Digital Logic Design, Fourth Edition pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Newnes

作者:Brian Holdsworth

出品人:

页数:519

译者:

出版时间:2002-12-17

价格:USD 49.95

装帧:Paperback

isbn号码:9780750645829

丛书系列:

图书标签:

• 数字逻辑设计
• 逻辑电路
• 计算机组成原理
• 数字系统
• 布尔代数
• 组合逻辑
• 时序逻辑
• FPGA
• VHDL
• Verilog

好的，以下是一本名为《Digital Logic Design, Fourth Edition》的图书的详细简介，其中不包含该书的任何内容，完全围绕其他相关主题展开。 --- 深入探索现代计算基石：从理论到实践的数字系统设计 图书名称： 《Advanced Digital Systems Architecture: Principles and Applications》 作者团队： 资深电气工程师与计算科学家联合撰写 页数： 约850页 目标读者： 高年级本科生、研究生、电子工程师、硬件设计工程师、以及希望深入了解现代数字系统内部工作原理的专业人士。 图书概述 《Advanced Digital Systems Architecture: Principles and Applications》是一本全面、深入的教材与参考手册，旨在为读者提供一个坚实的理论基础，并辅以广泛的实际应用案例，以掌握现代数字系统设计与实现的关键技术。本书聚焦于超越基础逻辑门操作的复杂层面，探讨了从系统级架构到高性能硬件加速器的设计哲学、方法论和前沿趋势。 本书的结构经过精心设计，力求在理论的严谨性与工程实践的实用性之间取得完美的平衡。我们不满足于仅描述“如何构建”一个逻辑电路，更致力于解释“为何采用这种架构”以及“如何优化其性能、功耗和面积（PPA）”。 第一部分：系统级抽象与硬件描述语言（HDL）精通 本部分奠定了现代数字系统设计的基础。我们从高级系统抽象的角度切入，对比不同的设计流程和抽象层次，引导读者理解从算法到门级网表的转化过程。 第一章：数字系统设计流程的演进 本章深入探讨了从早期的手工布线到现代基于高层次综合（HLS）的自动化设计流程的演进。详细分析了设计收敛性、设计验证（DV）的必要性，以及形式化验证（Formal Verification）在确保复杂系统正确性方面的作用。我们将介绍标准设计方法学（如ASIC设计流程与FPGA设计流程的差异），并讨论IP复用在当前设计环境中的战略地位。 第二章：VHDL与Verilog的深度应用 本书不仅教授HDL的语法，更着重于“可综合设计”的艺术。我们将详细解析并发与顺序结构、时序控制的精确建模，以及如何编写清晰、高效且易于综合的RTL代码。重点章节将涵盖结构化建模、面向对象的设计范式在HDL中的应用，以及如何利用语言特性进行精确的仿真与调试。 第三章：高层次综合（HLS）的原理与实践 面对日益复杂的算法需求，HLS已成为主流。本章详细解析了HLS工具链的工作原理，包括调度（Scheduling）、资源分配（Resource Allocation）和绑定（Binding）的核心算法。读者将学习如何为C/C++代码添加指令（Pragmas）以指导综合器，优化延迟、吞吐量和资源利用率，并比较不同HLS工具的优缺点。 第二部分：高性能计算架构与流水线技术 本部分是本书的核心，专注于构建高性能、高吞吐量的数字逻辑单元。 第四章：高级时序分析与同步电路设计 深入探讨了时序约束的本质，包括建立时间（Setup Time）、保持时间（Hold Time）和时钟域交叉（CDC）问题。我们将详细分析不同类型的时钟网络（如H-tree、Y-tree）的设计，并提供处理多周期路径和异步信号同步的鲁棒性解决方案，如握手协议（Handshaking）和FIFO的亚稳态处理。 第五章：复杂运算单元的设计与优化 本章聚焦于高性能算术逻辑单元（ALU）的设计。内容涵盖从基础的加减乘除到浮点运算单元（FPU）的实现。重点分析了快速加法器（如Carry-Lookahead, Carry-Save Array）的结构，乘法器的并行性优化（如Booth编码），以及流水线化对运算吞吐量的影响。 第六章：并行处理与流水线深度剖析 详细研究了指令级并行（ILP）和数据级并行（DLP）在硬件中的体现。我们将深入研究深层流水线（Deep Pipelining）的优缺点，分支预测（Branch Prediction）的硬件实现，以及指令重排序缓冲（Reorder Buffer）和退休（Retirement）机制在乱序执行CPU核心中的作用。 第三部分：内存系统、接口与系统集成 本部分将设计视野从单个功能块扩展到整个SoC（系统级芯片）层面，关注数据流和系统通信。 第七章：片上存储器层次结构设计 探讨了现代处理器和加速器中L1、L2、L3缓存的设计哲学。内容涵盖缓存一致性协议（如MESI协议的硬件实现）、块替换策略（如LRU的近似实现）、以及SRAM单元的结构特性。此外，本章也覆盖了非易失性存储器（NVM）接口技术。 第八章：系统总线与片上网络（NoC） 本章对比了传统的共享总线架构（如AMBA AXI/AHB）与新兴的片上网络（Network-on-Chip, NoC）。详细解析了NoC中的路由算法、仲裁机制、以及流量控制策略。通过具体案例，展示了如何利用NoC来扩展多核系统的通信带宽和可扩展性。 第九章：高速串行接口的物理层基础 介绍现代I/O接口，如PCIe和高速SerDes（Serializer/Deserializer）的工作原理。重点分析了信号完整性（SI）的关键挑战，包括串扰、损耗和抖动（Jitter）的建模与补偿技术。读者将了解均衡器（Equalization）和前馈/反馈控制在高速数据传输中的作用。 第四部分：低功耗设计与可重构计算 着眼于当前对能效比（Performance per Watt）的极致追求和新兴的计算范式。 第十章：数字电路的低功耗设计技术 系统性地介绍降低静态功耗和动态功耗的方法。涵盖时钟门控（Clock Gating）、电源门控（Power Gating）、多电压域设计（Multi-Voltage Domain）和动态电压频率调节（DVFS）。本章强调如何通过架构选择来平衡功耗与性能。 第十一章：可重构计算：FPGA架构与应用 本章将FPGA视为一种强大的数字硬件平台。深入分析FPGA的内部结构，包括查找表（LUT）、布线资源和嵌入式DSP模块的优化使用。重点讲解如何高效地映射HLS生成的代码到这些特定硬件资源上，以及局部重构和动态重构的理论基础。 结语：未来趋势与系统验证的挑战 总结现代数字系统设计的核心挑战，包括处理异构计算、应对日益复杂的安全漏洞（如侧信道攻击的硬件层防御），以及下一代计算范式（如神经形态计算）对现有逻辑设计方法的冲击。 --- 本书特色： 理论与工程深度融合： 每一章节的理论推导后，均附有详尽的工程实例和设计权衡分析。 聚焦前沿技术： 大量篇幅用于讨论HLS、NoC和高级功耗优化策略。 丰富的习题与案例研究： 包含大量贴近产业实际的仿真和设计挑战。 本书旨在培养下一代能够驾驭复杂、高性能数字系统的架构师和设计专家。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆