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出版者:华中科技

作者:何炎祥

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页数:0

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价格:25

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isbn号码:9787560921624

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• 计算机科学
• 理论基础

《数字电路设计基础》 本书旨在为读者提供一套全面而深入的数字电路设计知识体系，从最基本的逻辑门电路概念出发，逐步引导读者掌握复杂集成电路的设计方法和实现技术。全书结构清晰，理论与实践相结合，力求让读者在理解核心原理的同时，也能获得动手实践的能力。 第一部分：逻辑基础与组合电路 我们从数字电路的基石——逻辑门电路——开始。书中将详细阐述与门、或门、非门、异或门、同或门等基本逻辑门的功能、真值表以及它们在晶体管层面的物理实现。在此基础上，我们将深入探讨布尔代数及其化简定理，学习如何运用卡诺图、奎恩-麦克拉斯基方法等工具来简化复杂的逻辑表达式，从而优化电路设计，减少硬件资源。 接着，我们将重点介绍各种组合逻辑电路的原理与应用。这包括： 加法器与减法器： 从半加器、全加器到多位二进制加法器和减法器（如行波进位加法器、超前进位加法器），我们将详细分析它们的结构和工作原理，并探讨如何实现高效的算术运算。 编码器与译码器： 介绍优先级编码器、二进制到格雷码编码器以及各类译码器（如BCD到七段显示译码器、3-to-8译码器）的设计与应用，理解它们在数据转换和信号选择中的作用。 数据选择器（Multiplexer）与数据分配器（Demultiplexer）： 深入剖析数据选择器如何实现多路输入数据的选择与输出，以及数据分配器如何将一路数据分发到多路输出。我们将展示它们在信号路由、控制逻辑中的广泛应用。 比较器： 讲解等号比较器、大于/小于比较器等的工作原理，以及如何实现多位数的比较。 奇偶校验发生器/校验器： 阐述如何生成和校验数据中的奇偶性，以提高数据传输的可靠性。 第二部分：时序逻辑电路与状态机 本部分将引入“时间”的概念，探讨具有记忆功能的时序逻辑电路。我们将从最基本的存储单元——触发器——讲起： 基本触发器： 详细介绍SR触发器（带或不带时钟）、D触发器、JK触发器、T触发器等的工作原理，理解它们的状态转换特性，并分析主从触发器、边沿触发器等改进型结构。 寄存器（Register）： 讲解寄存器的构成（由触发器阵列组成）及其功能，包括并行输入/并行输出寄存器、移位寄存器（左移、右移、串行输入/并行输出、并行输入/串行输出），以及它们在数据存储和移位操作中的应用。 计数器（Counter）： 深入研究各类计数器，包括异步计数器（行波计数器）和同步计数器。我们将详细介绍二进制计数器、十进制计数器（BCD计数器）、可预置计数器、加减计数器等的设计与实现，并探讨它们在分频、定时、序列发生器等方面的作用。 状态机（Finite State Machine, FSM）： 这是本部分的重点。我们将介绍摩尔（Moore）型和米利（Mealy）型状态机的概念、状态图、状态表、状态编码以及状态机的设计流程。我们将通过实例演示如何设计各种状态机，例如交通灯控制器、序列检测器、自动售货机控制逻辑等，帮助读者理解如何将抽象的逻辑行为转化为具体的电路设计。 第三部分：可编程逻辑器件（PLD）与硬件描述语言（HDL） 为了应对日益复杂的数字电路设计需求，本部分将介绍现代数字设计中不可或缺的工具和技术： 可编程逻辑器件（PLD）： 介绍PLD的基本概念，包括ROM、PROM、EPROM、EEPROM、PAL、GAL、CPLD和FPGA等不同类型的可编程器件。我们将深入讲解CPLD和FPGA的内部结构、工作原理以及它们相对于通用集成电路（ASIC）的优势。 硬件描述语言（HDL）： 重点介绍Verilog HDL语言。我们将系统地讲解Verilog的基本语法，包括数据类型、运算符、过程语句（always块）、模块定义、端口连接、实例化等。通过大量的实例，读者将学会如何使用Verilog来描述组合逻辑和时序逻辑电路，并掌握顶层模块设计、层次化设计等方法。 仿真与综合： 讲解数字电路设计的仿真验证流程，以及如何使用仿真工具来调试Verilog代码。同时，我们将介绍逻辑综合的概念，以及如何将HDL代码转换为门级网表，为后续的布局布线做好准备。 第四部分：数字系统的高级主题 在掌握了基础和中级内容后，本书还将触及一些数字系统设计的进阶主题： 存储器接口： 介绍SRAM、DRAM等存储器的基本工作原理、读写时序以及如何将其与处理器或其他逻辑模块进行接口设计。 有限状态机（FSM）的设计优化： 探讨状态编码优化、减少状态数量、避免锁存器生成等高级设计技巧，以提高电路性能和降低功耗。 同步设计与时钟域： 强调同步设计的重要性，讲解时钟树、时钟抖动、时钟频率综合等概念，以及如何处理多时钟域设计中的同步问题（如使用握手信号、FIFO等）。 测试与调试： 介绍数字电路设计中的测试向量生成、故障模型、边界扫描（JTAG）等测试技术，以及硬件调试的方法。 本书的编写风格力求严谨、准确，同时辅以清晰的图示和实例，帮助读者建立直观的理解。每章后都附有练习题，供读者巩固所学知识。通过阅读本书，读者将能够独立完成中小型数字电路的设计，并为进一步深入学习更复杂的数字系统设计打下坚实的基础。

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这本书的装帧设计相当简约大气，没有过多的花哨装饰，但却透露着一种沉静的力量。我是一名刚刚步入软件开发行业的初学者，对很多底层技术的原理都感到好奇。经常会遇到一些自己编写的代码为什么能够被计算机理解和执行的疑问。我希望通过阅读这本书，能够揭开“编译”这个神秘的面纱。我理解编译是一个将高级语言转化为机器可执行代码的过程，而这本书的出现，正好填补了我在这一知识盲区上的空白。我期待书中能够从最基础的概念讲起，逐步深入到各个关键环节的细节。比如，我想了解代码在经过编译后，是如何被一步步“翻译”成机器语言的。我希望能看到关于语法分析、语义分析等核心内容的详细讲解，最好能有图示或流程图来辅助理解。此外，如果书中能够提供一些实际的编译器的架构分析，或者介绍一些经典编译器的设计思想，那对我来说将是莫大的帮助，能够帮助我建立起对整个编译流程的宏观认识。

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这本书的印刷质量非常出色，字体清晰，排版合理，即使长时间阅读也不会感到疲劳。我是一名对计算机底层技术充满好奇的研究生，一直以来都对程序的执行过程感到着迷。在我看来，“编译原理”是理解现代软件开发中不可或缺的一环。我希望这本书能够深入浅出地讲解编译器的各个组成部分，从最初的代码解析到最终的机器码生成。我特别期待书中能够详细介绍各种分析技术，比如如何进行词法分析和语法分析，以及如何运用抽象语法树（AST）来表示程序的结构。此外，我希望书中能够深入探讨语义分析的过程，例如类型检查、作用域分析等，以及如何生成中间代码，并对代码进行优化以提高执行效率。如果书中还能涉及一些关于代码生成器和链接器的知识，那就更完善了。我希望这本书能够提供足够的理论深度和算法细节，让我能够理解编译器的内部工作机制，并为我今后的学术研究提供坚实的理论支撑。

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这本书的封面设计真的非常吸引眼球，一股浓郁的学术气息扑面而来。拿到手里沉甸甸的，厚实的纸张和精美的印刷质量都让人感觉物超所值。我一直对计算机科学的基础理论非常感兴趣，尤其是那些能够解释软件如何被构建和执行的深层原理。这本书的标题“编译原理”正是我一直以来渴望深入了解的领域。我希望这本书能够系统地介绍编译器的整个工作流程，从词法分析、语法分析到语义分析，再到中间代码生成、代码优化和目标代码生成。我特别期待书中能够详细讲解各种分析技术背后的算法和数据结构，比如有限状态自动机、下推自动机、LR分析器等等。如果书中还能包含一些具体的示例，能够一步步演示如何对一段代码进行编译，那将会是非常有帮助的。我希望作者能够用清晰易懂的语言来阐述这些复杂的概念，即使对于初学者来说也能够有所启发。这本书的出现，让我对未来深入学习更高级的计算机科学知识充满了期待。

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这本书的手感非常好，拿在手里有种扎实可靠的感觉。纸张的质感也属上乘，阅读起来非常舒适，不会有廉价感。我是一名对计算机科学理论有着浓厚兴趣的在校学生，一直在寻找一本能够系统地介绍编译原理的经典教材。我听说“编译原理”是计算机科学专业的核心课程之一，对于理解程序设计语言的本质以及底层实现机制至关重要。因此，我迫切希望这本书能够提供一个全面而深入的视角来阐述编译器的设计和实现。我期望书中能够详尽地介绍词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成等编译过程的各个阶段，并辅以严谨的数学理论和算法分析。如果书中能够引用一些经典的编译理论，例如Chomsky文法、LR分析方法等，并给出相应的实现细节，那将是非常宝贵的。此外，我希望这本书的语言风格能够严谨而不失可读性，能够帮助我构建扎实的理论基础，为我未来在计算机科学领域的深入研究打下坚实的基础。

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这本书的封面色彩搭配非常协调，整体散发着一种严谨而不失亲和的气质。我是一名在职的软件工程师，日常工作中经常需要处理各种编程语言和相关的工具链。虽然我可能不直接参与编译器的开发，但对编译原理有更深入的理解，无疑能帮助我更好地理解代码的性能、错误以及语言的特性。我希望这本书能够为我提供一个清晰的宏观视角，让我能够理解一个高级语言程序是如何从源代码一步步变成最终在计算机上运行的可执行文件的。我期待书中能够讲解编译器的各个主要阶段，比如词法分析、语法分析、语义分析，以及如何生成中间表示，如何进行代码优化，最终生成目标代码。如果书中能提到一些实际应用中的优化技巧，或者介绍一些常见的编程语言在编译过程中可能遇到的挑战和解决方案，那将非常有启发性。我希望作者能够用一种实用的、与工程实践相结合的方式来阐述理论，让我能够在工作中更好地应用这些知识。

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