数字电子技术及EDA设计项目教程(全国高等院校计算机职业技能应用规划教材) 9787300 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

王艳芬 等 著

图书标签:

• 数字电子技术
• EDA设计
• 项目教程
• 计算机职业技能
• 高等教育
• 电子技术
• 电路设计
• 实践教学
• 应用规划教材
• 9787300

店铺： 晚秋画月图书专营店

出版社： 中国人民大学出版社

ISBN：9787300165684

商品编码：29564779568

包装：平装

出版时间：2013-11-01

基本信息

书名：数字电子技术及EDA设计项目教程(全国高等院校计算机职业技能应用规划教材)

定价：35.00元

作者：王艳芬 等

出版社：中国人民大学出版社

出版日期：2013-11-01

ISBN：9787300165684

字数：428000

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

---

内容提要

---

“数字电子技术”是电类相关专业的必修课，也 是电子技术未来发展的趋势，而基于EDA(电子设计自 动化)技术的设计方法正在成为现代数字系统设计的 主流。作为即将成为工程技术人员的职业技术院校的 电类相关专业的学生，若只懂得电子技术的基本理沦 和方法而不懂得现代电子技术的设计方法，无疑对就 业和未来的发展都是一种阻碍。如果作为两个课程来 分别学习则又不适应高职高专的学制长度。因此，将 数字电子技术与EDA技术有机地融为一体是高职高专 教育目标和思想的要求，也是未来发展的需求。《数 字电子技术及EDA设计项目教程》将数字电子技术与 EDA技术融为一体，内容包括数字电子技术基础篇、 EDA技术入门篇和能力进阶篇。《数字电子技术及EDA 设计项目教程》由广东工贸职业技术学院王艳芬和侯 聪玲共同担任主编。

目录

---

第1篇 数字电子技术基础篇
第1章 数字电路基础
1.1 数字电路的认识
1.1.1 数字信号与数字电路
1.1.2 数字电路的特点与分类
1.2 数制及码制
1.2.1 数制及其转换
1.2.2 几种常用编码
1.3 逻辑事件与逻辑代数
1.3.1 基本逻辑事件的表示方法
1.3.2 逻辑变量与逻辑函数
1.3.3 逻辑函数的化简
1.4 逻辑门电路
1.4.1 基本门电路
1.4.2 不同系列门电路
1.4.3 门电路综合应用
实训1 TTL与非门的逻辑功能和电压传输特性的测试
实训2 楼梯照明电路的逻辑控制
习题1
第2章 组合逻辑电路分析与设计
2.1 组合逻辑电路的分析和设计方法
2.1.1 组合逻辑电路的分析方法
2.1.2 组合逻辑电路的传统设计方法
2.2 集成组合逻辑电路分析与设计
2.2.1 编码器
2.2.2 译码器及显示电路
2.2.3 数据选择器和数据分配器
2.2.4 加法器
2.3 常用集成组合电路应用实例
2.3.1 编码器的应用
2.3.2 译码器的应用
2.3.3 数据选择器的应用
2.4 常用集成电路简介
实训3 组合逻辑电路设计
实训4 译码器实验
习题2
第3章 触发器及其应用
3.1 触发器概述
3.1.1 触发器的基本电路
3.1.2 触发器的触发方式
3.1.3 各种逻辑功能的触发器
3.2 触发器间的相互转换
3.2.1 JK触发器转换为D触发器
3.2.2 JK触发器转换为T触发器
3.2.3 D触发器转换为JK触发器
3.2.4 D触发器转换为T触发器
3.3 触发器的应用
3.3.1 触发器构成寄存器
3.3.2 触发器构成分频电路
3.4 555定时器及其应用(脉冲信号的产生与整形)
3.4.1 集成555定时器
3.4.2 555定时器的应用
3.5 常用触发器集成电路简介
实训5 触发器逻辑功能的测试
实训6 555定时电路及其应用
习题3
第4章 时序逻辑电路
4.1 时序逻辑电路的分析方法
4.1.1 时序逻辑电路的特点
4.1.2 时序逻辑电路的分析方法与步骤
4.1.3 时序逻辑电路分析实例
4.2 计数器
4.2.1 计数器及其表示方法
4.2.2 计数器应用实例
4.2.3 常用TTL集成计数器简介
4.3 寄存器
4.3.1 寄存器的功能和分类
4.3.2 寄存器应用实例
实训7 计数、译码与显示电路
实训8 寄存器实验
习题4
第2篇 EDA技术入门篇
第5章 EDA技术入门
5.1 EDA技术
5.1.1 概述
5.1.2 EDA技术的基本特征
5.2 可编程逻辑器件
5.2.1 简单可编程逻辑器件
5.2.2 高密度可编程逻辑器件
5.2.3 Altera公司的可编程逻辑器件
5.3 MAX plusⅡ开发软件
5.3.1 MAX plus Ⅱ软件介绍
5.3.2 MAX plus Ⅱ软件安装
5.3.3 MAX plus Ⅱ设计向导
5.4 Quartus Ⅱ开发软件
5.4.1 Quartus Ⅱ软件介绍
5.4.2 Quartus Ⅱ软件安装
5.4.3 Quartus Ⅱ软件设计向导
实训9 基本门电路的EDA设计与分析
习题5
第6章 VFIDL硬件描述语言
6.1 VFIDL概述
6.1.1 VFIDL的特点
6.1.2 VFIDL程序的一般结构
6.2 VFIDL语言的程序结构
6.2.1 实体
6.2.2 结构体
6.2.3 程序包、库及配置
6.3 VHDL的基本语句
6.3.1 并行语句
6.3.2 顺序语句
6.4 VFIDL语言的数据类型及运算操作符
6.4.1 VFIDL语言的客体及其分类
6.4.2 VFIDL语言的运算操作符
实训10 数据分配器的EDA设计
习题6
第7章 VHDL设计举例
7.1 组合逻辑电路的设计
7.2 时序逻辑电路的设计
7.2.1 触发器的EDA设计
7.2.2 计数器的EDA设计
7.2.3 基本移位寄存器的EDA设计
实训11 基本计数器的EDA设计
习题7
第3篇 能力进阶篇
第8章 半导体存储器
8.1 概述
8. 2 存储器的种类
8.2.1 随机存取存储器RAM
8.2.2 只读存储器ROM
8.3 存储器的应用
8.3.1 存储数据、程序
8.3.2 实现逻辑函数
8.4 存储器常用芯片简介
8.4.1 6116芯片
8.4.2 EPROM 2764芯片
实训12 EPROM的固化与擦除
实训13 RAM的测试
习题8
第9章 A／D、D／A转换
9.1 A／D转换的基本原理和类型
9.1.1 A／D转换的基本原理
9.1.2 A／D转换器的类型
9.2 D／A转换的基本原理和类型
9.2.1 D／A转换的基本原理
9.2.2 D／A转换器的类型
9.3 常用集成ADC简介
9.3.1 ADC0809
9.3.2 MC14433
9.3.3 ADC的应用实例
9.4 常用集成DAC简介
9.4.1 DAC0830系列
9.4.2 10位CMOS DAC-AD7533
实训14 模数转换器
实训15 数模转换器
习题9
第10章 数字电路及其EDA技术课程设计
10.1 交通灯控制器
10.1.1 任务目标
10.1.2 交通灯控制器的实现
10.2 数字频率计的设计与制作
10.2.1 测频原理
10.2.2 频率计的实现
10.2.3 VHDL程序
10.3 音乐发生器
10.3.1 音名与频率的关系
10.3.2 音长的控制
10.3.3 演奏时音名的动态显示
10.3.4 VHDL程序
实训16 数字系统设计实例
参考文献

作者介绍

---

文摘

---

序言

---

现代电子世界基石：元器件、电路与数字信号的奥秘 本书旨在揭示现代电子设备中至关重要的数字电子技术，并深入浅出地介绍与之息息相关的EDA（Electronic Design Automation）设计方法。我们将一同探索数字信号的本质，理解逻辑门如何构筑起复杂的运算核心，以及这些基本原理如何在实际的电子产品中得以应用。 第一部分：数字电子技术的基础——逻辑的世界 电子设备之所以能够处理信息，归根结底在于对信息的编码和处理。在数字电子技术中，信息被转化为由0和1组成的二进制数。这种二元化的表示方法，虽然简单，却能够以极高的精度和可靠性来存储、传输和处理信息。 二进制数及其运算： 我们将从最基础的二进制数系统入手，学习如何进行二进制的加、减、乘、除运算。理解补码、原码、反码等概念，对于掌握计算机内部的算术运算至关重要。 逻辑门：数字电路的基本构件： 逻辑门是构成所有数字电路的基石。我们将详细介绍最基本的逻辑门：AND门、OR门、NOT门，以及由此衍生的NAND门、NOR门、XOR门和XNOR门。通过分析它们的真值表和逻辑符号，我们将理解它们各自的逻辑功能。 布尔代数：逻辑世界的数学语言： 布尔代数是一套用于描述和分析逻辑电路的数学工具。我们将学习布尔代数的基本公理和定理，例如交换律、结合律、分配律、德摩根定律等。掌握布尔代数，能够帮助我们简化复杂的逻辑表达式，优化电路设计。 逻辑函数的表示与化简： 任何数字电路都可以用一个逻辑函数来描述。我们将学习如何将逻辑电路转化为逻辑函数，并掌握卡诺图（Karnaugh Map）和布尔代数化简等方法，将复杂的逻辑函数简化为最精简的形式，从而降低电路的复杂度、功耗和成本。 组合逻辑电路： 组合逻辑电路由逻辑门构成，其输出仅取决于当前的输入。我们将深入研究各种常见的组合逻辑电路，包括： 编码器和译码器： 它们用于在不同代码之间进行转换，例如将键盘输入的ASCII码转换为二进制数，或者将二进制数转换为显示器可以识别的信号。 多路选择器（Multiplexer）和多路分配器（Demultiplexer）： 多路选择器如同一个“数据开关”，能够根据选择信号将多个输入中的一个选出来送往输出；多路分配器则相反，将一个输入信号分发到多个输出中的一个。 加法器（Adder）： 从半加器到全加器，再到多位加法器，我们将理解数字电路如何实现基本的算术运算。 比较器（Comparator）： 用于比较两个二进制数的大小。 时序逻辑电路：具有记忆功能的电路： 与组合逻辑电路不同，时序逻辑电路的输出不仅取决于当前输入，还与电路之前的状态有关，即它具有“记忆”功能。我们将重点学习： 触发器（Flip-Flop）： 触发器是最基本的状态存储单元，能够存储一位二进制信息。我们将了解SR触发器、JK触发器、D触发器和T触发器的工作原理，以及它们的时钟控制方式（同步、异步、边沿触发）。 寄存器（Register）： 寄存器是由多个触发器组成的，用于存储多位二进制数，例如存储CPU的运算结果或指令。 计数器（Counter）： 计数器能够按照特定的序列进行计数，常用于定时、分频和数字系统中。我们将学习异步计数器和同步计数器，以及它们的加法和减法功能。 移位寄存器（Shift Register）： 移位寄存器可以将存储在其中的二进制数向左或向右移动，在串并转换、数据延迟等场合有广泛应用。 第二部分：EDA设计——现代电子设计的利器 随着电子设备的复杂性呈指数级增长，传统的手工设计方法已经难以胜任。EDA（Electronic Design Automation）工具的出现，极大地提高了电子设计的效率和准确性，使得设计复杂集成电路成为可能。 EDA设计流程概述： 我们将介绍一个典型的EDA设计流程，包括需求分析、逻辑设计、综合、布局布线、仿真验证以及芯片制造等关键环节。理解整个流程有助于我们把握EDA设计的整体脉络。 硬件描述语言（HDL）： HDL是EDA设计中用于描述硬件电路行为和结构的语言。我们将重点介绍业界最主流的两种HDL： Verilog HDL： Verilog是一种功能强大且灵活的HDL，常用于描述数字逻辑电路的行为和结构。我们将学习Verilog的基本语法、数据类型、运算符、模块化设计、时序控制以及行为级和结构级建模。 VHDL（VHSIC Hardware Description Language）： VHDL是另一种广泛使用的HDL，具有严谨的类型系统和丰富的描述能力，尤其在一些对可靠性要求极高的领域得到应用。我们将对其基本概念和常用结构进行介绍，以便读者能够理解不同HDL的特点。 逻辑综合（Logic Synthesis）： 逻辑综合是EDA设计中的核心环节，它将用HDL编写的抽象的逻辑描述转化为实际的门级电路网表。我们将了解综合工具如何根据设计目标（例如速度、面积、功耗）来优化电路。 电路仿真与验证（Simulation and Verification）： 在实际制造芯片之前，必须对设计的电路进行充分的仿真和验证，以确保其功能的正确性。我们将学习如何编写测试平台（Testbench）来驱动被测电路（DUT - Device Under Test），并分析仿真结果。了解各种仿真模式（例如行为仿真、门级仿真）及其优缺点。 FPGA（Field-Programmable Gate Array）设计： FPGA是一种可编程逻辑器件，允许用户根据需求配置其内部的逻辑单元和互连线，从而实现定制化的数字电路。我们将介绍FPGA的架构、开发流程，以及如何利用EDA工具将HDL设计映射到FPGA上进行实现和验证。这使得我们能够快速地验证设计思路，并实现原型系统。 CPLD（Complex Programmable Logic Device）： CPLD是另一种可编程逻辑器件，与FPGA相比，其逻辑结构更简单，延时更固定，适用于一些中小规模逻辑功能的实现。 ASIC（Application-Specific Integrated Circuit）设计流程简介： ASIC是为特定应用而设计的集成电路，性能高、功耗低，但开发周期长、成本高。我们将简要介绍ASIC的设计流程，与FPGA设计流程进行对比，帮助读者理解不同类型集成电路设计的特点。 第三部分：实际应用与进阶 在掌握了数字电子技术的基础和EDA设计方法之后，我们将进一步探讨这些技术在实际中的应用，并展望未来的发展方向。 微处理器（Microprocessor）与微控制器（Microcontroller）的内部结构： 我们将初步了解现代处理器和控制器的基本组成部分，例如运算逻辑单元（ALU）、控制单元、寄存器组、指令译码器等，理解数字逻辑如何支撑起这些强大的计算核心。 存储器（Memory）的工作原理： 从简单的RAM（Random Access Memory）和ROM（Read-Only Memory）到更复杂的DRAM（Dynamic Random Access Memory）和SRAM（Static Random Access Memory），我们将探究它们如何存储和读取数据。 接口技术与通信协议（简介）： 现代电子设备离不开各种接口和通信协议，例如USB、SPI、I2C等。我们将简要介绍这些技术在数字信号传输中的作用。 数字信号处理（DSP）简介： DSP技术在音频、视频处理、通信等领域发挥着至关重要的作用。我们将对其基本概念进行初步介绍。 未来发展趋势： 探讨数字电子技术和EDA设计在人工智能、物联网、5G通信等新兴领域的应用前景，以及对设计方法和工具提出的新挑战。 本书的编写力求理论与实践相结合，通过丰富的实例和例程，帮助读者深刻理解数字电子技术的原理，并熟练掌握EDA设计工具的使用。无论您是初学者，还是希望深入了解数字电子世界的专业人士，本书都将为您提供宝贵的知识财富。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对数字电路和嵌入式系统设计充满兴趣的自学者，在选择学习资料时，我总是希望能找到兼具理论深度和实践指导的书籍。这本书无疑满足了我的需求。它在数字电子技术的基础知识讲解上，非常扎实，从最基本的逻辑门、布尔代数，到复杂的触发器、寄存器、移位寄存器、计数器等，都进行了详尽的阐述，而且配有大量的图例，让抽象的概念变得直观易懂。让我眼前一亮的是，它将EDA技术作为贯穿全书的核心，不再将HDL（硬件描述语言）视为一个独立的选修课程，而是将其融入到数字电路的设计流程中。书中对Verilog HDL的讲解非常到位，从基础语法到常用的设计模式，再到如何编写可综合的代码，都给出了清晰的指导。最吸引我的是，书中提供了多个实际的项目案例，例如一个简单的数码管显示控制器，一个简易的ADC采样模块等，这些项目不仅涵盖了不同的数字电路设计思路，更重要的是，它引导读者使用EDA工具链，完成从代码编写、仿真验证到FPGA硬件实现的完整流程。我尝试着跟着书中关于数码管显示的项目，一步步地进行操作，虽然遇到了一些困难，但在解决问题的过程中，我学到了很多宝贵的经验，也对FPGA开发有了更深入的理解。这本书的编写风格严谨又不失趣味，能够激发读者的学习热情，并且真正地将理论知识转化为实际操作能力。

评分☆☆☆☆☆

说实话，一开始抱着试试看的心态买的这本书，没想到它给我带来了很多惊喜。作为一本面向高等院校计算机职业技能的应用规划教材，它确实在内容和深度上都做得非常出色。我特别喜欢它在处理数字电路理论部分时，并没有仅仅停留在公式和概念的堆砌，而是通过大量的图示和实际的工程案例来解释抽象的原理，这对于我这样喜欢形象化理解的人来说，简直是福音。从最基础的逻辑门电路，到复杂的状态机设计，书中的讲解都层层递进，逻辑严谨。而让我感到耳目一新的是，这本书将EDA技术与数字电子技术有机地结合起来，不再是单纯的理论讲解，而是直接引入了硬件描述语言（HDL）的学习。书中对Verilog HDL的讲解非常详尽，不仅涵盖了语法基础，更重要的是，它展示了如何利用HDL进行模块化设计，如何编写可综合的代码，以及如何进行仿真验证。我特别喜欢书中的“项目教程”部分，它提供了一些实际的项目，比如一个简单的LED控制器，让我能够将学到的知识应用到实际操作中，通过FPGA开发板完成最终的硬件实现。这个过程不仅让我巩固了理论知识，更重要的是，它锻炼了我的动手能力和解决问题的能力。总的来说，这是一本非常值得推荐的教材，它能够帮助读者建立起扎实的数字电子基础，并且掌握现代EDA设计的方法和技能。

评分☆☆☆☆☆

这本书我大概看了有大半个月了，不得不说，这本书的编写风格和内容深度都相当到位。刚拿到书的时候，就被它沉甸甸的厚度和封面设计吸引了，感觉很有分量。翻开目录，内容覆盖了数字电子技术的基础概念，从最基本的逻辑门电路，到组合逻辑和时序逻辑的设计，再到常用的集成电路芯片介绍，循序渐进，逻辑清晰。最让我惊喜的是，它并没有停留在理论层面，而是紧密结合了EDA（电子设计自动化）技术，将Verilog HDL和VHDL等硬件描述语言的应用贯穿始终。书中提供了大量的实例，从简单的寄存器设计到复杂的计数器、状态机，再到一些实际的应用模块，都给出了详细的设计思路、代码实现以及仿真验证过程。我特别喜欢其中关于FPGA开发的部分，介绍了Xilinx和Altera等主流FPGA平台的开发流程，包括综合、布局布线、时序分析等等，这些都是目前业界非常重要的技能。而且，它还列举了一些小型项目，引导读者动手实践，例如电子时钟、交通灯控制器等，这些项目难度适中，非常适合初学者巩固知识和提升实操能力。书中的图示也非常丰富，各种电路图、时序图、波形图都绘制得清晰明了，对于理解抽象的数字逻辑概念非常有帮助。总而言之，这是一本非常扎实的教材，既有理论深度，又有实践指导，能够帮助读者系统地掌握数字电子技术和EDA设计的核心知识，为未来的学习和工作打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我是在朋友的推荐下购买这本书的，之前对数字电子技术和EDA设计一直有些模糊的概念，想找一本系统性的教材来学习。这本书的结构安排确实很合理，它从数字电路的基本原理入手，逐级深入，让我这个“小白”也能慢慢跟上。一开始讲解逻辑门、布尔代数这些基础知识，讲得非常透彻，一点也不含糊。然后过渡到组合逻辑和时序逻辑，通过大量具体的电路例子，比如加法器、译码器、寄存器、触发器等，一步步地展示了如何进行电路设计和分析。最重要的是，这本书强调了EDA设计的重要性，并且提供了非常详细的关于硬件描述语言（HDL）的介绍，特别是Verilog。书中不仅讲解了HDL的语法和基本结构，还提供了很多实用的代码示例，并且对代码的编写风格和设计思想也有很深入的阐述。让我印象深刻的是，书中还包含了关于FPGA开发工具的使用教程，以及如何将HDL代码映射到FPGA硬件上进行实现的详细步骤。这种理论与实践紧密结合的方式，让我觉得学习起来非常有成就感。我尝试跟着书中的例子，用EDA工具搭建了一个简单的加法器模块，从编写代码到仿真验证，整个过程都非常顺畅。这本书的语言风格也比较通俗易懂，即使是第一次接触这个领域的读者，也不会感到特别吃力。它更像是一个循循善诱的老师，一步步引导你走进数字电子设计的世界。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出现，对于我这样一个在校学生来说，简直是及时雨。之前在学习数字电子技术课程时，虽然也接触了基本的概念，但总感觉和实际的应用有些脱节，尤其是EDA方面的内容，更是一知半解。这本书的标题“数字电子技术及EDA设计项目教程”就直接点明了它的核心优势，而翻开内容后，更是印证了这一点。它在理论讲解上，循序渐进，从二进制、逻辑门开始，逐步深入到组合逻辑、时序逻辑，并对各种存储单元和计数器进行了深入的剖析。让我感到特别受益的是，它并没有止步于理论的讲解，而是将EDA的理念和技术融入其中。书中详细介绍了硬件描述语言（HDL）的概念和使用，并以Verilog为例，提供了大量的代码实例，这些代码都经过精心设计，既能体现数字电路的设计思想，又具有很强的可读性和可综合性。更重要的是，它还提供了完整的项目实践指导，包括如何使用EDA工具进行逻辑综合、布局布线、时序约束以及生成比特流文件，并最终下载到FPGA开发板上进行验证。我跟着书中的例子，成功地实现了一个简易的交通灯控制器，整个过程虽然充满挑战，但也让我体会到了从设计到实现的成就感。这本书的排版清晰，插图丰富，语言也比较生动，对于初学者来说，更容易理解和接受。它不仅仅是一本教材，更像是一本实用的操作手册，能够引导我们一步步掌握数字电子技术和EDA设计的核心技能。