9787801839183 数字系统设计 航空工业出版社 邹彦 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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邹彦 著

图书标签:

• 数字系统设计
• 数字电路
• 计算机组成原理
• 邹彦
• 航空工业出版社
• 9787801839183
• 教材
• 电子工程
• 嵌入式系统
• 硬件设计

店铺： 聚雅图书专营店

出版社： 航空工业出版社

ISBN：9787801839183

商品编码：29510695508

包装：平装

出版时间：2007-05-01

基本信息

书名：数字系统设计

定价：33.50元

作者：邹彦

出版社：航空工业出版社

出版日期：2007-05-01

ISBN：9787801839183

字数：478000

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：12k

商品重量：0.459kg

编辑推荐

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内容提要

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本书主要阐述了数字系统设计方法和可编程逻辑器件的应用，较系统地介绍了PLD器件、HDL设计语言、流行的EDA设计软件和数字系统设计方法等内容，力求涵盖数字系统开发设计所涉及到的主要方面，并在内容上进行了精心编排，以着眼于综合开发能力的提高。
全书共分为五个部分：部分详细地阐述了数字系统设计，包括数字系统的组成、描述方法、设计方法；第二部分介绍了可编程逻辑器件的基本结构和工作原理；第三部分较详细地介绍了ABEL-HDL硬件设计语言，并配有大量的设计实例；第四部分主要介绍了EDA设计的开发软件，包括Lattice公司的ispDesignEXPERT开发软件和Ahera公司的MAX—PlusⅡ开发软件，这两种软件是开发PLD广泛使用的开发工具；第五部分介绍了基于EDA技术的现代数字系统设计方法，并列举了设计实例和设计选题。
本书取材广泛、内容新颖、重点突出，并着眼于实用性，提供了丰富的实例，所有的实例均经过仿真和验证。
本书可作为高等院校电子信息、通信工程、自动化和计算机应用等信息工程类及相近专业的本专科教学用书，或课程设计用书，也可作为从事电子设计工程技术人员的参考书。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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数字系统设计 图书简介 本书旨在为读者提供一个全面而深入的数字系统设计学习体验。从最基础的逻辑门原理到复杂的微处理器架构，本书循序渐进地引导读者掌握数字电路的设计、分析与实现技术。本书特别关注理论与实践的结合，通过大量的实例和习题，帮助读者将抽象的理论知识转化为实际的设计能力。 第一部分：数字逻辑基础 本部分将为读者打下坚实的数字逻辑基础。我们将从最基本的概念入手，如二进制、十进制、十六进制等数字系统表示法，以及它们之间的转换。接着，深入探讨逻辑门（AND, OR, NOT, XOR, NAND, NOR）的功能及其真值表，并介绍组合逻辑电路的设计方法。读者将学习如何利用布尔代数简化逻辑表达式，并将其转化为实际的电路图。 二进制数系统及其运算： 深入理解二进制的运算规则，包括加法、减法、乘法和除法，为后续的学习奠定基础。 布尔代数及其应用： 掌握布尔代数的基本公理、定理和公式，学会使用代数方法化简逻辑函数，提高电路设计的效率。 逻辑门电路： 详细介绍各种基本逻辑门的功能、符号和工作原理，以及如何使用它们构建更复杂的逻辑功能。 组合逻辑电路设计： 学习如何根据给定的逻辑功能，设计出相应的组合逻辑电路，包括编码器、译码器、多路选择器、数据分配器等。 最小项和最大项展开式： 理解如何使用最小项和最大项展开式来表示和设计逻辑函数，掌握卡诺图（Karnaugh Map）等图解方法进行逻辑函数的简化。 常用组合逻辑集成电路： 介绍一些常用的组合逻辑集成电路芯片，如74系列逻辑门，及其在实际电路设计中的应用。 第二部分：时序逻辑电路 在掌握了组合逻辑电路的基础上，本部分将引入时间的概念，探讨时序逻辑电路的设计。读者将学习触发器（Flip-Flop）的工作原理，包括SR触发器、D触发器、JK触发器和T触发器，以及它们之间的转换。接着，将介绍寄存器（Register）和计数器（Counter）的设计与应用，这些是构建更复杂数字系统的基本单元。 触发器原理： 深入理解各种触发器的结构、工作状态和状态转移图，掌握触发器的同步和异步操作。 时序逻辑电路分析与设计： 学习如何分析给定的时序逻辑电路，绘制状态转换图和状态转换表，并根据设计要求设计出相应的时序逻辑电路。 寄存器： 学习如何使用触发器构成移位寄存器、并行寄存器等，理解它们在数据存储和传输中的作用。 计数器： 掌握同步计数器、异步计数器、加法计数器、减法计数器、可预置计数器等的设计方法，并了解它们在频率分频、定时等方面的应用。 有限状态机（Finite State Machine, FSM）： 深入理解摩尔（Moore）型和米利（Mealy）型有限状态机的设计方法，以及它们在控制逻辑设计中的重要性。 时序逻辑电路的故障分析与排除： 学习一些基本的时序逻辑电路故障分析方法，帮助读者解决实际设计中遇到的问题。 第三部分：半导体存储器与可编程逻辑器件 本部分将介绍现代数字系统中至关重要的存储元件——半导体存储器，以及实现复杂逻辑功能的强大工具——可编程逻辑器件（PLD）。读者将了解不同类型存储器的原理、结构和应用，如RAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM等。同时，将详细介绍PLA、GAL、CPLD和FPGA等可编程逻辑器件，以及如何利用硬件描述语言（HDL）来设计和实现这些器件。 半导体存储器分类与原理： 详细介绍随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）的类型、结构和工作原理，包括SRAM、DRAM、PROM、EPROM、EEPROM等。 存储器系统设计： 学习如何根据应用需求选择合适的存储器，以及如何构建更大的存储器系统，包括存储器的扩展和接口设计。 可编程逻辑器件（PLD）： 介绍可编程逻辑器件的家族，包括可编程逻辑阵列（PLA）、通用阵列逻辑（GAL）、复杂可编程逻辑器件（CPLD）和现场可编程门阵列（FPGA）。 硬件描述语言（HDL）： 重点介绍VHDL或Verilog语言，学习如何使用HDL来描述数字电路的功能，以及HDL在PLD设计中的应用。 FPGA/CPLD的设计流程： 详细介绍使用FPGA/CPLD进行数字系统设计的完整流程，包括逻辑综合、布局布线、仿真和下载。 PLD的应用实例： 通过具体的应用案例，展示PLD在数字系统设计中的强大能力，例如自定义逻辑控制器、接口电路设计等。 第四部分：微处理器与数字系统集成 在本部分的最后，我们将目光转向更宏观的数字系统，探讨微处理器的工作原理以及如何将各种数字逻辑单元集成起来构建完整的数字系统。读者将了解CPU的基本结构、指令集、存储器管理和输入/输出（I/O）接口。同时，也将介绍一些实际的数字系统设计案例，帮助读者将所学的知识融会贯通，理解和设计更复杂的数字系统。 微处理器架构： 介绍微处理器的基本组成部分，包括算术逻辑单元（ALU）、控制器单元、寄存器组等，以及它们协同工作的方式。 指令集架构（ISA）： 理解指令集的概念，以及不同指令集架构（如RISC和CISC）的特点和优劣。 存储器管理： 探讨存储器寻址、内存映射、缓存机制等重要的存储器管理技术。 输入/输出（I/O）接口： 学习如何设计和实现各种I/O接口，以实现数字系统与外部世界的通信。 中断系统： 深入理解中断的原理，以及中断在高效处理外部事件中的作用。 数字系统集成： 学习如何将CPU、存储器、外围设备等组件有机地集成在一起，构建功能完整的数字系统。 典型数字系统实例分析： 通过分析一些典型的数字系统，如微控制器、嵌入式系统等，加深读者对数字系统设计整体流程和原理的理解。 Verilog/VHDL在系统级设计中的应用： 进一步探讨HDL在描述和验证复杂数字系统中的应用，包括行为级建模和寄存器传输级（RTL）建模。 本书特色： 体系结构清晰，循序渐进： 从基础概念到高级主题，内容组织合理，便于读者逐步掌握。 理论与实践相结合： 大量结合实际电路设计实例，帮助读者理解抽象概念的应用。 语言通俗易懂，深入浅出： 避免使用过于晦涩的专业术语，力求让读者能够轻松理解。 配备丰富习题： 每章末都配有精心设计的习题，帮助读者巩固所学知识，提高解题能力。 紧跟技术发展： 关注当前数字系统设计领域的前沿技术和发展趋势。 本书适合于高等院校电子工程、计算机科学、自动化等相关专业的学生，以及从事数字电路设计、嵌入式系统开发等工作的工程师和技术人员阅读。通过学习本书，读者将能够扎实掌握数字系统设计的基本理论和实践技能，为从事更复杂的数字系统开发打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

如果说这本书有什么特点，那就是它极度的“内敛”和“务实”。它不会用花哨的标题或夸张的承诺来吸引眼球，它只是平静地陈述数字系统设计的核心原理和方法论。在处理组合逻辑电路优化时，书中对卡诺图（K-map）的运用讲解得非常透彻，甚至提到了如何处理多余项和冗余素项的权衡。虽然现在有了自动综合工具，但理解这些底层优化算法的原理，对于调试复杂电路中的异常逻辑状态，是不可或缺的能力。我尤其喜欢它对“时序约束”的强调，很多新手设计师只关注功能正确性，却忽视了时序违规导致的灾难性后果。这本书通过引入建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time）的概念，并用非常具体的例子说明它们如何影响寄存器之间的稳定传输，让我对时序分析的重视程度达到了一个新的高度。读完之后，我感觉自己对任何数字电路的设计，无论其复杂程度如何，都有了一个可以循迹和验证的理论框架，它就像是数字世界的牛顿力学，基础、稳固，并且在绝大多数情况下都适用。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计，坦白说，给我一种非常“老派”的工科教材的感觉，那种蓝白相间的、略显严肃的排版，一下子就把我拉回了大学课堂上。我本来是抱着“了解一下”的心态翻开它的，毕竟现在的技术日新月异，很多传统教材的内容可能已经跟不上实际需求了。然而，这本书在基础概念的梳理上做得非常扎实，尤其是对布尔代数和逻辑门电路的讲解，那种层层递进、深入浅出的方式，即便是对于一个自认为已经掌握了基础知识的人来说，也是一次很好的回顾和深化。作者似乎非常注重理论与实际的结合，在每一个章节的末尾，都会穿插一些实际应用中的小案例，虽然这些案例看起来可能有些陈旧，但它们很好地展示了理论是如何在硬件层面被实现的。读起来的时候，我感觉自己像是在跟随一位经验丰富的老教授，他不会急于带你接触最新的FPGA或者SoC架构，而是坚持先把地基打牢。我特别欣赏它在图示方面的用心，那些清晰的波形图和状态转移图，比枯燥的文字描述要直观得多，让我避免了很多因理解偏差而产生的困惑。总的来说，它是一本适合初学者建立系统思维，也适合资深人士温习基本功的“压舱石”级别的读物。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和印刷质量，说实话，确实透露着一股“实用至上”的气息，纸张的触感和字体的选择，都更偏向于满足长时间阅读的耐受性，而不是视觉上的享受。但内容上，我最欣赏的是它对并行处理和流水线概念的引入时机和深度。很多入门教材往往在讲完基本逻辑电路后就急于跳到微处理器架构，而这本书却花了不少篇幅来讲解如何通过并行化来提升系统吞吐量，以及在不同层次上进行流水线划分的考量。这种结构安排，体现了作者对“系统”这个词的深刻理解——它不仅仅是元件的堆砌，更是对时间效率的精妙调度。在讨论存储器的部分，它清晰地划分了SRAM和DRAM的工作原理及适用场景，并配有大量的时序图，这对于理解CPU与存储器之间的交互至关重要。通过阅读这部分内容，我清晰地认识到，设计一个高效的数字系统，必须在延迟、功耗和面积这“三驾马车”之间找到一个平衡点，而这本书提供了一整套分析这些平衡点的工具和视角。它教会的不是如何使用某个工具，而是如何思考。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节组织结构非常线性化，从最基本的门电路开始，一步步构建加法器、乘法器，然后过渡到存储单元，最后才是更复杂的控制器设计。这种由小及大的构建方式，对于培养系统工程师的“自底向上”思维非常有益。我个人在阅读过程中，发现它对译码器和多路选择器这些基础模块的剖析尤为细致，作者没有简单地给出真值表，而是深入探讨了它们在数据选择和地址解码中的具体硬件实现细节，比如如何通过门电路的最小化来优化资源占用。这种对“效率”的执着，贯穿了全书。更难得的是，它在描述复杂的时序逻辑电路，比如寄存器组或移位寄存器时，总会配上一个清晰的“时钟沿”触发示意图，这在电子工程领域是至关重要的，因为它直接关系到系统在实际工作中的同步性。对于那些希望深入理解硬件抽象层（HAL）之下到底发生了什么的读者来说，这本书无疑提供了一个透明的视角，让你能够看清每一个比特流是如何在晶体管的控制下精准移动和操作的，那种感觉非常踏实和可靠。

评分☆☆☆☆☆

我是在一个项目需求下来，需要快速理解一个老旧嵌入式系统的底层逻辑时接触到这本书的。坦率地说，这本书的行文风格与我平日里阅读的前沿技术书籍风格迥异，它少了一份激昂和推销新技术的狂热，多了一种沉静和严谨，像是一位老匠人在慢工细活地打磨一件器物。它对于时序逻辑和组合逻辑的区分描述得非常到位，尤其是在处理竞争冒险和毛刺问题时，给出的解决方案和分析路径显得非常老道和成熟。我记得有一章专门讲有限状态机的设计，书中不仅给出了传统的表格法，还引入了一种图解法，虽然这种方法在现代EDA工具中可能不常用，但它极大地帮助我理解了状态之间的跳转约束和安全性问题。这种“溯本求源”的教学方式，虽然可能让追求效率的读者感到略微拖沓，但对于我这种需要深入理解为什么这样设计比那样设计更可靠的工程师来说，价值无可替代。这本书就像是一本厚重的技术字典，你可能不会每天都翻阅，但一旦遇到核心的底层难题，你会发现它里面蕴含的智慧和经验是多么宝贵。它没有最新的时髦名词，但它教授的是永恒不变的数字世界的底层规律。