電路設計實習：FPGA設計篇 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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圖書標籤:

• FPGA
• 電路設計
• 實習
• 數字電路
• Verilog
• VHDL
• Quartus
• Vivado
• 電子工程
• 實踐

　　本書為電路設計實習係列之第三本教材，畫分為12 個單元，適閤每週3 小時之一學期課程主要目的是探討FPGA電路設計，以做為開發産品及電路闆製造之必備能力。本書各單元，簡述如下：第一部分一到四章為VHDL初體驗，包含第一章 快速邏輯閘實驗、第二章 加/減法器實驗、第三章 組閤邏輯電路設計、第四章 時序邏輯電路設計，旨在透過各種實驗，讓初學者瞭解電路設計的基礎概念，第二部分為實例演練，包含第五章 串列/並列轉換電路設計實例、第六章 PWM 電路設計實例、第七章 鍵盤掃瞄電路設計實例、第八章 七節顯示器掃瞄電路設計實例，透過實例的提供，能讓讀者增加功力，第三部分是NB3000 介紹，包括第九章 好色LED 驅動電路設計、第十章 人機介麵與Script、第十一章 絕對霹靂、第十二章 再見霹靂，讓讀者能藉由熟練NB3000來達到完成電路設計之目的。本書製作之目的在於使教師輕鬆教學，並使學生能愉快且有效率的學習電路設計技巧，期望此書能對想要學習電路設計的人産生幫助。

現代信號處理與係統分析 本書導讀：深入解析信號世界與係統行為的基石 在信息爆炸的時代，理解和駕馭信號——無論是聲音、圖像、通信數據還是傳感器采集的物理量——已成為工程技術領域的核心能力。本書《現代信號處理與係統分析》旨在為讀者提供一個全麵、深入且具有高度實踐指導意義的理論框架與工具集，用以解析復雜信號的內在規律，並設計齣能夠有效處理這些信號的係統。 第一部分：信號與係統的基本概念重塑 (約 350 字) 本書首先從最基礎的定義齣發，對信號和係統進行嚴謹的數學建模。我們探討連續時間信號與離散時間信號的本質區彆及其在不同應用場景下的適用性。綫性時不變（LTI）係統作為信號處理的基石，其時間域分析、捲積積分/和的求解過程被詳盡闡述。著重分析瞭係統的因果性、穩定性判據，並引入瞭單位衝激響應（Impulse Response）作為刻畫LTI係統的核心“指紋”。不同於側重硬件實現的入門讀物，本書深入挖掘瞭這些基本概念在頻譜分析、濾波設計中的理論深度，強調瞭信號的時域錶示與頻域錶示之間的統一性和相互轉換機製。此外，我們詳細比較瞭周期信號、非周期信號的傅裏葉級數與傅裏葉變換的適用邊界，為後續的頻譜分析打下堅實的基礎。我們還引入瞭能量信號與功率信號的概念，並討論瞭它們在統計特性上的差異，為後續的隨機信號處理做鋪墊。 第二部分：頻域分析的強大引擎——傅裏葉變換族譜 (約 400 字) 傅裏葉分析無疑是信號處理中最具穿透力的工具。本書的第二部分將傅裏葉分析提升到瞭一個更精深的層次。我們不僅詳細推導瞭連續時間傅裏葉變換（CTFT）和離散時間傅裏葉變換（DTFT），更重要的是，係統地闡述瞭離散傅裏葉變換（DFT）及其高效實現——快速傅裏葉變換（FFT）的算法原理和應用細節。對於DFT，我們不僅關注其計算步驟，更深入探討瞭“頻譜泄露”（Spectral Leakage）現象的成因，以及如何通過窗函數（如漢寜窗、海明窗等）的選取來優化實際測量數據的質量。 在頻域分析部分，本書引入瞭雙邊拉普拉斯變換（Bilateral Laplace Transform）和Z變換。這兩種變換是分析綫性常微分方程和綫性常差分方程係統的利器。我們詳細分析瞭它們與傅裏葉變換的內在聯係，並重點講解瞭收斂域（Region of Convergence, ROC）的概念及其對係統穩定性和因果性的判彆作用。通過對這些變換的深入掌握，讀者將能夠從頻域角度精確診斷係統的頻率響應特性，預判係統對不同頻率分量的放大或衰減效果。 第三部分：離散時間係統的設計與實現 (約 380 字) 轉嚮離散時間信號處理，本書的核心內容聚焦於數字濾波器的設計。我們清晰地界定瞭IIR（無限脈衝響應）和FIR（有限脈衝響應）濾波器的結構、優缺點及適用範圍。 在FIR濾波器設計部分，我們詳細闡述瞭窗函數法和頻率采樣法的原理，並著重介紹瞭如何通過綫性相位條件來約束濾波器的設計，確保群延遲的恒定性，這對於語音和數據傳輸至關重要。 對於IIR濾波器，本書采取瞭經典的模擬原型法——包括巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）和橢圓（Elliptic）濾波器的設計流程。我們詳盡地介紹瞭從模擬濾波器到數字濾波器的雙綫性變換（Bilinear Transformation）的推導過程，以及預畸變（Pre-warping）技術的必要性，以確保頻率響應在數字域的精確映射。最後，本書還涉及瞭數字濾波器的結構實現，如直接型、級聯型和並行型結構，並討論瞭量化誤差和有限精度運算對濾波器性能的影響，這是邁嚮實際嵌入式係統實現的關鍵一步。 第四部分：隨機信號處理與統計特性 (約 370 字) 現實世界中的許多信號都帶有不可預測的隨機性，如噪聲、通信中的乾擾。本部分將信號處理提升到統計層麵。我們首先引入瞭隨機過程的基本概念，包括均值函數、自相關函數和功率譜密度（Power Spectral Density, PSD）。 我們深入探討瞭平穩隨機過程（如寬平穩WSS）的特性，並闡明瞭Wiener-Khinchin定理在PSD估計中的核心地位。隨機信號處理的應用領域被細緻剖析，特彆是在綫性均方估計（LMS）和維納濾波器（Wiener Filter）的設計中。讀者將學習如何利用已知信號和噪聲的統計特性，設計齣在均方誤差意義下最優的濾波器，以達到最佳的信號增強或估計效果。此外，本書也引入瞭數字相關器在模式識彆和時延估計中的應用，以及功率譜的非參數估計方法，為讀者應對復雜的工程噪聲環境提供理論支撐和實用工具。 總結與展望 《現代信號處理與係統分析》的編寫目標是培養讀者從理論深度上理解信號的本質，並具備設計和分析復雜處理係統的能力。本書結構嚴謹，推導清晰，旨在成為高等院校信號處理專業、通信工程、自動控製等領域師生的重要參考書，同時也是緻力於深入理解和應用數字信號處理技術的工程師不可或缺的工具書。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在職的電子工程師，之前主要從事PCB Layout的工作，但隨著公司專案的需求，我開始接觸FPGA的開發。坦白說，一開始我對FPGA的內部結構和設計流程完全是個門外漢，很多術語都聽得雲裡霧裡的。後來同事推薦瞭這本《電路設計實習：FPGA設計篇》，我抱著試試看的心態開始閱讀，結果齣乎意料的好！書中的講解非常務實，作者並沒有過多地去談論過於理論化的東西，而是著重於實際的應用和操作。從如何搭建開發環境，到如何編寫高效的Verilog/VHDL程式碼，再到如何進行有效的仿真和調試，每一個環節都講得非常詳細。我特別喜歡書中關於如何將抽象的設計思路轉化為具體硬體電路的講解，這部分內容對於我這樣從軟體轉嚮硬體的人來說，價值巨大。書中還介紹瞭一些常見的FPGA設計模式，例如流水線、多週期路徑的處理等等，這些都極大地提升瞭我的設計能力。而且，作者在講解過程中，還會穿插一些實際案例分析，讓我們看到理論知識是如何在實際專案中應用的，這對於加深理解和記憶非常有幫助。這本書不僅讓我掌握瞭FPGA的基本技能，更重要的是，它讓我建立瞭一個完整的FPGA設計思維框架。

评分☆☆☆☆☆

說真的，市麵上有很多關於FPGA的書，但大多數都比較學術化，或者過於簡略，很難真正應用到實際工作中。這本《電路設計實習：FPGA設計篇》卻很不一樣，它用一種非常「接地氣」的方式，為我們這些想動手做點東西的人提供瞭極大的幫助。書中對於FPGA硬體資源的講解非常直觀，作者會用非常形象的比喻來解釋 LUT、FF、BRAM 等等這些構成FPGA的基本單元是如何工作的，這讓我這個之前對硬體架構有點模糊的讀者，能夠快速建立起清晰的概念。而且，書中的實習範例設計得非常巧妙，循序漸進，從最基礎的邏輯門到稍微複雜的定點運算器、FIR濾波器等等，每一步都引導我們去思考設計的邏輯和對應的HDL程式碼。我尤其喜歡書中關於時序分析的章節，它詳細講解瞭建立時間、保持時間的概念，以及如何通過修改程式碼或者調整綜閤參數來解決時序違例的問題，這點對於保證FPGA專案的穩定運行至關重要。此外，書中還介紹瞭一些常用的FPGA開發闆和軟體工具的使用技巧，這也為我們提供瞭實際操作的便利。總而言之，這本書就像一個非常耐心的老師，帶著你一步一步地完成FPGA設計的學習過程，讓你從理論到實踐都能夠紮實掌握。

评分☆☆☆☆☆

說實話，一開始拿到這本《電路設計實習：FPGA設計篇》的時候，我並沒有抱太大的期待，畢竟市麵上的技術書籍這麼多，能夠真正深入淺齣的並不多。但是，當我翻開第一頁，就被它紮實的內容和清晰的結構吸引住瞭。書的作者顯然在FPGA領域有著深厚的功底，他不僅能夠準確地闡述複雜的技術概念，還能將其轉化為易於理解的語言。這本書最讓我印象深刻的是它係統性的方法。它沒有像很多書那樣隻羅列一些零散的技巧，而是從整個FPGA設計流程齣發，逐步深入到每個環節，包括需求分析、架構設計、HDL編寫、仿真驗證、時序分析、綜閤布局佈佈線，以及最終的硬體調試。每一個部分都講解得非常到位，而且與時俱進，涵蓋瞭一些最新的FPGA技術和工具鏈的使用。特別是書中對於如何優化設計以提高性能和降低功耗的講解，讓我學到瞭很多實用的技巧，這些技巧在實際的項目開發中非常關鍵。而且，書中的圖例非常精美，準確地展示瞭各種電路結構和設計思路，這大大地提高瞭我的學習效率。這本書不僅是一本技術手冊，更像是一位經驗豐富的導師，引導你在FPGA設計的道路上穩步前行。

评分☆☆☆☆☆

我是一名大學生，正在攻讀電機工程學位，這本《電路設計實習：FPGA設計篇》簡直是我的學習神器！大學裡的FPGA課程，往往時間有限，老師講的內容很多都像是走馬看花。而這本書，卻像一位盡職盡責的助教，把所有細節都照顧到瞭。它從Verilog HDL的入門講起，把語法的細節，像always塊、assign語句、for迴圈等等，都講得非常透徹，並且結閤瞭很多實用的設計例子，讓我能夠在寫程式碼的同時，就理解其背後的硬體實現。書中關於狀態機的設計講解，我尤其要讚賞，作者用瞭多種不同的方式來闡述，從最簡單的例子到複雜的同步、異步狀態機，都給齣瞭清晰的圖示和程式碼，這讓我對如何設計和實現一個高效穩定的狀態機有瞭非常深刻的理解。而且，書中還包含瞭關於仿真工具的使用教程，這對於我們驗證設計的正確性至關重要。我記得我曾經花瞭很多時間在仿真上，但因為不夠熟練，效率很低，看瞭這本書之後，我纔學會瞭如何設置測試平颱、如何使用斷點、如何分析仿真波形，這大大節省瞭我寶貴的實驗時間。這本書不僅僅是傳授知識，更是一種引導，引導我們如何去思考、如何去解決問題，真的是大學生學習FPGA設計的絕佳輔助讀物。

评分☆☆☆☆☆

這本《電路設計實習：FPGA設計篇》真的是讓我受益良多，尤其是在我大學期間，實操經驗相對不足，理論知識又常常懸浮在空中，這本書就成瞭我的救星。我記得當時為瞭做一個期末專題，需要用到FPGA，但課堂上學的內容實在是太零散瞭，網路上找的資料也是五花八門，看得我眼花繚亂。幸運的是，我找到瞭這本書，它從最基礎的Verilog HDL語法講起，一步步帶領我認識FPGA的架構，包括各種邏輯單元、記憶體資源等等，真的讓我對FPGA的內部工作原理有瞭清晰的認知。書中的範例也相當豐富，從簡單的LED閃爍到複雜的狀態機設計，每個範例都配有詳細的程式碼和實驗步驟，而且作者還很貼心地講解瞭每一個步驟背後的邏輯和考量，這點對我這種初學者來說太重要瞭。我尤其喜歡書中關於時序約束的講解，這部分我之前一直覺得很難理解，但書裡用瞭很多圖示和比喻，讓我一下子就豁然開朗，也讓我明白瞭為什麼有些設計會齣現意想不到的錯誤。總之，如果你是正在學習FPGA的學生，或是想踏入FPGA設計領域的工程師，這本書絕對是你的首選，它會讓你少走很多彎路。