《数字电路与逻辑设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:184

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出版时间:2009-7

价格:17.00元

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isbn号码:9787560622361

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• 数字电路
• 逻辑设计
• 计算机组成原理
• 电子技术
• 电路分析
• 数字系统设计
• FPGA
• Verilog
• VHDL
• 电子工程

《 FPGA嵌入式系统设计与实践》 本书是一本面向中高级读者，深入探讨FPGA（现场可编程门阵列）在嵌入式系统设计中应用的技术专著。它不仅涵盖了FPGA硬件描述语言（Verilog/VHDL）的高级技巧和最佳实践，更将理论知识与实际项目紧密结合，旨在帮助读者掌握构建复杂、高效、实时的FPGA嵌入式解决方案的全过程。 核心内容概述： 本书由浅入深，循序渐进地引导读者理解FPGA的工作原理、设计流程以及在各类嵌入式应用中的实现方法。全书结构清晰，逻辑严谨，内容翔实，兼具理论深度和实践指导意义。 第一部分：FPGA基础与进阶（深入剖析，奠定坚实基础） FPGA架构与原理精讲： 详细解析FPGA的内部结构，包括CLB（可配置逻辑块）、DSP Slice、Block RAM、Clock Manager以及I/O接口等核心组件。深入阐述查找表（LUT）的工作机制、触发器（Flip-flop）的翻转特性、以及各种硬核（Hard IP）和软核（Soft IP）的优势与应用场景。 Verilog/VHDL高级建模技术： 探讨状态机（FSM）设计的优化与编码规范，包括Mealy和Moore模型的设计，以及状态转移的安全性与效率。深入讲解参数化设计、并发语句、时序控制、优先级编码、优先级译码以及流水线（Pipelining）等高级建模技巧，强调代码的可读性、可综合性和可复用性。 时序约束与时钟管理： 详尽介绍时序约束的创建与应用，包括setup time, hold time, clock-to-output delay等关键时序参数。深入讲解时钟域（Clock Domain）的划分、多时钟系统设计、时钟抖动（Jitter）与偏斜（Skew）的分析与补偿，以及如何利用PLL/MMCM（锁相环/混合模式时钟管理器）生成和管理灵活多样的时钟信号。 综合、实现与仿真验证： 详细阐述逻辑综合、布局布线（Place and Route）等EDA（电子设计自动化）工具的工作流程。重点讲解仿真（Simulation）的重要性，包括功能仿真、时序仿真，以及使用波形工具进行调试的实用技巧。介绍静态时序分析（STA）在验证设计时序性能中的关键作用。 接口协议与IP核集成： 广泛涵盖嵌入式系统中常用的通信接口协议，如AXI4、AHB、APB总线协议，SPI、I2C、UART串行通信，以及Ethernet、USB、PCIe等高速接口。重点讲解IP核（Intellectual Property Core）的概念、选择与集成，包括第三方IP核的使用、自定义IP核的开发与封装。 第二部分：嵌入式系统设计实战（案例驱动，解决实际问题） 基于FPGA的微处理器系统构建： 详细演示如何利用IP核（如Xilinx MicroBlaze、Intel Nios II）或自定义RISC-V处理器，构建完整的软核或硬核微处理器系统。涵盖内存控制器、中断控制器、DMA（直接内存访问）控制器等关键组件的设计与集成。 高性能数据采集与处理系统： 针对雷达、通信、医疗成像等领域，设计高吞吐量的数据采集前端。重点讲解ADC（模数转换器）接口设计、多通道数据同步、数字信号处理（DSP）算法在FPGA上的实现（如FIR、IIR滤波器、FFT等），以及高性能数据通路的设计。 嵌入式通信模块开发： 教授如何基于FPGA实现各种嵌入式通信模块，例如SD/MMC控制器、NAND Flash控制器、SSD控制器等。重点讲解 NAND Flash的坏块管理、ECC（Error Correction Code）校验、以及TRIM/GC（垃圾回收）机制的优化。 图像与视频处理加速： 探索FPGA在图像和视频处理领域的强大能力。涵盖图像预处理（如去噪、增强、边缘检测）、特征提取、图像缩放、颜色空间转换、视频编解码（如H.264/H.265的硬件加速模块）等算法在FPGA上的高效实现。 嵌入式人工智能（AI）加速： 介绍如何利用FPGA的并行计算优势，实现嵌入式AI推理加速。涵盖神经网络（NN）的量化、剪枝、模型压缩技术，以及在FPGA上部署CNN（卷积神经网络）、RNN（循环神经网络）等模型的方法。重点讲解FPGA在边缘计算场景下的AI应用。 系统集成与调试： 强调软硬件协同调试的重要性。介绍使用逻辑分析仪、示波器、JTAG调试器等硬件工具，以及FPGA厂商提供的调试IP核（如ILA、Virtual I/O）进行系统级调试的技巧。讨论系统性能优化、功耗管理和鲁棒性设计。 本书特色： 实战导向： 每一个章节都紧密结合实际项目需求，提供可供参考的工程代码和详细的设计思路。 案例丰富： 涵盖了工业控制、通信、医疗、安防、人工智能等多个领域的典型应用案例。 工具支持： 聚焦业界主流FPGA开发工具链，如Xilinx Vivado、Intel Quartus Prime，并辅以相关的IP核和第三方工具。 前沿技术： 关注FPGA在嵌入式AI、物联网（IoT）、边缘计算等新兴领域的最新发展和应用。 深入浅出： 语言通俗易懂，同时保证技术内容的深度和准确性，适合不同背景的读者。 通过阅读本书，读者将能够独立完成复杂的FPGA嵌入式系统设计任务，提升在嵌入式硬件开发领域的专业技能和项目竞争力。无论您是希望深入了解FPGA设计的工程师，还是渴望在嵌入式领域探索无限可能的研究者，本书都将是您不可或缺的宝贵参考。

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我最近在学习《数字电路与逻辑设计》这本书，它给我带来了一种在复杂迷宫中探索的奇妙感觉。这本书的特点在于，它能够将看似庞大和抽象的数字逻辑概念，分解成一个个易于理解的小模块，然后引导你一步步构建起整个知识体系。我尤其喜欢书中对于“基本逻辑门”的介绍，不仅仅是定义，而是通过各种图例和简单的数学公式，生动地展示了它们的工作原理。当我开始接触到“组合逻辑电路”时，比如加法器、减法器等，作者通过逐步引入，让我逐渐理解了如何将多个基本逻辑门组合起来实现更复杂的功能。我最投入的部分是关于“时序逻辑电路”的学习，特别是对触发器和寄存器的讲解。书中的详细图示，包括状态转换图和时序波形图，对于理解这些“带记忆”的电路单元至关重要。每一次我仔细研读这些图，并对照书中的文字解释，都感觉像是找到了通往下一个关卡的钥匙。这本书的难度适中，既不会让初学者感到 overwhelming，又能让有一定基础的人有所收获，它为我打开了探索数字系统设计的大门。

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这本书《数字电路与逻辑设计》给了我一种在精密仪器工作室里精密操作的体验。它的结构设计非常严谨，逻辑清晰，就像一个精密的齿轮系统，每一个环节都紧密相扣。当我深入学习其关于逻辑门及其组合的章节时，我能感受到作者在每一个概念的引入上都做了细致的铺垫，确保读者能够循序渐进地掌握。尤其是当涉及到一些复杂的逻辑函数化简时，书中所展示的多种方法，如布尔代数法、卡诺图法、奎因-麦克拉斯基法等，都提供了详细的步骤和示例，让我能够清晰地比较不同方法的优劣，并选择最适合的解决方案。我特别花了心思去理解那些关于时序逻辑电路的章节，比如JK触发器、D触发器以及各种寄存器和计数器的设计。书中对时序波形和状态转换的图示非常到位，帮助我准确地把握了电路在不同时钟周期下的行为。读这本书的过程，就像在解一道道精密的谜题，需要细心、耐心和逻辑思维，每一次成功地推导出正确的结果，都带来一种深层次的满足感。

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作为一个已经接触过一些基础电子知识的人，我选择《数字电路与逻辑设计》这本书，纯粹是想系统地梳理一下我的知识体系，并希望能够深入理解一些更高级的概念。不得不说，这本书在这方面做得非常出色。它不仅仅是罗列各种公式和定义，而是深入浅出地讲解了逻辑代数的基本原理，并将其与实际的电路实现紧密结合。我花了大量时间研究书中的卡诺图化简方法，并对照实际电路图，对如何优化逻辑功能有了更深刻的认识。书中对于组合逻辑和时序逻辑的处理方式，都展现了其严谨的学术风格，例如在介绍PLA和ROM时，对于其内部结构和工作原理的阐述，让我对可编程逻辑器件有了更清晰的认识。我特别欣赏书中所提到的“状态机”设计方法，它提供了一种非常系统化的方式来处理复杂的顺序逻辑问题，我尝试着按照书中的步骤去设计一个简单的交通灯控制器，虽然过程中遇到了一些小障碍，但最终的成功让我成就感爆棚。这本书的深度和广度，无疑为我进一步学习FPGA和ASIC设计打下了坚实的基础。

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说实话，我拿到《数字电路与逻辑设计》这本书的时候，内心是有些抵触的。我一直觉得数字电路听起来就枯燥乏味，充满了晦涩难懂的符号和公式，可能跟我这种更偏向艺术和人文的专业不太搭。但是，这本书的封面设计倒是挺吸引人的，让我抱着试试看的心态翻开了第一页。结果，我被它流畅的叙事风格和生动的比喻惊艳到了！它没有一开始就堆砌专业术语，而是用一种非常平易近人的方式，把我带入了数字逻辑的世界。比如，它用“开关”来比喻逻辑门，用“信息流”来描述信号的传递，这些形象的类比一下子就拉近了我与知识的距离。我尤其喜欢它在讲解编码和解码原理时，所使用的各种生活化的例子，比如扑克牌的编码，或者红绿灯的信号转换，让这些抽象的概念变得生动有趣。就连那些看起来很复杂的逻辑表达式，在作者的引导下，也仿佛变得有序起来。虽然我可能不会立刻将这些知识应用到实际的项目中，但这本书确实改变了我对数字电路的看法，让我觉得它并非高不可攀，而是充满了智慧和趣味。

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这本《数字电路与逻辑设计》简直是打开了我通往数字世界的一扇大门！作为一名初学者，我之前对数字电路的概念几乎一无所知，感觉像是要解一道来自外星文明的方程式。但这本书的编排真是太用心了，从最基础的门电路（AND, OR, NOT, XOR...）讲起，每一个概念都辅以清晰易懂的图示，像是给我画了一张张“逻辑地图”，让我一步步跟随。我尤其喜欢它在介绍组合逻辑电路时，用了很多贴近实际应用的例子，比如多路选择器、译码器等等，让我不再觉得这些理论是空中楼阁，而是切实存在于我身边的各种设备中的“秘密武器”。书中的习题设计也很巧妙，有的是纯理论计算，有的是需要动手画图，甚至还有一些小小的设计挑战，让我能够在消化理论的同时，立刻获得实践的乐趣。我反复琢磨了几道关于时序逻辑的习题，比如触发器和寄存器，一开始觉得绕，但跟着书中的推导一步步来，那种豁然开朗的感觉真的太棒了！这本书让我对数字世界产生了浓厚的兴趣，我开始期待着能够真正运用这些知识去创造些什么。

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