Fundamentals of Digital Logic with VHDL Design pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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☆☆☆☆☆

出版者:

作者:Brown, Stephen/ Vranesic, Zvonko/ Business Week Magazine (COR)

出品人:

页数:960

译者:

出版时间:2008-4

价格:$ 256.23

装帧:

isbn号码:9780077221430

丛书系列:

图书标签:

VHDL
计算机科学
计算机
数字电路
数字逻辑
VHDL
数字电路
逻辑设计
计算机组成原理
可编程逻辑器件
FPGA
数字系统设计
电子工程
高等教育

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具体描述

"Fundamentals of Digital Logic with VHDL Design" teaches the basic design techniques for logic circuits. The text provides a clear and easily understandable discussion of logic circuit design without the use of unnecessary formalism. It emphasizes the synthesis of circuits and explains how circuits are implemented in real chips. Fundamental concepts are illustrated by using small examples, which are easy to understand. Then, a modular approach is used to show how larger circuits are designed. VHDL is a complex language so it is introduced gradually in the book. Each VHDL feature is presented as it becomes pertinent for the circuits being discussed. While it includes a discussion of VHDL, the book provides thorough coverage of the fundamental concepts of logic circuit design, independent of the use of VHDL and CAD tools. A CD-ROM containing all of the VHDL design examples used in the book, as well Altera's Quartus II CAD software, is included free with every text.

好的，以下是一本虚构的、与《Fundamentals of Digital Logic with VHDL Design》内容完全无关的图书简介，专注于介绍数字电路设计与可编程逻辑器件应用，但避开VHDL语言的深入探讨，侧重于底层原理和FPGA/CPLD的应用实践： --- 图书名称：面向应用的高级数字系统设计：从晶体管到系统级集成图书简介本书旨在为电子工程、计算机工程以及相关领域的学习者和工程师提供一套全面、深入且高度实用的数字系统设计方法论。不同于侧重特定硬件描述语言（如VHDL或Verilog）语法教学的传统教材，本书将焦点置于数字逻辑设计的核心原理、架构选择、性能优化以及在现代可编程逻辑器件（PLD）上的高效实现。我们致力于构建一座坚实的桥梁，连接基础的半导体器件物理知识与复杂的高速数字系统的实际构建过程。全书内容结构紧凑，逻辑严谨，分为四大核心板块：数字逻辑基础重构、系统级建模与综合、可编程器件架构剖析，以及面向性能的优化与验证。第一部分：数字逻辑基础的深度探究与重构本部分超越了传统的布尔代数和逻辑门层次，深入探究了现代数字电路的物理实现基础。我们将重新审视CMOS电路的非线性特性及其对逻辑阈值、噪声容限和功耗的影响。关键内容包括：半导体器件与基本逻辑单元的物理实现：详细分析不同工艺节点（如亚微米级）下的NMOS、PMOS晶体管工作特性，探讨其在反相器、与非门等基本结构中的动态性能（上升/下降时间、传播延迟）。静态与动态逻辑家族的比较分析：不仅介绍TTL和CMOS，更深入对比SRAM/DRAM驱动逻辑、低功耗逻辑（如Pass Transistor Logic, PTL）的优缺点。重点分析亚阈值泄漏电流、耦合噪声在高速设计中的挑战。组合逻辑优化的高级方法：引入卡诺图（K-Map）和Quine-McCluskey算法在多输入问题上的局限性，转而探讨基于计算机辅助设计（CAD）工具的多值真值表简化与异或/同或结构分解在复杂组合电路中的应用。时序电路的精确建模与分析：详细阐述锁存器与触发器（D-Flip Flop, JK Flip Flop）的建立时间（Setup Time）与保持时间（Hold Time）的物理根源，重点解析时钟抖动（Jitter）和时钟偏移（Skew）对系统同步性的影响。第二部分：系统级架构建模与抽象化设计在理解了底层元件特性后，本部分将视角提升到系统级，探讨如何使用抽象模型来描述和验证复杂的并行处理结构，从而指导硬件实现。关键内容包括：有限状态机（FSM）的高效设计范式：深入探讨摩尔（Moore）和米利（Mealy）状态机的设计原则，重点分析三段式FSM（One-Hot Encoding, Binary Encoding, Gray Code Encoding）对逻辑资源消耗、时序性能和功耗的实际影响。数据路径与控制单元的解耦设计：介绍流水线（Pipelining）的基本概念，如何通过引入寄存器级联来提高系统吞吐量。我们将分析流水线冒险（Hazards）的类型及软件/硬件解决方案。并行性与数据流建模：侧重于描述数据如何在不同功能模块间流动，而非具体操作的语法实现。介绍数据流图（Data Flow Graph, DFG）在算法到硬件映射中的应用，为后续的并行计算加速器设计打下基础。控制逻辑的层次化设计：如何将复杂的控制序列分解为多个子状态机，并通过一个顶层控制器进行协调，以提高设计的可维护性和模块复用性。第三部分：可编程逻辑器件（PLD）架构与资源映射本部分将理论设计与现代硬件平台紧密结合，专注于FPGA和CPLD的内部结构，指导读者如何将逻辑设计有效地映射到物理资源上。关键内容包括： CPLD与FPGA的内部结构对比：详细剖析基于EEPROM/Flash的CPLD与基于SRAM的FPGA在配置机制、速度、易失性及功耗上的根本差异。 FPGA核心资源深入解析：聚焦于逻辑单元（Logic Element, LE/LUT）的内部工作机制。分析查找表（LUT）如何实现多输入逻辑功能，及其在面积与延迟之间的权衡。深入研究布线资源（Routing Resources）的拓扑结构（如全局、局部互连矩阵）对设计布局的影响。专用硬核资源的应用：详述FPGA中块RAM（Block RAM, BRAM）和数字信号处理（DSP）单元的编程模型和最佳使用场景。展示如何绕过标准逻辑资源，直接利用这些硬核资源实现高速乘法器、累加器和存储功能。 I/O与接口约束：讲解输入/输出缓冲器（IOB）的电气特性，如何配置I/O标准（如LVCMOS, LVDS）以满足系统级信号完整性要求。第四部分：设计验证、时序收敛与功耗管理成功的数字系统设计不仅在于逻辑的正确性，更在于其在目标硬件上满足严格的时序和功耗指标。本部分聚焦于后仿真和物理实现阶段的关键技术。关键内容包括：静态时序分析（Static Timing Analysis, STA）的实践：详细解释STA的基本原理，重点讲解如何定义输入/输出延迟模型（I/O Delay Models）和伪时钟关系（False Path/Multicycle Path）。通过实例演示如何诊断建立时间违例和保持时间违例的根本原因（例如，跨越了多少逻辑级、走了哪条布线）。布局布线（Place & Route）对时序的影响：分析布局决策如何影响信号路径的物理长度和布线拥塞，从而直接决定了最终时钟频率的上限。探讨时序驱动（Timing-Driven）的综合流程。低功耗设计技术：介绍在系统架构层面减少动态功耗的方法（如时钟门控 Clock Gating），以及在物理实现层面利用电源管理单元（Power Gating）和多电压域设计的策略。系统级仿真与集成验证：强调在系统级别（而非仅模块级别）对设计进行功能和性能验证的重要性。介绍测试平台（Testbench）的构建方法论，确保设计在与其他IP核交互时的兼容性。本书的最终目标是培养读者形成一种“自下而上理解，自上而下设计”的工程思维。通过对底层物理约束和高级架构需求的深刻理解，读者将能够独立设计、优化并成功部署高性能、高可靠性的数字硬件系统。本书适合作为高年级本科生、研究生以及需要深入理解FPGA内部机制和时序收敛问题的在职工程师的参考用书。 ---

作者简介

目录信息

读后感

评分☆☆☆☆☆

在学逻辑的同时，就把vhdl给学了（老师说本科要写上10000行的）。书中有很多国内见不到的东西。比如逻辑简化时候用到的cubical representation方法，实际上是现代cad或eda工具中简化逻辑函数的基础，很养眼啊。书中另一大特点是，基本上都是集中在cmos上的，这会帮助同学们少走...

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

作为一名对数字系统设计充满热情的研究生，我一直在寻找一本能够系统梳理数字逻辑基础并深入讲解VHDL设计的书籍。《Fundamentals of Digital Logic with VHDL Design》无疑满足了我的需求。书中对组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计方法论进行了深入的探讨，特别是对状态机（State Machines）的设计和实现，提供了详实的指导。我非常期待书中关于有限状态机（FSM）的讲解，它在控制逻辑设计中扮演着至关重要的角色。书中如何将状态机转化为VHDL代码，并进行时序仿真以验证其行为，这对我完成我的项目至关重要。此外，书中对异步电路和同步电路的权衡分析，以及如何处理时钟域交叉（Clock Domain Crossing）等高级议题的提及，都让我看到了这本书的深度和实用性。

评分☆☆☆☆☆

刚拿到这本书，就被它厚实的封面和沉甸甸的分量所吸引，心里不禁对即将开启的数字逻辑学习之旅充满了期待。作为一名初学者，我对数字逻辑电路这个领域知之甚少，但从书名“Fundamentals of Digital Logic with VHDL Design”来看，它似乎涵盖了从最基础的概念到更高级的设计方法。我希望这本书能够循序渐进地带领我认识那些构成现代电子设备基石的逻辑门、触发器，以及如何用VHDL这种硬件描述语言来设计和仿真复杂的数字系统。我尤其关心书中对于逻辑代数、布尔表达式化简、卡诺图等基础知识的讲解是否足够清晰易懂，因为我知道这是理解后续内容的关键。同时，我也很好奇书中会如何引入VHDL，它是否会提供丰富的代码示例和详细的步骤，帮助我掌握这门强大的设计语言。这本书的篇幅看起来非常可观，我预感它将是一段充实而具有挑战性的学习旅程，也希望它能激发我对电子工程更深层次的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构设计得非常合理，我能够感受到作者在编排内容时的用心。开篇就从最基础的二进制数系统和布尔代数开始，逐步引入逻辑门，然后是组合逻辑电路，再到时序逻辑电路。这种层层递进的学习路径，对于我这样的初学者来说非常友好，避免了上来就接触过于复杂概念而产生的畏难情绪。我尤其喜欢书中在介绍每个概念时，都会配以大量的图例和表格，这使得抽象的理论知识变得更加具象化，易于理解和记忆。例如，在讲解全加器（Full Adder）时，书中不仅给出了它的逻辑表达式，还展示了如何用基本的与非门（NAND gates）来实现它，这让我看到了逻辑电路设计的灵活性和创造性。而VHDL部分的引入，更是将理论与实践完美结合，我迫不及待地想通过书中的例子，动手去实现一个简单的CPU设计。

评分☆☆☆☆☆

我之前对数字逻辑电路的认识，停留在一些基础的理论层面，总是觉得抽象且难以联系实际。然而，《Fundamentals of Digital Logic with VHDL Design》这本书彻底改变了我的看法。它不仅仅是枯燥的理论陈述，而是用一种非常生动和直观的方式来展现数字逻辑的魅力。例如，书中在讲解组合逻辑电路的设计时，并没有仅仅停留在公式推导上，而是通过大量的图示和流程图，将复杂的逻辑关系可视化，让我能够清晰地看到信号的流动和逻辑门之间的交互。特别是对于卡诺图（Karnaugh Maps）的讲解，它提供了一种系统性的方法来化简布尔表达式，大大简化了逻辑电路的设计。我对书中关于简化逻辑电路的优化策略以及如何避免产生竞争冒险（Race Conditions）的讨论非常感兴趣，这直接关系到电路的稳定性和可靠性。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容涵盖范围之广，着实让我感到惊喜。它不仅讲解了数字逻辑中最核心的理论知识，如逻辑函数、逻辑门、组合逻辑和时序逻辑电路，还提供了如何使用VHDL这种强大的硬件描述语言进行设计和仿真的详细指南。我特别欣赏书中在介绍不同逻辑芯片（如译码器、编码器、寄存器、计数器等）时，不仅给出了它们的功能描述和逻辑框图，还深入讲解了它们在实际应用中的场景，这极大地拓展了我的视野。同时，书中对触发器（Flip-flops）的深入分析，包括各种类型的触发器以及它们的工作时序，为我理解更复杂的时序逻辑电路打下了坚实的基础。对于VHDL的部分，我认为它是一个非常好的切入点，它将理论与实践相结合，让我能够通过编程来构建和测试数字电路，这种学习方式效率很高。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为我量身打造的！我之前在网上搜索过一些关于数字逻辑的资料，但总是感觉零散，不成体系。而《Fundamentals of Digital Logic with VHDL Design》就像一座宝藏，将所有重要的知识点都整合到了一起。我特别喜欢它在讲解基本逻辑门（AND, OR, NOT, XOR等）时，不仅给出了逻辑符号和真值表，还深入剖析了它们在电路中的物理实现原理，这让我对这些看似简单的器件有了更深刻的理解。接着，书中对组合逻辑电路和时序逻辑电路的划分以及它们的特点的阐述，也让我茅塞顿开。特别是对于时序逻辑电路中触发器（Flip-Flops）的讲解，书中不仅介绍了SR, JK, D, T等不同类型的触发器，还详细说明了它们的工作原理、状态转移图以及如何利用它们构建寄存器、计数器等重要模块。这些都是构建更复杂数字系统的基石，这本书做得非常扎实。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在职工程师，之前的工作主要集中在软件开发领域，但随着项目需求的变化，我对硬件和数字逻辑有了越来越多的接触。《Fundamentals of Digital Logic with VHDL Design》这本书为我提供了一个非常好的学习平台。它能够帮助我快速建立起对数字逻辑基本原理的理解，并掌握VHDL这门实用的硬件描述语言。书中对实际工程案例的引用，例如在讲解计数器时，提到它们在频率分频、定时器等方面的应用，让我能够更好地将所学知识与工作联系起来。我特别期待书中关于如何进行VHDL代码的优化和时序分析的部分，这对于提高设计效率和性能至关重要。

评分☆☆☆☆☆

这本书的印刷质量相当不错，纸张的触感很好，字体清晰，排版也显得非常专业。在翻阅的过程中，我注意到书中运用了大量的图表和插图，这些视觉元素极大地增强了可读性，也帮助我更好地理解那些相对抽象的逻辑概念。例如，书中在解释触发器的时序特性时，使用了非常精细的时序图，这让我一目了然地看到了时钟信号、输入信号和输出信号之间的关系。我非常喜欢这种图文并茂的学习方式。同时，我注意到书中在VHDL代码的编写方面，也遵循了良好的编码规范，这对于我学习和模仿有很大的帮助。总的来说，这本书不仅内容扎实，而且在呈现方式上也做得非常出色，是一本值得仔细研读的好书。

评分☆☆☆☆☆

这本书就像一个精心搭建的数字逻辑乐高积木盒，里面包含了构建一切数字系统的基础构件。我特别享受书中关于如何从高级描述（如真值表或逻辑图）到具体VHDL代码的转化过程。它不仅展示了VHDL的语法，更重要的是教会了我如何用VHDL的思维方式来思考和描述数字硬件。我注意到书中对如何编写可综合（Synthesizable）的VHDL代码提出了很多指导性建议，这对于将设计转化为实际的FPGA或ASIC芯片至关重要。书中关于层次化设计（Hierarchical Design）的理念，以及如何通过模块的实例化来构建大型系统，也让我受益匪浅。这些都是在实际工程中不可或缺的设计技巧。

评分☆☆☆☆☆

作为一个已经有了一些硬件基础的学生，我拿到这本书时，更多的是关注它在VHDL设计方面的深度。书中对VHDL语言的介绍，从基本语法、数据类型、信号、变量、进程（Process）到实体（Entity）和架构（Architecture）的组织结构，都讲解得非常到位。我尤其赞赏书中通过大量实际的工程实例来演示VHDL的应用，比如如何用VHDL描述一个多路选择器（Multiplexer）、一个加法器（Adder），甚至是一个简单的CPU的控制逻辑。这些例子不仅仅是代码的堆砌，而是将理论知识与实践紧密结合，让我能够真正理解如何将抽象的逻辑设计转化为可执行的VHDL代码，并通过仿真验证其正确性。书中对仿真器的使用和调试技巧的讲解也很有价值，这对于实际的数字设计项目来说至关重要。

评分☆☆☆☆☆

很好的数电入门书。有限状态机部分的例题比较有趣

评分☆☆☆☆☆

很好的数电入门书。有限状态机部分的例题比较有趣

评分☆☆☆☆☆

很好的数电入门书。有限状态机部分的例题比较有趣

评分☆☆☆☆☆

很好的数电入门书。有限状态机部分的例题比较有趣

评分☆☆☆☆☆

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