异步电路设计原理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:289

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出版时间:2009-1

价格:49.00元

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isbn号码:9787121076718

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• 简体中文
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• 本门内功
• 工具书
• 中国
• 2009
• 异步电路
• 数字电路
• 电路设计
• 计算机体系结构
• 低功耗设计
• EDA
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• GALS
• 异步逻辑

《现代数字系统导论》 图书简介 本书旨在为读者提供一个全面而深入的现代数字系统设计基础，涵盖从最基本的逻辑门到复杂处理器的构建原理。我们摒弃了仅仅停留在理论概念的层面，而是通过大量实例和清晰的逻辑推演，引导读者理解数字电路的设计思路与实现方法。 第一部分：数字电路基础 本部分将带您回顾和巩固数字电路设计的基石。我们将从二进制数系统、逻辑代数入手，详细讲解布尔表达式的化简方法，如卡诺图和奎因-麦克拉斯基算法，强调其在优化逻辑电路中的重要作用。接着，我们将深入探讨组合逻辑电路的设计，包括译码器、编码器、多路选择器、数据选择器和加法器等基本模块的原理与应用。我们会特别关注这些模块如何通过逻辑门组合而成，以及如何分析和设计更复杂的组合逻辑功能。 第二部分：时序逻辑电路与状态机 在掌握了组合逻辑电路的基础上，我们将进入时序逻辑电路的世界。本部分将重点介绍触发器（D触发器、JK触发器、T触发器、SR触发器）的工作原理、时序特性以及它们如何作为构建存储单元的基础。随后，我们将系统地学习寄存器、移位寄存器和计数器的设计与应用，理解它们在数据存储、传输和计数功能中的关键作用。 更重要的是，本部分将深入阐述有限状态机（FSM）的设计方法。我们将区分摩尔型（Moore）和米利型（Mealy）状态机的设计差异，并通过实际案例演示如何根据系统需求规格，绘制状态转移图，编写状态转移表，并最终将其转化为硬件逻辑。我们将强调状态机在控制逻辑设计中的核心地位，例如在通信协议、数据处理器和简单控制系统中，它们是如何协调不同操作步骤并确保系统按照预期顺序工作的。 第三部分：存储器与可编程逻辑器件 本部分将聚焦于数字系统中至关重要的存储单元和可编程器件。我们将详细介绍不同类型的存储器，包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）的结构、读写原理以及它们的典型应用场景。我们将深入讲解静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）的工作差异，以及闪存（Flash Memory）等非易失性存储技术的特性。 此外，本部分还将介绍可编程逻辑器件（PLD）的发展和应用，如可编程阵列逻辑（PAL）、通用可编程逻辑器件（GAL）和现场可编程门阵列（FPGA）。我们将讲解这些器件的内部结构、编程模型以及它们如何为快速原型开发和灵活系统设计提供了强大的支持。我们会讨论如何使用硬件描述语言（HDL），如Verilog或VHDL，来描述和实现复杂的数字逻辑，并将其映射到FPGA等器件上。 第四部分：时序分析与优化 数字电路的设计不仅在于功能的正确性，更在于其性能和可靠性。本部分将重点关注时序分析，解释建立时间（setup time）和保持时间（hold time）的概念，以及它们如何影响触发器和其他时序器件的正常工作。我们将讲解亚稳态（metastability）的产生原因、危害以及常用的解决方法。 同时，我们将介绍电路优化的技术，包括如何通过逻辑综合工具来优化电路的面积、速度和功耗。我们将讨论不同的优化策略，如并行处理、流水线技术以及如何通过算法和架构层面的改进来提升整体系统性能。 第五部分：数字系统设计流程与工具 本书的最后部分将带领读者了解现代数字系统设计的完整流程。我们将介绍从需求分析、逻辑设计、仿真验证到综合、布局布线以及最终硬件实现的各个阶段。我们将简要介绍常用的EDA（Electronic Design Automation）工具，如逻辑仿真器、综合工具和布局布线工具，并解释它们在设计流程中的作用。 通过本书的学习，读者将能够理解现代数字系统的构成原理，掌握组合逻辑和时序逻辑的设计方法，了解存储器和可编程器件的应用，并具备进行基础时序分析和系统优化的能力。本书旨在为有志于从事集成电路设计、嵌入式系统开发、FPGA开发等领域的读者打下坚实的理论和实践基础。

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从知识的广度来看，这本书的覆盖面令人印象深刻，它成功地在经典理论与前沿发展之间架起了一座坚固的桥梁。我们通常期望数字电路书中会详细讲解组合逻辑和同步时序，但这本巨著更进一步，引入了对异步逻辑设计的概述，虽然篇幅不长，但其对延迟无关（Delay-Insensitive）电路的介绍，极大地拓宽了我的设计视野。它没有将数字电路设计固化在传统时钟驱动的范式中，而是展示了另一种追求更高性能和更低功耗的可能性。此外，书中对设计流程的描述，也体现出对现代EDA工具链的深刻理解，从RTL代码编写、功能仿真、形式验证到最终的布局布线，每一步骤的关键考量点都被清晰地勾勒出来。这种宏观视野与微观细节的完美融合，使得这本书不仅适用于课堂学习，更是一部可以陪伴工程师走过多个技术周期的参考宝典。

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这本书的排版和印刷质量简直是教科书级别的典范。纸张的质感拿在手里非常舒服，那种略带粗糙但又坚韧的触感，让人忍不住想反复摩挲。更令人赞叹的是它的装帧设计，线圈装订的方式保证了书本可以完全平摊，无论是在桌面上还是在膝盖上阅读，都不会有任何不便。那些密集的公式和图表，在高质量的纸张上呈现出清晰锐利的线条，即便是最复杂的逻辑门电路图，也能一眼看穿其内在的结构和运作方式。色彩的运用也十分考究，关键概念和重要公式总是能用醒目的颜色区分出来，这对于需要频繁查阅和记忆的读者来说，无疑是一种巨大的帮助。细节之处彰显着出版方的专业和用心，看得出这是一本经过精心打磨的作品，绝非那种粗制滥造、囫囵吞枣的普通读物。 这种对物理载体的极致追求，让阅读体验得到了极大的升华，使得学习过程本身也变成了一种享受。

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这本书对于实际工程应用的指导性，超出了我阅读过的绝大多数同类书籍。很多理论书读完后，读者往往会产生一种“知道原理，但不知如何下手”的困惑，但这本显然没有这个问题。作者似乎将自己多年来在集成电路设计和系统验证方面的实践经验，毫无保留地倾注在了这些案例分析之中。无论是对有限状态机的可综合性约束的讨论，还是对下降沿触发与上升沿触发在实际FPGA资源利用上的差异分析，都体现出极其贴近实际操作的视角。书中提供的那些“陷阱”和“最佳实践”清单，对于初入职场的工程师来说，简直是无价之宝，能有效避免许多代价高昂的设计错误。我甚至觉得，这本书与其说是一本理论教材，不如说是一本高度浓缩的“工程智慧录”，它教会我的不仅仅是“如何设计”，更是“如何设计得更好、更可靠”。

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我必须得说，这本书的作者在内容编排上的匠心独运，简直是教科书编写艺术的教科书。它不像一些技术书籍那样，上来就抛出一堆晦涩难懂的术语和理论，而是采用了循序渐进、层层递进的叙事方式。开篇部分对数字系统的基础概念回顾得恰到好处，既没有浪费时间去重复读者已经熟知的内容，又确保了所有读者都能站在同一个知识起点上。随着章节的深入，作者巧妙地引入了更复杂的时序逻辑和状态机设计，每引入一个新概念，都会立刻通过精心设计的实例进行消化和巩固。尤其是那些关于竞争冒险和毛刺消除的章节，作者不仅清晰地解释了问题的成因，还提供了多种业界成熟的解决方案，并对比了各自的优劣，这种深度和广度兼备的处理方式，着实令人佩服。它真正做到了将深奥的理论“人文化”，让读者感觉自己是在跟随一位经验丰富的大师进行私密的、高水平的研讨。

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这本书的术语解释和概念澄清工作做得异常出色，有效避免了知识体系中的“盲区”。我发现，很多关于信号完整性和时序约束的书籍在处理亚稳态（Metastability）问题时，常常点到为止，语焉不详。然而，这本书却花费了整整一个章节，用极其详尽的图示和概率模型，剖析了触发器采样窗口、锁存器与触发器的区别，以及在跨域同步设计中需要遵循的最小化延迟要求。作者没有满足于仅仅给出一个标准的三寄存器同步电路图，而是深入探讨了在不同工艺节点下，该电路的鲁棒性会受到哪些外部因素的影响。这种对细节的执着和对基础原理的捍卫，让读者对电路行为的理解建立在一个极其坚实和无懈可击的基石之上。阅读过程中，我多次停下来，回顾之前对某些似懂非懂的概念，发现作者的再次阐述总能带来豁然开朗的顿悟感。

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部分章节翻阅。工具书。 http://www.eefocus.com/html/09-10/415515081025paSF.shtml

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