数字电路设计仿真测试(第2版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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佘新平覃洪英... 编

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• 测试
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• 电子工程
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店铺： 土星图书专营店

出版社： 华中科技大学

ISBN：9787568036672

商品编码：27022719379

开本：16

出版时间：2017-12-01

基本信息

• 商品名称：数字电路设计仿真测试(第2版)
• 作者：编者:佘新平//覃洪英
• 定价：38.8
• 出版社：华中科技大学
• ISBN号：9787568036672

其他参考信息（以实物为准）

• 出版时间：2017-12-01
• 印刷时间：2017-12-01
• 版次：2
• 印次：1
• 开本：16开
• 包装：平装
• 页数：272
• 字数：436千字

目录

1 实验基础知识
1.1 数字集成电路简介
1.1.1 概述
1.1.2 TTL集成电路
1.1.3 CMOS集成电路
1.2 数字集成电路型号命名规则
1.2.1 **TTL、CMOS集成电路型号命名规则
1.2.2 **TTL、CMOS集成电路型号命名规则
1.3 数字集成电路的主要性能参数
1.3.1 直流电源电压
1.3.2 输入/输出逻辑电平
1.3.3 传输延时
1.3.4 输入/输出电流
1.3.5 功耗
1.4 数字集成电路使用注意事项
1.5 实验报告的基本要求
2 Proteus仿真软件快速入门
2.1 Proteus概述
2.2 电路原理图编辑
2.2.1 Proteus ISIS编辑环境
2.2.2 Proteus ISIS原理图输入
2.2.3 电路原理图编辑实例
2.3 Proteus ISIS的库元件
2.3.1 库元件的分类
2.3.2 各子类介绍
2.4 Proteus中常用仪器简介
2.4.1 激励源
2.4.2 虚拟仪器
2.4.3 图表仿真工具
2.5 Proteus电路仿真方法
2.5.1 Proteus ISIS实时仿真
2.5.2 实时仿真中的电路测量
2.5.3 基于数字图表的电路分析
3 数字电路基础实验
3.1 常用集成门电路实验
3.1.1 实验目的
3.1.2 实验仪器及元器件
3.1.3 预习要求
3.1.4 实验原理
3.1.5 基础性实验任务及要求
3.1.6 设计性实验任务及要求
3.1.7 思考题
3.2 组合逻辑电路实验（一）
3.2.1 实验目的
3.2.2 实验仪器及元器件
3.2.3 预习要求
3.2.4 实验原理
3.2.5 基础性实验任务及要求
3.2.6 设计性实验任务及要求
3.2.7 思考题

现代电子系统基石：精巧设计与严谨验证的艺术 在信息时代飞速发展的今天，电子设备已深入我们生活的方方面面，从掌上的智能手机、高性能的个人电脑，到驱动现代工业和通信系统的复杂集成电路，无一不依赖于其核心——数字电路。数字电路的设计与验证，是创造这些精密电子产品过程中至关重要的一环，它不仅关乎产品的性能、功耗和稳定性，更直接影响着技术革新的速度与可行性。本书旨在带领读者深入理解数字电路设计的核心原理，掌握前沿的设计方法，并体验严谨的仿真测试流程，从而构建起现代电子系统不可或缺的坚实基础。 第一篇：数字电路设计基础——构建逻辑世界的基石 本篇内容将从最根本的概念出发，为读者打下坚实的数字电路设计理论基础。我们将首先回顾数字逻辑的演进历程，理解二进制的强大力量，并深入探讨布尔代数的核心定律和运算规则。这将是理解和操作数字电路的基础。 数字逻辑的起源与发展： 从机械计算到电子管，再到今天的集成电路，数字逻辑的每一次飞跃都带来了革命性的变化。我们将简要梳理这段激动人心的历史，让读者体会到数字技术发展的深远意义。 二进制数制及其运算： 二进制是数字世界通用的语言。本书将详细讲解二进制的表示方法、各种进制之间的转换，以及二进制加、减、乘、除等基本运算，为后续的逻辑设计奠定基础。 布尔代数与逻辑门： 布尔代数是数字逻辑设计的数学工具。我们将系统介绍布尔代数的公理、定理，如德摩根定律、分配律等，并重点讲解基本逻辑门（与、或、非）、组合逻辑门（与非、或非、异或）的逻辑功能、真值表和逻辑符号，揭示它们如何构成最基本的逻辑单元。 组合逻辑电路设计： 基于逻辑门，我们可以构建出处理组合逻辑的电路。本章将深入讲解组合逻辑电路的设计流程，包括需求分析、逻辑功能描述（真值表、卡诺图）、逻辑表达式的化简（如使用卡诺图、奎因-麦克拉斯基方法），以及最终的电路实现。我们将通过大量实例，如编码器、译码器、多路选择器、数据分配器、加法器（半加器、全加器）、比较器等，展示如何将理论知识应用于实际电路设计。 时序逻辑电路设计： 与组合逻辑不同，时序逻辑电路的输出不仅取决于当前输入，还与电路过去的状态有关。本章将重点介绍触发器（SR、JK、D、T触发器）的工作原理、特性参数和时序图，以及如何利用触发器构建基本存储单元。在此基础上，我们将深入探讨寄存器、移位寄存器（SISO、SIPO、PISO、PIPO）和计数器（行波计数器、同步计数器、模N计数器、加减计数器）的设计方法和应用。我们将详细解析状态转移图和状态表，展示如何设计有限状态机（FSM），这是控制复杂时序逻辑的核心。 第二篇：先进的数字设计方法与工具——驾驭复杂系统的利器 随着电子系统的复杂度不断提升，传统的手工逻辑设计方法已难以满足需求。本篇将引入现代数字设计流程中不可或缺的工具和方法，帮助读者掌握高效、系统地进行复杂数字电路设计的能力。 硬件描述语言（HDL）： 硬件描述语言是现代数字设计的灵魂。本书将重点介绍行业标准的HDL，如Verilog HDL和VHDL，并详细讲解它们的语法、数据类型、运算符、行为级建模、数据流建模和结构级建模。通过大量实例，我们将演示如何使用HDL描述组合逻辑和时序逻辑电路，以及如何构建模块化的设计。 逻辑综合： 逻辑综合是将HDL描述转化为门级网表的过程，是连接行为级设计和物理实现的桥梁。本章将介绍逻辑综合的基本原理，包括如何进行逻辑优化（面积、速度、功耗优化），以及如何理解综合工具的输出。我们将探讨不同综合策略对最终硬件性能的影响。 可编程逻辑器件（PLD）与FPGA： PLD和FPGA是现代数字电路实现的重要载体。本章将深入介绍PLD的家族（CPLD、FPGA）及其内部结构，如查找表（LUT）、触发器、可配置开关矩阵等。我们将详细讲解FPGA的开发流程，包括项目创建、HDL编写、综合、布局布线、时序约束和比特流生成。读者将了解如何将设计映射到FPGA芯片上，并体会到FPGA在原型验证和快速迭代中的优势。 数字信号处理器（DSP）基础（可选，根据内容侧重）： 对于涉及大量数据处理的应用，DSP技术至关重要。如果书中涉及，本节将简要介绍DSP的基本概念、特点，如高吞吐量、低延迟，以及在数字信号处理中的常见应用，如滤波器、FFT等，并可能提及如何利用FPGA实现高效的DSP算法。 总线与接口设计： 现代电子系统由多个模块组成，它们之间需要通过总线进行通信。本章将介绍常见的总线类型（如AMBA AXI、PCIe等）的基本概念和工作原理，以及常见的接口协议，如UART、SPI、I2C等。我们将探讨如何设计高效的接口电路，以满足不同模块之间的数据交换需求。 第三篇：数字电路仿真测试——确保设计的可靠性与正确性 “测试是验证设计的金标准”。无论设计多么精妙，如果没有经过严谨的测试验证，就无法保证其在实际运行中的稳定性和正确性。本篇将聚焦于数字电路的仿真测试技术，帮助读者掌握发现和解决设计问题的能力。 仿真技术概览： 本章将介绍不同层级的仿真技术，包括行为级仿真、寄存器传输级（RTL）仿真和门级仿真。我们将讲解它们的适用场景、优缺点，以及如何选择合适的仿真级别以达到设计目标。 测试激励设计： 精心设计的测试激励是有效仿真的前提。本章将介绍各种激励的生成方法，包括手工编写激励文件、使用测试激励生成器（Tcl脚本、Python脚本等），以及如何设计覆盖率更高的测试场景。我们将强调测试用例的模块化和可复用性。 仿真工具的使用： 本章将介绍主流的EDA仿真工具，如ModelSim/QuestaSim、VCS、IUS等。我们将详细讲解其基本操作流程，包括仿真环境的搭建、波形窗口的使用、断点设置、变量监视等。读者将学习如何运行仿真、分析仿真结果，并定位错误。 验证方法学： 为了系统性地验证复杂设计，需要遵循一定的验证方法学。本章将介绍一些经典的验证方法学，如UVM（Universal Verification Methodology）。我们将讲解UVM的核心组件，如环境、组件、序列、事务等，以及如何利用UVM构建可重用、可扩展的验证平台，以提高验证效率和覆盖率。 代码覆盖率与断言： 覆盖率是衡量测试充分性的重要指标。本章将介绍不同类型的代码覆盖率，如行覆盖率、分支覆盖率、状态覆盖率等，并讲解如何利用仿真工具生成覆盖率报告。同时，我们将介绍断言（Assertion）的概念，以及如何利用SystemVerilog Assertion（SVA）或Property Specification Language（PSL）在仿真过程中对设计的行为进行实时检查，从而在早期发现潜在问题。 形式验证基础（可选，根据内容侧重）： 形式验证是一种数学上证明设计正确性的技术，与仿真验证互补。如果书中涉及，本节将简要介绍形式验证的基本原理，如模型检测、等价性检查，以及其在验证设计属性方面的应用。 结论： 数字电路的设计与测试是一个高度工程化且不断发展的领域。本书通过系统性的理论讲解和实践性的案例分析，旨在为读者构建起坚实的知识体系。从最基本的逻辑门到复杂的HDL设计，再到严谨的仿真测试流程，本书的每一个章节都力求深入浅出，帮助读者理解设计背后的原理，掌握实用的方法和工具。通过对本书内容的学习和实践，读者将能够独立完成数字电路的设计任务，并具备有效的验证能力，从而为开发更先进、更可靠的电子产品打下坚实的基础，为推动信息技术的进步贡献自己的力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书，简直就像是一位经验丰富的老工程师，在你耳边循循善诱。我之前在学习数字电路时，总感觉理论和实践之间存在着一道难以逾越的鸿沟，而这本书恰好填补了这一空白。它不仅仅是关于“是什么”，更是关于“怎么做”。从最基础的逻辑门原理，到复杂的微处理器架构，这本书都给出了非常详尽的讲解，而且总是能够联系到实际的应用场景，让我能够清晰地理解这些知识的价值。 我特别喜欢书中关于FPGA实现的部分。它不仅仅是介绍了FPGA的工作原理，更是详细讲解了如何将Verilog/VHDL代码转化为FPGA配置。从综合、布局布线到时序约束，每一个环节都进行了深入的剖析。这让我明白，将设计思路变成实际的硬件，需要经历多么细致和严谨的过程。我跟着书中的例子，一步步地在开发板上实现了自己的小项目，那种成就感是无与伦比的。 而且，这本书的仿真测试章节，真的是让人眼前一亮。它不是简单地罗列一些测试命令，而是深入探讨了各种测试策略的优劣，以及如何根据不同的设计需求来选择合适的测试方法。我尤其喜欢书中关于“边界扫描”和“内联测试”的讲解，这些都是我在其他教材上很少看到的，却在实际工程中非常重要的内容。 作者的语言风格非常幽默风趣，阅读起来一点也不枯燥。他善于用一些生动形象的比喻来解释晦涩的理论，让我能够轻松地理解那些复杂的概念。有时，我甚至觉得自己在和一位老朋友聊天，而不是在看一本技术书籍。 总而言之，这本书是一本集理论深度、实践广度和趣味性于一体的优秀作品。它不仅能够帮助你构建坚实的数字电路基础，更能为你打开通往实际工程应用的大门。我强烈推荐给所有对数字电路感兴趣的读者。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是太棒了！作为一名初涉数字电路领域的学生，我之前对相关的概念总是感到有些迷茫，尤其是理论知识和实际应用之间的鸿沟。然而，《数字电路设计仿真测试(第2版)》的出现，彻底改变了我的学习体验。从一开始，作者就用一种极其通俗易懂的方式，将那些看似复杂的逻辑门、时序电路、状态机等原理娓娓道来。我尤其欣赏书中大量的图示和例子，它们就像是我在学习路上的指路明灯，让抽象的概念瞬间变得鲜活起来。 我最喜欢的部分是它对仿真测试的侧重。我一直觉得，学习数字电路，光看书是远远不够的，必须上手去验证，去感受。这本书恰恰满足了这一点。它详细介绍了各种主流的仿真工具的使用方法，从基础的波形观察到复杂的测试向量生成，都进行了深入浅出的讲解。我跟着书中的步骤，一步步地在仿真软件中搭建电路，运行测试，看着那些精确的仿真结果，我才真正体会到理论与实践结合的乐趣。这种“做中学”的方式，让我对电路的工作原理有了更深刻的理解，也培养了我解决实际问题的能力。 在内容深度方面，这本书也做得相当到位。它不仅覆盖了数字电路的基础知识，还涉及了一些更高级的主题，比如FPGA设计流程和一些常见的IP核应用。这对我来说是非常宝贵的。我之前一直担心学完基础知识后，如何过渡到更前沿的领域，《数字电路设计仿真测试(第2版)》提供了一个完美的桥梁。它为我打开了通往更广阔的数字设计世界的大门，让我对接下来的学习充满了期待。 这本书的语言风格也很吸引人。作者在讲解技术性很强的内容时，并没有使用过于生涩的专业术语，而是尽量用简洁明了的语言来解释。即使是那些我第一次接触的概念，也能通过作者的阐述，快速抓住核心要点。这种“润物细无声”的教学方式，让我感觉学习的过程非常轻松愉快，丝毫没有那种枯燥乏味的感觉。我甚至觉得，如果我的其他科目也能像这本书一样讲解，那该多好啊！ 总而言之，《数字电路设计仿真测试(第2版)》是一本集理论性、实践性和易读性于一体的优秀教材。它不仅为我打下了坚实的数字电路基础，更重要的是，它激发了我对这个领域的热情和兴趣。我强烈推荐给所有正在学习数字电路的学生、工程师，或者任何对数字世界充满好奇的人。这本书一定会是你宝贵的学习伙伴。

评分☆☆☆☆☆

我不得不说，这本书在内容编排上真是别出心裁。它不像我之前看过的某些教材那样，上来就堆砌大量公式和理论，而是循序渐进，从最基础的概念入手，然后逐步深入。这种结构让我感觉非常舒服，因为我不用担心一开始就被大量的信息淹没。作者巧妙地将理论知识与实际应用场景相结合，让我能够清晰地看到每一个概念在真实世界中是如何被应用的，这对于理解和记忆非常重要。 书中关于测试方法的部分，简直是为我量身打造的。我一直对如何有效地测试数字电路感到困惑，而这本书提供了非常系统和实用的指导。从测试计划的制定，到各种测试向量的设计，再到结果的分析，每一个环节都讲得非常详细。我特别喜欢其中关于故障模型的介绍，这让我明白了为什么需要进行测试，以及如何通过测试来发现潜在的问题。这种深入的分析，让我对数字电路的可靠性有了更深刻的认识。 值得称赞的是，这本书在保持专业性的同时，也注重了读者的可读性。作者在讲解复杂逻辑时，会用形象的比喻和生动的故事来帮助我们理解。这种人性化的讲解方式，让我在学习过程中感受到了乐趣，而不是压力。我甚至会在阅读的时候，不自觉地嘴角上扬，因为我被作者的幽默和智慧所折服。 这本书对于想要快速掌握数字电路设计和测试技能的读者来说，是一个绝佳的选择。它不仅仅是一本教科书，更像是一位经验丰富的导师，带领你一步步探索数字电路的奥秘。我从这本书中学到的知识和技能，已经帮助我在实际项目中解决了许多难题，让我对自己的能力有了更大的信心。 我真心觉得，这本书的价值远超其价格。它为我打开了一扇通往数字世界的大门，让我看到了无限的可能性。我相信，无论你是初学者还是有一定经验的工程师，都能从这本书中获益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

当我拿到这本《数字电路设计仿真测试(第2版)》的时候，我并没有抱太大的期望，因为之前看过太多过于理论化或者过于浅显的教材。然而，这本书的质量让我惊喜不已。它以一种非常系统和全面的方式，讲解了数字电路的设计和测试的方方面面，从最基础的门电路到复杂的系统级设计，都覆盖到了。 这本书最吸引我的地方在于它对“测试”的深入探讨。我一直觉得，设计的好坏，最终体现在测试结果上。这本书详细讲解了各种测试方法，包括功能测试、性能测试、可靠性测试等等，并提供了大量的实例来指导如何进行有效的测试。我尤其喜欢它关于故障注入和错误检测的章节，这让我明白了如何才能设计出真正可靠的数字电路。 而且，作者在讲解过程中，并没有一味地堆砌公式和理论，而是非常注重与实际工程的结合。他会详细介绍各种EDA工具的使用方法，以及如何在实际的项目中应用这些工具。这对于我这样想要将理论知识转化为实践技能的学生来说，是非常宝贵的。我能够通过书中的指导，在仿真软件中完成从设计到测试的整个流程。 作者的语言风格也非常简洁明了，即使是那些复杂的技术概念，也能被他解释得非常容易理解。他善于用清晰的逻辑和结构来组织内容，让我能够很快地把握核心要点。我发现，读这本书的过程，本身就是一种学习的享受。 总而言之，这本书是一本集知识性、实用性和可读性于一体的优秀教材。它不仅能够帮助你深入理解数字电路的设计和测试原理，更能为你提供解决实际工程问题的有力工具。我强烈推荐给所有在数字电路领域学习和工作的读者。

评分☆☆☆☆☆

老实说，我一开始对数字电路的学习并没有太大的热情，觉得它枯燥乏味，离我的实际工作也很遥远。但是，当我拿到这本《数字电路设计仿真测试(第2版)》后，我的看法彻底改变了。作者以一种极其务实和贴近工程实践的方式来讲解数字电路。他并没有回避那些实际工程中会遇到的挑战和细节，而是将它们巧妙地融入到讲解中。 我最欣赏的是书中对电路设计流程的全面介绍。从需求分析到模块划分，再到代码实现和验证，每一个步骤都进行了详细的阐述。这让我明白，设计一个完整的数字电路，不仅仅是编写几行代码那么简单，它需要系统性的思维和严谨的态度。这本书就像一本工程指南，让我对整个设计过程有了清晰的认识。 在仿真测试方面，这本书做得非常出色。它详细介绍了如何利用仿真工具来发现设计中的错误，以及如何通过测试来保证设计的正确性。我尤其喜欢书中关于覆盖率分析的部分，这让我明白了如何评估测试的有效性，并找到设计中的盲点。这种对细节的关注，让我觉得这本书非常专业和可靠。 作者的写作风格也很独特。他喜欢用一些类比和现实生活中的例子来解释复杂的概念，这让我在学习过程中感到非常有趣。有时候，我会因为一个生动的比喻而恍然大悟，觉得原来这个概念这么简单。这种“寓教于乐”的方式，让我在不知不觉中掌握了大量的知识。 总的来说，这本书是一本非常值得推荐的数字电路设计和测试的入门和进阶书籍。它不仅能帮助你掌握核心知识，更能培养你的工程思维和解决问题的能力。如果你想在数字电路领域有所建树，那么这本书绝对不容错过。