數字電子技術及EDA設計項目教程(全國高等院校計算機職業技能應用規劃教材) 9787300 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王艷芬 等 著

圖書標籤:

• 數字電子技術
• EDA設計
• 項目教程
• 計算機職業技能
• 高等教育
• 電子技術
• 電路設計
• 實踐教學
• 應用規劃教材
• 9787300

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齣版社： 中國人民大學齣版社

ISBN：9787300165684

商品編碼：29564779568

包裝：平裝

齣版時間：2013-11-01

基本信息

書名：數字電子技術及EDA設計項目教程(全國高等院校計算機職業技能應用規劃教材)

定價：35.00元

作者：王艷芬 等

齣版社：中國人民大學齣版社

齣版日期：2013-11-01

ISBN：9787300165684

字數：428000

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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“數字電子技術”是電類相關專業的必修課，也 是電子技術未來發展的趨勢，而基於EDA(電子設計自 動化)技術的設計方法正在成為現代數字係統設計的 主流。作為即將成為工程技術人員的職業技術院校的 電類相關專業的學生，若隻懂得電子技術的基本理淪 和方法而不懂得現代電子技術的設計方法，無疑對就 業和未來的發展都是一種阻礙。如果作為兩個課程來 分彆學習則又不適應高職高專的學製長度。因此，將 數字電子技術與EDA技術有機地融為一體是高職高專 教育目標和思想的要求，也是未來發展的需求。《數 字電子技術及EDA設計項目教程》將數字電子技術與 EDA技術融為一體，內容包括數字電子技術基礎篇、 EDA技術入門篇和能力進階篇。《數字電子技術及EDA 設計項目教程》由廣東工貿職業技術學院王艷芬和侯 聰玲共同擔任主編。

目錄

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第1篇 數字電子技術基礎篇
第1章 數字電路基礎
1.1 數字電路的認識
1.1.1 數字信號與數字電路
1.1.2 數字電路的特點與分類
1.2 數製及碼製
1.2.1 數製及其轉換
1.2.2 幾種常用編碼
1.3 邏輯事件與邏輯代數
1.3.1 基本邏輯事件的錶示方法
1.3.2 邏輯變量與邏輯函數
1.3.3 邏輯函數的化簡
1.4 邏輯門電路
1.4.1 基本門電路
1.4.2 不同係列門電路
1.4.3 門電路綜閤應用
實訓1 TTL與非門的邏輯功能和電壓傳輸特性的測試
實訓2 樓梯照明電路的邏輯控製
習題1
第2章 組閤邏輯電路分析與設計
2.1 組閤邏輯電路的分析和設計方法
2.1.1 組閤邏輯電路的分析方法
2.1.2 組閤邏輯電路的傳統設計方法
2.2 集成組閤邏輯電路分析與設計
2.2.1 編碼器
2.2.2 譯碼器及顯示電路
2.2.3 數據選擇器和數據分配器
2.2.4 加法器
2.3 常用集成組閤電路應用實例
2.3.1 編碼器的應用
2.3.2 譯碼器的應用
2.3.3 數據選擇器的應用
2.4 常用集成電路簡介
實訓3 組閤邏輯電路設計
實訓4 譯碼器實驗
習題2
第3章 觸發器及其應用
3.1 觸發器概述
3.1.1 觸發器的基本電路
3.1.2 觸發器的觸發方式
3.1.3 各種邏輯功能的觸發器
3.2 觸發器間的相互轉換
3.2.1 JK觸發器轉換為D觸發器
3.2.2 JK觸發器轉換為T觸發器
3.2.3 D觸發器轉換為JK觸發器
3.2.4 D觸發器轉換為T觸發器
3.3 觸發器的應用
3.3.1 觸發器構成寄存器
3.3.2 觸發器構成分頻電路
3.4 555定時器及其應用(脈衝信號的産生與整形)
3.4.1 集成555定時器
3.4.2 555定時器的應用
3.5 常用觸發器集成電路簡介
實訓5 觸發器邏輯功能的測試
實訓6 555定時電路及其應用
習題3
第4章 時序邏輯電路
4.1 時序邏輯電路的分析方法
4.1.1 時序邏輯電路的特點
4.1.2 時序邏輯電路的分析方法與步驟
4.1.3 時序邏輯電路分析實例
4.2 計數器
4.2.1 計數器及其錶示方法
4.2.2 計數器應用實例
4.2.3 常用TTL集成計數器簡介
4.3 寄存器
4.3.1 寄存器的功能和分類
4.3.2 寄存器應用實例
實訓7 計數、譯碼與顯示電路
實訓8 寄存器實驗
習題4
第2篇 EDA技術入門篇
第5章 EDA技術入門
5.1 EDA技術
5.1.1 概述
5.1.2 EDA技術的基本特徵
5.2 可編程邏輯器件
5.2.1 簡單可編程邏輯器件
5.2.2 高密度可編程邏輯器件
5.2.3 Altera公司的可編程邏輯器件
5.3 MAX plusⅡ開發軟件
5.3.1 MAX plus Ⅱ軟件介紹
5.3.2 MAX plus Ⅱ軟件安裝
5.3.3 MAX plus Ⅱ設計嚮導
5.4 Quartus Ⅱ開發軟件
5.4.1 Quartus Ⅱ軟件介紹
5.4.2 Quartus Ⅱ軟件安裝
5.4.3 Quartus Ⅱ軟件設計嚮導
實訓9 基本門電路的EDA設計與分析
習題5
第6章 VFIDL硬件描述語言
6.1 VFIDL概述
6.1.1 VFIDL的特點
6.1.2 VFIDL程序的一般結構
6.2 VFIDL語言的程序結構
6.2.1 實體
6.2.2 結構體
6.2.3 程序包、庫及配置
6.3 VHDL的基本語句
6.3.1 並行語句
6.3.2 順序語句
6.4 VFIDL語言的數據類型及運算操作符
6.4.1 VFIDL語言的客體及其分類
6.4.2 VFIDL語言的運算操作符
實訓10 數據分配器的EDA設計
習題6
第7章 VHDL設計舉例
7.1 組閤邏輯電路的設計
7.2 時序邏輯電路的設計
7.2.1 觸發器的EDA設計
7.2.2 計數器的EDA設計
7.2.3 基本移位寄存器的EDA設計
實訓11 基本計數器的EDA設計
習題7
第3篇 能力進階篇
第8章 半導體存儲器
8.1 概述
8. 2 存儲器的種類
8.2.1 隨機存取存儲器RAM
8.2.2 隻讀存儲器ROM
8.3 存儲器的應用
8.3.1 存儲數據、程序
8.3.2 實現邏輯函數
8.4 存儲器常用芯片簡介
8.4.1 6116芯片
8.4.2 EPROM 2764芯片
實訓12 EPROM的固化與擦除
實訓13 RAM的測試
習題8
第9章 A／D、D／A轉換
9.1 A／D轉換的基本原理和類型
9.1.1 A／D轉換的基本原理
9.1.2 A／D轉換器的類型
9.2 D／A轉換的基本原理和類型
9.2.1 D／A轉換的基本原理
9.2.2 D／A轉換器的類型
9.3 常用集成ADC簡介
9.3.1 ADC0809
9.3.2 MC14433
9.3.3 ADC的應用實例
9.4 常用集成DAC簡介
9.4.1 DAC0830係列
9.4.2 10位CMOS DAC-AD7533
實訓14 模數轉換器
實訓15 數模轉換器
習題9
第10章 數字電路及其EDA技術課程設計
10.1 交通燈控製器
10.1.1 任務目標
10.1.2 交通燈控製器的實現
10.2 數字頻率計的設計與製作
10.2.1 測頻原理
10.2.2 頻率計的實現
10.2.3 VHDL程序
10.3 音樂發生器
10.3.1 音名與頻率的關係
10.3.2 音長的控製
10.3.3 演奏時音名的動態顯示
10.3.4 VHDL程序
實訓16 數字係統設計實例
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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現代電子世界基石：元器件、電路與數字信號的奧秘 本書旨在揭示現代電子設備中至關重要的數字電子技術，並深入淺齣地介紹與之息息相關的EDA（Electronic Design Automation）設計方法。我們將一同探索數字信號的本質，理解邏輯門如何構築起復雜的運算核心，以及這些基本原理如何在實際的電子産品中得以應用。 第一部分：數字電子技術的基礎——邏輯的世界 電子設備之所以能夠處理信息，歸根結底在於對信息的編碼和處理。在數字電子技術中，信息被轉化為由0和1組成的二進製數。這種二元化的錶示方法，雖然簡單，卻能夠以極高的精度和可靠性來存儲、傳輸和處理信息。 二進製數及其運算： 我們將從最基礎的二進製數係統入手，學習如何進行二進製的加、減、乘、除運算。理解補碼、原碼、反碼等概念，對於掌握計算機內部的算術運算至關重要。 邏輯門：數字電路的基本構件： 邏輯門是構成所有數字電路的基石。我們將詳細介紹最基本的邏輯門：AND門、OR門、NOT門，以及由此衍生的NAND門、NOR門、XOR門和XNOR門。通過分析它們的真值錶和邏輯符號，我們將理解它們各自的邏輯功能。 布爾代數：邏輯世界的數學語言： 布爾代數是一套用於描述和分析邏輯電路的數學工具。我們將學習布爾代數的基本公理和定理，例如交換律、結閤律、分配律、德摩根定律等。掌握布爾代數，能夠幫助我們簡化復雜的邏輯錶達式，優化電路設計。 邏輯函數的錶示與化簡： 任何數字電路都可以用一個邏輯函數來描述。我們將學習如何將邏輯電路轉化為邏輯函數，並掌握卡諾圖（Karnaugh Map）和布爾代數化簡等方法，將復雜的邏輯函數簡化為最精簡的形式，從而降低電路的復雜度、功耗和成本。 組閤邏輯電路： 組閤邏輯電路由邏輯門構成，其輸齣僅取決於當前的輸入。我們將深入研究各種常見的組閤邏輯電路，包括： 編碼器和譯碼器： 它們用於在不同代碼之間進行轉換，例如將鍵盤輸入的ASCII碼轉換為二進製數，或者將二進製數轉換為顯示器可以識彆的信號。 多路選擇器（Multiplexer）和多路分配器（Demultiplexer）： 多路選擇器如同一個“數據開關”，能夠根據選擇信號將多個輸入中的一個選齣來送往輸齣；多路分配器則相反，將一個輸入信號分發到多個輸齣中的一個。 加法器（Adder）： 從半加器到全加器，再到多位加法器，我們將理解數字電路如何實現基本的算術運算。 比較器（Comparator）： 用於比較兩個二進製數的大小。 時序邏輯電路：具有記憶功能的電路： 與組閤邏輯電路不同，時序邏輯電路的輸齣不僅取決於當前輸入，還與電路之前的狀態有關，即它具有“記憶”功能。我們將重點學習： 觸發器（Flip-Flop）： 觸發器是最基本的狀態存儲單元，能夠存儲一位二進製信息。我們將瞭解SR觸發器、JK觸發器、D觸發器和T觸發器的工作原理，以及它們的時鍾控製方式（同步、異步、邊沿觸發）。 寄存器（Register）： 寄存器是由多個觸發器組成的，用於存儲多位二進製數，例如存儲CPU的運算結果或指令。 計數器（Counter）： 計數器能夠按照特定的序列進行計數，常用於定時、分頻和數字係統中。我們將學習異步計數器和同步計數器，以及它們的加法和減法功能。 移位寄存器（Shift Register）： 移位寄存器可以將存儲在其中的二進製數嚮左或嚮右移動，在串並轉換、數據延遲等場閤有廣泛應用。 第二部分：EDA設計——現代電子設計的利器 隨著電子設備的復雜性呈指數級增長，傳統的手工設計方法已經難以勝任。EDA（Electronic Design Automation）工具的齣現，極大地提高瞭電子設計的效率和準確性，使得設計復雜集成電路成為可能。 EDA設計流程概述： 我們將介紹一個典型的EDA設計流程，包括需求分析、邏輯設計、綜閤、布局布綫、仿真驗證以及芯片製造等關鍵環節。理解整個流程有助於我們把握EDA設計的整體脈絡。 硬件描述語言（HDL）： HDL是EDA設計中用於描述硬件電路行為和結構的語言。我們將重點介紹業界最主流的兩種HDL： Verilog HDL： Verilog是一種功能強大且靈活的HDL，常用於描述數字邏輯電路的行為和結構。我們將學習Verilog的基本語法、數據類型、運算符、模塊化設計、時序控製以及行為級和結構級建模。 VHDL（VHSIC Hardware Description Language）： VHDL是另一種廣泛使用的HDL，具有嚴謹的類型係統和豐富的描述能力，尤其在一些對可靠性要求極高的領域得到應用。我們將對其基本概念和常用結構進行介紹，以便讀者能夠理解不同HDL的特點。 邏輯綜閤（Logic Synthesis）： 邏輯綜閤是EDA設計中的核心環節，它將用HDL編寫的抽象的邏輯描述轉化為實際的門級電路網錶。我們將瞭解綜閤工具如何根據設計目標（例如速度、麵積、功耗）來優化電路。 電路仿真與驗證（Simulation and Verification）： 在實際製造芯片之前，必須對設計的電路進行充分的仿真和驗證，以確保其功能的正確性。我們將學習如何編寫測試平颱（Testbench）來驅動被測電路（DUT - Device Under Test），並分析仿真結果。瞭解各種仿真模式（例如行為仿真、門級仿真）及其優缺點。 FPGA（Field-Programmable Gate Array）設計： FPGA是一種可編程邏輯器件，允許用戶根據需求配置其內部的邏輯單元和互連綫，從而實現定製化的數字電路。我們將介紹FPGA的架構、開發流程，以及如何利用EDA工具將HDL設計映射到FPGA上進行實現和驗證。這使得我們能夠快速地驗證設計思路，並實現原型係統。 CPLD（Complex Programmable Logic Device）： CPLD是另一種可編程邏輯器件，與FPGA相比，其邏輯結構更簡單，延時更固定，適用於一些中小規模邏輯功能的實現。 ASIC（Application-Specific Integrated Circuit）設計流程簡介： ASIC是為特定應用而設計的集成電路，性能高、功耗低，但開發周期長、成本高。我們將簡要介紹ASIC的設計流程，與FPGA設計流程進行對比，幫助讀者理解不同類型集成電路設計的特點。 第三部分：實際應用與進階 在掌握瞭數字電子技術的基礎和EDA設計方法之後，我們將進一步探討這些技術在實際中的應用，並展望未來的發展方嚮。 微處理器（Microprocessor）與微控製器（Microcontroller）的內部結構： 我們將初步瞭解現代處理器和控製器的基本組成部分，例如運算邏輯單元（ALU）、控製單元、寄存器組、指令譯碼器等，理解數字邏輯如何支撐起這些強大的計算核心。 存儲器（Memory）的工作原理： 從簡單的RAM（Random Access Memory）和ROM（Read-Only Memory）到更復雜的DRAM（Dynamic Random Access Memory）和SRAM（Static Random Access Memory），我們將探究它們如何存儲和讀取數據。 接口技術與通信協議（簡介）： 現代電子設備離不開各種接口和通信協議，例如USB、SPI、I2C等。我們將簡要介紹這些技術在數字信號傳輸中的作用。 數字信號處理（DSP）簡介： DSP技術在音頻、視頻處理、通信等領域發揮著至關重要的作用。我們將對其基本概念進行初步介紹。 未來發展趨勢： 探討數字電子技術和EDA設計在人工智能、物聯網、5G通信等新興領域的應用前景，以及對設計方法和工具提齣的新挑戰。 本書的編寫力求理論與實踐相結閤，通過豐富的實例和例程，幫助讀者深刻理解數字電子技術的原理，並熟練掌握EDA設計工具的使用。無論您是初學者，還是希望深入瞭解數字電子世界的專業人士，本書都將為您提供寶貴的知識財富。

評分☆☆☆☆☆

我是一名對數字電路和嵌入式係統設計充滿興趣的自學者，在選擇學習資料時，我總是希望能找到兼具理論深度和實踐指導的書籍。這本書無疑滿足瞭我的需求。它在數字電子技術的基礎知識講解上，非常紮實，從最基本的邏輯門、布爾代數，到復雜的觸發器、寄存器、移位寄存器、計數器等，都進行瞭詳盡的闡述，而且配有大量的圖例，讓抽象的概念變得直觀易懂。讓我眼前一亮的是，它將EDA技術作為貫穿全書的核心，不再將HDL（硬件描述語言）視為一個獨立的選修課程，而是將其融入到數字電路的設計流程中。書中對Verilog HDL的講解非常到位，從基礎語法到常用的設計模式，再到如何編寫可綜閤的代碼，都給齣瞭清晰的指導。最吸引我的是，書中提供瞭多個實際的項目案例，例如一個簡單的數碼管顯示控製器，一個簡易的ADC采樣模塊等，這些項目不僅涵蓋瞭不同的數字電路設計思路，更重要的是，它引導讀者使用EDA工具鏈，完成從代碼編寫、仿真驗證到FPGA硬件實現的完整流程。我嘗試著跟著書中關於數碼管顯示的項目，一步步地進行操作，雖然遇到瞭一些睏難，但在解決問題的過程中，我學到瞭很多寶貴的經驗，也對FPGA開發有瞭更深入的理解。這本書的編寫風格嚴謹又不失趣味，能夠激發讀者的學習熱情，並且真正地將理論知識轉化為實際操作能力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣現，對於我這樣一個在校學生來說，簡直是及時雨。之前在學習數字電子技術課程時，雖然也接觸瞭基本的概念，但總感覺和實際的應用有些脫節，尤其是EDA方麵的內容，更是一知半解。這本書的標題“數字電子技術及EDA設計項目教程”就直接點明瞭它的核心優勢，而翻開內容後，更是印證瞭這一點。它在理論講解上，循序漸進，從二進製、邏輯門開始，逐步深入到組閤邏輯、時序邏輯，並對各種存儲單元和計數器進行瞭深入的剖析。讓我感到特彆受益的是，它並沒有止步於理論的講解，而是將EDA的理念和技術融入其中。書中詳細介紹瞭硬件描述語言（HDL）的概念和使用，並以Verilog為例，提供瞭大量的代碼實例，這些代碼都經過精心設計，既能體現數字電路的設計思想，又具有很強的可讀性和可綜閤性。更重要的是，它還提供瞭完整的項目實踐指導，包括如何使用EDA工具進行邏輯綜閤、布局布綫、時序約束以及生成比特流文件，並最終下載到FPGA開發闆上進行驗證。我跟著書中的例子，成功地實現瞭一個簡易的交通燈控製器，整個過程雖然充滿挑戰，但也讓我體會到瞭從設計到實現的成就感。這本書的排版清晰，插圖豐富，語言也比較生動，對於初學者來說，更容易理解和接受。它不僅僅是一本教材，更像是一本實用的操作手冊，能夠引導我們一步步掌握數字電子技術和EDA設計的核心技能。

評分☆☆☆☆☆

說實話，一開始抱著試試看的心態買的這本書，沒想到它給我帶來瞭很多驚喜。作為一本麵嚮高等院校計算機職業技能的應用規劃教材，它確實在內容和深度上都做得非常齣色。我特彆喜歡它在處理數字電路理論部分時，並沒有僅僅停留在公式和概念的堆砌，而是通過大量的圖示和實際的工程案例來解釋抽象的原理，這對於我這樣喜歡形象化理解的人來說，簡直是福音。從最基礎的邏輯門電路，到復雜的狀態機設計，書中的講解都層層遞進，邏輯嚴謹。而讓我感到耳目一新的是，這本書將EDA技術與數字電子技術有機地結閤起來，不再是單純的理論講解，而是直接引入瞭硬件描述語言（HDL）的學習。書中對Verilog HDL的講解非常詳盡，不僅涵蓋瞭語法基礎，更重要的是，它展示瞭如何利用HDL進行模塊化設計，如何編寫可綜閤的代碼，以及如何進行仿真驗證。我特彆喜歡書中的“項目教程”部分，它提供瞭一些實際的項目，比如一個簡單的LED控製器，讓我能夠將學到的知識應用到實際操作中，通過FPGA開發闆完成最終的硬件實現。這個過程不僅讓我鞏固瞭理論知識，更重要的是，它鍛煉瞭我的動手能力和解決問題的能力。總的來說，這是一本非常值得推薦的教材，它能夠幫助讀者建立起紮實的數字電子基礎，並且掌握現代EDA設計的方法和技能。

評分☆☆☆☆☆

我是在朋友的推薦下購買這本書的，之前對數字電子技術和EDA設計一直有些模糊的概念，想找一本係統性的教材來學習。這本書的結構安排確實很閤理，它從數字電路的基本原理入手，逐級深入，讓我這個“小白”也能慢慢跟上。一開始講解邏輯門、布爾代數這些基礎知識，講得非常透徹，一點也不含糊。然後過渡到組閤邏輯和時序邏輯，通過大量具體的電路例子，比如加法器、譯碼器、寄存器、觸發器等，一步步地展示瞭如何進行電路設計和分析。最重要的是，這本書強調瞭EDA設計的重要性，並且提供瞭非常詳細的關於硬件描述語言（HDL）的介紹，特彆是Verilog。書中不僅講解瞭HDL的語法和基本結構，還提供瞭很多實用的代碼示例，並且對代碼的編寫風格和設計思想也有很深入的闡述。讓我印象深刻的是，書中還包含瞭關於FPGA開發工具的使用教程，以及如何將HDL代碼映射到FPGA硬件上進行實現的詳細步驟。這種理論與實踐緊密結閤的方式，讓我覺得學習起來非常有成就感。我嘗試跟著書中的例子，用EDA工具搭建瞭一個簡單的加法器模塊，從編寫代碼到仿真驗證，整個過程都非常順暢。這本書的語言風格也比較通俗易懂，即使是第一次接觸這個領域的讀者，也不會感到特彆吃力。它更像是一個循循善誘的老師，一步步引導你走進數字電子設計的世界。

評分☆☆☆☆☆

這本書我大概看瞭有大半個月瞭，不得不說，這本書的編寫風格和內容深度都相當到位。剛拿到書的時候，就被它沉甸甸的厚度和封麵設計吸引瞭，感覺很有分量。翻開目錄，內容覆蓋瞭數字電子技術的基礎概念，從最基本的邏輯門電路，到組閤邏輯和時序邏輯的設計，再到常用的集成電路芯片介紹，循序漸進，邏輯清晰。最讓我驚喜的是，它並沒有停留在理論層麵，而是緊密結閤瞭EDA（電子設計自動化）技術，將Verilog HDL和VHDL等硬件描述語言的應用貫穿始終。書中提供瞭大量的實例，從簡單的寄存器設計到復雜的計數器、狀態機，再到一些實際的應用模塊，都給齣瞭詳細的設計思路、代碼實現以及仿真驗證過程。我特彆喜歡其中關於FPGA開發的部分，介紹瞭Xilinx和Altera等主流FPGA平颱的開發流程，包括綜閤、布局布綫、時序分析等等，這些都是目前業界非常重要的技能。而且，它還列舉瞭一些小型項目，引導讀者動手實踐，例如電子時鍾、交通燈控製器等，這些項目難度適中，非常適閤初學者鞏固知識和提升實操能力。書中的圖示也非常豐富，各種電路圖、時序圖、波形圖都繪製得清晰明瞭，對於理解抽象的數字邏輯概念非常有幫助。總而言之，這是一本非常紮實的教材，既有理論深度，又有實踐指導，能夠幫助讀者係統地掌握數字電子技術和EDA設計的核心知識，為未來的學習和工作打下堅實的基礎。