数位系统设计(五版一刷) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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　　本书内容由简单的数位原理开始，经过闸、逻辑装置、与暂存器等层次，最后以数位系统结构的设计做为结束。每章都以循序渐进的方式，慢慢带领读者如何利用前几章的电路做为后几章的基础来完成新的设计，如此能使读者更加明暸课程内容。

　　本书划分为基本逻辑原理，序向电路设计与数位系统设计等三大部分。内容涵盖数位原理、组合逻辑、序向逻辑、系统设计、记忆装置、系统界面与基本的微处理机系统介绍，内容广泛且符合实用的要求，同时也兼具一般逻辑设计者与学生需求。

好的，以下是一份关于不包含《数位系统设计（五版一刷）》内容的图书简介，专注于其他相关技术领域，力求详细且自然流畅： --- 书名：嵌入式系统架构与高性能电路设计 内容简介 本书旨在深入探讨现代电子系统设计中至关重要的两个核心领域：嵌入式系统的高效架构构建以及高速数字电路的信号完整性与电源完整性挑战。我们专注于提供面向实践的工程方法论，涵盖从系统级抽象到具体晶体管级实现的关键技术点，帮助读者构建出兼具低功耗、高可靠性与卓越性能的新一代电子产品。 第一部分：现代嵌入式系统架构设计 本部分侧重于解析当代复杂嵌入式系统的组织结构、设计流程与关键IP核的选择与集成。我们不再局限于传统的微控制器（MCU）编程范式，而是着眼于异构计算平台的崛起。 第一章：异构计算平台与系统级芯片（SoC）设计流程 本章详细剖析了现代SoC的设计范式，区别于传统的单核或双核架构。重点讨论了如何有效地整合CPU集群（如ARM Cortex系列）、高性能GPU、专用的DSP引擎以及可重构的FPGA/eFPGA模块，以满足特定应用（如AI推理、实时信号处理）的计算需求。内容涵盖从系统级抽象（System-Level Modeling, SLM）到硬件描述语言（HDL）实现的全流程管理，强调IP复用与总线架构的选择，如AMBA AXI/ACE协议在高带宽数据传输中的应用。 第二章：实时操作系统（RTOS）与任务调度优化 深入研究嵌入式实时系统的核心——RTOS。我们不仅介绍FreeRTOS、Zephyr等主流内核的基本概念，更侧重于高级主题，例如确定性调度算法（如EDF、RMS的变种）、中断延迟的最小化技术、以及如何在高并发多核环境中实现精确的上下文切换与资源同步，以满足严苛的功能安全（Functional Safety）标准，如ISO 26262的要求。 第三章：低功耗设计策略与能效管理 在移动设备与物联网（IoT）领域，功耗是决定产品生命周期的关键因素。本章系统性地介绍了从架构层到电路层的全方位低功耗设计技术。内容包括动态电压与频率调节（DVFS）、时钟门控（Clock Gating）、电源门控（Power Gating）的实现细节。特别探讨了在多电压域系统中，如何设计可靠的电平转换器（Level Shifters）以及快速的电源状态切换逻辑，确保系统在不同工作模式间无缝切换，同时避免亚稳态的发生。 第二部分：高性能数字电路与信号完整性 本部分是本书的技术核心，聚焦于确保高速数字信号在PCB上传输的质量，这是实现GHz级别系统性能的物理基础。我们将完全脱离简单的开路/关断驱动模型，转而采用传输线理论与电磁场分析。 第四章：高速传输线的建模与阻抗匹配 本章详述了PCB走线作为无损或有损传输线的物理特性。内容涵盖特征阻抗（Characteristic Impedance）的精确控制，包括单端与差分走线的几何结构（微带线、带状线）对阻抗的影响。我们运用拉普拉斯域和傅里叶变换来分析信号在传输线上的反射与衰减，并详细介绍了串联匹配、并联匹配等阻抗控制技术在实际布线中的应用准则。 第五章：串扰（Crosstalk）分析与抑制 串扰是限制PCB集成密度的主要障碍。本章深入探讨了相邻走线间电容耦合和电感耦合产生的串扰机制。通过近端（NEXT）和远端（FEXT）串扰的数学模型分析，指导读者如何通过优化走线间距（Spacing）、使用屏蔽层（Guard Traces）以及控制拐角设计来有效降低耦合噪声，确保数据眼图的质量。 第六章：电源完整性（PI）与去耦网络设计 一个稳定可靠的供电系统是高速逻辑电路正常工作的先决条件。本部分将电源完整性视为信号完整性的一部分。内容包括：电源分配网络（PDN）的建模，即如何将电源平面（Power Plane）视为一个复杂的LC网络。重点讲解去耦电容的选择、放置策略（从大容量到高频陶瓷电容的混合部署），以及如何使用时域反射计（TDR）和网络分析仪（VNA）来测量和优化PDN的阻抗剖面（Target Impedance Profile），以有效抑制电源噪声和地弹（Ground Bounce）。 第七章：高速I/O接口的时序分析与抖动管理 本章聚焦于系统级接口的设计，如DDR存储器接口与高速SerDes链路。内容包括：深入理解抖动（Jitter）的分类（确定性抖动DJ与随机抖动RJ），其对建立时间（Tsu）和保持时间（Thold）裕度的侵蚀。我们教授如何利用眼图测试（Eye Diagram Analysis）来量化信号质量，以及如何在PCB布局和源端/端接电路中应用预加重（Pre-emphasis）和均衡技术（Equalization）来补偿信道损耗，从而保证高速串行链路的误码率（BER）满足要求。 --- 本书面向具有一定数字电路基础的电子工程师、硬件设计师、固件架构师以及相关专业的高年级本科生和研究生。通过结合系统级架构思维与底层物理效应的深刻理解，读者将能够设计出性能更强、功耗更低、更具竞争力的复杂电子产品。 关键词： 异构计算、SoC架构、实时调度、低功耗设计、信号完整性、电源完整性、传输线、串扰抑制、高速I/O、抖动分析。

第一章数位设计概念
1.1近代数位设计
1.2数位系统
1.3设计流程
1.4硬体描述语言的角色

第二章数字系统与数码
2.1数字系统表示法
2.2十进位(基底10)数字系统
2.3二进位(基底2)数字系统
2.4其他数字系统
2.5不同基底数字系统间的转换
2.6数字表示法
2.7资料的表示法
2.8数位码

第三章基本逻辑原理
3.1布林代数导论
3.2各种逻辑闸
3.3布林代数的基本定理
3.4布林函数的表示形式
3.5布林函数简化的基本概念
3.6卡诺图化简法
3.7列表法
3.8多输出函数的化简

第四章组合逻辑设计原理
4.1基本组合逻辑电路
4.2组合逻辑电路的分析方法
4.3组合逻辑电路的设计程序
4.4 NAND闸与NOR闸的通用性

第五组合逻辑装置的设计
5.1积体电路实作
5.2半加器与全加器
5.3编码器与解码器
5.4多工器与解多工器
5.5同位电路
5.6比较器
5.7加法器与减法器

第六章序向逻辑设计原理
6.1序向逻辑电路导论
6.2闩
6.3正反器的组成形式
6.4序向逻辑电路的表示方式
6.5同步序向逻辑电路分析
6.6同步序向逻辑电路设计
6.7不同型式的同步序向电路设计

第七章序向逻辑装置的设计
7.1导论
7.2暂存器
7.3涟波计数器
7.4同步计数器
7.5移位暂存计数器
7.6串联式计数器
7.7记忆装置
7.8可程式逻辑装置

第八章演算法状态机与系统设计
8.1暂存器转换逻辑
8.2程序控制的基本观念
8.3演算法状态机的设计方法
8.4通用的资料处理单元制作
8.5通用的控制单元制作

第九章可程式数位系统设计
9.1系统结构
9.2资料处理单元子系统的设计与实作
9.3控制单元子系统的设计与实作
9.4记忆体子系统的设计与实作

第十章计算机辅助设计概论
10.1设计流程
10.2可程式逻辑

导读

　　本书内容涵盖基本逻辑与数位系统设计原理，并且全部都是在闸与暂存器上进行这些工作。本书也将说明如何将理论构想，实际装置与设计方法聚在一起而完成良好的数位系统设计工作。

评分☆☆☆☆☆

這本《數位系統設計(五版一刷)》最讓我感到驚喜的地方，莫過於它在介紹數位電路設計的現代化方法時，所展現出的前瞻性。它不僅涵蓋了基本的邏輯設計原則，更深入探討了如何利用先進的工具和技術來實現複雜的數位系統。特別是關於FPGA和ASIC的設計流程，書中詳細地介紹了從高階語言到硬體實現的整個過程，這對於我們現在學習，未來要接觸到的大規模數位晶片設計，可說是打下了非常紮實的基礎。我喜歡它在說明複雜演算法或架構時，會使用流程圖和類比來輔助，這讓抽象的技術概念變得更加具體。而且，它在講解過程中，對於一些效能考量、功耗限制，以及可靠性等實際工程問題，都有相當程度的著墨，這讓我在學習理論的同時，也能夠培養解決實際工程難題的思維。書本的內容組織也十分精煉，每一部分的論述都非常到位，不會讓人覺得鬆散。對於我這個想要在數位設計領域有所建樹的學生來說，這本書無疑是一份寶貴的指南，讓我能夠以更宏觀的視角來理解整個數位系統的設計生態。

评分☆☆☆☆☆

坦白說，我找了很多關於數位系統設計的書，但《數位系統設計(五版一刷)》絕對是裡面最能讓我產生共鳴的一本。它在解釋數值系統和邏輯代數這些基礎概念時，用了很多清晰易懂的方式，而且還會與時俱進地加入一些現代的範例，讓我感覺到這本書是真的與時俱進，而不是一本老舊的教科書。我特別欣賞它在講解狀態機設計的部分，從有限狀態機(FSM)的基本理論，到如何設計更複雜的Mealy和Moore機，書中都有非常詳盡的步驟和範例，讓我能夠自己動手完成各種狀態機的設計。而且，它在處理進階主題，例如如何優化電路效能、如何減少功耗，或是如何確保電路在不同時脈下的穩定性，都有非常實用的技巧和建議。我認為這本書的優點在於它不僅傳授了「是什麼」，更告訴了我們「為什麼」以及「如何做」，這對於我們在學習和解決實際問題時，非常有幫助。書中的插圖和圖表都畫得非常精細，而且解說也很到位，讓我能夠快速理解複雜的電路架構。總結來說，這是一本非常優秀的教科書，絕對能夠幫助你在數位系統設計的領域打下堅實的基礎。

评分☆☆☆☆☆

說真的，《數位系統設計(五版一刷)》這本書，我身邊很多同學都推薦，入手後發現果然名不虛傳。它在處理一些較為抽象的數位概念時，例如像時序邏輯和組合邏輯的差異，或是如何設計一個穩定的狀態機，都用了非常直觀且易於理解的方式來闡述。我印象最深刻的是它對於硬體描述語言(HDL)的介紹，它不只是教你語法，更重要的是告訴你如何用HDL來「思考」電路設計，這點是很多其他書籍比較忽略的。書中還有很多關於實際電路設計中會遇到的問題，像是競態（race condition）和毛刺（glitch）的產生與排除，這些都是在實際專案開發中非常關鍵的知識，透過這本書的講解，我能更早地意識到這些潛在的問題，並學習如何預防。書本的結構安排也相當緊湊，沒有多餘的贅述，每一頁都充滿了實用的資訊。而且，它的排版設計非常人性化，重點部分會用粗體或不同的顏色標示出來，閱讀起來非常輕鬆。這本不僅適合在校生，對於剛踏入職場的工程師，或是想自學數位的自學者，也絕對是必備參考書，絕對能讓你少走很多彎路。

评分☆☆☆☆☆

哇，這本《數位系統設計(五版一刷)》真是讓我驚豔！身為一個在台灣學習電子工程的學生，我手邊的課本總是換了又換，但這本絕對是我讀過最紮實、最能帶我進入數位系統奧秘的一本。從一開始的邏輯閘基本概念，到後來像是FPGA應用、狀態機設計，每一個章節的循序漸進都非常到位，完全不會讓人覺得突兀或難以消化。書中的範例程式碼和電路圖都畫得非常清楚，而且附帶的解釋也夠詳盡，讓我這個初學者也能夠自己動手實作，驗證書中的理論。尤其讓我印象深刻的是，它對於一些比較進階的主題，例如時序分析和功耗最佳化，都有相當深入的探討，這對於我們未來要進入業界，或是想在學術上有所突破，都是非常寶貴的知識。我特別喜歡它在解釋複雜概念時，會舉出很多生活化的例子，這讓枯燥的理論瞬間變得生動有趣。有時候就算課堂上老師講得有點模糊，翻開這本書，總能找到清晰的解答。它不只是教科書，更像是一位耐心的導師，引導我一步步解開數位設計的奧秘。我強烈推薦所有對電子工程、電機工程，或是電腦科學感興趣的學生，都應該入手這本書，絕對是物超所值！

评分☆☆☆☆☆

這本《數位系統設計(五版一刷)》的編排方式，真的非常適合我們這種需要快速掌握重點的台灣學生。它不像有些書那樣，把所有東西都塞在一起，而是很有系統地將數位系統的建構拆解成不同層級，從最底層的邏輯元件，一路向上擴展到複雜的處理器架構。每一章節的開頭都會點明本章的學習目標，讀者一看就知道這節要學什麼，省去了不少摸索的時間。而每章結束後的習題，更是精華中的精華！有些題目設計得相當有挑戰性，需要你真正理解書中的概念才能解出來，做完這些題目，你會發現自己對數位的掌握程度又更上一層樓。書中的圖示和表格也運用得非常恰當，我尤其喜歡它在介紹各種硬體描述語言(HDL)時，所提供的程式碼範例，跟著書本邊打邊跑，真的能感受到程式碼在模擬器裡跑動的魅力。對於我這種比較習慣動手做的人來說，這種實作導向的學習方式，真的太重要了。而且，這本書的印刷品質也很棒，紙張的觸感很好，久讀也不易疲勞。總體來說，這是一本既有深度又有廣度的教材，絕對是你在數位系統學習路上的得力助手，絕對不虛此行！