数字逻辑基础与Verilog设计 电子书

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《数字逻辑基础与Verilog设计 》图书简介

数字逻辑基础与Verilog设计,机械工业出版社出版,作者:[加] 斯蒂芬布朗 著,吴建辉 译。本书是为“数字逻辑设计”课程编写的入门教材,这门课是电气工程和计算机专业的基础课程。本书着重阐述了数字逻辑基础与逻辑电路的基本设计技术,通过许多例子来引入基本概念,强调综合电路及如何在实际芯片上实现电路。主要内容包括:逻辑电路、算术运算电路、编码器、译码器、多路选择器、移位寄存器、计数器、同步时序电路、异步时序电路、数字系统设计、逻辑函数的优化、计算机辅助设计工具等。本书适合作为高等院校电子和计算机工程专业的数字电路教材,也适合相关专业人士参考。

本书面向数字逻辑设计的入门课程,这门课程是大多数电子和计算机工程专业的一门基础课程。一个成功的数字逻辑电路设计者首先必须深入了解其基本概念,并且能够牢固掌握基于计算机辅助设计(CAD)工具的现代设计方法。

本书的主要目的为:

1)通过典型的数字电路手工设计方法教给学生基本概念;

2)清晰地展示当今采用CAD工具设计数字电路的方法。虽然目前除了少数情况外已经不再采用手工方法进行设计,但我们仍想通过教授这些手工设计技术,使学生对如何设计数字电路有一个感性的认识;并且手工设计方法能对CAD工具实现的功能进行很好的解释,使学生体会到自动设计的优势。本书通过简单的电路设计案例引出其基本概念,这些案例都同时采用手工方法和现代CAD方法设计。在建立了基本概念后,提供了更多基于CAD工具的复杂例子。因此,本书的重点仍然放在现代设计方法上,以说明当今数字电路是如何设计的。

《数字逻辑基础与Verilog设计 》图书目录

本书内容本书第3版的结构进行了较大的改进,第1~6章覆盖一个学期内该课程所需讲述的所有内容,而第7~11章则介绍更先进的内容。

第1章概述了数字系统的设计流程,讨论了设计流程中的关键步骤,解释了如何运用CAD工具自动实现所要求的众多工作;同时介绍了数字信息的表示方式。

第2章介绍了逻辑电路的基本知识,展示了如何使用布尔代数表示逻辑电路;介绍了逻辑电路综合和优化的概念,展示了如何使用逻辑门实现简单电路。第一次向读者展现Verilog,一个可用于描述逻辑电路的硬件描述语言例子。

第3章重点讲述了算术运算电路,讨论了数字系统中数字的表示方式,并说明了这样的数字如何运用到逻辑电路中。另外,该章还阐述了如何使用Verilog详细描述所期望的功能,以及CAD工具如何提供开发所期望电路的机制。

第4章介绍了用作构建模块的组合电路,包括编码器、译码器及多路选择器。这些电路非常便于阐明众多借助Verilog构建的应用,给读者提供了一个揭示Verilog更多高级特性的机会。

第5章介绍了存储单元,讨论了采用触发器实现的规则结构,如移位寄存器和计数器,并给出了这些结构的Verilog描述。

第6章详细阐明了同步时序电路(有限状态机),解释了这些电路的行为,并介绍了用手工和自动两种方法进行实际设计开发的技术。

第7章讨论了系统设计中经常遇到的问题及其解决办法,介绍了一个较大规模的数字系统层次化设计的例子,并给出了完整的Verilog代码。

第8章介绍了逻辑功能优化实现的更加先进的技术,提供了优化算法;解释了如何与二元决策图一样使用一种立方体表示法指定逻辑功能。

第9章讨论了异步时序电路。虽然没有面面俱到地叙述,但清晰展示了时序电路的主要特性。尽管异步时序电路在实际中的应用并不是很广泛,但是它们提供了一个深刻理解数字电路操作的非常好的途径。该章还展示了可能存在于电路结构内部的传播延迟和冒险竞争。

第10章给出了设计者在设计、实现及测试数字电路过程中经历的一个完整的CAD流程。

第11章介绍了电路的测试。逻辑电路的设计者必须清楚意识到电路测试的必要性,至少应熟悉测试最基本的知识。

附录A总结了完整的Verilog特性。整本书中都使用了Verilog,该附录便于读者在编写Verilog代码时随时查阅与参考。

附录B给出了数字电路的电特性,展示了如何采用晶体管搭建基本的门电路,介绍了影响电路性能的各种因素。该附录重点讨论了最新的技术,同时介绍了CMOS工艺和可编程逻辑器件。

 

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吴川斌

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