An Introduction to Computer Logic (Prentice-Hall computer applications in electrical engineering ser pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Prentice Hall

作者:H. Troy Nagle

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1975-01

价格:USD 69.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780134800127

丛书系列:

图书标签:

计算机逻辑
数字逻辑
布尔代数
逻辑电路
计算机科学
电子工程
Prentice-Hall
计算机应用
逻辑设计
开关电路

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具体描述

《数字系统设计：逻辑与电路实现》本书深入探讨数字系统的核心构建模块——逻辑门和组合逻辑电路的设计与实现。从最基本的布尔代数原理出发，我们逐步揭示逻辑函数的简化方法，如卡诺图和奎因-麦克拉斯基算法，它们是优化电路性能、减少元件数量的关键。接下来，本书将重点介绍各种基础的组合逻辑构建块，包括编码器、译码器、多路复用器和多路分配器。我们将详细阐述这些电路的功能、内部结构以及在实际应用中的部署方式，例如用于数据选择、信号路由和指令解码。随后，读者将进入顺序逻辑电路的世界。本书将从触发器（RS、JK、D、T）的原理入手，讲解它们作为基本存储单元如何实现状态的保持和转换。在此基础上，我们进一步深入研究寄存器和计数器，分析它们的结构、工作方式以及在时序控制、数据存储和运算等方面的作用。状态机（有限状态机，FSM）是顺序逻辑设计的核心概念。本书将详细介绍摩尔（Moore）型和米利（Mealy）型状态机的设计方法，包括状态图、状态表的构建，以及如何将其转化为实际的电路实现。我们将通过大量的实例，如序列检测器、交通灯控制器和简单的CPU控制单元，来巩固这些概念。本书还强调了逻辑设计中的实用考量。我们将讨论时序约束，如建立时间和保持时间，以及它们对电路稳定运行的重要性。此外，还将介绍时钟信号的设计和分配，以及如何处理竞争冒险（glitches）和亚稳态（metastability）等常见问题，并提供相应的解决方案。在硬件描述语言（HDL）方面，本书将初步介绍Verilog或VHDL等语言的基础语法和常用结构，并演示如何使用HDL来描述和仿真数字逻辑电路。这将为读者掌握现代数字设计流程打下坚实的基础。最后，本书将引导读者了解数字逻辑电路在实际硬件平台上的实现。我们将讨论如何将逻辑设计映射到可编程逻辑器件，如FPGA（现场可编程门阵列）和CPLD（复杂可编程逻辑器件），以及它们在原型设计、嵌入式系统和专用集成电路（ASIC）开发中的角色。内容概要：布尔代数基础与逻辑函数化简：介绍布尔代数的基本定理、定律，以及使用卡诺图、奎因-麦克拉斯基方法化简逻辑表达式。组合逻辑电路设计：深入讲解编码器、译码器、多路复用器、多路分配器等基本组合逻辑电路的原理、设计与应用。顺序逻辑电路基础：详细阐述触发器（RS, JK, D, T）的工作原理、特性和类型，以及它们如何构成时序电路的基本单元。寄存器与计数器：分析移位寄存器、并行加载寄存器、异步计数器、同步计数器等不同类型的寄存器和计数器的设计与应用。有限状态机（FSM）设计：教授摩尔和米利状态机的设计流程，包括状态图、状态表绘制，以及电路实现方法，并辅以实例。时序分析与优化：探讨建立时间、保持时间、时钟信号设计，以及解决竞争冒险和亚稳态问题的技术。硬件描述语言（HDL）入门：介绍Verilog/VHDL的基本语法，以及如何使用HDL进行逻辑电路的建模和仿真。可编程逻辑器件（PLD）概述：介绍FPGA和CPLD等可编程器件的结构和原理，以及逻辑设计向硬件实现的流程。本书旨在为读者提供一个扎实而全面的数字逻辑设计基础，使他们能够理解、分析和设计复杂的数字系统，为后续深入学习数字信号处理、计算机体系结构、嵌入式系统开发等领域奠定坚实的理论和实践基础。