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出版者:

作者:姜雪松

出品人:

页数:234

译者:

出版时间:2004-6-1

价格:20.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787560518152

丛书系列:

图书标签:

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《数字电路设计入门：从逻辑门到FPGA》 这是一本为初学者量身打造的数字电路设计入门指南。本书旨在帮助您建立坚实的数字逻辑基础，并逐步引导您掌握现代集成电路设计流程的核心概念。无论您是计算机科学专业的学生，还是对电子工程充满好奇的爱好者，本书都将是您开启数字世界探索之旅的理想伙伴。 内容概述： 本书将从最基础的逻辑门（如AND, OR, NOT, XOR）讲起，深入浅出地解释它们的真值表、逻辑符号和实现方式。您将学习如何使用这些基本构建块来组合出更复杂的组合逻辑电路，例如加法器、减法器、译码器和多路选择器，并理解它们在计算机和数字系统中的作用。 随后，我们将进入时序逻辑的世界，学习触发器（D触发器、JK触发器、T触发器）和锁存器。通过对时钟信号的引入，您将理解状态如何随着时间的变化而演进，从而掌握寄存器、计数器、移位寄存器等关键时序电路的设计与应用。 本书的一个重要组成部分将聚焦于有限状态机（Finite State Machine, FSM）。您将学习如何使用状态图和状态表来描述和设计各种控制逻辑，理解Mealy型和Moore型FSM的差异及其各自的适用场景。这将是您构建复杂数字系统控制器的关键一步。 随着您对基本数字逻辑有了深入的理解，本书将进一步介绍现代数字系统设计中至关重要的概念，包括总线、存储器（RAM, ROM）和输入/输出接口。您将了解数据如何在这些组件之间高效地传输和存储，以及如何设计简单的接口电路来连接不同的功能模块。 为了让理论知识更具实践性，本书还将对现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array, FPGA）进行详细介绍。您将了解FPGA的工作原理、基本架构，以及如何利用FPGA将您设计的数字逻辑电路转化为实际的硬件。虽然不直接讲解特定的硬件描述语言，但本书将为您后续学习任何一种HDL（如Verilog或VHDL）打下坚实的基础，让您在学习HDL时能够快速理解其背后映射的硬件原理。 本书特色： 循序渐进的学习路径： 从最基础的概念开始，逐步引入更复杂的知识点，确保初学者能够轻松跟上。 丰富的实例分析： 每个重要的概念都配有详尽的图示和清晰的案例分析，帮助您理解理论在实际中的应用。 强调设计思维： 不仅仅教授如何搭建电路，更注重培养您进行逻辑设计和问题解决的能力。 为硬件描述语言学习铺平道路： 本书的内容是学习任何一种硬件描述语言（HDL）的坚实基础，能显著加速您掌握HDL并进行实际设计的进程。 目标读者： 对数字电路设计感兴趣的在校学生（计算机科学、电子工程、自动化等专业）。 希望了解数字逻辑工作原理的技术人员。 计划进一步学习硬件描述语言（HDL）以进行FPGA或ASIC设计的工程师。 任何对构建数字系统充满好奇的爱好者。 通过学习本书，您将能够： 理解数字电路的基本工作原理。 掌握组合逻辑和时序逻辑电路的设计方法。 熟练运用有限状态机来构建复杂的控制逻辑。 了解现代数字系统中主要功能模块的组成和作用。 对FPGA等可编程逻辑器件有一个初步认识，并为后续的HDL学习做好准备。 本书将是您进入数字电路设计领域的敲门砖，为您打开一扇通往硬件设计世界的精彩大门。

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我之前尝试过好几本关于硬件描述语言的书籍，但大多都陷入了纯粹的语法罗列，读起来枯燥乏味，根本无法真正掌握设计思想。然而，这本书却展现出一种罕见的洞察力，它不仅仅是一本“工具手册”，更像是一本“设计哲学”的入门指南。它花了大量的篇幅去讨论不同设计风格（比如结构化、行为级）的优缺点，以及在不同应用场景下如何进行取舍。我尤其欣赏它在处理中断和异常处理部分的处理方式，这一点在很多入门教材中是被严重忽略的。作者通过几个精心设计的项目案例，展示了如何处理现实世界中那些棘手的非理想情况，比如时钟域交叉（CDC）的同步问题，用图表和仿真结果清晰地佐证了理论的有效性。这本书的深度恰到好处，既不会让你迷失在过多的底层细节中无法自拔，又能让你触及到工业级设计中必须考虑的关键点。对于想从“能跑通代码”升级到“写出健壮高效代码”的设计师来说，这本书的价值无可替代。

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这本关于数字逻辑设计的书简直是我的救星！我之前在学习FPGA的时候，对组合逻辑和时序逻辑的理解一直停留在理论层面，看到那些真值表和状态图就头大。这本书的讲解方式非常直观，它没有一开始就堆砌晦涩的语法，而是从最基本的门电路开始，一步步引导你如何用结构化的方式去描述硬件行为。特别是它在讲解如何优化资源使用和提高时序性能那几个章节，简直是醍醐灌顶。作者似乎非常了解初学者的痛点，把复杂的时序约束问题用生活中的例子类比了出来，让我一下子就明白了为什么有些设计跑不起来，或者为什么会产生毛刺。书里的代码示例非常规范，而且清晰地展示了如何将高级的算法思想转化为底层的硬件结构，让我对“综合”这个过程有了更深刻的理解。现在回头看以前自己写的那些乱七八糟的HDL代码，真是汗颜，这本书真正教会了我如何“像硬件工程师一样思考”。我强烈推荐给所有正在啃FPGA或ASIC入门教材的人，它能帮你打下坚实的基础。

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这本书的视角非常全面，它不仅仅聚焦于语言本身，更重要的是将语言置于整个数字系统设计的生态环境中进行讲解。我特别欣赏它在介绍标准库和常用数据结构时所花费的篇幅。很多教材会跳过这些基础但至关重要的部分，导致读者在处理如状态机编码、流水线设计等复杂任务时缺乏合适的工具。这本书不仅展示了如何使用`ieee.std_logic_arith`（以及为什么现在更推荐使用数值包），还详细对比了不同编码方式（如独热码、二进制码）对资源消耗和速度的影响。此外，它在最后几章对系统级建模和高层次综合（HLS）的初步介绍，也展现了作者对行业前沿的关注，虽然篇幅有限，但足以点燃读者进一步探索的兴趣。这本书的完整性让人印象深刻，它真正做到了从门到系统的完整覆盖，是一部可以放在案头随时查阅的参考宝典。

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作为一名资深软件工程师转型硬件领域的学习者，我对如何将面向对象的思维映射到硬件描述中的转换过程感到非常困惑。这本书在这方面提供了一个非常棒的桥梁。它在讲解过程描述和并发性时，没有简单地用`always`块来一笔带过，而是深入探讨了事件驱动的本质，以及如何利用VHDL的并发特性来模拟真正的并行硬件。书中对数据类型和文件I/O的讨论也比我预想的要细致得多，特别是涉及到测试平台（Testbench）的构建时，那些关于激励生成和波形观察的技巧，让我受益匪浅。我以前的测试平台写得非常简单，只能进行简单的功能验证，但读了这本书后，我学会了如何构建可重用的、参数化的激励生成器，这极大地提高了我的验证效率。这本书的排版和插图质量也非常高，逻辑流程图清晰明了，使得原本就复杂的概念更容易被接受和消化。

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说实话，这本书的语言风格极其严谨，透露着一种老派工程师的务实精神。它似乎完全没有迎合那些追求“快速入门”的心态，而是坚定地站在了底层硬件实现的视角来讲解每一个概念。比如，在讲解锁存器（Latch）的形成条件时，它没有简单地说“避免敏感列表不完整”，而是详细分析了组合反馈回路在逻辑综合后可能产生的后果，甚至引用了相关的时序逻辑理论来佐证。这种深度对于那些希望深入理解综合器工作原理的人来说是完美的，但对于仅仅想快速搭个小板子跑跑跑灯的初学者可能会觉得略显厚重。我个人最喜欢它的总结部分，每一章末尾都会有一个“设计陷阱回顾”，列举了最常见的错误和对应的修正方法，这就像一位经验丰富的导师在旁边时刻提醒你不要犯低级错误。总而言之，这是一本需要耐心研读，但绝对物超所值的工具书。

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