可編程邏輯器件基礎 董海青 9787302287988 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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董海青 著

圖書標籤:

• 可編程邏輯器件
• PLD
• 數字電路
• 邏輯設計
• FPGA
• CPLD
• EDA
• 電子技術
• 高等教育
• 教材

店鋪： 天樂圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302287988

商品編碼：29377059449

包裝：平裝

齣版時間：2012-08-01

基本信息

書名：可編程邏輯器件基礎

定價：25.00元

作者：董海青

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2012-08-01

ISBN：9787302287988

字數：

頁碼：

版次：5

裝幀：平裝

開本：12k

商品重量：0.359kg

編輯推薦

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內容提要

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　　本書主要包括器件、工具、語言、單元電路和實例五個部分。器件部分主要介紹瞭目前常用的可編程邏輯器件及其發展；工具部分主要介紹瞭仿真工具ModelSim、綜閤工具XilinxISE和開發闆；語言部分詳細介紹瞭VerilogHDL的基本語法、程序結構等；單元電路部分主要介紹瞭組閤邏輯電路和時序邏輯電路的VerilogHDL設計和仿真驗證；實例部分主要介紹瞭基於開發闆的復雜數字係統的基本設計和驗證。
　　《21世紀高職高專電子信息類實用規劃教材：可編程邏輯器件基礎》可作為高職高專微電子技術、電子綫路設計、通信技術等相關專業的教材用書，同時也可以作為從事FPGA設計的相關從業人員的參考用書。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《數字電子技術基礎》 內容概述： 本書係統地闡述瞭數字電子技術的基本原理、電路設計方法與實際應用。全書共分為十四章，循序漸進地引導讀者掌握數字邏輯的核心概念，從最基礎的數製和邏輯運算，逐步深入到組閤邏輯電路、時序邏輯電路的設計與分析，並涵蓋瞭數字係統常用集成電路（如存儲器、微處理器接口等）的原理和應用。本書注重理論與實踐相結閤，通過大量實例和典型電路分析，幫助讀者建立紮實的數字電子技術理論基礎，並培養獨立分析和設計數字電路的能力。 第一部分：數字電子技術基礎 第一章：數製與編碼 本章首先介紹二進製、八進製、十進製和十六進製等常用數製，詳細講解不同數製之間的轉換方法，包括整數和小數的轉換。在此基礎上，深入講解計算機中常用的編碼方式，包括無符號整數、帶符號整數（原碼、反碼、補碼）的錶示方法，以及BCD碼、ASCII碼、海明碼等編碼的原理和作用。理解數製和編碼是掌握後續數字邏輯內容的基礎。 第二章：邏輯代數基礎 本章是數字電子技術的理論核心。詳細介紹邏輯代數（布爾代數）的基本概念，包括邏輯變量、邏輯函數、邏輯運算（與、或、非、異或、同或）及其性質（交換律、結閤律、分配律、吸收律、對偶性等）。講解邏輯函數的最小項和最大項展開式，以及最小項之和、最大項之積的標準形式。重點介紹邏輯函數的簡化方法，包括卡諾圖法（Karnaugh map）和代數化簡法，以及對於多輸齣邏輯函數的簡化技巧。 第三章：邏輯門電路 本章介紹構成數字電路最基本單元——邏輯門電路。詳細講解基本邏輯門（與門、或門、非門、與非門、或非門、異或門、同或門）的邏輯功能、電路符號、真值錶和實現原理。介紹TTL（晶體管-晶體管邏輯）和CMOS（互補金屬氧化物半導體）兩種主流邏輯係列的主要特點、性能指標（如噪聲容許度、傳播延遲、功耗）和邏輯電平。講解TTL和CMOS門電路的結構與工作原理，以及兩種邏輯係列的兼容性問題。 第四章：組閤邏輯電路 本章將前麵學到的邏輯門電路和邏輯代數知識應用到組閤邏輯電路的設計與分析中。詳細介紹組閤邏輯電路的定義及其特點：輸齣僅取決於當前輸入。講解組閤邏輯電路的分析方法（從電路圖推導邏輯函數）和設計方法（從邏輯功能要求設計電路）。重點講解常用組閤邏輯電路模塊，包括數據選擇器（Multiplexer）、數據分配器（Demultiplexer）、編碼器（Encoder）、譯碼器（Decoder）及其應用。詳細介紹加法器（半加器、全加器）、減法器、比較器、奇偶校驗電路等算術邏輯電路的設計原理與應用。 第二部分：時序邏輯電路與集成電路 第五章：觸發器 本章介紹構成時序邏輯電路的基本單元——觸發器（Flip-Flop）。觸發器是具有記憶功能的電路，其輸齣不僅取決於當前輸入，還取決於之前的狀態。詳細講解基本觸發器（SR觸發器、D觸發器、JK觸發器、T觸發器）的邏輯功能、電路結構、觸發方式（電平觸發、邊沿觸發）和激勵錶。重點講解主從觸發器和帶異步置位/置零功能的觸發器。分析不同觸發器的優缺點及其適用場閤。 第六章：時序邏輯電路分析與設計 本章在觸發器的基礎上，進一步講解時序邏輯電路的分析和設計。詳細介紹時序邏輯電路的特點：輸齣與輸入以及電路的“狀態”有關。講解同步時序邏輯電路和異步時序邏輯電路的區彆。詳細講解時序邏輯電路的分析方法：建立狀態錶、狀態圖和狀態方程。講解時序邏輯電路的設計方法：根據狀態圖或狀態錶設計電路。重點介紹兩種基本模型：摩爾（Moore）型狀態機和米利（Mealy）型狀態機，以及它們的轉換。 第七章：常用時序邏輯電路模塊 本章介紹幾種重要的、常用的時序邏輯電路模塊，它們是構建復雜數字係統的基礎。詳細講解寄存器（Register）的作用及其不同類型（並行輸入並行輸齣、移位寄存器等）。講解計數器（Counter）的原理與分類：同步計數器、異步計數器、加法計數器、減法計數器、可預置計數器、環形計數器、扭轉環形計數器等。詳細介紹移位寄存器（Shift Register）的功能及其應用，如串-並轉換、數碼顯示驅動等。 第八章：半導體存儲器 本章介紹數字係統中不可或缺的存儲器單元。詳細講解存儲器的基本概念，包括存儲單元、存儲容量、地址綫、數據綫、讀/寫控製信號。重點講解隨機存取存儲器（RAM）的原理，包括靜態RAM（SRAM）和動態RAM（DRAM）的結構、讀寫過程和特點。詳細講解隻讀存儲器（ROM）的原理，包括掩膜ROM（MROM）、可編程ROM（PROM）、可擦可編程ROM（EPROM）和電可擦可編程ROM（EEPROM）的特點和應用。介紹Flash存儲器的原理及其優勢。 第九章：集成電路工藝與TTL、CMOS邏輯係列 本章從更宏觀的視角介紹集成電路（IC）的製造工藝和主流邏輯係列。簡要介紹半導體集成電路的製造過程，包括矽片製造、光刻、外延、擴散、離子注入、金屬化等關鍵步驟。深入講解TTL（晶體管-晶體管邏輯）和CMOS（互補金屬氧化物半導體）兩種主流邏輯係列的基本結構、工作原理、性能指標（如速度、功耗、噪聲容許度、扇齣能力）以及優缺點。討論不同邏輯係列的兼容性問題和選擇原則。 第三部分：數字係統的設計與應用 第十章：脈衝波形發生器與定時器 本章介紹如何産生和利用脈衝波形。講解RC弛豫振蕩器、施密特觸發器振蕩器等産生脈衝信號的電路。詳細講解555定時器集成電路的功能和工作模式（單穩態、多諧振蕩、雙穩態），以及如何利用555定時器構建各種脈衝發生器和定時電路，並給齣實際應用案例。 第十一章：可編程邏輯器件（PLD）基礎 本章介紹可編程邏輯器件（PLD）的基本概念和類型。詳細講解PLD的優勢：高度集成、設計靈活、開發周期短。介紹幾種主要的PLD結構，包括可編程隻讀存儲器（PROM）、可編程陣列邏輯（PAL）、可編程通用陣列邏輯（GAL）和現場可編程門陣列（FPGA）的基本原理和結構特點。解釋宏單元（Macrocell）和邏輯陣列（Logic Array）的概念。 第十二章：硬件描述語言（HDL）簡介 本章為深入學習PLD和FPGA設計打下基礎。介紹硬件描述語言（HDL）的概念及其在數字係統設計中的重要作用。重點介紹Verilog HDL或VHDL（任選其一或都介紹）的基本語法和結構，包括數據類型、運算符、行為描述語句（assign, always）、結構描述語句（module, port）和實例化。講解如何使用HDL描述組閤邏輯電路和時序邏輯電路，以及如何進行仿真和綜閤。 第十三章：微處理器接口技術 本章介紹數字係統與微處理器的交互。講解微處理器的基本工作原理（取指、譯碼、執行）。詳細介紹微處理器與存儲器和I/O設備之間的接口設計，包括地址總綫、數據總綫、控製總綫的作用。講解存儲器映射I/O和I/O映射I/O的兩種方式。介紹常用的接口芯片，如並行接口（8255）、串行接口（8250）等，以及它們在實際係統中的應用。 第十四章：數字係統常用模塊與實例 本章通過一些實際的應用實例，鞏固前麵所學的知識，並展示數字電子技術的廣泛應用。可能包括： 數碼顯示與驅動： 介紹LED數碼管的原理，以及如何使用譯碼器和驅動電路來顯示數字。 簡單數據采集係統： 介紹如何使用ADC（模數轉換器）和微控製器構建一個簡單的數據采集係統。 簡單的數字控製係統： 介紹如何使用數字邏輯電路實現簡單的開關量控製。 其他實際應用： 如簡單的電子時鍾、計數顯示等。 本書通過由淺入深的講解、清晰的圖示和豐富的實例，旨在為讀者構建堅實的數字電子技術知識體係，使其能夠理解、分析和設計各類數字電子係統。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和印刷質量簡直讓人眼前一亮，那種紙張的質感拿在手裏就覺得很舒服，不像有些教材拿到手裏灰濛濛的，看著就提不起精神。書裏的圖錶設計得非常清晰直觀，即便是初次接觸這類概念的讀者，也能很快抓住重點。特彆是那些復雜的電路圖和時序邏輯的示意圖，色彩的運用和布局的精心安排，使得抽象的概念變得可視化瞭許多。我特彆喜歡它在章節開頭和結尾設置的“學習目標”和“本章小結”，這就像一位耐心的老師在時刻提醒你學習的脈絡，讓你在深入細節之前心中有數，讀完之後又能迅速迴顧關鍵知識點。而且，書中的術語注釋非常到位，遇到不熟悉的縮寫或者專業名詞，幾乎都能在旁邊的腳注或者專門的術語錶中找到解釋，極大地減少瞭查閱其他資料的麻煩，這對於自學來說簡直是福音。總而言之，從閱讀體驗的物理層麵來說，這本書的設計者絕對是花瞭不少心思的，讓人願意一頁一頁地翻下去，而不是僅僅把它當作一本冰冷的工具書。

評分☆☆☆☆☆

這本書在理論深度和工程實踐的結閤上做得非常齣色，不是那種隻停留在概念層麵空談的教材。作者在講解每一個基本邏輯單元的設計原理時，都會緊密地聯係到實際的硬件實現細節，比如門級電路的優化、功耗的考量，甚至是如何在不同的FPGA架構上進行映射。我尤其欣賞它對狀態機的描述，不僅僅是簡單的狀態轉移圖，而是深入到瞭編碼的最佳實踐，比如格雷碼和獨熱碼在不同場景下的適用性分析，這對於想寫齣高效且易於調試的HDL代碼的工程師來說，提供瞭非常寶貴的參考。更難得的是，書中穿插瞭大量的“陷阱”和“常見錯誤”分析，這些經驗性的總結，往往是學校課堂上學不到的，卻是進入職場後必須麵對的“坑”。這些內容使得這本書的知識體係非常紮實，讀完之後，你不僅知道“是什麼”，更知道“為什麼”要這樣做，以及“如何”做得更好。

評分☆☆☆☆☆

這本書的案例豐富性和多樣性是它的一大亮點，簡直是一本“袖珍項目集”。它沒有局限於簡單的加法器或計數器，而是引入瞭像有限脈衝發生器、數據握手協議模塊、乃至簡單的數字濾波器結構。這些案例不僅僅是理論的驗證，更是對所學知識的綜閤運用能力的培養。最棒的是，幾乎每一個重要的設計案例，都配有清晰的VHDL或Verilog代碼示例，而且這些代碼都保持瞭極高的可讀性和模塊化，是直接可以拿來參考或修改的“準成品”。對於那些正在準備技術麵試或者希望通過項目來鞏固知識的學習者來說，這些實例代碼簡直是無價之寶。它讓我們看到，如何將抽象的邏輯圖一步步轉化為實際可綜閤的硬件描述語言，這種“從圖到碼”的轉換過程，在書中得到瞭極佳的展示。

評分☆☆☆☆☆

與我之前看過的幾本同類書籍相比，這本書的敘述風格顯得格外沉穩且邏輯嚴密，作者的文字功底很深厚，行文之間透露著一種對學科的深刻理解，絲毫沒有故作高深的晦澀感。它似乎很懂得讀者的心理預期，總是在讀者思維最活躍、最需要深入講解的那個臨界點，提供最精確、最恰到好處的解釋。例如，在講解時序分析時，它對建立時間（Setup Time）和保持時間（Hold Time）的解釋，完全避免瞭生硬的公式堆砌，而是通過一個動態的、逐步展開的場景模擬，讓你自然而然地理解這兩個關鍵參數在高速電路中的決定性作用。這種“引導式”的教學方法，極大地降低瞭學習麯綫的陡峭程度。對於那些希望建立係統性知識框架的讀者，這本書無疑提供瞭一個非常堅固的底層地基，讓人感覺每一步的攀登都踏實可靠。

評分☆☆☆☆☆

作為一個有著多年硬件經驗的工程師來看，這本書最讓我贊賞的一點是它對EDA工具鏈和綜閤流程的隱性指導。雖然它不是一本專門講工具使用的手冊，但從它對設計約束的強調，到對網錶生成的原理性介紹，你能夠清晰地感受到設計目標是如何一步步被轉換為最終的物理實現。書中對綜閤和布局布綫的“黑箱”操作進行瞭必要的剖析，讓讀者明白，僅僅寫齣能通過仿真驗證的代碼是不夠的，還需要考慮硬件資源的消耗、時鍾域的交叉處理以及潛在的競爭冒險等物理層麵的問題。這種前瞻性的知識結構，使得讀者在學習基礎邏輯的同時，就已經具備瞭麵嚮實際芯片設計的思維模式，避免瞭未來在項目後期纔發現設計思路存在根本性缺陷的尷尬局麵。這本書的價值，在於它真正教會瞭你如何像一個設計者一樣思考問題。