Verilog设计数字系统入门指南

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《数字系统设计使用Verilog》是一本由Charles H. Roth Jr., Lizy Kurian John, 和 ByeongKil Lee合著的优秀教材,专为学习和理解数字系统设计中的Verilog编程语言而编撰。该书针对初学者和进阶工程师,旨在通过深入浅出的方式介绍逻辑设计基础知识,并将这些理论与实际应用中的Verilog编程相结合。 本书的第一章回顾了逻辑设计的基本概念,包括: 1. **组合逻辑**:这部分介绍了基本的逻辑门结构和逻辑函数,帮助读者理解电路如何根据输入信号实时计算输出。 2. **布尔代数与代数简化**:作者详细解释了布尔运算规则,以及如何利用代数方法简化复杂的逻辑表达式,以提高电路效率和设计简洁性。 3. **卡诺图(Karnaugh Maps)**:卡诺图是一种可视化工具,用于查找最小项表达式和进行逻辑优化,这对于理解和设计高效电路至关重要。 4. **使用NAND和NOR门的设计**:作者引导读者通过这两种基础门来构建更复杂的逻辑电路,从而掌握基本设计原则。 5. **组合电路中的冲突(Hazards)**:探讨了在时序逻辑中可能出现的同步和异步冒险现象,这对于理解和避免潜在问题非常重要。 6. **触发器与寄存器(Flip-Flops and Latches)**:这一部分深入解释了时序逻辑元件,如D型、JK型和T型触发器,以及它们在存储和传递状态中的作用。 7. **梅耶(Mealy)序列电路设计**:介绍了基于事件驱动的序列电路设计,强调了输入和输出之间的时序关系。 8. **摩尔(Moore)序列电路设计**:讲解了另一种常用的序列电路设计范式,其中输出只依赖于当前状态,而不考虑输入。 9. **等效状态和状态表简化**:探讨了如何分析和简化状态机,以减少设计复杂性和实现精简。 10. **Verilog编程基础**:在理论讲解之后,作者逐步引入Verilog语言,让读者能在实践中应用所学的逻辑设计原理。 整本书通过理论教学和实例演示,为读者提供了一个系统的学习框架,不仅适用于理论学习,也是数字系统设计师必备的实用参考书。对于想要进一步探索数字系统设计和Verilog编程的人来说,这是一本不可多得的指南。