数字电子技术基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:北京交通大学出版社

作者:陈瑞

出品人:

页数:166

译者:

出版时间:2007-1

价格:20.00元

装帧:

isbn号码:9787810829182

丛书系列:

图书标签:

• 数字电路
• 电子技术
• 基础
• 数字电子
• 电路分析
• 模拟电路
• 半导体
• 电子工程
• 大学教材
• 高等教育

《跨越时代的编程艺术：从汇编到现代框架的演进》 图书简介 本书是一部深度剖析计算机底层机制与上层应用生态演变历程的综合性著作。它并非聚焦于某一特定学科的理论推导或工程实现的细枝末节，而是以宏大的视角，系统梳理了自晶体管逻辑到高性能计算、从机器指令到高级抽象范式之间，编程艺术如何随着硬件能力的提升而发生的深刻变革。 第一部分：硅基之上的黎明——早期计算与指令集架构的奠基 本部分将追溯现代计算的源头，探讨早期电子计算机的架构思想。 1.1 逻辑的物理实现与布尔代数在硬件中的映射： 我们将深入探讨晶体管如何从一个简单的开关演变为构建复杂逻辑门的基础单元。重点解析了组合逻辑电路（如加法器、多路复用器）和时序逻辑电路（如触发器、寄存器组）的设计哲学。这里关注的不是如何使用现成的集成电路芯片搭建电路，而是其背后的逻辑真值表如何对应到物理器件的行为，强调了逻辑设计作为计算基石的不可替代性。 1.2 汇编语言与处理器微架构的共生关系： 重点剖析了指令集架构（ISA）的设计原则，包括定长/变长指令、寻址模式（直接、间接、寄存器相对）的演进。我们将详细分析RISC（精简指令集）与CISC（复杂指令集）理念的碰撞与融合，以及流水线技术如何突破时钟周期限制，实现指令的并行执行。读者将通过分析经典的MIPS或x86汇编代码示例，理解程序执行的原子操作层面，以及编译器在翻译高级语言时如何与硬件紧密协作。 1.3 内存层级结构与性能的瓶颈： 探讨了CPU访问速度与主存（DRAM）速度之间的鸿沟。本书将详述缓存（Cache）的工作原理，包括写回/直写策略、替换算法（LRU等）以及多级缓存（L1, L2, L3）的一致性维护机制。这里的核心在于理解数据在不同速度介质间的流动规律，以及如何通过软件优化来适应硬件的层次化结构，而不是探讨具体芯片的缓存大小参数。 第二部分：抽象的力量——高级语言范式与编译器的魔法 当硬件能力允许后，编程的焦点从“如何精确控制寄存器”转向“如何高效地描述问题”。 2.1 结构化编程的诞生与范式的转变： 分析了Fortran、Algol的早期探索，以及结构化编程（GOTO的废弃）如何提升代码的可读性和可维护性。随后，深入讲解过程式编程的精髓——函数、作用域和栈帧的分配，这与操作系统对进程调度的底层机制息息相关。 2.2 面向对象范式的兴起与设计哲学： 本章节侧重于面向对象编程（OOP）的核心概念：封装、继承和多态。我们将通过深入分析C++和Java的虚函数表（vtable）机制，来揭示运行时多态是如何通过指针和内存布局实现的，这本质上是对早期面向对象语言中“动态绑定”这一复杂操作的硬件与软件协同实现。讨论的重点是设计模式（如工厂、单例）如何成为跨团队协作的通用语言，解决大规模软件系统的复杂性问题。 2.3 编译器的艺术：从词法到机器码的转换： 详述了现代编译器的核心流程，包括词法分析、语法分析（LL/LR分析器）、语义分析和代码生成。重点剖析中间表示（IR，如LLVM IR）的作用，它是连接前端语言特性与后端目标机器架构的桥梁。代码优化技术，如常量折叠、循环展开和死代码消除，被视为编译器对抗性能损失的关键武器，其原理涉及对程序数据流和控制流的深度分析。 第三部分：连接与并行——现代计算环境的挑战与解决方案 现代计算已不再是单核串行的模型，网络连接和多核并行成为新的主流。 3.1 操作系统作为资源仲裁者： 探讨了操作系统（OS）如何管理CPU时间、内存空间和I/O设备。重点分析进程与线程的区别，上下文切换的开销，以及同步原语（如互斥锁、信号量、条件变量）在防止竞态条件中的作用。这部分强调了OS设计者如何平衡系统的公平性、效率和稳定性。 3.2 分布式系统与一致性模型： 随着互联网的爆发，单个机器的局限性凸显。本书将讨论构建高可用、可扩展系统的基本原则。我们将分析CAP理论的权衡取舍，探讨Paxos和Raft等一致性算法，它们如何在存在网络分区的情况下，保证数据副本间的同步性，这远超出了单机内存管理的概念范畴。 3.3 函数式编程的回归与并发的未来： 讲解了函数式编程（FP）的特性，如不可变性、纯函数和高阶函数，以及它们如何自然地规避了多线程编程中最棘手的共享状态问题。通过对比命令式与声明式编程风格，展示了如何利用FP的特性，在多核CPU上编写出更健壮、更易于推理的并发代码。 第四部分：面向未来的基础设施与工程实践 本部分关注的是支撑现代软件运行的工程化工具链和新兴计算范式。 4.1 自动化构建与依赖管理： 探讨了现代软件开发中，如何利用工具链（如Make、CMake、Gradle或npm/Yarn）来自动化编译、测试和部署流程。这部分强调的是工程效率，即如何管理数以百计的外部库和复杂的编译选项，确保软件可在不同环境下稳定重现。 4.2 容器化与虚拟化隔离技术： 剖析了虚拟机（VM）和容器（如Docker/Kubernetes）在资源隔离和环境标准化方面的区别与应用场景。深入探讨容器技术如何通过操作系统内核的Cgroups和Namespace机制，实现轻量级的进程隔离，从而彻底改变了软件的部署模型。 4.3 数据结构在特定领域的优化应用： 简要概述了特定领域的高级数据结构，例如用于地理信息系统的R树，用于文本检索的Trie树或后缀数组，以及用于高性能计算的稀疏矩阵存储格式。这里的重点是，如何根据问题的特定结构特性，选用超越标准教科书结构的最佳实现，以最大化内存访问效率和算法复杂度。 总结： 《跨越时代的编程艺术》旨在提供一个贯穿计算历史的知识框架，帮助读者建立起从晶体管物理特性到大规模分布式系统设计的清晰认知链条。它强调的是不同技术层级的相互依存和演进规律，而非单一技术的具体语法或操作手册。

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坦白讲，我对《数字电子技术基础》的初印象，仅仅是觉得它名字听起来比较“正经”，可能适合需要系统学习的人。然而，翻开后，我发现它远远超出了我的预期。这本书的讲解方式非常现代化，不像我以前接触过的那些教材，枯燥乏味，充斥着大量晦涩难懂的术语。作者非常注重从实际应用的角度出发，用大量贴近生活的例子来解释那些抽象的电路原理。比如，在介绍“时序逻辑电路”时，它就用了时钟信号来类比日常生活中的“节拍”，让我一下子就理解了它的工作机制。我尤其欣赏书中对“状态机”的讲解，它通过一个非常形象的交通灯控制例子，将复杂的理论变得生动形象，让我深刻理解了状态机的设计思路和应用。读这本书的过程中，我常常会不由自主地去思考，原来这些看似不起眼的技术，竟然可以支撑起如此复杂和精妙的系统。这本书的语言流畅自然，结构清晰，就像一位经验丰富的设计师，带领你一步步走进数字世界的奥秘，让你在享受阅读的同时，也能收获满满的知识。

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说实话，我买《数字电子技术基础》的时候，并没有抱太大期望，想着可能就是一本普通的教科书，讲解一些枯燥的理论。但翻开之后，我才发现这书简直是为我量身定做的！它就像一位经验丰富的老教师，循循善诱地带着你一步步走进数字电子的殿堂。我最欣赏它的一点是，它从不故弄玄虚，而是用最直观、最易懂的方式来阐述复杂的概念。比如，在讲解“触发器”的时候，作者用了非常形象的比喻，让我一下子就抓住了它的核心功能——“记忆”。而且，书中不仅仅是理论，还穿插了大量的实例分析，这些实例都非常贴近实际应用，比如在介绍“多路选择器”时，就详细讲解了它在信号传输和数据选择中的作用，让我觉得学到的知识是真的有用的，而不是纸上谈兵。我尤其喜欢书中关于“组合逻辑电路”的设计方法，它提供了一套系统的流程，从需求分析到最终电路实现，每一步都讲解得非常细致，而且还提供了多种设计思路，让我能够根据不同的情况选择最合适的方法。读这本书的过程中，我常常会有一种“恍然大悟”的感觉，很多以前困扰我的问题，在这本书里都得到了解答。它让我明白，数字电子并非高不可攀，而是充满逻辑和智慧的学科。

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这本《数字电子技术基础》简直是打开了我新世界的大门！我一直觉得电子这东西离我很遥远，甚至有点神秘，但这本书用一种极其平易近人的方式，将那些曾经让我望而却步的概念，一点点拆解开来。一开始，我只是抱着随便看看的心态，想着大概了解一下是什么回事。没想到，作者的讲解思路非常清晰，从最基本的逻辑门开始，到组合逻辑电路，再到时序逻辑电路，每一步都衔接得恰到好处。书中那些图示，真的是画龙点睛，不像很多技术书籍那样枯燥乏味，这里面的图，一看就懂，而且每一个都画得非常精致，标注也很明确，让我这个纯小白也能跟着图形去理解那些抽象的电路图。最让我惊喜的是，它并没有一上来就堆砌一堆公式和定理，而是先讲原理，再用实际的例子来佐证，让我感觉这些知识是有用的，是可以联系到实际生活的。我尤其喜欢书中关于“计数器”和“寄存器”那部分，讲解得非常透彻，而且还给出了几个非常实用的应用场景，比如在简单的数字显示系统中如何用到它们。读完这几章，我真的觉得自己对数字电路有了初步的认识，不再是那个只知道按开关的“伸手党”了。这本书的语言风格也很接地气，没有太多生僻的术语，即使偶尔出现，也会及时进行解释，让我读起来毫不费力，甚至会觉得有点津津有味。

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老实说，《数字电子技术基础》这本书，我本来只是当作一本“工具书”来看的，想找点资料查阅，没想到一翻开就彻底被它吸引住了。它不像市面上很多技术书籍那样，上来就堆砌一堆概念和公式，而是非常有章法地引导读者。我特别喜欢它在讲解“逻辑运算”时，先从最基础的“与”、“或”、“非”门开始，然后一步步引申到更复杂的逻辑门和集成电路。而且，书中对每一个概念的解释都非常到位，不会让人产生歧义，尤其是一些关键的概念，作者会用多种方式来解释，确保读者能够完全理解。我印象最深刻的是关于“卡诺图”的讲解，这东西在我看来一直是个难题，但在这本书里，作者把它讲得清清楚楚，而且还给出了很多实用的解题技巧，让我受益匪浅。读这本书的过程中，我常常会有种“原来是这样！”的惊叹，感觉自己的知识体系被一点点构建起来。这本书的语言风格也非常独特，不落俗套，充满了智慧和趣味，读起来一点都不枯燥，反而觉得引人入胜。它让我觉得，学习数字电子技术，也可以是一件非常有趣的事情。

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我一直对“数字信号”和“模拟信号”的区别感到模糊，以为这只是一个很专业、很遥远的概念。直到我读了《数字电子技术基础》，才真正明白其中的奥秘。这本书的切入点非常巧妙，它并没有一开始就深究那些复杂的电路图，而是先从最基础的“0”和“1”开始，一点点构建起整个数字世界的框架。我最喜欢的是它对“二进制计数”的讲解，作者用非常生动的方式，将二进制的运算逻辑展示出来，让我不再觉得它是个冰冷的数字系统，而是充满了趣味和规律。书中对“逻辑门”的介绍也让我大开眼界，不仅仅是讲解了它们的功能，更重要的是，它还分析了不同逻辑门的应用场景，比如在设计简单的开关电路时，如何选择合适的逻辑门。读这本书的过程中，我常常会感到一种“打通任督二脉”的畅快感，很多曾经让我困惑的问题，在这本书里都得到了清晰的解答。它不仅仅是一本技术书籍，更像是一扇通往数字世界的大门，让我看到了一个全新的、充满无限可能的世界。

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