數位邏輯設計實用級暨專業級能力認證學術科(附光碟DVD) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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圖書標籤:

• 數位邏輯設計
• 邏輯電路
• 數字電路
• 可編程邏輯器件
• FPGA
• Verilog
• VHDL
• 電子工程
• 計算機硬件
• 能力認證

書附光碟DVD*1

　　颱灣嵌入式暨單晶片係統發展協會官方授權教材

　　「證照課程閤一」

　　使用QUARTUS II

　　本書詳細介紹組閤邏輯的基本概念以及QUARTUS II 軟體工具與CPLD燒錄闆之實作練習，提供數位邏輯設計實用級認證考試中CPLD 組閤與循序邏輯電路設計的試題內容，並詳解數位邏輯設計專業級認證考試中四個CPLD 應用電路設計的試題內容，亦介紹模12、模15、模18與模24等數位邏輯硬體電路闆的設計與實作。

　　本教材具課程證照閤一之實質效益，除瞭能增進學生在數位邏輯及介麵電路設計的能力與興趣外，更有助於提高證照的通過率與升學暨就業的競爭力。
 

跨越數字世界的基石：深入探索現代電子學與計算的本質 本書旨在為讀者構建一個堅實而全麵的基礎，理解驅動當代所有電子設備與計算係統的底層邏輯與架構。我們聚焦於數字信號處理的核心原理，從最基本的邏輯門單元齣發，逐步深入到復雜係統的構建，旨在培養讀者具備從理論到實踐的綜閤分析與設計能力。 第一部分：邏輯運算的根源與數字化基礎 本捲內容聚焦於數字世界的“字母錶”和“語法”。我們將從最原始的電子開關概念——晶體管的工作原理入手，闡述如何利用其非綫性和開關特性實現信息的二進製錶示。 1. 布爾代數與邏輯函數： 深入探討喬治·布爾創立的數學體係，這是所有數字電路的理論基石。我們將詳細分析基本邏輯運算（AND, OR, NOT, XOR, NAND, NOR, XNOR）的真值錶、布爾錶達式及其在開關電路中的物理映射。重點講解如何運用德摩根定律、分配律等代數工具對復雜邏輯錶達式進行化簡，這是優化電路性能的關鍵第一步。 2. 組閤邏輯電路的設計與分析： 本章將邏輯門組閤起來，構建執行特定功能的電路。內容涵蓋： 標準形式的轉換與實現： 從任意布爾函數齣發，係統性地將其轉換為最小項之和（SOP）或積之和（POS）形式，並討論如何使用標準邏輯門陣列（如PLA, PAL）進行高效物理實現。 電路優化技術： 介紹卡諾圖（K-map）的繪製、使用與高級應用，特彆是四變量及五變量K-map的處理方法。對於更復雜的係統，我們將引入奎因-麥剋拉斯基（Quine-McCluskey, Q-M）算法，提供一種係統化的、可編程的邏輯簡化方法，確保獲得最簡邏輯錶達式。 復雜組閤功能模塊： 詳細分析和設計算術邏輯單元（ALU）的核心組件，包括半加器、全加器、多位加法器（如串行、並行、超前加法器），以及用於數據選擇與分配的譯碼器（Decoder）和多路復用器（Multiplexer）。特彆強調這些基礎模塊在構建CPU算術單元中的作用。 第二部分：時序邏輯與數據存儲機製 數字係統不僅需要處理瞬時輸入，更需要記憶和存儲信息以支持順序操作。本部分深入探討引入時間維度後的電路行為。 3. 基本存儲單元：鎖存器與觸發器： 講解如何利用反饋機製構建能夠保持狀態的電路。從最基礎的SR鎖存器（包括對“不確定”狀態的分析）開始，逐步過渡到具備時鍾控製的D觸發器、JK觸發器和T觸發器。我們將詳細比較它們在數據保持、同步/異步置位/復位特性上的差異，並分析時鍾邊沿觸發（Edge-Triggered）機製如何確保係統操作的同步性。 4. 序列檢測與數據操作： 寄存器（Registers）： 分析不同類型的寄存器，如並行輸入/並行輸齣（SISO）、並行輸入/串行輸齣（SIPO）以及串行輸入/並行輸齣（PISO）寄存器，並展示它們在數據格式轉換中的應用。 移位寄存器與計數器（Counters）： 深入探討同步計數器與異步計數器的設計原理，包括模N計數器的實現方法。分析環形計數器和Johnson計數器在波形發生和時序控製中的特定用途。 5. 有限狀態機（FSM）的設計與實現： 這是數字係統控製邏輯的核心。我們將采用米利（Mealy）模型和穆爾（Moore）模型進行係統建模。內容覆蓋： 狀態圖與狀態錶（State Diagrams and Tables）： 如何將實際需求抽象為狀態轉移圖。 狀態編碼與簡化： 討論如何優化狀態分配，使用Gray碼或One-Hot編碼來最小化所需的觸發器數量並減少組閤邏輯的復雜性。 時序邏輯的綜閤應用： 通過實例（如交通燈控製器、序列檢測器）演示完整的FSM設計流程。 第三部分：數據路徑與係統級集成 本部分將視角提升到更高層麵，探討如何將基礎邏輯單元整閤成能夠處理復雜任務的數據路徑和控製單元。 6. 存儲器結構與接口： 介紹不同類型的半導體存儲器（RAM、ROM、Flash）的基本結構、尋址機製和讀寫操作的時序要求。探討如何設計外部存儲器接口，實現多端口訪問和刷新控製。 7. 數據路徑與控製單元的交互： 深入分析微處理器或簡單控製器的數據路徑（Datapath）設計，包括算術邏輯單元（ALU）、寄存器堆（Register File）和總綫結構。重點闡述硬布綫控製（Hardwired Control）與微程序控製（Microprogrammed Control）的設計哲學、優缺點及適用場景。理解控製信號是如何由狀態機生成的，並精確控製數據在路徑中的流動和操作。 8. 可編程邏輯器件（PLD）與硬件描述語言基礎： 介紹現代硬件實現的載體。概述可編程邏輯陣列（PLA）、復雜可編程邏輯器件（CPLD）和現場可編程門陣列（FPGA）的基本架構（查找錶LUT、布綫資源）。為讀者引入硬件描述語言（HDL）的概念，初步瞭解如何使用高級語言描述並行硬件結構，為後續的係統級設計打下基礎。 學習目標與實踐導嚮： 本書強調理論與實踐的緊密結閤。每一章節都配有大量的例題解析，旨在鞏固抽象概念的理解。通過對標準集成電路（如74係列芯片）的工作特性分析，讀者能夠將理論模型與實際可采購的硬件元件對應起來。最終目標是使讀者不僅能“讀懂”數字電路圖，更能獨立“設計”齣滿足特定功能、具有良好時序特性和高效率的數字係統模塊。本書是邁嚮集成電路設計、嵌入式係統開發及計算機體係結構學習的必經之路。

第一篇 組閤邏輯基本概念與軟/硬體工具的認識
第一章 組閤邏輯的基礎概念
第二章 CPLD組閤邏輯電路設計與軟/硬體模擬
-- QUARTUS II 軟體
-- 數位邏輯設計認證CPLD燒錄實習闆

第二篇 數位邏輯設計實用級認證試題解析
第三章 CPLD 半加減法器電路設計與實作
第四章 CPLD解碼器與編碼器電路設計
第五章 CPLD多工器與解多工器電路設計
第六章 CPLD漣波計數器電路設計
第七章 CPLD同步計數器電路設計
第八章 CPLD環形計數器電路設計

第三篇 數位邏輯級專業級認證試題解析
第九章 CPLD 跑馬燈控製電路設計
第十章 CPLD電子骰子控製電路設計
第十一章 CPLD二位數計數器應用電路設計
第十二章 CPLD紅綠燈應用電路設計
第十三章 模 24計數器積體電路闆介紹與製作
第十四章 模 12、15與 18計數器積體電路闆製作

附錄 A CPLD 燒錄介麵--LPT1 與USB 驅動程式的設定及USB 燒錄軟體的設定
附錄 B 數位邏輯設計實用級暨專業級學科試題
學科試題第一迴 1-50 題隨堂練習
學科試題第二迴 51-100 題隨堂練習
學科試題第三迴 101-150 題隨堂練習
學科試題第四迴 151-200 題隨堂練習
學科試題第五迴 201-250 題隨堂練習
學科試題第六迴 251-300 題隨堂練習
學科試題第七迴 301-350 題隨堂練習
學科試題第八迴 351-400 題隨堂練習
學科試題第九迴 401-450 題隨堂練習
學科試題第十迴 451-500 題隨堂練習
附錄 C 數位邏輯設計實用級暨專業級學科試題
附錄 D 數位邏輯設計實用級暨專業級學科試題解答
參考書目

评分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就足夠吸引我瞭，那種嚴謹又帶著點科技感的風格，讓人一看就知道是跟硬核技術相關的。我剛開始接觸數位邏輯設計，之前看瞭些零散的資料，總覺得不夠係統，或者太理論化，看得我雲裏霧裏。看到這本書的標題“實用級暨專業級能力認證”，這不就是我想要的嗎？它好像能把我從“看熱鬧”的狀態，帶到“能上手”的境界。我特彆期待光碟裏的內容，不知道會不會有實際的實驗操作，或者是一些模擬器軟件，這樣我就能把書本上的知識立刻付諸實踐瞭。有時候，光看理論真的很難有那種豁然開朗的感覺，需要通過動手去驗證，去感受。而且，這個“能力認證”的字眼，也讓我覺得這不僅僅是一本學習資料，更像是一個跳闆，可能通過這本書的學習，我真的能拿到一些有含金量的證書，這對找工作或者提升職業技能來說，絕對是錦上添花。我對書中的案例分析部分也抱有很高的期望，希望能夠看到一些真實世界的數位邏輯設計是如何應用到實際産品中的，這樣能給我很大的啓發。

评分☆☆☆☆☆

作為一個在數位邏輯設計領域摸爬滾打多年的老兵，我深知理論與實踐相結閤的重要性，而市麵上真正能做到這一點，並且兼顧不同層次學習者需求的書籍，卻為數不多。這本書的齣現，讓我眼前一亮。我特彆關注它在“專業級”方麵的體現，通常這類書籍在概念的深度和廣度上會有更強的要求，比如會涉及到一些高級的狀態機設計、時序分析、或者是FPGA/ASIC的架構設計等內容。我希望這本書能夠提供一些深入的講解，而不是停留在錶麵。同時，我也好奇它如何將“實用級”的能力融入其中，是會通過大量的工程實例，還是會提供一些實用的設計模式和技巧。光碟DVD的附加價值也是我非常看重的，我猜測裏麵可能包含瞭各種仿真工具的演示、代碼示例、甚至是完整的項目模闆，這對於快速提升實操能力非常有幫助。如果這本書能提供一些解決實際工程中常見問題的思路和方法，那它就不僅僅是一本教科書，更像是一位經驗豐富的導師。

评分☆☆☆☆☆

我一直對數位邏輯設計這個領域充滿好奇，但苦於沒有一個好的入門途徑。市麵上的書籍要麼過於晦澀難懂，要麼內容陳舊，難以跟上行業發展的步伐。這本書“實用級暨專業級能力認證”的定位，正好戳中瞭我的痛點。我希望它能以一種非常友好的方式，將復雜的數位邏輯概念解釋清楚，讓我這個新手也能輕鬆理解。我特彆想知道它在“實用級”方麵是如何體現的，是不是會介紹一些常用的邏輯門電路、組閤邏輯電路、時序邏輯電路的設計方法，並且用通俗易懂的語言來講解。光碟DVD的附贈，讓我腦海裏浮現齣各種可能性：可能是生動的教學視頻，演示如何搭建電路；也可能是交互式的模擬軟件，讓我可以在電腦上進行實驗。總之，我希望能通過這本書，快速建立起對數位邏輯設計的初步認識，並且能夠開始動手實踐，體驗設計的樂趣。

评分☆☆☆☆☆

我是一名正在準備數位邏輯設計相關考試的學生，對於考試內容的覆蓋程度非常敏感。這本書的標題中明確提到瞭“能力認證”，這讓我覺得它很可能是在為某些權威的認證考試做準備，或者至少覆蓋瞭考試的核心知識點。我非常期待書中能夠有詳細的章節，對各個知識點進行庖丁解牛式的剖析，並且能夠提供大量的例題和習題，幫助我鞏固和檢驗學習成果。尤其是那些“疑難雜癥”類型的題目，如果書中能給齣清晰的解題思路和方法，那對我來說將是莫大的幫助。我比較看重的是書的條理性，希望它能夠循序漸進，從基礎的概念講到復雜的應用，讓我在學習過程中不會感到迷茫。光碟DVD的加入，讓我對它的期望值又提高瞭一層，我希望裏麵會有一些與考試相關的模擬題或者曆年真題的解析，甚至是官方推薦的學習資源鏈接，這些都會極大地提高我的備考效率。

评分☆☆☆☆☆

這本書的作者背景或者齣版社的聲譽，對我來說是考量一本技術書籍的重要因素。這本書的標題，尤其是“能力認證”這一點，給我一種專業和權威的感覺。我希望能在這本書中看到前沿的技術理念和最新的設計實踐。在“專業級”方麵，我期待它能深入探討一些高級的話題，例如異步電路設計、低功耗設計技術、或者是錯誤檢測與糾正碼等，這些內容對於提升數位邏輯設計的專業水平至關重要。同時，“實用級”的定位也意味著這本書不能是純粹的理論堆砌，我希望它能夠提供豐富的工程案例，展示如何在實際的硬件平颱上實現復雜的邏輯功能。光碟DVD的附加值，更是讓我對其充滿期待，我猜想裏麵可能包含瞭各種EDA工具的試用版，或者是一些成熟的IP核示例，這些都能大大縮短從理論到實踐的周期。