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| 內容簡介： |
通过系统设计的背景来讲解数字设计，全面覆盖了与嵌入式系统设计相关的各个方面，其中各章节不仅讲述了逻辑设计本身，还阐述了处理器、存储器、输入／输出接口和实现技术。本书特别强调在数字系统设计时，除了考虑逻辑设计外，还必须考虑用现实世界的工程方法来实现嵌入式系统的设计存在的许多约束条件和制约因素，诸如电路面积、电路的互连、接口的需求、功耗和速度性能等，重点讲解基于硬件描述语言HDL的设计和验证。全书列举了大量的VHDL例子，通过把数字逻辑作为嵌入式系统设计的一部分进行讲解，有效地加深读者对硬件的理解。
本书可为计算机工程、计算机科学和电子工程学科的学生学习数字设计打下坚实的基础。
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| 目錄：
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第1章 引言和方法学
1．1数字系统和嵌入式系统
1．2二进制表示法和电路元件
1．3实际的电路
1．3．1集成电路
1．3．2逻辑电平
1．3．3静态负载电平
1．3．4电容负载和传播延迟
1．3．5线路延迟
1．3．6时序
1．3．7电源
1．3．8面积和芯片封装
1．4模型
1．5设计方法学
1．6全章 总结
1．7进一步阅读的参考资料
练习题
第2章 组合电路基本知识
2．1布尔函数与布尔代数
2．1．1布尔函数
2．1．2布尔代数
2．1．3布尔方程的VHDL模型
2．2二进制编码
2．2．1使用向量的二进制编码
2．2．2位错误
2．3组合元件和集成电路
2．3．1解码器和编码器
2．3．2多路选择器
2．3．3低电子有效逻辑
2．4组合电路的验证
2．5本章 总结
2．6进一步阅读的参考资料
练习题
第3章 数字基础
3．1无符号整数
3．1．1无符号整数的编码
3．1．2无符号整数的运算
3．1．3格雷码Graycode
3．2有符号整数
3．2．1有符号整数的编码
3．2．2有符号整数的操作
3．3定点数
3．3．1定点数的编码
3．3．2对定点数的操作
3．4浮点数
3．4．1浮点数酌编码
3．4．2VHDI．中的浮点表示
3．5本章 总结
3．6进一步阅读的参考资料
练习题
第4章 时序电路基础
4．1存储单元
4．1．1触发器和寄存器
4．1．2移位寄存器
……
第5章 存储器
第6章 实现技术和工艺
第7章 处理器基础
第8章 接口
第9章 加速器
第10章 设计方法学
附录A 知识测试问答答案
附录B 电子电路入门
附录C 用于综合的VHDL
附录D Gumnut微控制器核
索引
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| 內容試閱：
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第1章 引言和方法学
第1章将介绍蕴涵在现代数字系统设计中的一些十分重要的思想，其中包括了相当数量的基础知识。其宗旨是阐明全书内容的脉络，以便在随后的各章中展开更深人的讨论。
首先介绍构成数字系统的基本电路元件，并考察把这些元件连接在一起，完成所需功能的一些方法。我们也要考虑某些必须牢记的非理想效应，因为这些非理想效应会对设计产生强制的约束。然后，我们把关注点集中在基于硬件描述语言模型的系统设计过程上。以系统化的方式处理设计的全过程，以便开发出满足现代应用需求的复杂系统。
1．1数字系统和嵌入式系统
本书是一本讲解数字设计digitaldesign的教科书。下面来探讨一下数字和设计这两个同。数字是指以一种特殊的方式，即只用两个电平1／0来表示信息的电子线路。这样做的主要目的是提高电路的可靠性和准确性。后面将看到采用数字化办法带来的许多好处。也常用逻辑这个术语来表示数字电路，即用两个电子1／0表示逻辑的真值，以便用逻辑规则来分析数字电路。这为构建逻辑系统奠定了强有力的数学基础。设计这个词是指：规划出构建满足给定需求，同时也满足一系列约束条件即成本、性能、功耗、体积、质量和其他条件的电路系统的全过程。本书将把讲述的重点放在设计方面，并为设计复杂的数字系统建立一套方法学。
数字电路的历史悠久且耐人寻味．在数字电路之前，人们已开发应用了机械系统、机电系统以及模拟电路系统。这些系统大部分应用于商业和军事领域，用于进行数值计算，例如，用于账目计算或弹道表的计算。不过，这些系统有许多弊端，包括：计算不准确、速度慢、维护费用昂贵。
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