数字系统设计与Verilog HDL pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:王金明

出品人:

页数:333

译者:

出版时间:2009-1

价格:39.80元

装帧:

isbn号码:9787121079900

丛书系列:

图书标签:

• omg
• 数字系统设计
• Verilog HDL
• 数字电路
• FPGA
• Verilog
• 硬件描述语言
• 可编程逻辑器件
• 计算机组成原理
• 电子工程
• 数字逻辑设计

好的，这是一份关于一本未提及名称的、但主题与电子设计和硬件描述语言相关的图书的详细简介。 --- 图书名称： （此处留空，或根据实际情况填写其他书名） 副标题： 现代数字电子学、电路原理与系统级验证的深度解析 本书简介 本书旨在为读者提供一个全面、深入且实践导向的学习路径，涵盖现代电子系统设计中的核心理论基础、电路实现方法以及高级验证技术。本书特别关注从基础的半导体物理原理到复杂的系统级集成之间的桥梁构建，为工程师和高级学生提供一套扎实的知识体系，以应对当前电子设计领域日益增长的复杂性和性能要求。 第一部分：数字电子系统的基石 本书的开篇部分将系统性地回顾和深化读者对数字电子学基础的理解。我们从晶体管的物理特性入手，深入探讨CMOS器件的工作原理、设计参数及其对电路性能的影响。这不仅包括对PN结、栅氧化层、阈值电压等关键参数的分析，更重要的是，探讨如何在实际设计中利用这些物理特性来预测和优化电路行为。 随后，我们将详细阐述组合逻辑和时序逻辑电路的设计范式。组合逻辑部分将覆盖布尔代数、逻辑门的基本结构、卡诺图化简、多路复用器、译码器和编码器的设计，并引入更现代的逻辑综合方法。时序逻辑部分则聚焦于触发器（Latch和Flip-Flop）的建立时间、保持时间分析，以及如何利用锁相环（PLL）和延迟锁定环（DLL）进行时钟同步和去偏。我们还将深入探讨有限状态机（FSM）的设计与优化，包括穆尔（Moore）和米利（Mealy）模型的构建，以及如何避免竞争冒险和次稳态。 第二部分：电路级实现与优化 本部分将视角从抽象的逻辑门提升到具体的电路实现层面。我们将详细分析各种基本数字电路单元的实际设计考量。这包括对标准单元库（Standard Cell Library）的深入理解，如何选择合适尺寸的晶体管来平衡速度、功耗和面积（PPA分析）。 功耗优化是现代数字设计中的核心挑战。本书将专门辟章讨论静态功耗和动态功耗的来源，并介绍多种低功耗设计技术，如时钟门控（Clock Gating）、电源门控（Power Gating）以及动态电压和频率调整（DVFS）。对于速度要求极高的应用，我们将探讨流水线（Pipelining）技术在提高系统吞吐量方面的应用，以及关键路径分析（Critical Path Analysis）的方法论。 此外，信号完整性（Signal Integrity, SI）和电源完整性（Power Integrity, PI）将作为关键章节呈现。我们将剖析串扰（Crosstalk）、反射（Reflection）、地弹（Ground Bounce）等现象的物理成因，并提供具体的版图设计规则和布线策略来缓解这些问题，确保系统在高频工作下的可靠性。 第三部分：系统级架构与设计流程 在掌握了基础电路和优化技术之后，本书将引导读者进入系统级架构的设计。我们将探讨不同类型的处理器架构，如精简指令集计算机（RISC）和复杂指令集计算机（CISC）的基本概念，并着重于流水线处理器的设计细节，包括数据冒险和控制冒险的处理。 存储器子系统是现代系统的另一大支柱。本书将详细介绍SRAM和DRAM的工作原理、阵列组织方式，以及高速缓存（Cache）的层次结构、替换策略（如LRU）和一致性协议（Coherency Protocols）。 设计流程的自动化是现代电子设计的标志。我们将全面介绍从功能描述到物理实现（Physical Design）的完整流程，包括逻辑综合、布局布线（Place and Route）、时序收敛（Timing Closure）等关键步骤。读者将了解如何使用EDA工具链高效地完成设计任务，并将理论知识转化为可制造的物理设计。 第四部分：前沿与验证方法 为应对系统复杂性的爆炸性增长，验证已成为设计中最耗时、最关键的环节。本书将详细介绍验证方法学的演变，从传统的仿真测试平台到更高级的半定制与全定制验证环境。 我们将深入探讨基于约束的随机验证（CBV）方法，介绍如何构建高效的激励生成器和检查器。对于大规模系统，覆盖率分析（Coverage Analysis）的重要性不言而喻，本书将解释功能覆盖率和代码覆盖率的度量标准，以及如何利用它们来指导验证工作的深入。 此外，本书还将涉及系统级建模和抽象化，介绍如何使用高级语言进行系统级行为建模，以便在早期阶段评估架构选择和性能指标，从而有效指导后续的硬件描述语言（HDL）实现。 总结 本书不仅是一本关于电路或逻辑的书籍，更是一部连接理论与实践的综合指南。它要求读者具备一定的数学和基础电子学背景，但通过清晰的逻辑结构和丰富的案例分析，确保读者能够系统地掌握从晶体管到复杂数字系统实现的完整设计链条。本书的目标是培养出具备全局视野、能够在高集成度、高性能需求的电子产品开发中游刃有余的系统级工程师。

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在我看来，一本优秀的Verilog HDL教材，不仅仅是教会你如何编写代码，更重要的是教会你如何去“思考”硬件。《数字系统设计与Verilog HDL》这本书，在这方面做得非常出色。它在讲解Verilog HDL语法的同时，始终将重点放在数字系统设计的核心概念和设计原则上。 书中关于时序设计的章节，给我留下了深刻的印象。它详细讲解了触发器的建立时间和保持时间，时钟信号的抖动和偏差，以及如何通过优化代码结构来改善时序性能。这些都是在实际FPGA或ASIC设计中必须考虑的关键因素，而本书的讲解，为我提供了一个非常实用的入门指导。

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作为一名在数字集成电路设计领域摸爬滚打多年的工程师，我拿到《数字系统设计与Verilog HDL》这本书的时候，说实话，内心是充满期待又带着一丝审慎的。毕竟，市面上关于这个主题的书籍汗牛充栋，真正能触及核心、深入浅出，并且兼顾理论深度与实践指导的佳作却寥寥无几。拿到书后，我迫不及待地翻阅起来，从目录到章节，再到具体的插图和代码示例，我试图用我过往的经验和知识体系去丈量这本书的价值。 首先，这本书在数字系统设计的理论基石部分，例如组合逻辑和时序逻辑的基本原理，逻辑门的特性，各种数字电路模块（如加法器、减法器、触发器、寄存器、计数器等）的设计思路，以及状态机的建模方法，都进行了相当详尽的阐述。它不仅仅是罗列公式和定义，而是通过大量的图示和分析，将抽象的概念具象化，使得即使是初学者也能较快地理解这些核心概念。我尤其欣赏的是，作者在讲解时，总是会穿插一些经典的、具有代表性的设计案例，并将其与Verilog HDL的语法和使用方法紧密结合，这种“理论与实践并行”的教学模式，极大地提高了学习效率。

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坦白说，在翻阅《数字系统设计与Verilog HDL》之前，我对Verilog HDL的认知还停留在“一种用于描述硬件的语言”这个层面。但这本书，彻底改变了我的看法。它将Verilog HDL的强大之处，不仅仅体现在其语法层面，更体现在它如何能够精确地描述和实现复杂的数字逻辑功能。 书中关于异步FIFO和同步FIFO的设计部分，是让我觉得尤其精彩的部分。它详细地阐述了两种FIFO在读写时序上的差异，以及在Verilog HDL中如何通过有限状态机来控制它们的工作流程。这种深入到模块内部逻辑的讲解，配合清晰的波形图和代码示例，让我对如何设计可复用、高性能的IP核有了更深刻的理解。

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当我第一次接触到《数字系统设计与Verilog HDL》这本书时，我就被它严谨的结构和清晰的逻辑所吸引。在我看来，一本好的技术书籍，不仅要传授知识，更要教会读者思考问题的方法。这本书在这方面做得非常到位。它在介绍Verilog HDL的各项特性时，总是能将其置于更广阔的数字系统设计背景下进行解读，例如，在讲解`always`块时，它会详细区分组合逻辑和时序逻辑的写法，并解释为什么不同的写法会导致不同的综合结果。 而且，书中在讲解一些进阶概念时，比如FIFO的设计、AXI总线的握手机制、状态机的优化方法等，都提供了非常详实的图示和代码剖析。这些剖析不仅仅是简单的“照搬”，而是深入到每个逻辑单元的运作原理，以及如何通过Verilog HDL的代码来精确地描述和控制它们。这对于理解数字系统设计的“幕后故事”非常有帮助，也让我对Verilog HDL的强大表现力有了更深刻的认识。

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作为一名经验丰富的数字IC设计工程师，我阅读了大量的技术书籍，而《数字系统设计与Verilog HDL》这本书，无疑是其中难得的精品。它在数字系统设计理论方面，打下了坚实的基础，从最基本的逻辑运算，到复杂的时序控制，都进行了详尽的阐述。 我特别欣赏书中在讲解Verilog HDL时，所采用的“先易后难”的循序渐进的策略。它从最简单的信号声明和赋值开始，逐步引入模块的实例化、端口的映射、`always`块的结构，以及各种行为级和结构级描述方式。并且，书中在讲解过程中，始终强调编写可综合Verilog代码的重要性，并提供了大量的最佳实践和避坑指南。

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我是一名在校的学生，正在学习数字电路和逻辑设计。在我的学习过程中，《数字系统设计与Verilog HDL》这本书，为我打开了一扇通往数字世界的大门。《数字系统设计与Verilog HDL》这本书，在数字系统设计的理论方面，提供了一个非常扎实的起点。从最基本的逻辑门和布尔代数，到组合逻辑和时序逻辑的设计原理，都讲解得非常清晰易懂。 我最喜欢的是书中关于状态机设计的章节。它不仅仅是介绍了有限状态机的基本概念，还详细讲解了如何使用Verilog HDL来描述Mealy型和Moore型状态机，并且对比了不同设计方法的优缺点。这些内容对于我理解和设计复杂的控制逻辑非常有帮助。

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作为一名对FPGA开发充满热情的学生，我一直在寻找一本能够真正引领我入门并且深入理解数字系统设计核心的教材。《数字系统设计与Verilog HDL》这本书，在这一点上，可以说超出了我的预期。它在开篇就为读者勾勒出了数字系统设计的整体框架，从最基本的逻辑门电路，到复杂的处理器架构，都进行了宏观的介绍。 让我印象深刻的是，书中在讲解Verilog HDL的各个语法元素时，总是会紧密结合实际的应用场景。比如，在介绍`reg`和`wire`的区别时，它会用具体的例子来说明它们在组合逻辑和时序逻辑中的不同作用，并且会强调哪种用法更符合综合器的要求。这种“接地气”的讲解方式，让我避免了很多在初学阶段容易犯的错误。

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我是一名硬件工程师，在接触Verilog HDL之前，我更熟悉的是C语言或者Python等高级编程语言。《数字系统设计与Verilog HDL》这本书，在帮助我跨越这道鸿沟的过程中，起到了至关重要的作用。它没有把我直接丢进Verilog HDL的海洋，而是从数字逻辑设计的基础原理出发，一步步地引导我理解硬件世界的设计哲学。 书中对于各种基本数字模块的讲解，例如多路选择器、译码器、编码器、全加器等，都提供了清晰的逻辑图和相应的Verilog HDL代码。并且，它会对比分析不同的代码实现方式，解释它们在效率和综合结果上的差异。更让我惊喜的是，书中还涉及了一些关于时序分析和静态时序分析（STA）的基本概念，这对于理解FPGA设计的性能瓶颈非常有帮助。

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对于我这样的嵌入式系统开发者而言，能否快速有效地将抽象的算法或逻辑转化为实际的硬件实现，是衡量技术能力的重要标准。而Verilog HDL作为硬件描述语言的翘楚，其熟练掌握程度直接关系到产品开发的效率和质量。《数字系统设计与Verilog HDL》这本书，恰恰扮演了这样一位优秀的“引路人”。它不仅仅是简单地罗列Verilog的语法和关键字，而是从数字系统设计的整体流程出发，贯穿了需求分析、逻辑设计、仿真验证、综合实现等各个环节。 我特别欣赏书中关于仿真验证的章节，它详细讲解了如何编写激励模块、如何利用仿真工具进行波形分析、以及如何设计全面的测试用例来覆盖各种可能的场景。这一点在实际项目中是至关重要的，一个不完善的仿真测试往往会导致后期流片失败，损失惨重。而本书提供的方法和建议，无疑能帮助开发者建立起严谨的仿真意识和高效的仿真方法论。

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我一直认为，对于任何一门技术，理解其底层逻辑和设计哲学比单纯掌握工具使用更为重要。在这方面，《数字系统设计与Verilog HDL》做得相当出色。它在介绍Verilog HDL语言本身的同时，并没有忽视数字逻辑设计中的基本原则和最佳实践。书中对如何编写可综合的Verilog代码、如何进行有效的设计仿真、以及如何考虑综合后的电路特性（如面积、时序、功耗）都进行了深入的探讨。特别是关于亚稳态的成因和规避，以及同步和异步复位信号的设计考量，这些都是在实际项目中最容易被忽视但又至关重要的细节，本书的讲解让我受益匪浅。 此外，书中对于高级数字系统设计技术，如流水线设计、并行处理、低功耗设计策略等，也有相当的涉猎。它引导读者思考如何在Verilog HDL中有效地实现这些复杂的架构，并通过具体的代码示例来展示如何平衡性能、功耗和面积等设计指标。这种从基础理论到高级应用的渐进式讲解，使得这本书既适合初学者入门，也能为有一定经验的工程师提供进阶的参考。

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王金明的FPGA书作为入门还是不错的。

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王金明的FPGA书作为入门还是不错的。

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