数字设计与Verilog HDL导论

"digital design, computer science, Verilog HDL" 《数字设计：Verilog HDL导论》是针对计算机科学专业学生的一本经典教材。这本书由M. Morris Mano和Michael D. Ciletti两位在电子工程和计算机科学领域有深厚造诣的教授合著，现在已经更新到了第五版。它涵盖了数字电子技术的基础知识，特别是与计算机科学相关的部分。 数字设计是计算机科学中的核心课程，主要研究数字系统的构建和分析。这个领域包括了数字逻辑电路、组合逻辑和时序逻辑的设计，以及数字系统的设计与实现。书中的内容可能涉及以下知识点： 1. **基本逻辑门**：包括AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR和XNOR等逻辑运算符，它们是所有数字电路的基础。 2. **布尔代数**：用于简化逻辑表达式，提高电路效率。布尔代数的定律如分配律、结合律、德摩根定律等在数字设计中至关重要。 3. **组合逻辑电路**：不包含存储信息的元件，其输出仅依赖于当前的输入。例如，编码器、解码器、数据选择器、多路复用器等。 4. **时序逻辑电路**：包含存储信息的元件，如寄存器和触发器，它们能够记住信息并根据输入和内部状态变化。 5. **数制转换**：二进制、八进制、十进制和十六进制之间的转换，这对于理解和操作数字系统至关重要。 6. **计数器和寄存器**：常见的时序逻辑电路，如同步计数器和异步计数器，以及移位寄存器，它们在处理和存储数据中起到关键作用。 7. **微处理器体系结构**：介绍CPU的基本构造，包括控制单元、算术逻辑单元（ALU）以及它们如何执行指令。 8. **Verilog HDL**：硬件描述语言，用于设计和仿真数字系统。Verilog允许工程师以接近自然语言的方式描述数字电路的行为和结构。 9. **综合和仿真**：Verilog设计流程中的关键步骤，包括设计的合成成逻辑门级表示，以及使用仿真工具验证设计功能的正确性。 10. **可编程逻辑器件（PLDs）**：如现场可编程门阵列（FPGA）和复杂可编程逻辑器件（CPLD），这些器件允许通过编程来定制数字系统，广泛应用于原型设计和产品开发。 这本书不仅介绍了理论概念，还可能提供了实践项目和实验，帮助学生将所学知识应用到实际电路设计中。通过学习《数字设计》，计算机科学专业的学生将能够理解和设计复杂的数字系统，并掌握使用Verilog HDL进行硬件描述的基本技能。此外，对于那些对硬件编程和嵌入式系统感兴趣的读者，这是一本非常有价值的参考资料。