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數字邏輯與VERILOG HDL設計 版權信息
- ISBN：9787577200590
- 條形碼：9787577200590 ; 978-7-5772-0059-0
- 裝幀：平裝
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
數字邏輯與VERILOG HDL設計 本書特色
本書在全面系統地介紹數字電路基礎知識上，把現代數字系統設計中廣泛使用的可編程邏輯器件、硬件描述語言、EDA開發技術等內容有機地融合在本教材中。理論與實踐結合，為學生畢業后從事集成電路設計等相關工作打下良好的基礎。
數字邏輯與VERILOG HDL設計 內容簡介
本書從理論教學和實際應用出發，結合現代數字系統設計技術的發展現狀，在系統介紹數字邏輯電路的分析設計的基本理論、基本方法的基礎上，重點介紹了采用Verilog HDL進行數字系統設計和實現的方法。本書的主要內容包括數字系統設計概述、數字邏輯基礎、邏輯代數基礎、邏輯門電路、Verilog HDL語法基礎、組合邏輯電路、觸發器、時序邏輯電路、半導體存儲器與可編程邏輯器件、數/模及模/數轉換器、Vivado集成開發環境介紹、Verilog HDL設計實例等，并將Verilog HDL的介紹滲透于數字邏輯電路的設計的各章節。本書既有數字邏輯的系統理論，又有Verilog HDL設計實現，在內容上由淺入深，實用性強，既可以作為高等院校通信與電子類、計算機類專業本科生的教材或參考書，也可以作為各類電子系統設計科研人員和硬件工程師的參考書。
數字邏輯與VERILOG HDL設計 目錄
第1章數字系統設計概述/1
1.1數字系統的基本概念/1
1.1.1模擬量與數字量/1
1.1.2數字信號/1
1.1.3數字邏輯電路/2
1.1.4數字系統及層次結構/3
1.2數字系統的設計方法/5
1.2.1常用芯片/5
1.2.2數字系統的設計過程/6
1.3EDA技術/9
1.3.1硬件描述語言/9
1.3.2EDA軟件開發工具/12
1.3.3設計開發流程/13
本章思維導圖/15
習題/16
第2章數字邏輯基礎/17
2.1數制及數制間的轉換/17
2.1.1進位計數制/17
2.1.2常用數制/18
2.1.3常用數制間的轉換/19
2.2二進制數的運算/21
2.2.1算術運算/21
2.2.2關系運算/23
2.2.3邏輯運算/23
2.3數值型數據在計算機中的表示方式/23
2.3.1無符號數/23
2.3.2有符號數/24
2.3.3原碼、反碼和補碼/24
2.4常用的幾種編碼/26
2.4.1BCD碼/26
2.4.2可靠性編碼/27
2.4.3字符編碼/30
本章思維導圖/31
習題/32
第3章邏輯代數基礎/34
3.1邏輯代數的基本概念/34
3.1.1基本邏輯運算/34
3.1.2復合邏輯運算/38
3.1.3邏輯函數/40
3.1.4邏輯函數的表示方法/43
3.2邏輯代數的基本公理、定理和規則/46
3.2.1邏輯代數的基本公理/46
3.2.2邏輯代數的基本定理/47
3.2.3三個重要規則/48
3.2.4邏輯函數的基本形式/49
3.2.5邏輯函數的表達式的標準形式/49
3.3邏輯函數的化簡/54
3.3.1代數化簡法/55
3.3.2卡諾圖化簡法/56
本章思維導圖/63
習題/64
第4章邏輯門電路/66
4.1概述/66
4.1.1數字集成電路的分類/66
4.1.2邏輯電平/67
4.1.3正邏輯與負邏輯/67
4.2半導體二極管和三極管的開關特性/67
4.2.1半導體二極管的開關特性/68
4.2.2雙極型三極管的開關特性/70
4.3邏輯門電路/73
4.3.1基本邏輯門電路/74
4.3.2TTL集成邏輯門電路/76
4.3.3CMOS門電路/86
本章思維導圖/93
習題/94
第5章Verilog HDL語法基礎/96
5.1Verilog的基本概念/96
5.1.1硬件描述語言HDL/96
5.1.2Verilog HDL簡介/96
5.1.3數字電路的設計方法/97
5.1.4設計方法學/98
5.1.5Verilog HDL模塊的基本概念/98
5.1.6Verilog HDL模塊的測試/101
5.2模塊的結構/103
5.2.1模塊的端口定義/103
5.2.2模塊內容/104
5.2.3理解要點/108
5.3Verilog HDL基本語法/109
5.3.1標識符/109
5.3.2注釋/110
5.3.3格式/110
5.3.4常量/111
5.3.5變量/115
5.3.6運算符、表達式和語句/117
5.4結構建模/125
5.4.1模塊定義結構/125
5.4.2模塊端口/125
5.4.3實例化語句/126
5.5數據流建模/129
5.5.1連續賦值語句/129
5.5.2阻塞賦值語句/129
5.5.3數據流建模具體實例/130
5.6行為建模/130
5.6.1簡介/130
5.6.2順序語句塊/130
5.6.3過程賦值語句/131
5.6.4行為建模具體實例/133
5.7其他方面/134
5.7.1任務和函數的使用/134
5.7.2編譯預處理命令/136
本章思維導圖/139
習題/140
第6章組合邏輯電路/142
6.1概述/142
6.2組合邏輯電路的分析/143
6.2.1組合邏輯電路的分析方法/143
6.2.2組合邏輯電路的分析舉例/144
6.3組合邏輯電路的手工設計/146
6.3.1手工設計方法步驟/147
6.3.2設計舉例/147
6.4組合邏輯電路的自動設計方法/150
6.4.1概述/150
6.4.2設計舉例/150
6.5常用組合邏輯電路及其設計方法/153
6.5.1算術運算電路/153
6.5.2編碼器/158
6.5.3譯碼器/167
6.5.4數據選擇器/179
6.5.5數值比較器/187
6.5.6奇偶校驗器/191
6.6組合邏輯電路的競爭與險象/195
6.6.1競爭與險象的概念和分類/196
6.6.2電路中的險象判別/197
6.6.3險象的消除和減弱/198
本章思維導圖/200
習題/200
第7章觸發器/203
7.1觸發器的特點與分類/203
7.2基本RS觸發器/203
7.2.1由與非門構成的基本RS觸發器/204
7.2.2由或非門構成的基本RS觸發器/206
7.2.3基本RS觸發器的HDL設計/207
7.2.4基本RS觸發器的特點小結/209
7.3鐘控觸發器/209
7.3.1鐘控RS觸發器/209
7.3.2鐘控D觸發器/212
7.3.3鐘控JK觸發器/213
7.3.4鐘控T觸發器/216
7.3.5鐘控T′觸發器/218
7.4集成觸發器/219
7.4.1主從JK觸發器/219
7.4.2邊沿JK觸發器/222
7.4.3維持阻塞D觸發器/225
7.5觸發器之間的轉換/230
7.5.1JK觸發器轉換為其他類型的觸發器/230
7.5.2D觸發器轉換為其他類型的觸發器/232
本章思維導圖/234
習題/234
第8章時序邏輯電路/237
8.1概述/237
8.1.1時序邏輯電路的描述方法/237
8.1.2時序邏輯電路的分類/238
8.2時序邏輯電路的分析方法/239
8.2.1具體分析方法/239
8.2.2分析舉例/239
8.3時序邏輯電路設計方法/243
8.3.1同步時序邏輯電路的傳統設計方法/243
8.3.2異步時序邏輯電路的傳統設計方法/254
8.3.3基于有限狀態機的Verilog HDL時序電路設計/257
8.4常用的時序邏輯電路寄存器及其應用/270
8.4.1寄存器/270
8.4.2數據鎖存器/272
8.4.3移位寄存器(移存器)/273
8.5常用的時序電路計數器及其應用/279
8.5.1同步計數器/280
8.5.2異步計數器/284
8.5.3集成計數器/291
8.5.4反饋復位法與預置法/297
8.6基于Verilog HDL的常用時序邏輯電路設計/300
8.6.1數碼寄存器的設計/300
8.6.2移位寄存器的設計/302
8.6.3計數器的設計/303
8.6.4順序脈沖發生器的設計/310
8.6.5序列信號發生器的設計/311
8.6.6序列信號檢測器的設計/313
8.6.7綜合舉例/313
本章思維導圖/316
習題/317
第9章半導體存儲器與可編程邏輯器件/319
9.1概述/319
9.1.1程序邏輯電路的結構及特點/319
9.1.2半導體存儲器的結構/320
9.1.3半導體存儲器的分類/323
9.2隨機存儲器/325
9.2.1靜態隨機存儲器SRAM/325
9.2.2動態隨機存儲器DRAM/326
9.2.3RAM典型芯片/328
9.2.4RAM芯片擴展/331
9.3只讀存儲器ROM/334
9.3.1ROM的結構/334
9.3.2ROM的應用/337
9.4基于Verilog HDL的存儲器設計/341
9.4.1RAM的HDL設計/341
9.4.2ROM的HDL設計/342
9.5基于PLD的數字系統設計/344
9.5.1PLD概述/344
9.5.2四類低密度PLD器件/346
9.5.3復雜可編程邏輯器件/352
9.5.4現場可編程門陣列/356
9.5.5基于PLD的設計方法/364
9.5.6基于PLD的設計流程/365
本章思維導圖/366
習題/367
第10章D/A、A/D轉換器/368
10.1概述/368
10.2D/A轉換器/369
10.2.1權電阻網絡D/A轉換器/369
10.2.2倒T形電阻網絡D/A轉換器/371
10.2.3權電流型D/A轉換器/372
10.2.4D/A轉換器的轉換精度與轉換速度/374
10.3A/D轉換器/375
10.3.1A/D轉換的基本原理/375
10.3.2取樣保持電路/377
10.3.3直接A/D轉換器/377
10.3.4間接A/D轉換器/381
10.3.5A/D轉換器的轉換精度與轉換速度/384
本章思維導圖/385
習題/386
第11章Vivado集成開發環境介紹/388
11.1Vivado安裝流程/388
11.2Vivado工程設計基本流程/392
11.2.1創建新工程/392
11.2.2Vivado設計主界面及功能/397
11.2.3創建并添加新的設計文件/400
11.2.4RTL描述和分析/402
11.2.5設計綜合與分析/403
11.2.6設計行為級仿真/405
11.2.7添加約束條件/407
11.2.8生成bit文件并下載到FPGA上/411
本章思維導圖/413
習題/413
第12章Verilog HDL設計實例/414
12.1分頻器/414
12.1.1偶數分頻器/414
12.1.2奇數分頻器/416
12.1.3小數分頻器/419
12.2按鍵消抖電路/421
12.3串行乘法器/424
12.4串口通信/428
12.4.1UART協議原理/429
12.4.2接收電路設計/429
12.4.3發送電路設計/433
12.4.4數據收發測試/435
12.5安全散列算法/439
12.5.1SHA256算法原理/439
12.5.2基礎邏輯運算電路/441
12.5.3單層循環電路/443
12.5.4算法頂層電路設計/445
12.5.5算法功能測試驗證/448
本章思維導圖/449
習題/450
參考文獻/451
1.1數字系統的基本概念/1
1.1.1模擬量與數字量/1
1.1.2數字信號/1
1.1.3數字邏輯電路/2
1.1.4數字系統及層次結構/3
1.2數字系統的設計方法/5
1.2.1常用芯片/5
1.2.2數字系統的設計過程/6
1.3EDA技術/9
1.3.1硬件描述語言/9
1.3.2EDA軟件開發工具/12
1.3.3設計開發流程/13
本章思維導圖/15
習題/16
第2章數字邏輯基礎/17
2.1數制及數制間的轉換/17
2.1.1進位計數制/17
2.1.2常用數制/18
2.1.3常用數制間的轉換/19
2.2二進制數的運算/21
2.2.1算術運算/21
2.2.2關系運算/23
2.2.3邏輯運算/23
2.3數值型數據在計算機中的表示方式/23
2.3.1無符號數/23
2.3.2有符號數/24
2.3.3原碼、反碼和補碼/24
2.4常用的幾種編碼/26
2.4.1BCD碼/26
2.4.2可靠性編碼/27
2.4.3字符編碼/30
本章思維導圖/31
習題/32
第3章邏輯代數基礎/34
3.1邏輯代數的基本概念/34
3.1.1基本邏輯運算/34
3.1.2復合邏輯運算/38
3.1.3邏輯函數/40
3.1.4邏輯函數的表示方法/43
3.2邏輯代數的基本公理、定理和規則/46
3.2.1邏輯代數的基本公理/46
3.2.2邏輯代數的基本定理/47
3.2.3三個重要規則/48
3.2.4邏輯函數的基本形式/49
3.2.5邏輯函數的表達式的標準形式/49
3.3邏輯函數的化簡/54
3.3.1代數化簡法/55
3.3.2卡諾圖化簡法/56
本章思維導圖/63
習題/64
第4章邏輯門電路/66
4.1概述/66
4.1.1數字集成電路的分類/66
4.1.2邏輯電平/67
4.1.3正邏輯與負邏輯/67
4.2半導體二極管和三極管的開關特性/67
4.2.1半導體二極管的開關特性/68
4.2.2雙極型三極管的開關特性/70
4.3邏輯門電路/73
4.3.1基本邏輯門電路/74
4.3.2TTL集成邏輯門電路/76
4.3.3CMOS門電路/86
本章思維導圖/93
習題/94
第5章Verilog HDL語法基礎/96
5.1Verilog的基本概念/96
5.1.1硬件描述語言HDL/96
5.1.2Verilog HDL簡介/96
5.1.3數字電路的設計方法/97
5.1.4設計方法學/98
5.1.5Verilog HDL模塊的基本概念/98
5.1.6Verilog HDL模塊的測試/101
5.2模塊的結構/103
5.2.1模塊的端口定義/103
5.2.2模塊內容/104
5.2.3理解要點/108
5.3Verilog HDL基本語法/109
5.3.1標識符/109
5.3.2注釋/110
5.3.3格式/110
5.3.4常量/111
5.3.5變量/115
5.3.6運算符、表達式和語句/117
5.4結構建模/125
5.4.1模塊定義結構/125
5.4.2模塊端口/125
5.4.3實例化語句/126
5.5數據流建模/129
5.5.1連續賦值語句/129
5.5.2阻塞賦值語句/129
5.5.3數據流建模具體實例/130
5.6行為建模/130
5.6.1簡介/130
5.6.2順序語句塊/130
5.6.3過程賦值語句/131
5.6.4行為建模具體實例/133
5.7其他方面/134
5.7.1任務和函數的使用/134
5.7.2編譯預處理命令/136
本章思維導圖/139
習題/140
第6章組合邏輯電路/142
6.1概述/142
6.2組合邏輯電路的分析/143
6.2.1組合邏輯電路的分析方法/143
6.2.2組合邏輯電路的分析舉例/144
6.3組合邏輯電路的手工設計/146
6.3.1手工設計方法步驟/147
6.3.2設計舉例/147
6.4組合邏輯電路的自動設計方法/150
6.4.1概述/150
6.4.2設計舉例/150
6.5常用組合邏輯電路及其設計方法/153
6.5.1算術運算電路/153
6.5.2編碼器/158
6.5.3譯碼器/167
6.5.4數據選擇器/179
6.5.5數值比較器/187
6.5.6奇偶校驗器/191
6.6組合邏輯電路的競爭與險象/195
6.6.1競爭與險象的概念和分類/196
6.6.2電路中的險象判別/197
6.6.3險象的消除和減弱/198
本章思維導圖/200
習題/200
第7章觸發器/203
7.1觸發器的特點與分類/203
7.2基本RS觸發器/203
7.2.1由與非門構成的基本RS觸發器/204
7.2.2由或非門構成的基本RS觸發器/206
7.2.3基本RS觸發器的HDL設計/207
7.2.4基本RS觸發器的特點小結/209
7.3鐘控觸發器/209
7.3.1鐘控RS觸發器/209
7.3.2鐘控D觸發器/212
7.3.3鐘控JK觸發器/213
7.3.4鐘控T觸發器/216
7.3.5鐘控T′觸發器/218
7.4集成觸發器/219
7.4.1主從JK觸發器/219
7.4.2邊沿JK觸發器/222
7.4.3維持阻塞D觸發器/225
7.5觸發器之間的轉換/230
7.5.1JK觸發器轉換為其他類型的觸發器/230
7.5.2D觸發器轉換為其他類型的觸發器/232
本章思維導圖/234
習題/234
第8章時序邏輯電路/237
8.1概述/237
8.1.1時序邏輯電路的描述方法/237
8.1.2時序邏輯電路的分類/238
8.2時序邏輯電路的分析方法/239
8.2.1具體分析方法/239
8.2.2分析舉例/239
8.3時序邏輯電路設計方法/243
8.3.1同步時序邏輯電路的傳統設計方法/243
8.3.2異步時序邏輯電路的傳統設計方法/254
8.3.3基于有限狀態機的Verilog HDL時序電路設計/257
8.4常用的時序邏輯電路寄存器及其應用/270
8.4.1寄存器/270
8.4.2數據鎖存器/272
8.4.3移位寄存器(移存器)/273
8.5常用的時序電路計數器及其應用/279
8.5.1同步計數器/280
8.5.2異步計數器/284
8.5.3集成計數器/291
8.5.4反饋復位法與預置法/297
8.6基于Verilog HDL的常用時序邏輯電路設計/300
8.6.1數碼寄存器的設計/300
8.6.2移位寄存器的設計/302
8.6.3計數器的設計/303
8.6.4順序脈沖發生器的設計/310
8.6.5序列信號發生器的設計/311
8.6.6序列信號檢測器的設計/313
8.6.7綜合舉例/313
本章思維導圖/316
習題/317
第9章半導體存儲器與可編程邏輯器件/319
9.1概述/319
9.1.1程序邏輯電路的結構及特點/319
9.1.2半導體存儲器的結構/320
9.1.3半導體存儲器的分類/323
9.2隨機存儲器/325
9.2.1靜態隨機存儲器SRAM/325
9.2.2動態隨機存儲器DRAM/326
9.2.3RAM典型芯片/328
9.2.4RAM芯片擴展/331
9.3只讀存儲器ROM/334
9.3.1ROM的結構/334
9.3.2ROM的應用/337
9.4基于Verilog HDL的存儲器設計/341
9.4.1RAM的HDL設計/341
9.4.2ROM的HDL設計/342
9.5基于PLD的數字系統設計/344
9.5.1PLD概述/344
9.5.2四類低密度PLD器件/346
9.5.3復雜可編程邏輯器件/352
9.5.4現場可編程門陣列/356
9.5.5基于PLD的設計方法/364
9.5.6基于PLD的設計流程/365
本章思維導圖/366
習題/367
第10章D/A、A/D轉換器/368
10.1概述/368
10.2D/A轉換器/369
10.2.1權電阻網絡D/A轉換器/369
10.2.2倒T形電阻網絡D/A轉換器/371
10.2.3權電流型D/A轉換器/372
10.2.4D/A轉換器的轉換精度與轉換速度/374
10.3A/D轉換器/375
10.3.1A/D轉換的基本原理/375
10.3.2取樣保持電路/377
10.3.3直接A/D轉換器/377
10.3.4間接A/D轉換器/381
10.3.5A/D轉換器的轉換精度與轉換速度/384
本章思維導圖/385
習題/386
第11章Vivado集成開發環境介紹/388
11.1Vivado安裝流程/388
11.2Vivado工程設計基本流程/392
11.2.1創建新工程/392
11.2.2Vivado設計主界面及功能/397
11.2.3創建并添加新的設計文件/400
11.2.4RTL描述和分析/402
11.2.5設計綜合與分析/403
11.2.6設計行為級仿真/405
11.2.7添加約束條件/407
11.2.8生成bit文件并下載到FPGA上/411
本章思維導圖/413
習題/413
第12章Verilog HDL設計實例/414
12.1分頻器/414
12.1.1偶數分頻器/414
12.1.2奇數分頻器/416
12.1.3小數分頻器/419
12.2按鍵消抖電路/421
12.3串行乘法器/424
12.4串口通信/428
12.4.1UART協議原理/429
12.4.2接收電路設計/429
12.4.3發送電路設計/433
12.4.4數據收發測試/435
12.5安全散列算法/439
12.5.1SHA256算法原理/439
12.5.2基礎邏輯運算電路/441
12.5.3單層循環電路/443
12.5.4算法頂層電路設計/445
12.5.5算法功能測試驗證/448
本章思維導圖/449
習題/450
參考文獻/451
展開全部
數字邏輯與VERILOG HDL設計 作者簡介
游龍，第十二批國家青年計劃專家、華中科技大學集成電路學院、量子科學與工程研究院教授。二十年來一直從事與自旋電子學以及低功耗電子器件相關的國際技術前沿課題研究。其中十多年在海外一流自旋電子研究機構學習和工作如：美國加州大學伯克利分校、日本理化學研究所、法國國家科學研究院和日本名古屋大學等。在自旋隨機存儲器、自旋傳感器、自旋神經形態器件、自旋邏輯計算電路和信息安全器件等領域開創性地提出了多項重要的新技術概念和設計方案，并在實驗中得到驗證。近五年來，以通訊作者在Nature Electronics，IEEE IEDM和IEEE Electron Device Letters等期刊發表多篇論文，并被Science、MRAM-Info、News & Views of Nat. Nanotechnol、Phy.Org、科技日報、央視新聞等媒體作為高新技術報道。實驗室畢業生多在高科技公司如：華為、長江存儲等和高校工作。
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