数位逻辑设计实用级暨专业级能力认证学术科(附光碟DVD) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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书附光碟DVD*1

　　台湾嵌入式暨单晶片系统发展协会官方授权教材

　　「证照课程合一」

　　使用QUARTUS II

　　本书详细介绍组合逻辑的基本概念以及QUARTUS II 软体工具与CPLD烧录板之实作练习，提供数位逻辑设计实用级认证考试中CPLD 组合与循序逻辑电路设计的试题内容，并详解数位逻辑设计专业级认证考试中四个CPLD 应用电路设计的试题内容，亦介绍模12、模15、模18与模24等数位逻辑硬体电路板的设计与实作。

　　本教材具课程证照合一之实质效益，除了能增进学生在数位逻辑及介面电路设计的能力与兴趣外，更有助于提高证照的通过率与升学暨就业的竞争力。
 

跨越数字世界的基石：深入探索现代电子学与计算的本质 本书旨在为读者构建一个坚实而全面的基础，理解驱动当代所有电子设备与计算系统的底层逻辑与架构。我们聚焦于数字信号处理的核心原理，从最基本的逻辑门单元出发，逐步深入到复杂系统的构建，旨在培养读者具备从理论到实践的综合分析与设计能力。 第一部分：逻辑运算的根源与数字化基础 本卷内容聚焦于数字世界的“字母表”和“语法”。我们将从最原始的电子开关概念——晶体管的工作原理入手，阐述如何利用其非线性和开关特性实现信息的二进制表示。 1. 布尔代数与逻辑函数： 深入探讨乔治·布尔创立的数学体系，这是所有数字电路的理论基石。我们将详细分析基本逻辑运算（AND, OR, NOT, XOR, NAND, NOR, XNOR）的真值表、布尔表达式及其在开关电路中的物理映射。重点讲解如何运用德摩根定律、分配律等代数工具对复杂逻辑表达式进行化简，这是优化电路性能的关键第一步。 2. 组合逻辑电路的设计与分析： 本章将逻辑门组合起来，构建执行特定功能的电路。内容涵盖： 标准形式的转换与实现： 从任意布尔函数出发，系统性地将其转换为最小项之和（SOP）或积之和（POS）形式，并讨论如何使用标准逻辑门阵列（如PLA, PAL）进行高效物理实现。 电路优化技术： 介绍卡诺图（K-map）的绘制、使用与高级应用，特别是四变量及五变量K-map的处理方法。对于更复杂的系统，我们将引入奎因-麦克拉斯基（Quine-McCluskey, Q-M）算法，提供一种系统化的、可编程的逻辑简化方法，确保获得最简逻辑表达式。 复杂组合功能模块： 详细分析和设计算术逻辑单元（ALU）的核心组件，包括半加器、全加器、多位加法器（如串行、并行、超前加法器），以及用于数据选择与分配的译码器（Decoder）和多路复用器（Multiplexer）。特别强调这些基础模块在构建CPU算术单元中的作用。 第二部分：时序逻辑与数据存储机制 数字系统不仅需要处理瞬时输入，更需要记忆和存储信息以支持顺序操作。本部分深入探讨引入时间维度后的电路行为。 3. 基本存储单元：锁存器与触发器： 讲解如何利用反馈机制构建能够保持状态的电路。从最基础的SR锁存器（包括对“不确定”状态的分析）开始，逐步过渡到具备时钟控制的D触发器、JK触发器和T触发器。我们将详细比较它们在数据保持、同步/异步置位/复位特性上的差异，并分析时钟边沿触发（Edge-Triggered）机制如何确保系统操作的同步性。 4. 序列检测与数据操作： 寄存器（Registers）： 分析不同类型的寄存器，如并行输入/并行输出（SISO）、并行输入/串行输出（SIPO）以及串行输入/并行输出（PISO）寄存器，并展示它们在数据格式转换中的应用。 移位寄存器与计数器（Counters）： 深入探讨同步计数器与异步计数器的设计原理，包括模N计数器的实现方法。分析环形计数器和Johnson计数器在波形发生和时序控制中的特定用途。 5. 有限状态机（FSM）的设计与实现： 这是数字系统控制逻辑的核心。我们将采用米利（Mealy）模型和穆尔（Moore）模型进行系统建模。内容覆盖： 状态图与状态表（State Diagrams and Tables）： 如何将实际需求抽象为状态转移图。 状态编码与简化： 讨论如何优化状态分配，使用Gray码或One-Hot编码来最小化所需的触发器数量并减少组合逻辑的复杂性。 时序逻辑的综合应用： 通过实例（如交通灯控制器、序列检测器）演示完整的FSM设计流程。 第三部分：数据路径与系统级集成 本部分将视角提升到更高层面，探讨如何将基础逻辑单元整合成能够处理复杂任务的数据路径和控制单元。 6. 存储器结构与接口： 介绍不同类型的半导体存储器（RAM、ROM、Flash）的基本结构、寻址机制和读写操作的时序要求。探讨如何设计外部存储器接口，实现多端口访问和刷新控制。 7. 数据路径与控制单元的交互： 深入分析微处理器或简单控制器的数据路径（Datapath）设计，包括算术逻辑单元（ALU）、寄存器堆（Register File）和总线结构。重点阐述硬布线控制（Hardwired Control）与微程序控制（Microprogrammed Control）的设计哲学、优缺点及适用场景。理解控制信号是如何由状态机生成的，并精确控制数据在路径中的流动和操作。 8. 可编程逻辑器件（PLD）与硬件描述语言基础： 介绍现代硬件实现的载体。概述可编程逻辑阵列（PLA）、复杂可编程逻辑器件（CPLD）和现场可编程门阵列（FPGA）的基本架构（查找表LUT、布线资源）。为读者引入硬件描述语言（HDL）的概念，初步了解如何使用高级语言描述并行硬件结构，为后续的系统级设计打下基础。 学习目标与实践导向： 本书强调理论与实践的紧密结合。每一章节都配有大量的例题解析，旨在巩固抽象概念的理解。通过对标准集成电路（如74系列芯片）的工作特性分析，读者能够将理论模型与实际可采购的硬件元件对应起来。最终目标是使读者不仅能“读懂”数字电路图，更能独立“设计”出满足特定功能、具有良好时序特性和高效率的数字系统模块。本书是迈向集成电路设计、嵌入式系统开发及计算机体系结构学习的必经之路。

第一篇 组合逻辑基本概念与软/硬体工具的认识
第一章 组合逻辑的基础概念
第二章 CPLD组合逻辑电路设计与软/硬体模拟
-- QUARTUS II 软体
-- 数位逻辑设计认证CPLD烧录实习板

第二篇 数位逻辑设计实用级认证试题解析
第三章 CPLD 半加减法器电路设计与实作
第四章 CPLD解码器与编码器电路设计
第五章 CPLD多工器与解多工器电路设计
第六章 CPLD涟波计数器电路设计
第七章 CPLD同步计数器电路设计
第八章 CPLD环形计数器电路设计

第三篇 数位逻辑级专业级认证试题解析
第九章 CPLD 跑马灯控制电路设计
第十章 CPLD电子骰子控制电路设计
第十一章 CPLD二位数计数器应用电路设计
第十二章 CPLD红绿灯应用电路设计
第十三章 模 24计数器积体电路板介绍与制作
第十四章 模 12、15与 18计数器积体电路板制作

附录 A CPLD 烧录介面--LPT1 与USB 驱动程式的设定及USB 烧录软体的设定
附录 B 数位逻辑设计实用级暨专业级学科试题
学科试题第一回 1-50 题随堂练习
学科试题第二回 51-100 题随堂练习
学科试题第三回 101-150 题随堂练习
学科试题第四回 151-200 题随堂练习
学科试题第五回 201-250 题随堂练习
学科试题第六回 251-300 题随堂练习
学科试题第七回 301-350 题随堂练习
学科试题第八回 351-400 题随堂练习
学科试题第九回 401-450 题随堂练习
学科试题第十回 451-500 题随堂练习
附录 C 数位逻辑设计实用级暨专业级学科试题
附录 D 数位逻辑设计实用级暨专业级学科试题解答
参考书目

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就足够吸引我了，那种严谨又带着点科技感的风格，让人一看就知道是跟硬核技术相关的。我刚开始接触数位逻辑设计，之前看了些零散的资料，总觉得不够系统，或者太理论化，看得我云里雾里。看到这本书的标题“实用级暨专业级能力认证”，这不就是我想要的吗？它好像能把我从“看热闹”的状态，带到“能上手”的境界。我特别期待光碟里的内容，不知道会不会有实际的实验操作，或者是一些模拟器软件，这样我就能把书本上的知识立刻付诸实践了。有时候，光看理论真的很难有那种豁然开朗的感觉，需要通过动手去验证，去感受。而且，这个“能力认证”的字眼，也让我觉得这不仅仅是一本学习资料，更像是一个跳板，可能通过这本书的学习，我真的能拿到一些有含金量的证书，这对找工作或者提升职业技能来说，绝对是锦上添花。我对书中的案例分析部分也抱有很高的期望，希望能够看到一些真实世界的数位逻辑设计是如何应用到实际产品中的，这样能给我很大的启发。

评分☆☆☆☆☆

作为一个在数位逻辑设计领域摸爬滚打多年的老兵，我深知理论与实践相结合的重要性，而市面上真正能做到这一点，并且兼顾不同层次学习者需求的书籍，却为数不多。这本书的出现，让我眼前一亮。我特别关注它在“专业级”方面的体现，通常这类书籍在概念的深度和广度上会有更强的要求，比如会涉及到一些高级的状态机设计、时序分析、或者是FPGA/ASIC的架构设计等内容。我希望这本书能够提供一些深入的讲解，而不是停留在表面。同时，我也好奇它如何将“实用级”的能力融入其中，是会通过大量的工程实例，还是会提供一些实用的设计模式和技巧。光碟DVD的附加价值也是我非常看重的，我猜测里面可能包含了各种仿真工具的演示、代码示例、甚至是完整的项目模板，这对于快速提升实操能力非常有帮助。如果这本书能提供一些解决实际工程中常见问题的思路和方法，那它就不仅仅是一本教科书，更像是一位经验丰富的导师。

评分☆☆☆☆☆

我一直对数位逻辑设计这个领域充满好奇，但苦于没有一个好的入门途径。市面上的书籍要么过于晦涩难懂，要么内容陈旧，难以跟上行业发展的步伐。这本书“实用级暨专业级能力认证”的定位，正好戳中了我的痛点。我希望它能以一种非常友好的方式，将复杂的数位逻辑概念解释清楚，让我这个新手也能轻松理解。我特别想知道它在“实用级”方面是如何体现的，是不是会介绍一些常用的逻辑门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路的设计方法，并且用通俗易懂的语言来讲解。光碟DVD的附赠，让我脑海里浮现出各种可能性：可能是生动的教学视频，演示如何搭建电路；也可能是交互式的模拟软件，让我可以在电脑上进行实验。总之，我希望能通过这本书，快速建立起对数位逻辑设计的初步认识，并且能够开始动手实践，体验设计的乐趣。

评分☆☆☆☆☆

这本书的作者背景或者出版社的声誉，对我来说是考量一本技术书籍的重要因素。这本书的标题，尤其是“能力认证”这一点，给我一种专业和权威的感觉。我希望能在这本书中看到前沿的技术理念和最新的设计实践。在“专业级”方面，我期待它能深入探讨一些高级的话题，例如异步电路设计、低功耗设计技术、或者是错误检测与纠正码等，这些内容对于提升数位逻辑设计的专业水平至关重要。同时，“实用级”的定位也意味着这本书不能是纯粹的理论堆砌，我希望它能够提供丰富的工程案例，展示如何在实际的硬件平台上实现复杂的逻辑功能。光碟DVD的附加值，更是让我对其充满期待，我猜想里面可能包含了各种EDA工具的试用版，或者是一些成熟的IP核示例，这些都能大大缩短从理论到实践的周期。

评分☆☆☆☆☆

我是一名正在准备数位逻辑设计相关考试的学生，对于考试内容的覆盖程度非常敏感。这本书的标题中明确提到了“能力认证”，这让我觉得它很可能是在为某些权威的认证考试做准备，或者至少覆盖了考试的核心知识点。我非常期待书中能够有详细的章节，对各个知识点进行庖丁解牛式的剖析，并且能够提供大量的例题和习题，帮助我巩固和检验学习成果。尤其是那些“疑难杂症”类型的题目，如果书中能给出清晰的解题思路和方法，那对我来说将是莫大的帮助。我比较看重的是书的条理性，希望它能够循序渐进，从基础的概念讲到复杂的应用，让我在学习过程中不会感到迷茫。光碟DVD的加入，让我对它的期望值又提高了一层，我希望里面会有一些与考试相关的模拟题或者历年真题的解析，甚至是官方推荐的学习资源链接，这些都会极大地提高我的备考效率。