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出版者:

作者:支丽平 编

出品人:

页数:262

译者:

出版时间:2010-5

价格:29.00元

装帧:

isbn号码:9787508474335

丛书系列:

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探秘信息世界的基石：《数字逻辑设计与应用》 本书简介 《数字逻辑设计与应用》旨在为读者构建一个坚实而系统的数字系统设计基础。在信息技术飞速发展的今天，理解和掌握数字电路的工作原理，是所有计算机、电子工程及相关专业领域人士不可或缺的核心技能。本书不仅仅停留在理论的阐述，更侧重于将抽象的逻辑概念转化为可操作、可实现的工程实践。 第一部分：基础理论的深度剖析 本书的开篇将带领读者深入探究数字系统的最基本构建单元——二进制数制。我们将详细解析不同数制间的转换方法，如二进制、八进制、十进制和十六进制，并深入探讨它们在计算机内部表示中的重要性。在此基础上，我们将全面介绍布尔代数（Boolean Algebra）的公理、定理及其运算规则，这是所有数字逻辑设计思维的出发点。读者将学习如何使用卡诺图（Karnaugh Maps, K-map）和奎因-麦克拉斯基（Quine-McCluskey, Q-M）方法，对复杂的逻辑函数进行化简，从而设计出最经济、最高效的硬件电路。 接着，本书将详细介绍实现逻辑功能的各种基本门电路，包括非门、与门、或门、异或门等，并分析其在实际电路中的特性与限制。在此基础上，我们将扩展到更高级的逻辑门，如通用门（NAND/NOR），并论证其在简化电路布局中的关键作用。 第二部分：组合逻辑电路的构建与分析 组合逻辑电路是数字系统的核心组成部分，其输出仅依赖于当前的输入。本部分将聚焦于如何利用基础门电路搭建出具有特定功能的组合电路。我们将详细介绍关键的组合功能模块，例如： 编码器与译码器： 它们如何在不同的数字代码之间进行转换，并分析其实际应用，如显示驱动和地址译码。 数据选择器（Multiplexer, MUX）与数据分配器（Demultiplexer, DEMUX）： 探讨它们作为信号路由器的功能，以及如何利用它们实现多路数据传输和函数发生器。 加法器与算术逻辑单元（ALU）： 深入讲解半加器、全加器以及串行与并行加法器的设计原理，为理解处理器中的算术运算打下基础。 通过大量的实例和设计流程图，读者将掌握从需求分析到电路图绘制的完整设计流程。 第三部分：时序逻辑电路的精妙设计 与组合逻辑不同，时序逻辑电路的输出不仅取决于当前输入，还取决于电路过去的输入历史，即依赖于存储元件。本部分是全书的难点与重点之一，它揭示了数字系统“记忆”能力的来源。 基本存储单元： 首先介绍锁存器（Latches）——如SR锁存器，并分析其透明性问题。随后，重点转向更可靠的触发器（Flip-Flops），如D触发器、JK触发器和T触发器。我们将详述它们的特性表、激励表以及时序图，强调同步电路设计中时钟信号控制的重要性。 移位寄存器与计数器： 探讨如何使用触发器构建数据高速传输的移位寄存器（串行输入/并行输出、并行输入/串行输出等各种模式），以及各种计数器（异步与同步、环形与扭环计数器）的设计与模数控制。 有限状态机（FSM）设计： 这是时序逻辑的高级应用。我们将系统地介绍如何使用米里（Mealy）型和穆尔（Moore）型模型来描述和设计复杂的控制逻辑，从状态图、状态表到具体的电路实现，确保读者能够处理工业界常见的序列检测器、控制器等应用。 第四部分：中大规模集成电路与系统级应用 随着技术的发展，逻辑门被集成到了更大规模的芯片中。本书将介绍常用的中大规模集成电路（MSI/LSI）器件，包括可编程逻辑阵列（PLA）、可编程只读存储器（PROM）以及现场可编程门阵列（FPGA）的基本概念，帮助读者理解现代数字系统是如何由标准模块快速构建起来的。 此外，本书还将探讨半导体存储器的基本结构，如SRAM和DRAM的工作原理及其在系统中的组织方式。最后，通过几个贴近实际的综合案例，如简单的数字频率计或交通灯控制器，展示如何将组合逻辑和时序逻辑知识融会贯通，设计出完整的、可验证的数字系统原型。 本书特色 注重实践： 每章末均配有丰富的习题，涵盖理论推导和设计实现两方面。 工具结合： 在讲解原理的同时，穿插介绍如何使用主流的硬件描述语言（如Verilog或VHDL）的基本语法概念，为后续的硬件描述语言学习做好铺垫。 清晰的逻辑链： 结构安排遵循从“点”（门电路）到“线”（组合电路）再到“面”（时序系统）的递进模式，确保知识点的承接自然流畅。 本书适合作为高等院校电子工程、计算机科学与技术、自动化等相关专业本科生的教材或参考书，同时也为希望系统学习数字系统设计原理的工程师和技术人员提供了一本权威的学习指南。掌握本书内容，即掌握了现代信息处理硬件的“语言”。

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这本书的语言组织风格，非常注重读者的“构建感”。它不像传统教材那样，将知识点切割得支离破碎，而是努力让读者感受到计算机科学知识体系的内在逻辑是一致的。举个例子，它在讲解面向对象编程（OOP）时，用了大量的篇幅去对比C++和Java在特定术语上的表述差异，这对于有一定编程基础、但对不同语言的“思维差异”感到困惑的人来说，简直是醍醐灌顶。书中提供的那些对比表格，清晰地罗列了不同语境下对同一个概念的微妙措辞变化，这让我意识到，技术表达中的“精确性”远比“华丽”更重要。我过去常犯的错误是，把一个在A语境下准确的英文术语，生搬硬套到B语境中，造成沟通障碍。这本书通过大量的“反例”和“正例”的对比，构建了一个严谨的“技术语言模型”。我个人觉得，对于那些准备考取国际技术认证，或者希望进入跨国科技公司工作的读者而言，这本书提供的语言框架和思维训练，其价值远远超过了一般性的语言学习材料。它真正做到了将“技术”与“语言”融为一体，实现同频共振。

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我是一名刚入职场的初级数据分析师，工作中需要经常和国外的团队协作，接收他们用英文撰写的项目需求和技术规格说明书。过去，我常常因为对一些特定领域的术语理解偏差，导致开发出来的模型与预期有出入。这本书，对我来说，就像是一份及时的“专业语言急救包”。它最吸引我的一点，是它对“不规范表达”和“行业黑话”的处理。比如，在机器学习部分，它不仅解释了标准的术语，还列举了一些非正式但却广泛流传的表达方式，并指出在正式沟通中应避免使用哪些词汇。这种对“语境敏感度”的培养，是纯粹的词典无法提供的。书中的案例多是来源于实际的工业应用场景，无论是云计算、数据库优化还是安全审计，它都能提供一套标准且专业的英文表达框架。我发现，当我开始使用书中提供的句式来起草我的周报和技术建议时，我的同事们对我专业性的反馈明显提高了。这本书真正教会我的不是怎么说，而是怎么用最准确、最高效的方式来表达复杂的计算机概念，这对于跨文化的技术交流至关重要。它让我从一个只会“听懂”技术的人，变成了一个能“驾驭”技术语言的专业人士。

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说实话，市面上的“计算机英语”书籍多如牛毛，但大多都是陈旧的、内容停留在DOS时代的词汇堆砌，或者干脆就是一本英文计算机词典的简单翻译。这本书完全是清流。它明显是紧跟了近五年来的技术发展热点。我特意去核对了其中关于DevOps、容器化技术（Containerization）和微服务（Microservices）的英文阐述，发现其用词精准且与最新的业界标准接轨。它没有停留在对“Hardware”（硬件）和“Software”（软件）这种基础名词的解释上，而是着重于对那些代表现代工程实践的“动词”和“流程”的语言表达进行精讲。比如，书中对“Idempotence”（幂等性）的讲解，不仅仅是给出了定义，而是通过对比“GET”和“POST”方法在网络请求中的不同语义，来阐述其在API设计中的语言要求。这种深入骨髓的、与时俱进的专业性，让这本书具备了长期参考的价值。我甚至发现，我过去在 Stack Overflow 上遇到的那些“一知半解”的技术讨论，现在能迅速在书中找到对应规范的英文解读，有效提升了我对技术社区动态的理解深度。

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这本书，说实话，我刚拿到手的时候，心里是打鼓的。我学的是软件工程方向，对那些纯理论的计算机科学文献一直有点畏惧，总觉得那些“专业英语”的门槛高得吓人。然而，当我翻开这本书的目录，尤其是看到它对数据结构、算法分析这些核心课程的术语是如何细致拆解的时候，我的态度就开始转变了。它不是那种堆砌晦涩难懂的词汇的教科书，更像是一个经验丰富的导师，耐心地为你铺设一条通往技术殿堂的阶梯。比如，它讲解“Polymorphism”（多态性）时，没有直接给出复杂的定义，而是先用现实生活中的例子——比如不同种类的动物都能“叫”——来建立直观理解，然后再逐步引入面向对象编程中的技术实现。这种由浅入深、类比充分的叙述方式，极大地缓解了我对“看不懂”的焦虑。我特别欣赏其中对那些经常混淆的术语的对比分析，比如“Concurrency”（并发）和“Parallelism”（并行），作者用清晰的图示和场景模拟，让我终于彻底明白了它们在操作系统层面的微妙区别。读完前几章，我发现自己不仅能更顺畅地阅读英文技术文档，更重要的是，我开始理解这些术语背后的设计哲学和思维方式，这比单纯背诵单词要宝贵得多。这本书的价值，在于它真正打通了“语言”和“思维”之间的壁垒，让技术表达变得清晰而有力。

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说实话，我买这本书的初衷，主要是想提高我阅读英文论文和GitHub项目文档的能力。我的编程实践经验尚可，但一遇到原汁原味的英文技术文档，阅读速度就直线下降，经常需要频繁查阅字典，这极大地影响了我的效率。这本书的编排结构非常独特，它没有按照传统的词汇表形式来组织内容，而是将技术术语融入到实际的应用场景中去讲解。例如，在讲解网络协议时，它会用一段关于“TCP/IP握手过程”的英文描述，然后逐句剖析其中出现的“Acknowledgement”、“Sequence Number”等关键术语的准确含义和上下文语境。这种“带着问题去学习”的方式，让我感觉自己不是在啃一本教材，而是在进行一次实战演练。更让我惊喜的是，书中对那些源自拉丁语或希腊语的词根的解释，非常到位。一旦掌握了这些词根，你会发现很多看似陌生的复合词汇，比如“Interoperability”或者“Encapsulation”，都能迎刃而解，它们不再是孤立的符号，而是有清晰逻辑结构的组合。这本书的排版也十分精良，重点突出，注释详尽，即使是像我这样需要频繁在代码和理论之间切换的读者，也能快速定位到所需知识点，极大地提高了学习的流畅性和连贯性。

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