Digital Electronic with VHDL

Digital Electronic with VHDL pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Prentice Hall
作者:William Kleitz
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2003-06-20
价格:USD 124.80
装帧:Hardcover
isbn号码:9780131100800
丛书系列:
图书标签:
  • 数字电子技术
  • VHDL
  • 数字电路
  • 可编程逻辑器件
  • FPGA
  • Verilog
  • 电子工程
  • 电路设计
  • 模拟与数字电路
  • 嵌入式系统
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具体描述

《数字电子技术与硬件描述语言》 本书深入浅出地阐述了数字电子技术的核心概念,并将其与强大的硬件描述语言 VHDL 的应用紧密结合。内容从最基础的逻辑门电路、组合逻辑电路和时序逻辑电路入手,循序渐进地介绍了数字系统的构建原理。读者将学习到如何利用布尔代数简化和设计复杂的逻辑功能,理解触发器、计数器、移位寄存器等基本时序电路的工作方式,以及它们在存储和处理信息中的关键作用。 本书的亮点在于其对 VHDL 的全面讲解。VHDL 不仅仅是一种编程语言,更是一种强大的设计工具,能够精确描述数字硬件的行为和结构。读者将从 VHDL 的基本语法、数据类型、信号和变量的使用学起,逐步掌握如何使用进程、并发语句、属性等高级特性来建模各种数字电路,包括状态机、流水线结构和处理器等。通过大量实例,本书展示了如何利用 VHDL 进行功能仿真、时序仿真,以及如何将 VHDL 代码综合成实际的硬件电路。 除了理论知识,本书还强调了实践的重要性。书中提供了丰富的实验项目,涵盖了从简单的加法器、译码器到复杂的微处理器部件的设计与实现。读者可以通过这些实验,将 VHDL 代码转换为 FPGA 或 CPLD 等可编程逻辑器件上的实际运行逻辑,亲身体验从设计到实现的全过程。书中的示例代码清晰、注释详尽,便于读者理解和模仿。 本书内容涵盖以下主要章节: 第一部分:数字电子技术基础 1. 数字信号与逻辑门:介绍数字信号的特点、二进制数制、逻辑门(AND, OR, NOT, XOR, NAND, NOR)的功能和真值表,以及基本逻辑运算。 2. 布尔代数与逻辑简化:深入讲解布尔代数的公理和定理,学习卡诺图(Karnaugh Map)和奎因-麦克拉斯基(Quine-McCluskey)方法等简化复杂逻辑表达式的技术,以及如何使用最小项和最大项的概念。 3. 组合逻辑电路:详细介绍各种组合逻辑电路的设计,如编码器、译码器、多路选择器、数据选择器、加法器(半加器、全加器、多位加法器)、减法器、比较器等,并分析其应用。 4. 时序逻辑电路:介绍时序逻辑电路的基本概念,包括状态、时钟信号、时序电路的时序特性。详细讲解各类触发器(RS, JK, D, T, JK-Master-Slave)的原理、时序图和特性方程。 5. 寄存器与计数器:讲解移位寄存器(SISO, SIPO, PISO, PIPO)的工作原理及其应用,如数据传输和存储。深入介绍同步计数器和异步计数器(行波计数器),包括二进制计数器、BCD计数器、可逆计数器等,并分析它们的模数和状态图。 6. 有限状态机 (FSM):阐述有限状态机的概念、状态转换图、状态表以及米利型(Mealy)和摩尔型(Moore)状态机的设计方法,并介绍其在控制器设计中的应用。 第二部分:VHDL 语言与应用 7. VHDL 简介与基本结构:介绍 VHDL 的历史、标准和在数字设计中的作用。讲解 VHDL 的实体(Entity)、架构(Architecture)、库(Library)和包(Package)等基本结构,以及如何组织 VHDL 项目。 8. VHDL 数据类型与运算符:详述 VHDL 支持的标准数据类型(BIT, BOOLEAN, INTEGER, REAL, CHARACTER, TIME 等)以及用户自定义类型,包括枚举类型、子类型和数组类型。介绍各种逻辑运算符、算术运算符、关系运算符和赋值运算符。 9. VHDL 信号、变量与常量:讲解信号(Signal)在 VHDL 中的作用,包括信号的声明、驱动和传播。区分信号与变量(Variable)的差异,以及常量(Constant)的使用。 10. VHDL 行为建模:深入学习 VHDL 的并发语句(Concurrent Statements),如 COMPONENT, PORT MAP, GENERIC MAP, PROCESS, ASSIGNMENT, WHEN-ELSE, WITH-SELECT 等。重点讲解 PROCESS 语句的使用,包括 IF, CASE, LOOP 等顺序语句,以及如何使用 WAIT 语句控制仿真流程。 11. VHDL 数据流与结构建模:介绍如何使用数据流语句(Dataflow Statements)来描述组合逻辑电路,如信号赋值和 WITH-SELECT 语句。讲解结构建模(Structural Modeling)的概念,如何实例化组件(Component Instantiation)来构建复杂的层次化设计。 12. VHDL 状态机设计:展示如何利用 VHDL 实现米利型和摩尔型状态机,包括状态编码、转移逻辑和输出逻辑的设计。提供具体的 VHDL 代码示例,演示如何管理状态机的复位和时钟。 13. VHDL 仿真与测试激励:介绍 VHDL 仿真器的使用,以及如何编写测试激励(Testbench)来验证设计的正确性。讲解如何创建输入信号序列、检查输出结果,以及使用断言(Assertion)进行错误检测。 14. VHDL 综合与优化:阐述 VHDL 代码如何被综合工具转换为门级网表,并最终映射到 FPGA 或 ASIC 硬件。讲解综合过程中需要注意的事项,如避免锁存器(Latch)、选择合适的综合指令,以及进行时序和面积优化。 15. 高级 VHDL 应用:介绍一些更复杂的 VHDL 应用,如移位寄存器、计数器、存储器(RAM, ROM)的设计,以及数据通路(Datapath)和控制器(Controller)的协同设计。讨论常用的 IP 核(Intellectual Property Core)及其在设计中的集成。 本书特别注重逻辑思维的培养和解决实际问题的能力。通过对 VHDL 语言的深入学习,读者将能够自信地设计、验证和实现各种复杂的数字系统,为进一步学习数字集成电路设计、计算机体系结构、嵌入式系统等领域奠定坚实的基础。无论您是电子工程、计算机科学专业的学生,还是希望掌握数字硬件设计技能的工程师,本书都将是您宝贵的参考资料。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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作为一名在职工程师,我平时工作非常忙碌,但对数字电子技术和FPGA领域的新知识始终保持着高度的关注。我经常需要阅读最新的技术文献和参考各种开发手册。这次拿到《Digital Electronic with VHDL》这本书,我带着一种审慎的态度去翻阅。我希望这本书能够提供一些更深层次的见解,而不仅仅是教科书式的基础知识复述。这本书在对VHDL语言的讲解上,给我留下了深刻的印象。它不仅仅是罗列语法规则,而是深入探讨了VHDL的建模能力,如何用不同的风格(行为级、数据流级、结构级)来描述同一功能,并且对不同建模风格的优缺点进行了分析。这对于我这种需要进行实际项目开发的人来说,是非常重要的。我需要理解在不同的设计场景下,哪种建模方式更适合,能够提高设计效率和代码的可读性。此外,书中对状态机设计、同步和异步复位、时钟域交叉处理等关键问题都有详细的阐述,这些都是在实际FPGA项目中经常会遇到的挑战。我期待着这本书能够提供一些解决这些问题的实用技巧和最佳实践。我希望这本书能成为我日常工作中的一个“枕边书”,在我遇到设计难题时,能够快速找到答案,并从中获得启发。

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这本书的编写风格,可以说是非常注重细节和严谨性。我是一个对代码质量要求很高的人,尤其是在数字电路设计领域,一个小小的错误就可能导致整个系统无法正常工作。因此,我非常看重教材中代码示例的规范性和可读性。在翻阅《Digital Electronic with VHDL》时,我发现书中提供的VHDL代码示例,格式统一,注释清晰,并且都经过了严格的语法和逻辑检查。作者在解释代码时,不仅仅是简单地逐行翻译,而是会深入剖析代码背后的设计思想,解释为什么这样写,以及这样做能够带来什么样的好处。这对于我来说,非常有价值。我一直认为,学习VHDL不仅仅是学习一门语言,更是学习一种设计思维。这本书正是通过对代码的细致讲解,帮助读者培养这种设计思维。我特别期待书中关于模块化设计和层次化设计的章节,我希望能够学习到如何构建出大型、复杂但却易于维护和调试的数字系统。同时,我也想了解书中对于错误排查和调试的建议,这对于提高我的设计效率至关重要。

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作为一个刚刚接触数字电子设计和VHDL的初学者,我一直在寻找一本能够为我打下坚实基础的教材。《Digital Electronic with VHDL》这本书,可以说是我的启蒙读物。它从最基础的逻辑门开始,循序渐进地讲解了数字电子设计的核心概念。VHDL部分的介绍也同样细致,从最简单的信号声明到复杂的进程语句,都做了详细的解释。我尤其喜欢书中大量的代码示例,这些示例不仅展示了VHDL的语法,更重要的是展示了如何用VHDL来实现各种数字逻辑功能。我之前在学习VHDL时,常常会遇到“看了就懂,自己不会写”的困境,这本书的出现,极大地帮助我克服了这一难关。通过对书中代码的模仿和实践,我逐渐掌握了VHDL的编写技巧,并且能够理解不同VHDL结构如何对应到实际的电路。我期待着通过这本书,能够建立起完整的数字电子设计知识体系,并且能够自信地进行FPGA项目的设计和开发。

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这本书的专业性让我印象深刻。我是一名对电子工程有着深厚兴趣的爱好者,平时会自己动手做一些小项目,并且喜欢阅读一些相关的技术书籍来提升自己的技能。我曾经读过不少关于数字电子和VHDL的书籍,但很多都显得过于浅显或者过于晦涩。《Digital Electronic with VHDL》这本书,可以说是在理论深度和实践指导之间找到了一个很好的平衡点。它不仅详细地讲解了数字电子的基本原理,例如布尔代数、卡诺图化简、时序逻辑电路等,还深入地介绍了VHDL语言的各种特性,包括并发语句、进程、信号、变量、属性等。更重要的是,书中将这些理论知识与实际的FPGA设计流程紧密结合起来,提供了大量的实际设计案例和技巧。我非常欣赏书中对不同设计方法的深入分析,例如,如何选择合适的建模方式,如何进行时序约束,以及如何优化设计以满足性能要求。我希望通过阅读这本书,能够更上一层楼,掌握更高级的数字逻辑设计技术,并且能够独立完成一些更具挑战性的FPGA项目。

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这本书的封面设计虽然朴实无华,但其内容却给我带来了极大的惊喜。我是一名即将毕业的电子工程专业的学生,正在为自己的毕业设计和未来的职业发展做准备。数字电子技术和VHDL是我的核心竞争力之一,我一直在寻找一本能够帮助我系统梳理这些知识,并且能够提升我实际应用能力的教材。《Digital Electronic with VHDL》这本书,正是满足了我的这些需求。它不仅仅是知识的罗列,更是思想的传达。书中对每一个概念的讲解都深入浅出,逻辑清晰,并且都辅以详细的VHDL代码示例。我尤其喜欢书中关于组合逻辑和时序逻辑设计的章节,这些章节的讲解让我对这些基础电路有了更深刻的理解,也让我能够更好地利用VHDL来描述和实现它们。同时,我也对书中关于FPGA设计流程和验证方法的介绍非常感兴趣,这对于我未来的工作非常有帮助。我期待着通过这本书,能够全面提升我的数字电子设计能力,并且能够自信地迎接未来的挑战。

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作为一名硬件设计爱好者,我对数字电路和VHDL有着浓厚的兴趣。我平时会通过各种渠道学习相关的知识,包括在线课程、技术博客以及各种书籍。这次拿到《Digital Electronic with VHDL》这本书,我抱着学习的态度去仔细阅读。这本书给我的第一印象是内容非常全面,覆盖了数字电子设计和VHDL编程的方方面面。从基本的逻辑门电路、组合逻辑、时序逻辑,到更复杂的状态机、存储器、微处理器等,都有详细的介绍。VHDL部分更是深入浅出,从基础语法到高级应用,都有涉及。令我感到惊喜的是,书中不仅仅是理论讲解,还提供了大量的代码示例和设计案例。这些案例都非常贴近实际应用,能够帮助我更好地理解VHDL的实际应用。我特别喜欢书中对不同设计方法的比较和分析,例如,对行为级、数据流级和结构级建模的讲解,以及对不同约束条件的讨论,这有助于我更全面地理解VHDL的灵活性和强大之处。我期待着通过这本书,能够进一步提升我的数字电路设计能力,并且能够熟练地运用VHDL进行FPGA开发。

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这本书的结构设计,乍一看就让人觉得内容丰富且逻辑清晰。我一直认为,一本优秀的教材,不仅要包含知识本身,更重要的是要能教会读者如何学习。翻开这本书,首先映入眼帘的是清晰的章节划分,从最基础的二进制定点表示法,到复杂的微处理器架构,几乎涵盖了数字电子领域的各个重要方面。而且,每一章的开头都带有明确的学习目标,这对于我这种喜欢有条理地进行学习的人来说,简直是福音。我能够清楚地知道在学习完这一章后,我应该掌握哪些知识和技能。更令我惊喜的是,书中在讲解抽象概念的同时,并没有忽略实际的应用。例如,在介绍寄存器和计数器等时序逻辑电路时,作者不仅仅停留在理论分析,还穿插了大量的VHDL代码示例,并且对这些代码进行了详细的解析,解释了每一条语句的含义以及它在电路中扮演的角色。这对于我来说,是理解抽象电路和具体实现之间联系的关键。我之前在学习VHDL时,常常会遇到理论理解了,但写不出对应的代码,或者写出了代码,却不知道它实际会生成什么样的电路。这本书的这种“理论+实践”的模式,无疑弥补了我学习上的短板。我希望通过这本书,能够真正地掌握如何将数字逻辑设计思想转化为可执行的VHDL代码,并且能够理解这些代码最终是如何映射到实际的硬件电路中的。

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我是在一个偶然的机会下了解到《Digital Electronic with VHDL》这本书的。当时我正在寻找一本能够系统学习FPGA设计方法的书籍,希望能够将我之前学到的数字电路理论知识与实际的硬件实现联系起来。我之前也接触过一些相关的书籍,但总觉得它们要么过于理论化,要么过于偏重某一方面,缺乏一个整体的视角。拿到这本书后,我迫不及待地翻阅了目录和部分章节。我发现这本书的体系结构非常完整,从最基础的逻辑门开始,逐步深入到复杂数字系统的设计。VHDL部分更是详尽,从基础语法到高级特性,都做了清晰的讲解。尤其令我眼前一亮的是,书中将VHDL的应用贯穿于整个数字电子系统的设计过程中,而不是将其作为一个独立的章节来讲解。这种将语言和电路设计紧密结合的方式,正是我所需要的。我一直认为,学习VHDL的关键在于理解它如何描述硬件,以及如何通过VHDL代码实现特定的功能。这本书似乎正是做到了这一点。我非常期待通过阅读这本书,能够掌握如何利用VHDL进行有效的数字系统建模,并且能够熟练地运用VHDL来实现各种复杂的数字逻辑功能。

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这本书,我拿到手的那一刻,就被它厚实的装帧和沉甸甸的分量所吸引。封面设计简洁明了,标题“Digital Electronic with VHDL”直观地表明了其核心内容,没有花哨的图案,也没有过于艺术化的字体,一切都显得专业且实用。我是一名在校的电子工程专业学生,一直以来,数字电子技术和硬件描述语言(VHDL)都是我学习的重点和难点。平时在课堂上接触的资料,虽然也包含了这些内容,但总感觉不够系统,缺乏一种能够深入浅出的讲解。我希望找到一本能够真正帮助我理解数字电路底层原理,并且能将理论与实际编程相结合的书籍。这本书的出现,无疑为我提供了一个极大的可能性。在开始阅读之前,我仔细翻阅了目录,看到里面涵盖了数字逻辑的基础概念、组合逻辑和时序逻辑的设计,以及VHDL语言的详细语法和高级应用。尤其是看到专门章节讲解如何利用VHDL进行FPGA设计和仿真,这让我感到非常兴奋,因为这正是我目前最迫切需要学习的部分。我之前尝试过一些网上的教程和零散的资料,但总是学得零零散散,理解得也不够透彻,遇到问题时,也找不到一个清晰的思路去解决。我希望这本书能够系统地梳理这些知识点,从最基本的门电路开始,一步步引导我理解更复杂的数字系统,并且能够教会我如何用VHDL来描述和实现这些系统。我期待着这本书能够成为我学习道路上的一个重要的里程碑,帮助我打下坚实的数字电子和VHDL基础。

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我之前在大学里学习过数字电子技术,但那时的知识点有些零散,并且对VHDL的接触也比较有限。毕业工作后,我发现数字电子和FPGA已经成为了我工作中越来越重要的部分,于是我开始寻找一本能够帮助我系统地巩固和提升这些知识的书籍。《Digital Electronic with VHDL》这本书,可以说是我期待已久的那一本。它不仅仅是停留在理论层面,而是将VHDL作为一种工具,贯穿于整个数字电子系统的设计过程中。我非常喜欢书中对每一个概念的解释都力求清晰易懂,并且都辅以相应的VHDL代码示例。这使得抽象的电路概念变得更加具体,也让我能够更好地理解VHDL代码是如何描述这些电路的。我特别关注书中关于时序逻辑设计的章节,因为我之前在这方面总觉得掌握得不够扎实。我希望通过这本书,能够彻底理解时序逻辑的基本原理,并且能够熟练地利用VHDL设计出各种复杂的时序电路。同时,我也期待着书中关于FPGA开发流程的介绍,这对于我从理论学习走向实际项目开发至关重要。

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