数位系统原理与应用, 11/e pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

图书标签:

• 数字系统
• 数字逻辑
• 计算机组成原理
• 数电
• 电子技术
• 电路分析
• 嵌入式系统
• FPGA
• Verilog
• VHDL

　　本书就现代数位系统中所用到的原理与技术作广泛的研究。它将教授数位系统的基本原理，且详尽的涵盖了传统与最新之应用数位系统设计之方法与发展技术，包括了如何处理系统层次之专案。本书可供两年制或四年制技术、工程及电脑科学课程使用。虽然具有基本的电子知识背景是有帮助的，但大部分教材中的主要内容并不需先有电子方面的研习。因此，略过教材中有关电子方面的概念并不会影响逻辑原理的理解。

新版增订了哪些？

　　第 1 章修订的概述。该章将聚焦于常见的通讯范例以举证说明从电报到手机系统的基本概念。

　　每章将加入更多的实例与图形。

　　将加入更多简易与几则较复杂的习题。

　　针对数位系统，特别于巨函数的如何使用予以全新的重视，并且简易的定义(使用“ wizard ”软体) 基本的建构方块。

　　第 8 章有一新的主要部分是将微波炉控制器以完整系统专案提出，展现出专案管理的完整步骤。

　　记忆装置系统题材 (第 9 章) 已作更新，说明了目前以及未来计画使用的装置。

　　FPGA 则于第 10 章作了大幅的翻新。

现代数字电路设计与实现 内容概要： 本书旨在为读者提供一套全面、深入且贴近工程实践的数字电子系统设计与实现方法论。它不仅仅是对传统逻辑电路理论的复述，更侧重于如何将这些理论知识转化为实际可运行、高性能的集成电路（IC）和系统级设计。全书结构清晰，从最基础的半导体器件物理特性出发，逐步过渡到复杂的系统架构，覆盖了从 RTL 级建模到最终硬件验证的全过程。 第一部分：基础理论与器件物理 本部分为后续高级主题奠定坚实的理论基础。首先，深入探讨了半导体PN结和MOSFET（特别是增强型和耗尽型MOS管）的工作原理、电学特性及其在数字电路中的应用。详细分析了晶体管的开关特性、亚阈值导电、短沟道效应等对电路性能的影响。 在此基础上，系统地介绍了组合逻辑和时序逻辑的基本元件——CMOS逻辑门电路族的设计与优化。内容涵盖了标准CMOS、增强型（E-MOS）、低功耗（LPMOS）以及传输门技术。重点分析了静态和动态功耗的来源、延迟分析模型（如Elmore延迟模型），并引入了先进的设计规则检查（DRC）和版图设计规范对电路性能的约束。 第二部分：组合逻辑的优化与实现 本章专注于如何高效地实现复杂的组合逻辑功能。首先回顾了布尔代数、卡诺图（K-map）和奎因-麦克拉斯基（Quine-McCluskey）方法，但很快将重点转移到基于硬件描述语言（HDL）的设计流程。 详细阐述了Verilog HDL和VHDL的语法结构、数据类型和行为建模能力。重点讲解了如何将高层算法（如乘法、除法、查找表等）正确地映射为综合友好的RTL代码。 一个核心章节专门探讨了逻辑综合（Logic Synthesis）的过程，包括状态化（Factoring）、布尔优化、映射（Mapping）和网表生成。读者将学习如何通过代码风格的调整来指导综合工具，以获得更优化的面积、速度和功耗指标。此外，还包括对可编程逻辑器件（PLD），如CPLD和FPGA内部结构（查找表LUT、触发器、布线资源）的深入剖析。 第三部分：时序电路与状态机设计 时序电路是构建任何有效数字系统的核心。本部分首先详细介绍了基本的存储单元：锁存器（Latches）和触发器（Flip-Flops，包括D型、JK型、T型等）。深入分析了时序参数，如建立时间（Setup Time, $t_{su}$）、保持时间（Hold Time, $t_h$）、时钟到输出延迟（$t_{co}$）以及最大工作频率。 关键内容在于时钟域（Clock Domain）管理。详细讨论了时钟偏斜（Skew）、时钟抖动（Jitter）以及时钟树综合（CTS）技术，以确保系统在高速运行下的同步性。 本部分的高潮是有限状态机（FSM）的设计与实现。覆盖了米里（Mealy）和摩尔（Moore）模型，并深入探讨了状态编码的最佳实践，如独热编码（One-Hot Encoding）和格雷码编码（Gray Coding）在消除竞争冒险和提高速度方面的应用。书中通过多个复杂控制单元的实例（如序列检测器、自动售货机控制器）来巩固这些概念。 第四部分：数据通路与处理器基础 本部分将理论知识提升到系统层面，关注数据如何在数字系统中流动和处理。详细设计了各种算术逻辑单元（ALU）的实现，包括加法器（串行、并行、超前进位加法器CPA）、乘法器（Booth算法、阵列乘法器）和除法器。 重点探讨了存储器的组织与接口，包括SRAM、DRAM的工作原理，以及如何设计高效的内存控制器，处理突发访问和刷新周期。 在此基础上，构建了一个简化的单周期和多周期数据通路（Datapath）模型。分析了指令的取指、译码、执行和写回阶段，并引入了流水线（Pipelining）的概念，解释了如何通过流水线技术提高吞吐量并解决结构冒险、数据冒险和控制冒险问题。 第五部分：系统级验证与可靠性 现代数字设计中，验证占据了设计时间的大部分。本部分系统介绍了半定制集成电路（ASIC）和FPGA设计流程（Front-end to Back-end）。 验证方法学是本章的重点： 1. 功能仿真： 使用HDL和仿真工具进行逐周期验证。 2. 形式验证（Formal Verification）： 介绍模型检测（Model Checking）和等价性检查（Equivalence Checking）在证明电路正确性方面的应用。 3. 综合后仿真： 讲解如何利用从布局布线工具导出的标准延时格式（SDF）文件进行精确的时序验证。 此外，还涵盖了低功耗设计技术，如时钟门控（Clock Gating）、电源门控（Power Gating）以及多电压域设计。最后，讨论了可测性设计（DFT），特别是扫描链（Scan Chain）的插入，以确保芯片制造后的可测试性。 适用对象： 本书适合高等院校电子工程、计算机工程、微电子学等专业的高年级本科生和研究生，以及从事ASIC/FPGA设计、数字系统架构和硬件验证的工程师作为参考教材和工具书。它要求读者具备基本的电路理论和离散数学知识。

第一章　概　念
第二章　数字系统与数码
第三章　描述逻辑电路
第四章　组合逻辑电路
第五章　正反器与相关装置
第六章　数位算术：运算与电路
第七章　计数器与暂存器
第八章　使用 HDL 的数位系统专案
第九章　记忆装置
第十章　可规划逻辑装置架构

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《数位系统原理与应用, 11/e》之后，我第一时间就翻开了它的目录。让我惊喜的是，它的章节安排非常合理，从最基础的数位逻辑门、布尔代数，到组合逻辑、时序逻辑，再到更复杂的存储器、微处理器结构，甚至还涉及了一些数位信号处理和嵌入式系统的介绍。这本涵盖的范围相当广泛，而且似乎层层递进，逻辑性很强，对于想要系统学习数位系统知识的人来说，是一个非常好的选择。我尤其看重它在"应用"部分的内容。我知道，再好的理论，如果不能应用到实际中，价值就会大打折扣。我希望能在这本书中看到一些现代数位系统设计的实际案例，比如如何利用 FPGA 实现某个功能，或者某个常见的数位芯片的设计思路。这些内容不仅能帮助我巩固理论知识，更能开阔我的视野，让我了解目前数位技术的发展方向和应用领域。而且，第11版意味着它一定经过了多次的修订和更新，内容肯定不会落伍，这对于学习快速发展的数位技术来说至关重要。总的来说，这本书给我的第一印象是内容全面、结构清晰、理论与实践结合得很好。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我是一个对数位系统充满好奇的初学者。我一直觉得，我们现在的生活离不开各种各样的数位设备，从手机、电脑到智能家电，背后都是复杂的数位系统在运作。我一直很想知道，这些东西到底是怎么做出来的，它们的核心原理是什么。之前我也尝试过看一些相关的入门书籍，但很多书要么太过于抽象，要么例子太过于专业，让我望而却步。我希望找到一本能够从零开始，用最简单易懂的方式讲解数位系统基础的书。这本书的标题《数位系统原理与应用》听起来就比较亲民，"原理"和"应用"并重，让我觉得它可能不会只停留在理论层面。我特别期待它能从最基本的逻辑门讲起，然后一步步引出更复杂的组合逻辑和时序逻辑，并且用一些我能理解的例子来解释。比如，能不能讲讲为什么需要这些逻辑门？它们在实际的电路里是怎么工作的？还有，我希望它能介绍一些数位系统常见的应用，比如在手机里，到底是用到了哪些数位技术的原理？如果这本书能做到这些，那对我这样的初学者来说，绝对是一本宝藏！

评分☆☆☆☆☆

哇，这本书我真的是等了好久！我平时就很喜欢研究一些技术类的东西，尤其是跟数字电路、计算机原理沾边的。之前读过几本相关的书，但总觉得缺了点什么，要么就是太理论，要么就是例子太老旧。我一直希望有一本书能够系统地讲解数字系统的核心概念，同时又能跟上现在科技发展的步伐，最好能有一些实际的应用案例，让我知道这些原理到底是怎么落地到我们生活中的。毕竟，光讲理论就像是在空中楼阁，没有实际的应用支撑，学起来总是少了点实在感。我看到这本书的标题，就觉得很有希望，"原理与应用"这几个字直接戳中了我的点。而且是第11版，这说明它经过了不断的更新和迭代，内容应该相当扎实，不会是那种写完一次就丢在那里的书。我特别期待它在逻辑门、组合逻辑、时序逻辑这些基础部分的讲解，希望能用更清晰易懂的方式呈现，就像老师在讲台上讲课一样，让我一听就懂。当然，我更期待的是它在 FPGA、微处理器、嵌入式系统这些更贴近实际的领域的应用部分。我希望它能给我一些灵感，让我能更好地理解我们现在使用的各种电子设备，甚至能自己动手去实践一些小项目。真的迫不及待想把它拿到手，好好地翻阅一番！

评分☆☆☆☆☆

说实话，我一开始对这本《数位系统原理与应用》并没有抱太大的期望，毕竟市面上这类教材实在太多了，大部分都大同小异，翻来覆去都是那几个老掉牙的例子，读起来索然无味。我之前在学校里也接触过一些数位逻辑的课程，当时用的就是一本厚厚的、密密麻麻全是公式和图表的书，虽然内容很全，但真的非常枯燥，每次都要花很大的力气才能看进去一点。而且很多内容感觉都跟不上时代了，比如讲到一些很早期的计算机架构，虽然是历史，但对于我们现在想要学习前沿技术的人来说，意义就不那么大了。所以，当我看到这本11版的《数位系统原理与应用》时，我的第一反应是“又是另一本教科书”。但是，我朋友强烈推荐，说这本书的讲解方式很不一样，而且更新了很多内容，尤其是关于现代数位系统设计的方面，让我有点心动。我一直觉得，学习数位系统，不能只是死记硬背那些逻辑表格和状态图，更重要的是理解背后的思想和设计理念。我特别希望这本书能在这一点上有所突破，能够让我从更宏观的视角去理解数位系统的构建过程，而不是被细节淹没。如果它真的能做到这一点，那对我来说，这绝对会是一本非常有价值的学习资源。

评分☆☆☆☆☆

这次入手《数位系统原理与应用，11/e》，主要是想找一本能够帮助我深化对数位系统理解的参考书。我本身是做硬件开发的，虽然日常工作中会接触到很多数位电路，但总觉得在理论基础方面还有些欠缺，尤其是一些比较底层的原理，每次遇到问题都只能靠经验去摸索，效率不高。这本书的名称听起来就很“硬核”，"原理与应用"的组合也正是我需要的。我特别关注的是它在逻辑设计、时序分析以及信号完整性这些方面的论述，希望能从中找到更深入的解释和更有效的分析方法。因为在实际项目中，这些都是非常关键的环节，直接影响到产品的性能和稳定性。而且，我一直觉得，对于一个成熟的数位系统，不仅要懂如何搭建，更要懂如何优化。所以，如果这本书能在算法优化、功耗管理、或者抗干扰设计等方面提供一些实用的建议，那对我来说价值就太大了。我个人比较喜欢那种理论扎实、逻辑清晰，同时又能结合实际工程经验的书籍，希望这本书能满足我的期望，成为我工作中的得力助手。