數位係統設計：原理、實務與應用(第五版)(精裝本) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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圖書標籤:

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本書使用目前在工業界中最受歡迎的Verilog HDL為例，詳細介紹數位原理與應用，全書並且以豐富的說明例，闡述每一個基本原理與觀念。

本書特色

　　數位係統設計：原理、實務、與應用一書，使用目前在工業界中最受歡迎的Verilog HDL為例，詳細介紹數位係統的基本原理與應用。讀者於讀完本書之後，將有能力設計各種數位邏輯電路或是數位係統。本書的主要特性如下：

　　1.由淺入深完整的介紹數位邏輯的原理，並且以豐富的說明例，闡述每一個基本原理與觀念。

　　2.詳細介紹各種組閤邏輯電路模組的設計原理，這些模組包括：解碼器、編碼器、多工器、解多工器、…、算術運算電路等。

　　3.詳細介紹各種循序邏輯電路模組的設計原理，這些模組包括：計數器、暫存器、移位暫存器、序列産生器、…等。

　　4.詳細討論各種實現ASIC/SoC的相關技術、方法與CAD設計流程。

　　5.詳細介紹PLD元件(ROM、PLA、PAL)的結構、特性，並且介紹它們的應用電路設計。

　　6.詳細介紹CPLD/FPGA元件的結構、特性，並且使用Verilog HDL程式實例介紹CPLD/FPGA元件的應用電路設計。

　　7.專章介紹數位電路的測試方法、測試嚮量的産生方法、與可測試電路的各種設計方法與技術。

　　8.每一小節皆提供豐富的復習問題，幫助讀者自我評量對該小節內容瞭解的程度，並且提供教師當作隨堂測驗的參考題目。

　　數位係統設計：原理、實務、與應用一書可以當作：數位邏輯設計與數位係統設計等課程的教科書，或是當作自我進修及實務上的參考用書。

《現代集成電路設計導論：從基礎到前沿》 本書導讀：洞悉數字世界的基石與未來 在信息技術飛速迭代的今天，集成電路（IC）已成為驅動社會進步的核心動力。從智能手機的掌上運算能力，到超級計算機的宏偉架構，再到物聯網（IoT）設備的無處不在，其背後都凝聚著精妙的電路設計智慧。本書《現代集成電路設計導論：從基礎到前沿》旨在為有誌於投身微電子領域，或需要深入理解現代數字係統工作原理的工程師、科研人員及高年級本科生，提供一套全麵、深入且注重實踐的知識體係。 目標讀者與核心價值 本書並非對既有教科書的簡單重復，而是立足於當前工業界對設計方法論、先進工藝節點挑戰以及新興應用場景的深刻需求，構建瞭一個高度聚焦於“如何設計”和“為何這樣設計”的知識框架。我們假設讀者已經具備基礎的電子學和離散數學背景，本書將帶領讀者跨越從晶體管層麵的物理限製，到係統級架構優化的完整設計流程。 本書的核心價值在於其“原理-方法-應用”三位一體的結構。我們不僅闡述瞭CMOS晶體管的直流、暫態特性，更重要的是，我們將這些基礎物理現象與高級邏輯綜閤、布局布綫優化、時序分析（STA）等實際設計環節緊密結閤。 第一部分：從器件到邏輯——設計的基石 本部分將深入探討現代CMOS工藝的特性，這是理解後續所有設計決策的物理基礎。 先進CMOS工藝的物理特性： 我們將詳細分析短溝道效應、亞閾值漏電、以及對設計參數（如閾值電壓、氧化層厚度）變化的敏感性。重點講解如何利用這些特性，而非被其束縛。 延遲與功耗建模： 摒棄簡化的RC模型，引入基於查找錶（Look-Up Table, LUT）和統計分析的延遲預測方法。深入剖析動態功耗與靜態功耗的精確計算，並引入低功耗設計的基本策略，如電源門控（Power Gating）和時鍾體（Clock Gating）的實現細節。 標準單元庫（Standard Cell Library）的哲學： 解析標準單元庫的構建原則，包括單元的層次劃分、邏輯功能的實現方式，以及如何確保單元間的電氣兼容性。我們將討論如何從PPA（Performance, Power, Area）三個維度評估單元的選擇。 組閤邏輯與時序邏輯電路： 不僅僅是迴顧基本門電路，而是側重於異步邏輯與同步邏輯的設計範式對比。在同步設計方麵，重點討論鎖存器（Latch）與觸發器（Flip-Flop）的差異，以及如何選擇閤適的觸發器以應對亞穩態（Metastability）問題。 第二部分：時序驅動的設計與驗證 時序是決定數字係統能否穩定工作的生命綫。本部分將徹底揭示現代EDA流程中時序分析的復雜性和關鍵技術。 高級時序分析（STA）的深度解析： 深入講解建立時間（Setup Time）和保持時間（Hold Time）的精確計算，引入時鍾偏移（Clock Skew）和時鍾抖動（Clock Jitter）對時序裕度的影響。我們將詳細分析如何利用STA報告來診斷和修復違例。 時鍾樹綜閤（CTS）： CTS被視為現代芯片設計的核心挑戰之一。本書將詳細介紹基於緩衝器（Buffer）和反相器（Inverter）的時鍾樹的構建算法，重點討論如何最小化時鍾峰值（Clock Peak）和最大偏差（Maximum Skew），同時控製CTS帶來的功耗。 多周期路徑與僞路徑的處理： 闡述如何通過約束文件（SDC）準確定義復雜的時序關係，包括如何正確地處理跨時鍾域（CDC）路徑中的同步需求，以及如何排除那些實際不存在的錯誤時序路徑。 第三部分：係統級架構與新興設計範式 本書超越瞭門級和寄存器傳輸級（RTL）的範疇，探討瞭如何將設計思維提升到係統層麵，以應對當前半定製（ASIC/SoC）設計的挑戰。 低功耗設計的高級技術： 除瞭基礎的時鍾和電源管理，本部分將引入多電壓域（Multi-Voltage Domain）的設計、動態電壓與頻率調整（DVFS）的架構實現，以及如何利用閾值電壓優化（Threshold Voltage Optimization）來平衡速度與漏電。 設計收斂與簽核（Sign-off）流程： 詳細描述從RTL凍結到物理實現（Physical Implementation）的全流程管理。重點介紹布局規劃（Floorplanning）、電源網絡（Power Grid）的設計與IR-Drop分析，以及寄生參數提取（Extraction）在最終驗證中的關鍵作用。 先進封裝與異構集成的影響： 鑒於Chiplet和3D-IC技術的興起，本書將探討這些新技術對傳統設計流程的顛覆性影響。包括如何處理Die-to-Die互聯的信號完整性問題，以及如何在高密度封裝中進行熱管理設計。 設計可靠性與ESD防護： 強調在先進工藝下，製造缺陷、輻射效應（Soft Errors）和靜電放電（ESD）防護的重要性。介紹ESD鉗位電路的結構和它們對邏輯性能的潛在影響。 總結 《現代集成電路設計導論》提供瞭一個從半導體物理到復雜係統實現的無縫過渡。它不提供現成的“代碼示例”，而是專注於培養讀者係統性的設計思維和解決實際問題的能力。通過對先進工藝限製的深刻理解和對EDA工具背後算法的剖析，讀者將能更有效地駕馭現代集成電路設計的復雜性，為開發下一代高性能、低功耗的數字産品奠定堅實的基礎。本書是追求卓越工程實踐者的必備參考。

第1章 數目係統與數碼
1.1 數目基底與補數
1.2 未帶號數目係統
1.3 帶號數錶示法
1.4 帶號數算術運算
1.5 文數字碼與數碼
1.6 錯誤偵測與更正碼 
1.7 參考資料 
1.8 習題 

第2章 交換代數
2.1 布林代數
2.2 交換代數
2.3 交換函數標準式
2.4 交換函數與邏輯電路
2.5 Verilog HDL 介紹
2.6 參考資料
2.7 習題

第3章 數位積體電路 
3.1 邏輯閘相關參數
3.2 TTL 邏輯族係
3.3 CMOS 邏輯族係
3.4 界麵問題
3.5* ECL 邏輯族係
3.6 Verilog HDL
3.7 參考資料 
3.8 習題

第4章 交換函數化簡 
4.1 基本概念
4.2 卡諾圖化簡法
4.3 列錶法
4.4 變數引入圖與餘式圖
4.5 多輸齣交換函數的化簡
4.6 參考資料 
4.7 習題 

第5章 邏輯閘層次電路設計 
5.1 組閤邏輯電路設計與分析
5.2 邏輯閘層次組閤邏輯電路
5.3 組閤邏輯電路時序分析
5.4* 邏輯突波的偵測
5.5 Verilog HDL
5.6 參考資料
5.7 習題 

第6章 組閤邏輯電路模組設計 
6.1 解碼器
6.2 編碼器 
6.3 多工器 
6.4 解多工器 
6.5 比較器
6.6 算術運算電路設計
6.7 Verilog HDL
6.8 參考資料 
6.9 習題 

第7章 同步序嚮邏輯電路
7.1 序嚮邏輯電路概論
7.2 同步序嚮邏輯電路設計與分析
7.3 時序限製與相關問題
7.4 狀態化簡
7.5 Verilog HDL
7.6 參考資料 
7.7 習題 

第8章 計數器與暫存器
8.1 計數器設計與分析
8.2 暫存器與移位暫存器
8.3 移位暫存器的應用
8.4 時序産生電路
8.5 Verilog HDL
8.6 參考資料 
8.7 習題 

第9章 非同步序嚮邏輯電路 
9.1 非同步序嚮邏輯電路設計與分析
9.2 元件延遲效應與狀態指定
9.3 參考資料 
9.4 習題 

第10章 數位係統設計---使用ASM 圖
10.1 數位係統設計策略
10.2 ASM 圖
10.3 資料處理單元設計與執行 
10.4 控製單元設計與執行
10.5 數位係統設計實例
10.6 Verilog HDL 程式 
10.7 參考資料 
10.8 習題 

第11章 數位係統執行—使用現場可規劃元
11.1 數位係統執行
11.2 可規劃邏輯元件(PLD)
11.3 CPLD 與FPGA 元件
11.4 參考資料 
11.5 習題 

第12章 測試與可測試電路設計
12.1 基本觀念
12.2 自動測試嚮量産生
12.3 可測試電路設計
12.4 參考資料
12.5 習題

评分☆☆☆☆☆

這本《數位係統設計：原理、實務與應用(第五版)(精裝本)》真的是讓我愛不釋手！身為一個在學術界打滾多年的工程師，手上絕對少不瞭幾本經典的教科書，而這本絕對是我近年來最滿意的一本。翻開第一頁，就被那紮實的印刷和精美的排版深深吸引，精裝本的質感真的不是蓋的，擺在書架上就有一種專業學術的氛圍。內容方麵，不得不說，作者群的功力實在是深厚。他們不僅钜細靡遺地講解瞭數位的基本原理，更深入探討瞭許多實務上的挑戰與解決方案。其中，關於FPGA的設計流程和進階應用，真的寫得太到位瞭！我一直覺得這部分是很多入門書籍會輕描淡寫帶過的，但這本書卻花費瞭大量的篇幅，從硬體描述語言到時序分析，再到實際的驗證方法，都提供瞭非常實用的指導。尤其是一些實際案例的分析，讓我看得津津有味，彷彿跟著作者一同解決問題。而且，書中使用的範例程式碼和圖錶都非常清晰易懂，這對於我們這種需要經常參考資料的工程師來說，實在是太貼心瞭。

评分☆☆☆☆☆

這本《數位係統設計：原理、實務與應用(第五版)(精裝本)》真的是一本讓我驚喜連連的寶藏！我個人對數位的興趣一直很高，但很多時候總覺得書本上的內容有點理論化，脫離瞭實際的工程應用。而這本書，完美地結閤瞭理論的深度和實務的廣度。作者們對於如何將理論知識轉化為實際可行的設計方案，有著獨到的見解。我特別欣賞書中對於錯誤排除和效能優化的討論，這絕對是工程師在實際專案中會麵臨到的痛點，而這本書卻提供瞭非常實用的建議和方法。例如，針對時序約束的處理，書中提供瞭多種不同的策略，並詳細分析瞭它們的優缺點，這讓我受益匪淺。此外，書中的專題研究部分，也讓我大開眼界，瞭解到許多先進的數位設計技術是如何應用在實際產品中的。它的精裝本設計，更增添瞭閱讀的儀式感，讓我每次翻開書頁，都充滿瞭學習的動力。對於任何有誌於深入數位係統設計領域的讀者來說，這本書絕對是不可或缺的參考。

评分☆☆☆☆☆

我對這本《數位係統設計：原理、實務與應用(第五版)(精裝本)》的評價，隻能用「驚為天人」來形容！過去我接觸過的數位邏輯書籍，大多停留在概念的介紹，缺乏實際操作的引導。但這本書不同，它真正做到瞭「原理、實務與應用」的完美融閤。作者群非常巧妙地將理論知識融入到一個個生動的實務案例中，讓我不僅理解瞭「為什麼」，更學會瞭「怎麼做」。書中對於各類電路的分析，從簡單的組閤邏輯到複雜的序列邏輯，都提供瞭清晰的設計步驟和注意事項。我特別欣賞它在介紹進階主題時，所提供的豐富參考資料和進一步閱讀的指引，這讓我能夠在學習的基礎上，持續探索更深入的領域。精裝本的質感，更是為這本書增添瞭不少分數，讓人忍不住想好好珍藏。這本書的架構非常清晰，邏輯性也很強，讀起來一點也不會覺得枯燥乏味。它就像一本武功秘笈，逐步帶領我領略數位係統設計的博大精深。

评分☆☆☆☆☆

說實話，一開始拿到這本《數位係統設計：原理、實務與應用(第五版)(精裝本)》時，我並沒有抱持著太大的期待，畢竟市麵上的數位邏輯書籍已經很多瞭，想找到一本真正能讓我耳目一新的並不容易。然而，這本書徹底顛覆瞭我的想法。它的敘事方式非常引人入勝，從最基礎的邏輯閘原理，一路爬升到複雜的微處理器架構，作者們都用一種非常平易近人的方式呈現，即使是初學者也能輕鬆入門。我特別喜歡它在探討進階主題時，所採用的循序漸進的教學法，不會讓你覺得知識斷層，而是能夠一步一步地建立起對複雜概念的理解。書中的圖示和錶格設計，也是一大亮點，它們清晰地闡述瞭抽象的概念，讓我在理解複雜的演算法和係統架構時，事半功倍。另外，它還加入瞭許多最新的產業趨勢，像是人工智慧硬體加速器和物聯網設備的設計考量，這對於我們這些需要不斷學習新技術的人來說，是非常有價值的。這本書就像一位經驗豐富的導師，引領我深入探索數位係統設計的奧秘，讓我對這個領域的認識有瞭質的飛躍。

评分☆☆☆☆☆

坦白說，我在市麵上尋尋覓覓一本真正能夠幫助我提升數位設計能力的書籍，已經很久瞭。《數位係統設計：原理、實務與應用(第五版)(精裝本)》的齣現，絕對是個意外的驚喜，也是一個巨大的收穫。這本書不僅涵蓋瞭數位係統設計的基礎知識，更重要的是，它深入探討瞭許多在實際工程專案中會遇到的問題，並提供瞭詳盡的解決方案。我非常讚賞書中對於各種常見設計挑戰的剖析，例如如何優化電路效能、如何降低功耗，以及如何進行精確的時序約束。這些內容對於我這種在業界工作的工程師來說，是非常實際且有用的。書中的圖解和範例都非常清晰，讓複雜的概念變得易於理解。精裝本的製作，也讓人感受到齣版者的用心，無論是紙質還是裝訂，都非常精緻。這本書的優勢在於它的全麵性與實用性，它不僅是一本教科書，更像是一位經驗豐富的導師，引導我在數位係統設計的道路上不斷前進，讓我對這個領域的理解更加深刻和透徹。