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出版者:清华大学出版社

作者:倪宝童

出品人:

页数:326

译者:

出版时间:2007-1

价格:29.80元

装帧:

isbn号码:9787302141464

丛书系列:

图书标签:

• 计算机组装
• 计算机维护
• 硬件
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• 硬件教程
• 电脑知识
• 信息技术
• 计算机基础

《数字逻辑设计与应用》 本书聚焦于现代电子系统和计算机科学的基石——数字逻辑理论及其在实际电路中的应用。 本教程旨在为学习者提供一个全面、深入且结构化的学习路径，从最基础的布尔代数原理，逐步过渡到复杂集成电路的设计与实现。本书内容严格围绕数字系统的逻辑构建展开，完全不涉及计算机硬件的物理组装、部件更换、操作系统安装或系统级故障诊断等具体操作层面。 --- 第一部分：数字系统基础与布尔代数 本部分内容为后续高级主题奠定坚实的数学和概念基础。我们首先介绍数字系统（如二进制、八进制、十六进制）的表示方法，以及它们在计算机内部如何存储和传输信息。核心内容将集中于布尔代数理论： 布尔代数公理与定理： 详细阐述交换律、结合律、分配律、德摩根定理等，这些是简化逻辑表达式的数学工具。 逻辑门电路： 深入分析基本逻辑门（AND, OR, NOT, XOR, XNOR）的工作原理、真值表、符号表示以及它们在集成电路中的物理实现概述（不涉及具体芯片型号和PCB布局）。 逻辑函数的表达与化简： 介绍标准形式（SOP和POS），并系统讲解使用卡诺图（K-Map）进行两变量至五变量逻辑函数的最小项和最小积之和的化简方法。同时，引入奎因-麦克拉斯基（Quine-McCluskey）算法，用于处理更复杂函数的自动化简化。 第二部分：组合逻辑电路设计 本部分是数字电路设计实践的核心，侧重于在不使用时序元件（如触发器）的情况下，实现特定的逻辑功能。我们将详细分析和设计各种常用的组合电路模块： 多路选择器（MUX）与译码器（Decoder）： 讲解其功能、实现原理、不同数据选择能力的应用，以及如何利用它们实现任意逻辑功能或数据分配。 编码器（Encoder）与数据分配器（Demultiplexer）： 重点讨论优先级编码器在输入冲突处理上的优势，以及数据流控制中的应用。 加法器与算术单元： 深入剖析半加器、全加器的工作原理，并构建串行、并行加法器。在此基础上，介绍如何设计减法器（基于补码原理）和组合乘法器（如阵列乘法器）的基本结构。 可编程逻辑器件基础： 介绍可编程只读存储器（PROM）、可编程阵列逻辑（PAL）和通用阵列逻辑（GAL）的基本结构和编程概念，说明如何利用这些器件固化组合逻辑功能，但侧重于逻辑结构而非具体的编程语言或烧录过程。 第三部分：时序逻辑电路分析与设计 时序逻辑是实现存储功能和序列控制的关键。本部分专注于具有反馈回路和存储单元的电路分析： 基本存储元件： 详细介绍锁存器（Latch）的结构和透明性问题，重点讲解基本RS触发器、门控D锁存器的工作特性、约束条件（如脉冲触发与电平触发的区别）。 主从式与边沿触发触发器： 深入剖析D触发器和JK触发器的建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time）要求，解释如何通过边沿触发机制消除毛刺和锁存器的缺陷。 寄存器与移位寄存器： 分析不同工作模式下的移位寄存器（串入并出、并行入串出等），及其在数据暂存和传输中的作用。 时序控制与计数器： 讲解异步计数器和同步计数器的设计原理。重点分析计数序列的设计、有限状态机的状态图和状态转移表构建方法，确保计数过程的正确性和时序一致性。 第四部分：有限状态机（FSM）与系统同步 本部分将组合逻辑与时序逻辑的知识相结合，学习如何设计和实现复杂的控制单元。 状态机理论： 详细介绍Mealy模型和Moore模型的区别、优缺点及其适用场景。重点讲解从规格描述（时序图或文字描述）到逻辑电路实现的完整设计流程。 状态简化与编码： 介绍如何使用状态图最小化技术来减少所需触发器的数量和逻辑门数量，包括等效状态的识别。讨论状态编码方案（如独热码、二进制编码）对电路复杂度的影响。 时序问题的分析： 侧重于理论分析，讨论时钟偏移、时钟抖动对系统稳定性的影响，以及如何通过同步设计（如使用同步复位）来避免亚稳态的产生。 第五部分：中规模集成电路（MSI）与可编程逻辑器件应用 本部分将理论模型与标准逻辑模块的应用相结合，展示如何高效地构建大型系统： 标准逻辑模块的应用： 侧重于讲解如何使用74系列或CMOS系列中常用（如计数器、寄存器、比较器）逻辑芯片的功能定义和相互连接，以实现特定功能，而不涉及具体的芯片型号采购或电路板级联。 可编程逻辑器件（PLD）的深化应用： 介绍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，重点阐述如何将之前设计的组合逻辑和时序逻辑映射到这些可编程结构中，强调逻辑资源的使用和布局规划的基本概念，但不深入VHDL/Verilog硬件描述语言的编程细节，或具体的片上资源（如Block RAM, DSP Slice）的使用方法。 --- 本书的重点在于数字逻辑的数学建模、电路原理推导和功能抽象。 它为后续学习计算机体系结构、嵌入式系统底层设计或专用集成电路（ASIC）设计提供了必要的逻辑理论基础。本书不包含任何关于PC硬件选型、驱动程序安装、操作系统启动流程、BIOS/UEFI配置、内存/硬盘/显卡的物理安装、故障排除、以及网络协议配置等与计算机组装与维护相关的任何实际操作指导或内容。学习者将掌握如何“构建”数字大脑的逻辑结构，而非如何“维护”一台成品计算机。

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作为一名对计算机技术有着浓厚兴趣的学生，我一直渴望能够更深入地了解计算机的内部构造以及如何进行维护。偶然间，我发现了这本书，它精准地填补了我在这方面的知识空白。这本书给我最深刻的印象是其高度的实践性。作者并没有仅仅停留在理论的讲解，而是将大量的篇幅投入到实际操作的指导中。无论是主板的详细接口介绍，还是硬盘的安装流程，都配有清晰的图示和步骤说明，让整个过程变得触手可及。我尤其欣赏书中关于如何正确连接各种线缆的部分，这些看似微不足道的细节，在实际组装中却至关重要，稍有不慎就可能导致硬件损坏。此外，书中对电脑常见故障的诊断和排除方法也进行了细致的讲解，这对于我来说非常有价值。以往遇到电脑问题，我总是束手无策，只能寻求外部帮助，而现在，我更有信心通过书中的指导来独立解决一些问题了。阅读这本书的过程，就像是在我的脑海中构建了一个立体的计算机模型，让我能够更清晰地理解各个部件之间的协同工作原理。

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这本书的封面设计非常有吸引力，色彩搭配和谐，标题字体醒目，让人一眼就能感受到这是一本关于计算机硬件的专业书籍。我购买这本书的初衷是想提升自己在组装和维护电脑方面的技能，毕竟市面上的电脑更新换代太快，有时候自己动手解决问题会省时省力不少。拿到书后，我迫不及待地翻阅起来，首先映入眼帘的是书中精美的插图和清晰的排版，这对于我这种视觉学习者来说非常有帮助。作者在讲解硬件知识时，并没有采用过于枯燥的术语，而是尽量用通俗易懂的语言进行阐述，同时穿插了大量实际操作的案例，这让我感觉学习过程不再是枯燥的任务，而更像是一次充满乐趣的探索。我特别喜欢书中关于如何选择兼容性好的配件的部分，这确实是新手在组装电脑时容易遇到的难题，而这本书提供的建议非常实用，能够帮助避免很多潜在的麻烦。此外，书中还详细介绍了各种常见故障的排除方法，比如开机黑屏、无法上网等，并配有相应的图文步骤，即使是没有经验的读者也能照猫画虎地进行操作，这大大增强了我对电脑维护的信心。总的来说，这本书不仅仅是一本教程，更像是一位耐心的老师，循循善诱地引导我走进计算机硬件的奇妙世界。

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我一直对电脑硬件充满好奇，总觉得拆解组装电脑是一件很有挑战性也很有成就感的事情。所以，当我看到这本书时，就立刻被它吸引住了。虽然我之前也零星看过一些关于电脑组装的视频，但总感觉不够系统和深入。这本书的内容就非常系统，从最基础的电脑组成原理讲起，逐步深入到各种硬件的详细介绍，包括CPU、主板、内存、显卡、硬盘等等。作者在讲解每个硬件时，都配有高质量的图片，甚至还有一些微距的特写，这让我对这些小小的电子元件有了更直观的认识。最令我惊喜的是，书中对于如何进行硬件选购给出了非常详细的指导，不仅仅是罗列参数，而是从实际使用场景出发，教你如何根据自己的需求来搭配出性价比最高的配置。这一点对于像我这样预算有限但又希望电脑性能能够满足需求的读者来说，简直是福音。书中的组装步骤也非常详细，甚至细致到了每一个螺丝的拧紧方式，以及如何正确安装CPU散热器，这些细节之处都体现了作者的专业性和用心。阅读过程中，我仿佛置身于一个真实的电脑维修车间，跟随作者的步骤一步步进行操作，这种沉浸式的学习体验让我受益匪浅。

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购买这本书之前，我对于电脑硬件的了解可谓是知之甚少，甚至连电脑的基本组成部件都分不清。这本书的出现，如同一盏明灯，为我指明了方向。它并非只是一本枯燥的教科书，而是充满温度和实用性的指南。书中对于电脑机箱的拆解和安装过程，有着极其详尽的图文指导，让我能够清晰地了解每一个步骤，并充满信心地尝试。我尤其赞赏书中对于电源选购的建议，这部分内容非常接地气，能够帮助像我这样的新手，避免因为电源选择不当而引发的一系列问题。此外，书中对于如何优化电脑散热，以及定期进行硬件清洁和保养的指导，也让我对电脑的日常维护有了全新的认识，这无疑能够延长电脑的使用寿命。通过阅读这本书，我不仅学到了组装电脑的知识，更重要的是，我培养了对计算机硬件的兴趣和自信心，让我觉得这不再是一项遥不可及的技术，而是我可以掌握的技能。

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一直以来，我总觉得电脑组装和维护是一门高深的技术，只有专业人士才能掌握。这本书的出现，彻底颠覆了我的这种看法。作者用非常通俗易懂的语言，将复杂的计算机硬件知识娓娓道来，仿佛一位经验丰富的老师，循循善诱地引导我进入计算机的世界。我最喜欢的部分是关于内存条和显卡的安装讲解，书中详细描述了如何正确插拔，以及需要注意的事项，这些都是我在其他地方很难找到的细致指导。此外，书中对于不同类型硬盘的介绍，以及如何进行系统安装和驱动程序的配置，也让我受益匪浅。我之前一直对固态硬盘和机械硬盘的区别感到困惑，这本书则用清晰的比喻和生动的例子，让我一下子就明白了它们各自的优势和劣势，也让我对未来的电脑升级有了更明确的方向。书中的排版设计也非常人性化，章节划分清晰，重点突出，阅读起来毫不费力。我感觉这本书就像是一位贴心的伙伴，随时为我提供关于计算机组装和维护的专业建议。

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