数位设计原理与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2024

　　本书内容是针对数位设计方面的课程所设计，除了可做为电机、电子与资讯工程等相关科系的教科书外，更可做为数位设计者的参考书籍。在教材的设计上，除了包含传统数位设计的基本概念与逻辑函数外，同时也兼顾使用CAD（计算机辅助设计）工具软体来完成实际的应用。为了完成此学习过程，以AlteraR QuartusR II软体为基础的CAD工具已包含在本书所附加的光碟内。

　　本书内容由近代的数位设计原理开始，经过闸、逻辑装置与暂存器等人为的设计层次，并使用VHDL硬体描述语言以高层次的演算法完成系统的设计，最后以近代的CAD工具为基础进行模拟，并在实际晶片上完成硬体电路。

　　本书介绍的CAD工具为Altera Quartus II软体，能提供设计到Altera CPLD与FPGA的自动对映。Quartus II提供的设计输入方式包含硬体描述语言与图形编辑方式，并能以整合的方式同时使用这两种方式完成电路设计。

　　本书共分为十三章，并划分为Altera Quartus II软体的发展环境与使用方法（第0章），数位设计基本原理（第1～3章），VHDL硬体描述语言基础（第4～5章），组合逻辑电路设计（第6～8章）与序向逻辑电路设计（第9～12章）。课程内容分为：

第0章：Altera Quartus II软体介绍
　　介绍如何使用Quartus II软体来做逻辑电路设计。本章中以fir_filter泸波器设计为例，以由上而下的方式，一个步骤接着一个步骤的导引方式来完成使用Quartus II设计fir_filter泸波器。

第1章：数位设计概念
　　除了介绍近代数位设计的一般性概念外，并说明如何使用电子设计自动化（EDA）软体工具来执行合成与模拟，以完成在可程式逻辑装置上的实际实作。

第2章：数字系统与数码
　　从数字系统简介开始，发展产生各种数字系统的表示法与转换。另外，也描述一些常用的资料表示方式与各种数码。

第3章：基本逻辑原理
　　发展与硬体实作无关的逻辑观念与布林代数，说明布林代数在数位逻辑电路上的应用，并介绍各种逻辑函数的简化方式。

第4章：VHDL硬体描述语言的基本概念
　　除了介绍整个VHDL的设计环境外，并对VHDL的程式基本架构与基本的语言组织做完整的描述。

第5章：VHDL程式设计
　　学习使用行为模型、资料流程模型与结构化模型等三种基本的VHDL方法来完成逻辑电路与系统的描述。另外，还实际使用Quartus II软体完成以VHDL程式设计加减法电路的合成与模拟。

第6章：组合逻辑设计原理
　　介绍组合逻辑电路的分析方法与设计程序，并说明如何使用通用闸，最后用实际的逻辑闸来实作完成设计的逻辑函数。

第7章：组合逻辑装置设计
　　以基本逻辑闸设计许多常见的组合逻辑装置，如全加器、解码器、编码器、多工器、解多工器、同位电路、比较器等，并描述如何使用VHDL来完成这些指定的功能。

第8章：算术逻辑单元的设计
　　先提出一个典型的算术逻辑单元（ALU）设计，并且发展出一系列设计其他算术逻辑单元结构的设计步骤，最后并说明如何以Quartus II元件库模组（LPM）来完成算术逻辑单元的VHDL程式设计。

第9章：序向逻辑基本装置
　　以序向（有限状态）机的观念来描述基本序向逻辑电路（闩及正反器），并说明序向处理的一些基本概念。

第10章：暂存器与计数器
　　说明资料储存的实际装置，并设计各种型式的暂存器与计数器。

第11章：同步序向电路
　　使用状态图与状态表等传统设计工具分析序向电路，并发展将设计规格转换成状态图的演算法，进而设计各种同步序向电路。

第12章：非同步序向电路
　　描述非同步序向逻辑电路基本模式的基本观念，说明危机或竞跑情况的分析程序，进而发展设计无竞跑非同步序向电路。