数字系统设计与Verilog HDL(第4版)[王金明]

《数字系统设计与Verilog HDL(第4版)》是由王金明编著的一本经典教材，专注于介绍数字系统的设计方法以及使用Verilog HDL进行硬件描述的语言技巧。这本书覆盖了从基本的数字逻辑到复杂的可编程逻辑器件（PLD）和现场可编程门阵列（FPGA）设计的广泛内容。以下是各章节的关键知识点： 第1章：数字系统设计基础 本章介绍了数字系统的基本概念，包括二进制数、算术运算、逻辑运算以及真值表。同时，还讨论了数字系统中的编码方式，如格雷码和BCD码，以及组合逻辑和时序逻辑的基本原理。 第2章：逻辑门与组合逻辑电路 这一章深入讲解了基本逻辑门（与门、或门、非门等）的性质和功能，并通过布尔代数简化组合逻辑电路。同时，还涵盖了多输入多输出门、编码器、译码器、数据选择器和加法器等常见组合逻辑器件。 第3章：触发器与时序逻辑 在这一章中，读者将学习基本的存储单元——触发器，包括RS、D、JK、T和边沿触发的JK触发器。然后，这些基础知识被用来构建更复杂的时序逻辑电路，如计数器和移位寄存器。 第6章：可编程逻辑器件 这一章详细介绍了可编程逻辑器件，包括PAL、GAL、PLA和现代的FPGA。重点讲述了FPGA的工作原理，如查找表（LUT）、配置存储器和I/O资源的使用。 第7章：Verilog HDL基础 此章开始介绍Verilog HDL，涵盖了基本语法，如模块定义、端口声明、操作符、数据类型和基本语句。读者将学会如何用Verilog编写基本的逻辑门和组合逻辑电路。 第9章：Verilog HDL的组合逻辑设计 本章进一步扩展Verilog HDL的应用，讲解如何使用该语言描述和仿真复杂的组合逻辑电路。涉及到的高级特性包括函数、任务和综合注意事项。 第10章：Verilog HDL的时序逻辑设计 此章讲解如何使用Verilog描述和分析时序逻辑电路，包括同步和异步电路，以及如何建模和验证寄存器传输级（RTL）设计。 第11章：状态机设计 这一章专注于状态机的概念和Verilog实现，包括Mealy型和Moore型状态机，以及如何用Verilog进行状态编码和优化。 第12章：FPGA设计流程 介绍了从设计概念到硬件实现的完整FPGA设计流程，包括硬件描述语言建模、逻辑综合、布局布线和硬件调试。 第13章：高级Verilog概念与应用 本章涵盖了高级Verilog特性，如参数化、动态数组、接口、多线程和系统Verilog扩展，这些都是大型、复杂设计不可或缺的部分。 通过这些章节的学习，读者不仅可以掌握数字系统设计的基本原理，还能熟练运用Verilog HDL进行实际的数字系统设计，为进入现代电子系统开发领域打下坚实的基础。