逻辑与计算机设计基础

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出版者:机械工业出版社
作者:
出品人:
页数:659
译者:
出版时间:2008-3
价格:45.00元
装帧:
isbn号码:9787111235170
丛书系列:
图书标签:
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具体描述

《经典原版书库•逻辑与计算机设计基础(英文版)(第3版)》重点介绍逻辑与计算机设计的基本概念,同时反映这些基本概念在技术和设计过程演变中的重要性。全书内容可分为三个部分:第l章到第6章介绍逻辑设计,第7章到第9章讲述数字系统设计技术,第10章到第14章集中介绍计算机设计技术。这样的组织安排既可以使读者具有坚实的数字系统设计基础,又能够实现循序渐进、自底向上的基本部件的设计开发,同时前面的设计结果能够应用于后面几章自顶向下的计算机设计过程。

《经典原版书库•逻辑与计算机设计基础(英文版)(第3版)》着重强调用硬件描述语言、逻辑综合和验证来进行当代逻辑设计的基本方法,同时也强调计算机设计基本原理在应用方法上的变化,涵盖的逻辑和计算机设计知识面较广,适合作为高等院校计算机科学、计算机工程、电子工程或工程技术等相关专业不同级别课程的教材;同时,也适合作为计算机科学家和工程技术人员的参考用书。

《经典原版书库•逻辑与计算机设计基础(英文版)(第3版)》的配套网站(Http://www.writphotec.com/mano/)上还提供了丰富的补充材料和教辅资源,方便教师教学和读者自学。

好的,以下是一份关于一本未包含《逻辑与计算机设计基础》内容的图书的详细简介。 --- 书名: 《算法的艺术:从抽象到实现的演进》 内容简介: 第一部分:计算思维的基石 本书旨在深入探讨算法设计与分析的艺术与科学,构建读者坚实的计算思维框架。我们聚焦于那些驱动现代计算机科学核心的范式与方法,而非底层硬件或布尔逻辑的细节。 第一章:问题的抽象与建模 本章起始于对计算问题的本质性理解。我们不讨论电路或门级逻辑,而是深入研究如何将现实世界中的复杂问题转化为可被计算模型处理的形式。这包括对输入、输出、约束条件的精确定义,以及如何建立合适的数学模型来描述问题结构。重点关注于问题域的划分和抽象层级的选择,例如,将一个调度问题抽象为图论模型,或将一个数据处理流程抽象为有限自动机。我们将探讨状态空间的概念及其在问题求解中的重要性。 第二章:经典算法范式的剖析 本章系统性地介绍并剖析几种核心的算法设计范式,这些范式是解决广泛问题集的通用工具箱: 分治法(Divide and Conquer): 深入讲解归并排序、快速排序等算法背后的递归思想。分析如何通过将问题分解为更小的、相互独立的子问题来简化复杂性,并探讨主定理的应用,用以评估递归调用的时间消耗。 贪心算法(Greedy Algorithms): 阐述贪心选择的性质和最优子结构。通过活动选择问题、霍夫曼编码等经典案例,展示如何通过局部最优决策逐步导向全局最优解。我们将着重讨论贪心算法的适用性边界及其正确性证明的策略。 动态规划(Dynamic Programming): 这是本章的重点之一。动态规划被视为解决具有重叠子问题和最优子结构问题的强大工具。我们详细解析记忆化(Memoization)与自底向上(Bottom-Up)的实现方式,并以最长公共子序列、矩阵链乘法、背包问题等作为实例,演示如何构造状态转移方程,并优化空间复杂度。 第二部分:数据结构与效率的权衡 有效的算法必须依赖于组织有序、易于操作的数据结构。本部分着重于分析不同数据结构在特定操作上的性能表现,以及它们如何影响算法的整体效率。 第三章:线性与非线性数据结构的深入研究 本章超越基础的数组和链表,关注更复杂的数据组织形式: 树结构(Trees): 重点讨论二叉搜索树(BST)的性质、平衡化机制(如AVL树和红黑树的原理,而非其具体的逻辑门实现)。分析它们在查找、插入和删除操作中的对数时间复杂度保证。同时,我们将探索B树及其在外部存储系统中的应用。 堆(Heaps)与优先队列: 探讨二叉堆的构建与维护机制,重点是其作为优先队列的有效性。分析堆排序的性能特点。 图结构(Graphs): 图的表示方法(邻接矩阵与邻接表)的选择及其对后续算法的影响。 第四章:高级搜索与图论算法 图论是连接现实世界复杂关系的关键桥梁。本章专注于在图结构上高效地执行搜索和路径发现: 图遍历: 深入比较广度优先搜索(BFS)和深度优先搜索(DFS)的应用场景,尤其是在连通性检测和拓扑排序中的角色。 最短路径问题: 详细分析Dijkstra算法(单源最短路径)和Floyd-Warshall算法(所有对最短路径),并讨论处理负权边的Bellman-Ford算法及其对负环的检测能力。 最小生成树(MST): 阐述Prim算法和Kruskal算法的贪心策略,并对比其在不同图结构下的性能差异。 第三部分:性能分析与计算的边界 算法的设计并非孤立的,必须在可接受的时间和空间约束内完成。本部分探讨了严谨的性能评估方法以及计算复杂性的理论极限。 第五章:渐进分析与时间复杂度 本章严谨地定义了算法分析的数学工具:大O表示法、Omega表示法和小Theta表示法。我们侧重于如何根据输入规模$n$来预测算法的增长趋势,区分线性、对数线性、多项式和指数级时间复杂度的差异。分析常数因子和低阶项在实际性能中的作用,以及如何进行精确的摊还分析(Amortized Analysis)来评估数据结构操作的平均成本。 第六章:计算复杂性理论简介 本章将讨论问题的固有难度。我们将引入判定问题(Decision Problems)的概念,并界定P类(多项式时间可解)和NP类(非确定性多项式时间可验证)。重点分析NP完全性(NP-Completeness)的概念,探讨归约(Reduction)的意义,并简要介绍著名的NP完全问题集合,例如SAT问题和旅行商问题(TSP)的近似求解策略。本章旨在帮助读者认识到,并非所有问题都能在合理时间内找到精确解。 总结与展望: 本书不涉及数字电路设计、晶体管原理或底层硬件架构。它是一本专注于抽象思维、逻辑推理和效率优化的指南,旨在培养读者使用数学工具和算法范式解决复杂计算挑战的能力。阅读本书后,读者将能够独立设计、分析并实现高效的计算方案。 ---

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读后感

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用户评价

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这本书的逻辑严谨程度堪称典范,每一章的铺垫都做得非常到位,让你在不知不觉中就掌握了复杂的概念。我特别欣赏作者在介绍寄存器和内存组织时所采用的视角,他并没有仅仅停留在描述数据的存储方式,而是深入探讨了数据在不同层次的存储介质之间是如何流动、如何被访问的。书中对于总线协议和时钟同步的讲解,让我对计算机内部组件之间如何协同工作有了非常直观的认识,我之前一直以为CPU、内存、IO设备是独立工作的,看了这本书才知道它们之间有着如此精密的通信机制。而且,作者还非常巧妙地将硬件描述语言(HDL)融入到讲解中,通过实际的代码示例,让我能够将理论知识与实践操作相结合。我尝试着去理解和编写一些简单的HDL代码,虽然一开始有些吃力,但在书本的引导下,我逐渐体会到了HDL的强大之处,它能够精确地描述硬件的行为,并且能够被工具链转化为实际的硬件电路。这本书不仅仅是关于计算机如何工作的理论知识,更是一种关于如何进行工程化设计的思维方式的启蒙。作者通过对指令集架构的剖析,让我理解了CPU如何执行程序,如何处理各种指令,这就像是给计算机的“大脑”做了一次详细的解剖。我之前对CPU的认知仅限于“核心”和“频率”,这本书让我看到了它内部的复杂逻辑单元,如ALU、控制单元、寄存器文件等等,它们是如何协同工作来完成计算任务的。这本书让我深刻体会到,计算机设计的核心在于逻辑的组织和管理,以及如何高效地利用硬件资源来完成特定的计算任务。

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这本书为我打开了一扇通往计算机核心世界的大门,让我看到了隐藏在日常应用之下的精妙逻辑。作者从最基础的数字逻辑开始,循序渐进地讲解了如何构建出复杂的计算单元,并最终勾勒出整个计算机系统的蓝图。我尤其对书中关于状态机设计的讲解印象深刻,它将抽象的系统行为转化为具体的硬件实现,这种思维方式让我受益匪浅。而且,作者还引入了硬件描述语言(HDL)的概念,通过实际的代码示例,让我能够将理论知识与实践操作相结合。我尝试着去理解和编写一些简单的HDL代码,虽然一开始有些挑战,但在书本的引导下,我逐渐体会到了HDL在硬件设计中的强大之处。这本书让我明白了,无论是简单的计算器还是复杂的超级计算机,其核心都是由逻辑门构建起来的,而所有的软件程序,最终都要被翻译成一系列的逻辑操作来执行。这种对计算机底层原理的深刻理解,让我对自己所使用的每一个设备都充满了好奇和敬畏。它让我开始思考,如何用更有效率的逻辑去解决问题,如何在硬件层面进行优化,从而提升计算的性能。

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这本书简直是打开了我对计算机世界全新认知的大门,我之前一直以为计算机就是一堆复杂的代码和冰冷的硬件堆砌,直到我深入阅读了《逻辑与计算机设计基础》后,我才意识到其背后隐藏着如此精妙绝伦的逻辑结构和设计思想。从最基本的逻辑门电路开始,作者循序渐进地展示了如何构建出更复杂的组合逻辑和时序逻辑单元,每一个概念都用清晰的图示和严谨的数学语言进行阐释,让我这种并非计算机专业出身的读者也能理解其中的奥妙。我尤其喜欢书中关于状态机设计的章节,它将抽象的系统行为转化为具体的硬件实现,这种将“思考”转化为“动作”的过程,让我深深着迷。而且,作者在讲解每个概念时,都会引用现实生活中的例子,比如用交通信号灯来解释时序逻辑,用简单的开关组合来演示逻辑门的功能,这些贴近生活的类比大大降低了学习的门槛,让我觉得原本枯燥的技术知识变得生动有趣起来。我曾经在解决一些实际问题时,总觉得思路不清晰,缺乏系统性,而这本书让我学会了如何用逻辑思维去分解问题,如何用模块化的方式去设计解决方案,这对于我未来的学习和工作都具有极其深远的意义。读完这本书,我不再是那个对计算机一无所知的门外汉,而是能够开始理解和欣赏它背后那份智慧的光芒,感觉自己仿佛获得了一种全新的“思维工具”,能够用更结构化、更系统化的方式去审视和解决各种问题,这种能力的提升是无法用金钱衡量的,我真的非常庆幸能够接触到这本书,它彻底改变了我对计算机的看法,并且激发了我深入探索更多计算机底层原理的强烈兴趣。

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《逻辑与计算机设计基础》这本书,让我对计算机的理解上升到了一个全新的维度。我之前接触的更多是应用层面的知识,而这本书则深入到了计算机的“骨骼”和“经脉”,让我看到了这一切是如何被巧妙地组织起来的。作者对于数字逻辑电路的讲解,从最基础的“与”、“或”、“非”门开始,逐步构建出更复杂的逻辑单元,并最终实现了诸如加法器、译码器、多路选择器等基本构建模块。我尤其惊叹于书中对于微处理器指令集架构(ISA)的剖析,它让我理解了CPU是如何解析和执行各种指令的,以及不同类型的指令是如何影响计算机的运算能力的。而且,作者还引入了硬件描述语言(HDL)的概念,通过实际的代码示例,让我能够将理论知识转化为可执行的设计。我尝试着去学习和理解一些简单的HDL代码,虽然过程需要一些时间和精力,但在书本的引导下,我逐渐体会到了HDL在硬件设计中的强大作用。这本书不仅仅是关于计算机的静态结构,更让我理解了计算机是如何通过一系列精密的逻辑操作来实现动态的功能的。它让我明白,任何一个看似简单的计算任务,背后都蕴含着极其复杂的逻辑设计和精巧的电路实现,而这本书正是揭示了这一过程的奥秘。

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《逻辑与计算机设计基础》这本书,让我对计算机的理解不再停留在表面的“使用”,而是深入到了其“制造”的层面。作者从最基本的逻辑门电路,逐步构建出复杂的数字系统,直至整个微处理器的设计。我尤其对书中关于存储器层次结构和缓存机制的讲解印象深刻,它让我理解了数据是如何在不同速度的存储介质之间进行高效流动的,以及为什么缓存能够显著提升计算机的整体性能。而且,作者还深入探讨了并行计算和流水线技术,让我明白了现代高性能计算机是如何通过同时处理多个任务来提升运算速度的。我曾经在学习某些关于算法效率的知识时,总觉得理解不够透彻,而这本书为我提供了坚实的硬件基础,让我能够更好地理解算法在实际硬件上的运行情况。阅读这本书,让我开始用一种更加精细化的视角去审视我所使用的每一个计算设备,并对其中蕴含的精妙设计和逻辑智慧感到由衷的赞叹。它让我明白,每一个指令,每一次计算,都离不开背后精密的逻辑设计和硬件实现,而这本书正是揭示了这一“魔法”的根源。

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这本书就像是一本“计算机的制造指南”,它从最基础的逻辑门,一步步构建出复杂的功能模块,最终勾勒出整个计算机系统的蓝图。我之前一直认为计算机是高度集成化的黑盒子,而这本书让我看到了其内部的精巧设计和逻辑之美。作者对于组合逻辑和时序逻辑的讲解,清晰而系统,让我能够理解数据是如何在电路中流动的,以及状态是如何在时钟的作用下被改变的。我特别喜欢书中关于存储器设计的章节,它让我明白了内存的地址如何被用来访问特定的数据,以及不同类型的存储器(如SRAM、DRAM)在性能和成本上的权衡。而且,作者还深入探讨了CPU的流水线设计,让我理解了如何通过并行处理来提升指令的执行效率。我曾经在学习某些高性能计算相关的技术时,总觉得理解不够深入,而这本书为我提供了坚实的理论基础,让我能够更好地理解那些复杂的算法和架构。阅读这本书,让我不再仅仅是计算机的使用者,而是能够开始窥探其内部工作的奥秘,并对工程师们的智慧感到由衷的钦佩。它让我明白,每一个指令,每一次计算,都离不开背后精密的逻辑设计和硬件实现,而这本书正是揭示了这一“魔法”的根源。

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这本书简直是学习计算机底层逻辑的“圣经”,它将看似复杂的计算机设计原理,分解得清晰明了。作者从最基础的逻辑门开始,层层递进,讲解了如何构建出更高级的逻辑单元,例如加法器、寄存器、以及整个CPU的架构。我尤其对书中关于指令集架构(ISA)的介绍印象深刻,它让我理解了CPU如何理解和执行各种指令,以及不同的指令集是如何影响计算机的性能和功能的。而且,作者还深入探讨了时钟同步和数据通路的设计,让我明白了计算机内部各个组件是如何协同工作的。我曾经在学习汇编语言时,总觉得难以理解CPU内部的工作机制,而这本书为我提供了绝佳的视角,让我能够从硬件层面去理解汇编指令的执行过程。读完这本书,我感觉自己仿佛获得了“上帝视角”,能够俯瞰整个计算机系统的运作,理解每一个计算任务背后的逻辑。它不仅教会了我计算机是如何工作的,更重要的是,它培养了我一种严谨的逻辑思维能力,以及一种系统化的工程设计理念。这种能力,我相信无论是在计算机领域还是在其他任何需要逻辑分析和问题解决的领域,都具有不可估量的价值。

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《逻辑与计算机设计基础》这本书,给我最大的感受就是“颠覆”。它彻底改变了我之前对计算机的固有认知,让我看到了隐藏在日常应用之下的强大逻辑结构。作者从最基本的布尔代数和逻辑门电路开始,循序渐进地引导读者理解如何构建出更复杂的组合逻辑和时序逻辑单元。我尤其对书中关于状态机设计的讲解印象深刻,它将抽象的系统行为转化为具体的硬件实现,这种思维方式让我受益匪浅。而且,作者还引入了硬件描述语言(HDL)的概念,通过实际的代码示例,让我能够将理论知识与实践操作相结合。我尝试着去理解和编写一些简单的HDL代码,虽然一开始有些挑战,但在书本的引导下,我逐渐体会到了HDL在硬件设计中的强大之处。这本书让我明白了,无论是简单的计算器还是复杂的超级计算机,其核心都是由逻辑门构建起来的,而所有的软件程序,最终都要被翻译成一系列的逻辑操作来执行。这种对计算机底层原理的深刻理解,让我对自己所使用的每一个设备都充满了好奇和敬畏。它让我开始思考,如何用更有效率的逻辑去解决问题,如何在硬件层面进行优化,从而提升计算的性能。

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这本书的阅读体验可谓是“欲罢不能”,每一次翻开,都能发现新的惊喜。它将计算机设计的底层逻辑,从最基础的门电路开始,层层递进,直至复杂的处理器架构,都梳理得井井有条。我之前一直对计算机的“底层”概念感到模糊,而这本书则像一位经验丰富的向导,带领我一步步探索计算机的内部运作机制。书中关于时序逻辑的讲解,让我理解了为什么计算机的时钟信号如此重要,以及如何通过精确的时钟控制来保证数据在不同电路模块之间的同步传输。我特别喜欢作者用类比的方式来解释某些复杂的概念,比如将寄存器比作“临时工作台”,将内存比作“大型仓库”,这种形象的比喻极大地帮助我理解了这些抽象的存储单元的功能和作用。而且,书中还涉及了数据通路和控制通路的设计,让我明白了CPU是如何根据指令来控制数据的流动和处理的。我曾经在调试一些程序时,总觉得问题难以定位,而这本书让我开始从硬件层面去思考程序执行的可能性,这对于我更深层次地理解程序错误原因,以及如何优化代码性能,都提供了新的视角。这本书不仅仅是关于“如何设计计算机”,更是一种关于“如何思考计算机”的引导,它让我开始用一种更加结构化、更加精细化的方式去审视我所使用的每一个计算设备。

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《逻辑与计算机设计基础》这本书,可以说是我近期读过的最具有启发性的技术读物之一。它并没有将重点放在某个具体的编程语言或者某个流行的软件框架上,而是深入到了计算机最本质的层面,探讨了构成一切的逻辑基石。我尤其对书中关于数字系统设计的章节印象深刻,从最简单的布尔代数到复杂的组合逻辑和时序逻辑电路,作者都给予了详尽而深入的讲解。我之前总觉得“硬件”和“软件”是两个完全独立的概念,看了这本书才明白,它们之间有着如此紧密的联系,软件的执行最终依赖于硬件的逻辑实现。书中对于状态机模型的运用,让我能够将动态的系统行为转化为静态的逻辑电路,这种思维转换过程非常有趣。而且,作者还引入了各种图示和表格,将抽象的逻辑概念可视化,使得理解过程更加直观和高效。我尤其喜欢书中关于并行处理和流水线技术的介绍,它揭示了如何通过优化硬件设计来提升计算机的运算速度,让我对现代高性能计算有了更深入的理解。阅读这本书,让我不仅仅是学到了知识,更重要的是培养了一种严谨的逻辑思维能力,以及一种系统化的工程设计理念。这种能力,我认为无论是在计算机领域还是在其他任何需要逻辑分析和问题解决的领域,都具有普遍的价值。它让我开始思考,任何复杂系统的构建,都离不开对其基本组成单元和它们之间相互作用的清晰理解,而这本书正是提供了这样一个理解的框架。

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字太小了,当初啃得头疼。不过考试很嗨皮要归功于啃下来了。

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一本囧囧的教科书...

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课程教材。讲的内容基本和传统数电差不多。只是更偏重于计算机芯片设计方面。 逻辑本身是一门非常有趣的理论, 0、1两数可变万千。 只是课程学的仓促,囫囵吞枣,到最后不免产生厌烦。及格飘过。

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一本囧囧的教科书...

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FUCK LOGIC

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