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页数:0

译者:韩德强

出版时间:2017-10-1

价格:100.50元

装帧:平装

isbn号码:9787111579403

丛书系列:

图书标签:

akb
TN电子通信技术
CS
数字电路
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具体描述

本书从系统的视角，通过准确、清晰的讲解以及示例和Verilog文件，展示了如何使用简单的组合模块和时序模块来构建完整的系统。本书共分七部分，不仅涵盖了组合逻辑电路、算术运算电路、时序逻辑电路和同步时序电路等基本的数字逻辑课程的内容，还给出了有限状态机、流水线、接口规范、系统时序、存储系统等计算机组成原理课程的知识。

本书适合作为高等院校计算机及相关专业数字设计课程的本科生教材，也可作为微处理器和SoC设计人员的参考书。

深入探索宇宙的奥秘：一本关于天体物理学的深度导览书名：星辰的低语：宇宙演化与前沿探索作者：[此处可插入一个富有学术气息的笔名或作者的真实姓名] 字数：约1500字 --- 卷首语：我们为何仰望星空？自古以来，人类便对头顶那片深邃的夜空怀揣着无尽的好奇与敬畏。从早期的星座神话，到伽利略第一次将望远镜指向月球，再到如今“詹姆斯·韦伯”太空望远镜捕捉到的宇宙“创世之初”的微光，我们对宇宙的理解从未停止拓展。这本《星辰的低语：宇宙演化与前沿探索》，并非一本基础的物理教材，它是一次思想的远征，旨在引导读者穿越时空隧道，深入理解我们所处宇宙的宏大结构、基本定律以及那些最前沿、最令人振奋的科学难题。本书的写作初衷，是为那些对宇宙学、天体物理学抱有强烈求知欲的读者提供一个既严谨又充满启发性的知识框架。我们避开了繁复的纯数学推导，转而聚焦于物理概念的深刻阐释、观测证据的逻辑梳理，以及理论模型的构建与验证过程。 --- 第一部：宇宙的基石——时空与物质的交响本部分着重于构建现代天体物理学的理论基础，确保读者对支配宇宙运行的根本法则有一个清晰的认知。第一章：广义相对论的几何之美我们从爱因斯坦的革命性理论开始。广义相对论不仅仅是关于引力的理论，更是关于时空本身的几何学。本章将细致剖析测地线、时空曲率的概念，并详细探讨引力如何塑形宇宙的结构。我们将通过分析水星近日点的进动、引力红移等经典实验证据，来展现这一理论的非凡预测力。理解了时空作为一种动态实体的概念，是理解后续所有天体现象的关键前提。第二章：宇宙学的两大支柱：哈勃定律与宇宙微波背景辐射（CMB）宇宙并非静止不变的。本章将深入讲解宇宙膨胀的发现历程。哈勃观测到的星系退行速度与距离的线性关系，如何无可辩驳地指向一个动态的、有起源的宇宙？随后，我们将聚焦于CMB——宇宙大爆炸“余晖”的精妙之处。通过对CMB温度涨落的分析，读者将了解到早期宇宙的物质分布、物质-辐射密度的比值，以及如何利用这些微小的不均匀性来推断宇宙的年龄和几何形状。第三章：从原子到恒星的生命周期恒星是宇宙中最活跃的化学工厂。本章详细描绘恒星从分子云坍缩到主序星阶段的物理过程。我们将深入探讨核聚变反应的能量来源（质子-质子链与CNO循环），以及恒星内部的能量传输机制（辐射、对流）。对于不同质量恒星的命运分支——白矮星、中子星与黑洞的形成路径，我们进行系统性的比较分析，特别是白矮星的钱德拉塞卡极限和中子星的托尔曼-奥本海默-沃尔科夫（TOV）极限，这些都是量子力学与引力相互作用的极限体现。 --- 第二部：跨越尺度——从星系到宇宙网宇宙的结构具有显著的层级性。本部分将视角从单个天体放大到星系团、超星系团乃至整个宇宙的大尺度结构。第四章：星系的结构、动力学与演化星系不仅仅是恒星的集合，它们是复杂的引力系统，内部充满了气体、尘埃和神秘的暗物质。本章将探讨螺旋星系、椭圆星系和不规则星系的形态学分类。重点在于星系的动力学：如何通过旋转曲线的测量，首次揭示了暗物质的普遍存在？我们将探讨星系合并、星系并合对星系形态和恒星形成率的长期影响。第五章：暗物质的铁证与模型暗物质是现代物理学最大的未解之谜之一。本章将系统梳理支持暗物质存在的关键观测证据，包括星系团的维里里定理、引力透镜效应（强透镜与弱透镜）的精确测量。随后，我们将评估当前主流的候选者——从弱相互作用重粒子（WIMPs）到轴子（Axions），并介绍地面和太空中的直接/间接探测实验的最新进展与困境。第六章：宇宙网的形成与模拟宇宙的物质分布并非均匀的，而是呈现出气泡、空洞和纤维状结构，即“宇宙网”。本章将介绍冷暗物质（CDM）模型如何通过数值模拟，成功再现了我们今天观测到的宏观结构。我们将探讨重子声学振荡（BAO）如何作为“标准尺”来精确测量宇宙的膨胀历史，从而约束暗物质和暗能量的密度参数。 --- 第三部：宇宙的终极问题——前沿热点与未来展望本部分将聚焦于当代天体物理学中尚未解决的核心难题，以及驱动下一代观测设备的理论动机。第七章：黑洞：时空的终极陷阱从史瓦西半径到事件视界，黑洞是广义相对论最极端的预言。本章将深入探讨黑洞的分类（史瓦西、克尔、赖斯纳-诺德斯特洛姆黑洞），以及它们在星系中心扮演的超大质量黑洞（SMBH）角色。特别地，我们将详述引力波天文学的兴起——LIGO/Virgo如何首次“听到”黑洞的合并，以及事件视界望远镜（EHT）如何“看到”M87和人马座A的阴影，这标志着我们对强引力场的直接验证进入新时代。第八章：暗能量与宇宙的加速膨胀 20世纪末，观测发现宇宙的膨胀正在加速，这催生了“暗能量”的概念。本章将详细分析Ia型超新星观测如何提供这一惊人结论。我们将探讨解释暗能量的两种主要途径：宇宙学常数（真空能量）的挑战（即“宇宙学常数问题”），以及修正引力理论的可能性。理解暗能量的性质，是预测宇宙最终命运的关键。第九章：极端天体物理学：伽马射线暴与快速射电暴（FRBs）宇宙中存在着能量释放极为剧烈的天体事件。本章将剖析伽马射线暴（GRBs）——恒星死亡的最后呐喊，以及它们与超新星的关联。随后，我们将转向近期发现的快速射电暴（FRBs）。这些毫秒级的射电脉冲的起源至今成谜，它们可能来自磁星、黑洞或全新的物理过程。本章将展示，对这些瞬态现象的研究，正在不断挑战我们对高能物理的认知边界。 --- 结语：未知的疆域《星辰的低语》引导我们走过了一个完整的宇宙学叙事：从一个炽热、致密的奇点，到如今广袤、加速膨胀的星辰大海。然而，我们对宇宙的理解仍然是冰山一角。暗物质和暗能量占据了宇宙总质能的95%，它们的本质仍然隐藏在迷雾之中。本书的价值，不在于提供所有答案，而在于清晰地勾勒出科学探索的路径，展示了理论的优雅与观测的精确如何相互印证，又如何相互激发。每一次新的观测突破，都意味着我们离宇宙的终极奥秘更近一步。仰望星空，我们不仅是在回顾过去，更是在预见未来。愿读者带着这份对宏大宇宙的敬畏与好奇，继续这场永无止境的探索。

作者简介

William J. Dally 斯坦福大学工程系Willard R.和Inez Kerr Bell教授、NVIDIA公司首席科学家、美国国家工程院院士、IEEE/ACM/美国艺术与科学学院会员。他获得了许多荣誉，包括ACM Eckert-Mauchly奖，IEEE Seymour Cray奖和ACM Maurice Wilkes奖。

R. Curtis Harting 谷歌的软件工程师，拥有斯坦福大学博士学位。他于2007年毕业于杜克大学获得学士学位，主修电气与计算机工程和计算机科学。在2009年，他从斯坦福大学获得硕士学位。

目录信息

出版者的话
推荐语
译者序
前言
第一部分绪论
第1章数字抽象化
1.1数字信号
1.2数字信号容忍噪声
1.3数字信号表示复杂数据
1.3.1表示一年中的某一天
1.3.2表示减色法
1.4数字逻辑函数
1.5数字电路和系统的Verilog描述
1.6系统中的数字逻辑
小结
文献说明
习题
第2章数字系统设计实践
2.1设计流程
2.1.1设计规格
2.1.2概念开发与可行性
2.1.3划分与详细设计
2.1.4验证
2.2数字系统由芯片和电路板构建
2.3计算机辅助设计工具
2.4摩尔定律和数字系统演变
小结
文献说明
习题
第二部分组合逻辑
第3章布尔代数
3.1公理
3.2性质
3.3对偶函数
3.4标准形式
3.5从公式到门电路
3.6用Verilog描述布尔表达式
小结
文献说明
习题
第4章CMOS逻辑电路
4.1开关逻辑
4.2MOS晶体管的开关模型
4.3CMOS门电路
4.3.1基本的CMOS 门电路
4.3.2反相器、与非门、或非门
4.3.3复杂门
4.3.4三态电路
4.3.5应避免使用的电路
小结
文献说明
习题
第5章CMOS电路的延迟和功耗
5.1静态CMOS门的延迟
5.2扇出和驱动大电容负载
5.3扇入和逻辑功效
5.4延迟计算
5.5延迟优化
5.6连线延迟
5.7CMOS电路的功率损耗
5.7.1动态功耗
5.7.2静态功耗
5.7.3功率调节
小结
文献说明
习题
第6章组合逻辑设计
6.1组合逻辑
6.2闭合
6.3真值表、最小项和标准形式
6.4蕴涵项和立方体
6.5卡诺图
6.6函数的覆盖
6.7由覆盖转化成门电路
6.8不完全确定函数
6.9“和之积”形式的实现
6.10险象
小结
文献说明
习题
第7章使用Verilog描述组合逻辑
7.1用Verilog描述素数电路
7.1.1Verilog模块
7.1.2case语句
7.1.3casex语句
7.1.4assign语句
7.1.5结构描述
7.1.6十进制素数函数
7.2素数电路的测试平台
7.3实例：七段译码器
小结
文献说明
习题
第8章组合电路基础单元
8.1多位信号的表示
8.2译码器
8.3多路选择器
8.4编码器
8.5仲裁器和优先编码器
8.6比较器
8.7移位器
8.8只读存储器
8.9读写存储器
8.10可编程逻辑阵列
8.11数据手册
8.12知识产权
小结
文献说明
习题
第9章组合电路实例
9.13的倍数电路
9.2明天电路
9.3优先级仲裁器
9.4井字棋游戏
小结
习题
第三部分算术电路
第10章算术电路
10.1二进制数
10.2二进制加法
10.3负数和减法
10.4乘法
10.5除法
小结
习题
第11章定点数和浮点数
11.1误差的表示方法：准度、精度和分辨率
11.2定点数
11.2.1表示方法
11.2.2运算
11.3浮点数
11.3.1表示方法
11.3.2未规格化数和逐级下溢
11.3.3浮点数乘法
11.3.4浮点数加/减法
小结
文献说明
习题
第12章快速算术电路
12.1超前进位
12.2布斯编码
12.3华莱士树
12.4综合说明
小结
文献说明
习题
第13章算术运算实例
13.1复数乘法
13.2定点和浮点格式之间的转换
13.2.1浮点格式
13.2.2定点数到浮点数的转换
13.2.3浮点数到定点数的转换
13.3FIR 滤波器
小结
文献说明
习题
第四部分同步时序逻辑
第14章时序逻辑
14.1时序电路
14.2同步时序电路
14.3交通灯控制器
14.4状态分配
14.5实现有限状态机
14.6Verilog编程实现有限状态机
小结
文献说明
习题
第15章时序约束
15.1传播和污染延迟
15.2D触发器
15.3设置和保持时序约束
15.4时钟偏差的影响
15.5时序实例
15.6时序和逻辑综合
小结
文献说明
习题
第16章数据通路时序逻辑
16.1计数器
16.1.1简单计数器
16.1.2加一/减一/载入计数器
16.1.3定时器
16.2移位寄存器
16.2.1一个简单的移位寄存器
16.2.2左移/右移/载入移位寄存器
16.2.3通用移位器/计数器
16.3控制和数据分区
16.3.1实例：自动售货机FSM
16.3.2实例：密码锁
小结
习题
第17章分解有限状态机
17.1闪光信号灯
17.2交通灯控制器
小结
习题
第18章微码
18.1简单的微编码FSM
18.2指令序列
18.3多路分支
18.4多种指令类型
18.5微码子程序
18.6简单计算机
小结
文献说明
习题
第19章时序电路实例
19.13分频计数器
19.2SOS探测器
19.3井字棋游戏
19.4赫夫曼编码/译码
19.4.1赫夫曼编码器
19.4.2赫夫曼解码器
小结
文献说明
习题
第五部分实用设计
第20章验证与测试
20.1设计验证
20.1.1覆盖率的验证
20.1.2测试的类型
20.1.3静态时序分析
20.1.4形式验证
20.1.5缺陷跟踪
20.2测试
20.2.1故障模型
20.2.2组合逻辑测试
20.2.3测试冗余逻辑
20.2.4扫描
20.2.5内置自测试
20.2.6特性测试
小结
文献说明
习题
第六部分系统设计
第21章系统级设计
21.1系统设计过程
21.2规格
21.2.1Pong
21.2.2DES破解器
21.2.3音乐播放器
21.3系统划分
21.3.1Pong
21.3.2DES破解器
21.3.3音乐合成器
小结
文献说明
习题
第22章接口和系统级时序
22.1接口时序
22.1.1常有效时序
22.1.2周期性有效信号
22.1.3流控制
22.2接口划分与选择
22.3接口的串行化与分包
22.4同步时序
22.5时序表
22.5.1事件流
22.5.2流水线和时序预测
22.6接口与时序实例
22.6.1Pong
22.6.2DES破解器
22.6.3音乐播放器
小结
习题
第23章流水线
23.1流水线基础
23.2流水线举例
23.3实例：行波进位加法器流水线
23.4流水线停顿
23.5双缓冲
23.6负载均衡
23.7可变负载
23.8资源共享
小结
文献说明
习题
第24章互连
24.1互连简述
24.2总线
24.3交叉开关
24.4互连网络
小结
文献说明
习题
第25章存储器系统
25.1存储器的基本存储体
25.1.1SRAM阵列
25.1.2DRAM芯片
25.2用位片和存储体构造存储器
25.3交叉存储器
25.4高速缓存
小结
文献说明
习题
第七部分异步逻辑
第26章异步时序电路
26.1流表分析
26.2流表综合：触发电路
26.3竞争与状态分配
小结
文献说明
习题
第27章触发器
27.1锁存器的内部结构
27.2触发器的内部结构
27.3CMOS锁存器与触发器
27.4锁存器的流表推理
27.5D触发器的流表综合
小结
文献说明
习题
第28章亚稳态和同步失效
28.1同步失效
28.2亚稳态
28.3进入和脱离非法状态的概率
28.4亚稳态的演示
小结
文献说明
习题
第29章同步器设计
29.1何处使用同步器
29.2蛮力同步器
29.3多位信号的问题
29.4FIFO同步器
小结
文献说明
习题
附录Verilog编码风格
参考文献
Verilog模块索引
主题词索引
· · · · · · (收起)

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常有特色，我之前读过很多同类书籍，但这本书的表达方式却让我眼前一亮。它不像一些教科书那样生硬死板，而是用一种非常生动、甚至带点幽默的语气来讲述。即使是那些听起来很复杂的概念，在作者的笔下也变得妙趣横生，一点都不会让人感到枯燥乏味。我甚至觉得，作者的文字功底非常深厚，他能够将抽象的概念具象化，用各种生动的比喻和例子来解释，让你仿佛置身其中，亲身去感受那个过程。这种亲切的沟通方式，让我觉得我不是在被动地接受知识，而是在和一个经验丰富的朋友交流，共同探索这个领域。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和字体选择真是太舒服了！我之前看过一些技术类的书籍，常常因为字体太小、行距太密而读得头昏脑涨，但这本书完全没有这个问题。它的字号适中，即便我长时间阅读，眼睛也不会感到疲劳。行距的设置也恰到好处，既能有效地分隔段落，又不会显得太空旷，让整个页面看起来非常和谐。章节之间的过渡也做得很自然，比如在一个技术概念讲完后，会有小结或者引出下一个话题的自然衔接，这种流畅感让人很容易沉浸其中，不知不觉就读了好几章。甚至连页眉页脚的设计，都考虑到了读者的使用习惯，非常简洁明了，不会分散注意力。总而言之，在阅读体验上，这本书真的做到了精益求精。

评分☆☆☆☆☆

这本书的包装我给满分！封面的设计非常有质感，触感也很棒，拿在手里沉甸甸的，感觉非常扎实。我特别喜欢那种硬壳精装的感觉，不仅耐看，而且平时放在书架上也是一道亮丽的风景线。拿到手里的时候，边缘的处理非常细致，没有任何毛刺或者溢胶的痕迹，这在我之前购买的书籍中是比较少见的。内页的纸张也相当厚实，不是那种容易泛黄的普通纸，而是带有一定韧性的道林纸，印刷的油墨清晰，完全没有透印的困扰，即便是看很小的字号也不会觉得费眼睛。整个装帧的工艺水准，可以说达到了专业出版的水准，让我在还没翻开内容之前，就已经对它充满了期待，觉得这绝对是一本值得收藏的书。

评分☆☆☆☆☆

这本书的索引和目录设计做得非常出色！我一直觉得，一本好的图书，其辅助阅读的工具同样重要，而这本书在这方面做得令人满意。目录的层级结构非常清晰，让我能够快速地找到自己感兴趣的章节或者想要回顾的部分，而且目录的描述也相当精准，不会产生误导。最让我惊喜的是它的索引部分，不仅列出了重要的技术术语，还包含了相关的概念和章节号，这对于我这种需要频繁查阅资料的读者来说，简直是福音。我可以毫不费力地根据关键词找到对应的内容，极大地提高了我的学习效率。这种细致入微的考虑，真的让我在阅读过程中少走了很多弯路。

评分☆☆☆☆☆

这本书的图示和插画质量简直是惊喜！我一直觉得很多技术书籍的图例都比较生硬，或者说不够直观，但这本书里的图画都非常精美，而且与文字内容完美契合。它们不是简单的示意图，更像是精心绘制的艺术品，每一个细节都处理得非常到位。比如说，在讲解某个复杂的概念时，图示会用不同的颜色和线条清晰地标示出各个组成部分及其联系，甚至是一些细微的原理，都能通过这些图画变得一目了然。有些插画还带着一点艺术气息，让原本枯燥的技术内容变得生动有趣起来。我甚至觉得，这些图画本身就可以作为独立的艺术作品来欣赏，更不用说它们在帮助理解书本内容方面所起到的巨大作用了。

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