏輯電路圖的分析步驟與實例
　第二節 計數器的電路圖及應用
　第三節 寄存器的電路圖及應用
　第四節 時序信號發生器
　第五節 存儲器RAM
第八章 集成門在脈衝電路中的應用
　節 單穩態觸發器的電路組成及應用
　第二節 施密特觸發器的電路組成及應用
　第三節 多諧振蕩器的電路圖分析
　第四節 555集成定時器及應用
第九章 D/A和A/D轉換
　節 D/A轉換器
　第二節 A/D轉換器
附錄
附錄A 常用邏輯符號對照錶
附錄B Electronics Workbench5.0簡介
參考文獻

作者介紹

---

文摘

---

序言

---

《圖解集成電路設計與驗證》 一、 著作背景與定位 數字電路是現代電子信息技術的核心基石，而集成電路（IC）則是數字電路得以實現並廣泛應用的載體。隨著科技的飛速發展，集成電路的設計與驗證日趨復雜，對從業人員的技術要求也越來越高。然而，市麵上許多教材或書籍要麼過於理論化，晦澀難懂，要麼過於片麵，難以構建完整的知識體係。 《圖解集成電路設計與驗證》正是基於這樣的背景，旨在為廣大電子工程專業的學生、初入集成電路設計領域的工程師，以及對數字集成電路設計感興趣的業餘愛好者，提供一本既有深度又不失易讀性的參考書。本書的定位是：圖文並茂，聚焦核心，貫穿設計流程，強調驗證方法，打通理論與實踐的壁壘。 我們力求用直觀的圖形、生動的比喻以及清晰的邏輯，化繁為簡，讓讀者能夠輕鬆掌握集成電路設計與驗證的關鍵概念和實用技術，為日後深入研究或實際項目開發奠定堅實的基礎。 二、 內容概要與結構安排 本書內容覆蓋集成電路設計的完整流程，從基礎的概念引入，到高層的係統設計，再到最終的物理實現和驗證，力求做到麵麵俱到，重點突齣。全書結構清晰，邏輯嚴謹，共分為十八章，每章內容環環相扣，循序漸進。 第一部分：集成電路設計基礎與模型（第一章至第三章） 第一章：集成電路概述與發展趨勢 介紹集成電路的基本概念，如摩爾定律、工藝節點、CMOS技術等。 迴顧集成電路的發展曆程，展望未來發展趨勢，如物聯網、人工智能、5G等對集成電路設計提齣的新挑戰與機遇。 強調集成電路設計與驗證的重要性，以及現代IC設計工具鏈的構成。 第二章：數字邏輯基礎與硬件描述語言（HDL） 係統梳理數字邏輯的基本概念，如邏輯門、組閤邏輯、時序邏輯、有限狀態機（FSM）等。 詳細介紹硬件描述語言（HDL）的核心內容，重點講解Verilog HDL，包括其語法結構、數據類型、運算符、行為級建模、結構級建模以及數據流建模。 通過大量實例，展示如何使用HDL來描述數字電路的功能。 第三章：邏輯綜閤與時序分析基礎 講解邏輯綜閤的基本原理，即如何將HDL代碼轉換成門級網錶。 介紹綜閤工具的工作流程，以及影響綜閤結果的關鍵因素，如麵積、時序、功耗。 闡述時序分析的基礎概念，如時鍾周期、建立時間（Setup Time）、保持時間（Hold Time）、時鍾歪斜（Clock Skew）等。 解釋靜態時序分析（STA）的基本思想和關鍵指標。 第二部分：數字集成電路設計流程與方法（第四章至第十二章） 第四章：RTL（Register-Transfer Level）設計方法學 深入探討RTL設計的重要性，強調“寄存器傳輸”的本質。 講解模塊化設計原則，如何將大型設計分解為可管理的小模塊。 介紹各種常見的RTL設計模式，如流水綫（Pipelining）、握手協議（Handshaking）、異步FIFO等。 提供代碼風格和優化建議，以生成高質量、易於綜閤的RTL代碼。 第五章：組閤邏輯電路設計實例 通過具體的電路設計實例，如加法器、乘法器、多路選擇器、譯碼器、編碼器等，演示RTL設計過程。 講解如何根據功能需求，選擇閤適的邏輯結構，並用HDL實現。 重點分析不同實現方式的性能、麵積和功耗差異。 第六章：時序邏輯電路設計實例 詳細講解觸發器、寄存器、計數器、移位寄存器等時序電路的設計。 重點演示有限狀態機（FSM）的設計，包括Mealy型和Moore型FSM的原理與實現。 通過具體應用場景，如狀態機控製器、序列檢測器等，加深讀者理解。 第七章：存儲器接口與控製器設計 介紹各種類型的存儲器，如SRAM、DRAM、Flash等，以及它們的基本工作原理。 講解如何設計存儲器接口，實現數據的讀寫操作。 重點介紹SDRAM控製器、DDR控製器等復雜接口的設計要點。 第八章：片上總綫與互聯 介紹片上通信的基本概念，如同步總綫、異步總綫。 詳細講解業界廣泛應用的片上總綫標準，如AMBA（Advanced Microcontroller Bus Architecture）係列，包括AHB、APB、AXI等。 演示如何設計總綫主設備（Master）和從設備（Slave）。 第九章：低功耗設計技術 分析數字電路的功耗來源，包括動態功耗和靜態功耗。 介紹各種低功耗設計技術，如時鍾門控（Clock Gating）、功率門控（Power Gating）、動態電壓頻率調節（DVFS）等。 講解如何通過HDL編碼和後端設計實現低功耗目標。 第十章：可測試性設計（DFT）基礎 解釋可測試性對集成電路的重要性，以及測試的挑戰。 介紹DFT的基本概念，如可觀測性、可控性。 重點講解掃描鏈（Scan Chain）的原理和實現。 介紹內建自測試（BIST）的基本思想。 第十一章：FPGA與ASIC設計流程對比 詳細對比FPGA（Field-Programmable Gate Array）和ASIC（Application-Specific Integrated Circuit）的設計流程、特點、優缺點。 講解FPGA的架構與編程方式。 為讀者在FPGA與ASIC之間做齣選擇提供參考。 第十二章：流片前驗證（Pre-silicon Verification）策略 強調驗證在IC設計中的核心地位，以及“早驗證，多驗證”的理念。 介紹功能驗證的常用方法，如仿真（Simulation）、形式驗證（Formal Verification）。 講解測試平颱（Testbench）的設計原則和常用的驗證語言（如SystemVerilog）。 第三部分：集成電路驗證方法與工具（第十三章至第十七章） 第十三章：仿真器與仿真流程 介紹各種主流仿真器的特點和使用方法，如VCS、QuestaSim等。 講解仿真流程，包括編譯、鏈接、仿真執行。 演示調試仿真中的常見問題和解決方法。 第十四章：功能驗證的建模與測試 深入講解如何構建高效可靠的測試平颱。 介紹激勵生成（Stimulus Generation）技術，如隨機激勵、約束隨機激勵。 講解斷言（Assertions）的應用，用於捕捉設計中的錯誤。 討論覆蓋率（Coverage）的概念，如功能覆蓋率、代碼覆蓋率，以及如何度量和提高覆蓋率。 第十五章：形式驗證技術 介紹形式驗證的原理，如何通過數學方法證明設計的正確性。 講解等價性檢查（Equivalence Checking）、屬性檢查（Property Checking）等形式驗證技術。 討論形式驗證在時序邏輯、狀態機等方麵的應用優勢。 第十六章：靜態驗證技術 介紹靜態時序分析（STA）的進階內容，如時鍾域交叉（Clock Domain Crossing, CDC）分析、時鍾歪斜（Clock Skew）的容忍度。 講解靜態功耗分析（Static Power Analysis）和靜態時序檢查（Static Timing Check）。 討論靜態信號完整性分析（Static Signal Integrity Analysis）。 第十七章：後端驗證與物理驗證 介紹後端設計流程，包括布局（Placement）、布綫（Routing）。 講解物理驗證的關鍵環節，如設計規則檢查（DRC）、版圖與原理圖一緻性檢查（LVS）。 介紹寄生參數提取（Parasitic Extraction）及其對時序的影響。 討論功耗分析（Power Analysis）和信號完整性分析（Signal Integrity Analysis）在後端設計的應用。 第四部分：高級主題與實踐指導（第十八章） 第十八章：高級設計與驗證實踐 探討一些當前熱門和重要的集成電路設計與驗證領域，如SoC（System-on-Chip）集成、IP（Intellectual Property）復用、驗證方法學（UVM, Universal Verification Methodology）。 分享項目管理、團隊協作、以及應對復雜項目挑戰的經驗。 鼓勵讀者持續學習，緊跟技術發展前沿。 三、 圖解化教學理念與特色 本書最大的特色在於其“圖解化”的教學理念。我們深知，對於復雜的集成電路設計與驗證概念，純文字的描述往往難以做到直觀易懂。因此，本書大量運用： 電路圖與邏輯圖： 將抽象的邏輯功能具象化，讀者可以一目瞭然地看到電路的構成和信號流嚮。 時序圖： 準確描繪信號在時間軸上的變化，清晰展示建立時間、保持時間等時序約束。 狀態轉移圖： 生動地錶示有限狀態機的狀態變化過程。 流程圖： 梳理復雜的EDA工具流程和設計驗證流程，幫助讀者建立整體認知。 示意圖與動畫演示（概念）： 通過形象的示意圖，輔助解釋抽象的概念，例如數據在流水綫中的流動，時鍾信號的傳遞等。 代碼與圖的對照： 每段重要的HDL代碼都會配以相應的電路圖或時序圖，幫助讀者理解代碼與硬件實現的對應關係。 此外，本書還注重： 實例驅動： 大量真實項目中的典型設計和驗證案例，讓讀者在實踐中學習，避免紙上談兵。 問題導嚮： 針對初學者和工程師在實際工作中可能遇到的難點和痛點，進行深入剖析和解答。 工具鏈結閤： 在講解設計與驗證方法的同時，適時介紹主流EDA工具（如Synopsys、Cadence、Mentor Graphics等）的功能和使用，為讀者提供實際操作指導。 語言精煉，邏輯清晰： 避免使用過於學術化和晦澀的語言，力求用最簡潔、最準確的錶達方式傳遞知識。 四、 目標讀者與學習收獲 目標讀者： 高等院校電子工程、計算機科學、微電子等專業的本科生和研究生。 初入集成電路設計與驗證領域的工程師。 希望瞭解和掌握數字集成電路設計技能的硬件工程師。 對數字電路設計感興趣的愛好者和技術人員。 學習收獲： 紮實的理論基礎： 建立起對數字邏輯、HDL、邏輯綜閤、時序分析等核心概念的深刻理解。 全麵的設計流程認知： 熟悉從RTL設計到物理實現的完整IC設計流程。 熟練的驗證方法掌握： 掌握仿真、形式驗證、靜態驗證等多種驗證技術，並能獨立搭建測試平颱。 實用的設計技巧： 學會模塊化設計、低功耗設計、可測試性設計等實用技巧。 解決實際問題的能力： 能夠運用所學知識分析和解決實際IC設計與驗證過程中遇到的問題。 快速入門工具鏈： 對主流EDA工具的應用有一個初步的認識，為後續深入學習打下基礎。 五、 結語 《圖解集成電路設計與驗證》將是一本集知識性、實踐性、易讀性於一體的優秀參考書。我們相信，通過本書的學習，讀者不僅能夠掌握數字集成電路設計的核心技術，更能培養起嚴謹的工程思維和解決復雜問題的能力，為自己在日新月異的電子科技領域開闢更廣闊的道路。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和視覺設計，簡直是一場對傳統理工科教材的顛覆。我以前遇到的電路圖教材，要麼是黑白印刷，綫條糊在一起，要麼就是色彩運用過於誇張，反而分散瞭注意力。但這本則采用瞭極為剋製的配色方案，用恰當的顔色區分信號流、電源軌和地綫，使得復雜的電路布局一目瞭然。紙張的質感也很好，即使用熒光筆做瞭大量標記，也不會透墨。更值得稱贊的是，對於那些關鍵概念的解釋，作者采用瞭多種錶達方式進行交叉驗證。比如，某個特定邏輯功能的解釋，可能先是文字描述，接著是一張簡潔的符號圖，隨後是一張更詳細的內部結構圖，最後可能還附帶瞭一個簡短的仿真波形圖。這種多維度、全方位的解析策略，確保瞭即便是對某一概念理解稍慢的讀者，也能通過不同的角度將其徹底消化吸收，極大地降低瞭閱讀門檻。

評分☆☆☆☆☆

我不得不說，這本書在“實戰應用”層麵做得尤為齣色，它完全擺脫瞭學術象牙塔的清高，直接將我們帶入瞭實際的工程環境中。例如，在講解時序邏輯電路時，作者並未僅僅停留在D觸發器和JK觸發器的理論差異上，而是深入剖析瞭如何利用這些單元構建一個簡單的計數器，並針對時鍾信號的上升沿和下降沿進行瞭詳細的時序圖分析。最讓我印象深刻的是，它提到瞭實際PCB設計中常見的“毛刺”現象，並提供瞭幾種在原理圖層麵就可以預見的規避措施，這在很多理論書籍中是絕不會涉及的細節。書中的案例很多都源自工業控製或嵌入式係統中最常見的接口電路，比如如何通過邏輯門組閤實現簡單的握手協議，這種貼近現實的設計思路，讓學習的動力油然而生。讀這本書，就像是跟著一位經驗豐富的老工程師在工作颱上親自操作和講解，每一個“為什麼”都有一個基於實際性能考量的答案，非常實用。

評分☆☆☆☆☆

這本關於數字電路圖的入門書籍，與其說是教材，不如說是一次細緻入微的導覽。作者的功力顯然深厚，他沒有一上來就拋齣復雜的布爾代數或邏輯門定義，而是選擇瞭一條更親近讀者的路徑——從最基礎的符號識彆開始。我記得最清楚的是關於多路選擇器（MUX）的講解部分，通常這塊內容會讓初學者感到頭疼，但在這裏，它被類比成一個精密的交通樞紐，清晰地展示瞭數據流動的方嚮和優先級控製。圖示的質量非常高，每一條綫、每一個元件的標注都恰到好處，絕不會讓人在查找關鍵信息時感到迷茫。特彆是那些復雜的組閤邏輯電路，通過拆解成小的功能模塊，再逐步組閤，最終還原齣整個係統的功能，這種“化整為零，聚零成整”的教學方法，極大地增強瞭我的信心。對於那些希望真正理解電路內部工作機製，而不是死記硬背真值錶的人來說，這本書提供瞭一個非常堅實且易於消化的基礎框架，讀完之後，麵對一份標準原理圖，那種豁然開朗的感覺是其他資料難以給予的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度與廣度的平衡把握得相當到位，這一點尤其值得稱贊。它既能滿足那些僅僅想認識並讀取標準原理圖的初學者，也為希望深入探究底層原理的人士留有餘地。例如，在介紹CMOS反相器的工作點時，作者清晰地繪製瞭轉移特性麯綫，並解釋瞭閾值電壓的意義，這已經觸及到半導體器件的範疇瞭。然而，它並沒有深入到半導體物理層麵去占用篇幅，而是迅速將焦點拉迴到瞭如何利用這個特性去設計一個可靠的邏輯緩衝級。這種“點到為止，但留有深入的入口”的設計哲學，使得這本書的生命周期很長。我感覺它不僅可以作為我入門時的第一本參考書，在未來幾年內，當我處理更復雜的係統級設計時，仍然可以隨時翻閱其中的某些章節，來快速迴顧和驗證基礎概念的嚴謹性。它就像工具箱裏的一把瑞士軍刀，基礎功能強大，細節也足夠精良。

評分☆☆☆☆☆

坦白講，對於我這種非科班齣身，純粹是齣於興趣或工作需要而自學的人來說，很多專業術語和縮寫是學習過程中的巨大障礙。這本書在這方麵錶現齣瞭極大的同理心。它沒有假設讀者已經掌握瞭所有背景知識。在首次引入諸如“上拉/下拉電阻”、“去抖電路”或“三態緩衝器”這類術語時，作者總會用一段非常口語化且易於理解的語言進行解釋，並立即配上一個基礎的電路示意圖來佐證。這種“即學即用，即用即解”的處理方式，使得閱讀過程中的卡頓感降到瞭最低。甚至連一些復雜的邏輯門組閤（如異或門的構造）都不是直接給公式，而是通過對比“相等與否”的邏輯判斷來引導讀者理解其核心功能。這種“教學的溫度”是我在其他硬核教材中極少感受到的，它讓學習數字電路變成瞭一件相對愉悅的事情。