计算机电子线路与数字逻辑

计算机电子线路与数字逻辑 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:辽宁东北大学
作者:李新荃,王魁臣主
出品人:
页数:422
译者:
出版时间:1997-1
价格:32.00元
装帧:
isbn号码:9787810541428
丛书系列:
图书标签:
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具体描述

《计算机电子线路与数字逻辑(修订版)》包括“模拟电子技术基础”、“数字电子技术基础”、“数字逻辑”三部分内容,这三部分内容是互相联系,有机结合的。编写的指导思想是:保证基础、突出重点、加强集成、着眼应用,不仅要为后续课打好基础,还要使学生掌握电子技术的基本理论、基本知识、基本技能,并为以后从事硬件方面的工作打下基础。

《计算机电子线路与数字逻辑(修订版)》是为计算机专业的学生编写的教材,还可作为有关专业本科生、自学考试、成人教育的教学用书。

好的,这是一本关于量子计算基础与算法实现的图书简介: --- 《量子计算基础与算法实现》 作者: [此处可填入作者名,例如:张宏伟,李明哲] 出版社: [此处可填入出版社名] 页数: 约 750 页 定价: [此处可填入定价] 深度解析量子计算的前沿理论与实践 本书特色: 本书旨在为读者提供一个全面、深入且具有实践指导意义的量子计算知识体系。它不仅涵盖了量子力学在信息科学中的基础应用,更侧重于当前主流量子计算模型(如量子门模型、绝热量子计算)的理论构建、关键算法的详细推导与实际编程实现。全书结构严谨,从基础概念的铺陈到复杂算法的解析,层层递进,确保读者能够扎实掌握从理论到工程的跨越。 内容提要 第一部分:量子力学基石与量子信息理论(第1章 - 第4章) 本部分为量子计算的理论奠基。它摒弃了过于宏观的物理描述,直接聚焦于信息论视角下的量子力学。 第1章:经典信息论回顾与量子计算的动机 本章首先回顾了香农信息论的基石,包括比特、信息熵、信道容量等概念。随后,引出量子计算的必然性——探讨图灵机在解决特定指数级难题时的局限性,并介绍了量子叠加态和纠缠现象的初步概念,作为超越经典计算的物理资源。 第2章:数学工具箱:线性代数与希尔伯特空间 详细阐述了量子计算所需的数学语言。重点讲解了向量空间、内积、线性算符(矩阵)的性质,特别是厄米算符、酉矩阵的定义及其在量子演化中的核心地位。引入狄拉克符号(Bra-Ket Notation)的系统用法,并详细分析了有限维希尔伯特空间(如 $mathbb{C}^2$ 对一量子比特的描述)。 第3章:量子比特(Qubit)与单比特操作 系统定义了量子比特——叠加态的数学表达,以及其在布洛赫球上的几何表示。详细分析了泡利矩阵($X, Y, Z$)、哈达玛门($H$)以及相位门($S, T$)等基本单比特量子门的定义、矩阵表示及其对量子态的影响。深入讨论了量子门的酉性约束及其在量子线路设计中的意义。 第4章:多量子比特系统与量子纠缠 将理论扩展至 $n$ 个量子比特系统,讨论了张量积空间的概念。重点讲解了贝尔基态(EPR对)——最基础的纠缠态,并分析了纠缠的量化指标(如纠缠熵)。深入讨论了受控非门(CNOT)、SWAP门等基本多比特门的操作机理,并论证了它们作为通用量子门集的重要性。 第二部分:量子线路模型与核心算法(第5章 - 第9章) 本部分是全书的核心,侧重于最广泛应用的量子门模型,并对里程碑式的量子算法进行深度剖析。 第5章:量子线路的构建与分析 介绍如何使用量子门来构建复杂的量子线路图。讲解了线路的可逆性要求,以及如何通过酉矩阵的乘积来描述整个线路的演化过程。讨论了线路深度的概念及其对实际硬件实现的影响。 第6章:量子并行性与关键算法I:Deutsch-Jozsa与Grover搜索 详细解析Deutsch-Jozsa算法,阐明其如何首次展示了量子计算在特定问题上的指数加速潜力。随后,深入讲解Grover搜索算法的推导过程,包括黑箱函数的量子化、Grover迭代子(振幅放大算子)的构造与几何意义,并精确计算其加速因子。 第7章:量子计算的皇冠:Shor因子分解算法 本章将Shor算法的理论框架分解为三个关键部分:周期查找问题(QPE)的数学基础、模幂运算的量子线路实现,以及如何利用QFT(量子傅里叶变换)来完成周期估计。对QFT的推导进行了详尽的步骤演示,并分析了该算法对现代密码学的颠覆性影响。 第8章:量子相位估计(QPE)与量子本征值求解 将量子相位估计(QPE)作为独立章节深入探讨,因为它不仅是Shor算法的关键子程序,也是许多模拟和优化算法的基础。详细讲解了如何利用受控U门序列和逆QFT来提取目标算符的本征值。 第9章:量子模拟基础:哈密顿量模拟 讨论如何利用量子计算机来模拟复杂的物理系统,这是量子计算最有前景的应用方向之一。讲解了Trotter-Suzuki分解方法,用于将复杂的量子时间演化分解为一系列可实现的量子门序列,并讨论了误差分析和更高阶的分解技术。 第三部分:误差、容错与硬件模型(第10章 - 第12章) 本部分转向工程化和物理实现层面,探讨量子计算从理论到实际部署所面临的挑战。 第10章:量子噪声与退相干 系统性地分析了现实量子系统中存在的两大主要噪声源:退相干(Decoherence)和退极化(Depolarization)。引入密度矩阵 formalism 来描述混合态,并使用量子过程矩阵(Process Matrix)来表征噪声通道。 第11章:量子纠错码(QEC) 详细介绍量子纠错的原理,强调量子信息不可克隆定理对经典纠错方法的限制。重点讲解了表面码(Surface Code)和Steane码的逻辑比特编码、错误检测子(Stabilizers)的构造与测量,以及逻辑门在表面码上的实现路径,为构建容错量子计算机(FTQC)奠定基础。 第12章:新兴量子计算范式 除了标准的门模型,本章简要介绍了其他重要的计算范式: 变分量子本征求解器(VQE): 讨论了这种混合量子-经典算法在当前NISQ(Noisy Intermediate-Scale Quantum)设备上的应用潜力,特别是其在分子电子结构计算中的应用。 绝热量子计算(Adiabatic Quantum Computation): 介绍其基于量子绝热定理的计算模型,并与门模型进行对比分析。 适用读者 本书面向具有扎实微积分、线性代数基础的计算机科学、物理学、电子工程专业的高年级本科生、研究生,以及希望系统掌握量子计算理论和算法的工程师与研究人员。对电路理论有初步了解的读者将能更好地理解量子比特的物理实现背景。 总结 《量子计算基础与算法实现》不仅是一本理论参考书,更是一份通往未来计算范式的实践指南。它力求在严谨的数学框架下,清晰展示量子算法的设计思维和工程挑战,是深入探索这一前沿领域的必备读物。 --- (字数已控制在1500字左右,内容聚焦于量子计算的理论、算法和工程挑战,完全避开了“计算机电子线路与数字逻辑”的任何主题。)

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的编写风格非常适合我这种希望循序渐进地学习相关知识的读者。在“计算机电子线路”这个部分,它从最基本、最核心的电子元器件开始介绍,比如电阻、电容、电感,以及它们在电路中的基本作用。作者并没有跳过这些基础知识,而是花了相当的篇幅来解释它们的物理原理和电学特性,这让我能够从根本上理解它们的工作机制。然后,书中引入了半导体器件,如二极管和晶体管,并详细讲解了它们的PN结原理,以及如何利用它们构建出放大电路和开关电路。这对我理解现代电子设备的“开关”概念至关重要。而且,书中穿插了大量的电路图和波形图,这些图表都非常清晰,配合文字讲解,让我能够非常直观地理解电路的工作状态和信号的变化。当我看到书中如何利用这些基础电路来构建更复杂的模拟信号处理模块时,我真的觉得受益匪浅。转向“数字逻辑”部分,这本书同样做得非常出色。它从布尔代数和逻辑门开始,清晰地讲解了各种逻辑运算的原理和应用。然后,它逐步引导读者去理解组合逻辑电路的设计,比如如何利用逻辑门构建出实现特定功能的模块,如加法器、解码器、数据选择器等。我特别欣赏书中对这些组合逻辑模块的详细分析,它们是如何接收输入信号,经过逻辑运算,最终输出结果的,这让我对数字电路的“计算”过程有了清晰的认识。

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这本书的内容,我觉得非常契合我作为一名对计算机硬件发展历程感兴趣的读者的需求。我一直认为,理解一个技术的最佳方式,就是去了解它的源头和发展过程。这本书的“计算机电子线路”部分,恰恰满足了我的这一期望。它没有简单地罗列各种元器件,而是从基础的物理原理出发,讲解了电子是如何在导线中流动的,电阻、电容、电感这些基本元件是如何影响电流和电压的,以及它们各自的工作特性。这让我明白,为什么不同的元器件在电路设计中有着不可替代的作用。尤其是在讲解半导体器件,比如晶体管和二极管时,书中深入浅出的分析了它们的PN结原理以及开关特性,这对于我理解现代电子设备的“开关”动作至关重要。我感觉这本书不仅仅是在教授技术,更是在传递一种工程思维。它让我明白,一个复杂的电子系统,都是由无数个简单的电子元件和电路组合而成,每一个细节都经过精密的计算和设计。而“数字逻辑”的部分,更是让我看到了人类如何通过对二进制的巧妙运用,构建出强大的计算能力。从最基础的逻辑门,到全加器、减法器,再到复杂的计数器、移位寄存器,书中都进行了详细的推导和讲解。我尤其喜欢书中对不同逻辑门组合形成的更高级逻辑功能进行解释,这让我看到了抽象的逻辑运算是如何在硬件层面实现的。它不仅仅是理论上的推演,而是通过清晰的电路图和状态表,让我能够一步步地追踪信号的变化,理解计算过程。这本书让我觉得,我不再只是一个被动的使用者,而是开始能够理解,那些让我能够流畅使用电脑、手机的背后,是多么精巧的设计和严谨的逻辑。

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读完这本书,我最大的感受就是,它成功地让我从一个对电子线路和数字逻辑一知半解的门外汉,变成了一个能够对计算机底层原理有基本理解的爱好者。这本书在讲解电子线路的部分,可以说是循序渐进,从最基础的欧姆定律、基尔霍夫定律开始,到晶体管、二极管等半导体器件的工作原理,再到如何利用这些元件搭建出简单的放大电路、振荡电路等等,都讲解得非常细致。我特别喜欢书中对各种电子元器件的物理特性和电气特性的详细描述,这让我理解了它们在电路中为什么会表现出那样的行为。而且,书中穿插了大量的插图和电路图,这些图不仅绘制精美,而且标注清晰,让我能够非常直观地看到电路的连接方式和信号的流动方向。当讲到数字逻辑时,这本书更是让我大开眼界。从最简单的逻辑门(AND, OR, NOT)开始,它就像剥洋葱一样,一层一层地揭示了逻辑运算的本质,并且用非常生动的比喻来解释它们的功能,比如AND门就像是两个开关串联,只有都闭合,灯才会亮。然后,它逐步深入到组合逻辑和时序逻辑,讲解了如何利用逻辑门构建出加法器、解码器、多路选择器等基础的数字电路模块,这些模块听起来高大上,但在书中被拆解得非常简单。我印象最深刻的是对触发器和寄存器的讲解,它们是构建记忆单元的关键,理解了它们,就等于理解了计算机如何存储信息。书中还用很多例子来展示这些逻辑电路是如何构成更复杂的系统,比如简单的CPU模型,让我觉得数字逻辑不再是枯燥的符号,而是构成强大计算能力的基石。总的来说,这本书的优点在于它的系统性、清晰性和实践性,它为我打开了一扇通往计算机内部世界的大门。

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拿到这本书之后,我最直观的感受是它的深度和广度。在“计算机电子线路”的部分,我原以为只是简单介绍一下电阻、电容什么的,结果发现它从基础的电路理论讲起,比如电压、电流、电阻的关系,然后深入到各种电子元器件的特性,晶体管的放大作用,二极管的单向导电性等等,都讲得非常透彻。书中还提供了很多实际的电路图,让我能够看到理论知识是如何应用到实际的电路设计中的。这些电路图不仅仅是示意图,而且非常详细,标注了各个元器件的参数和连接方式,这对于我这样想要动手实践的人来说,简直是宝藏。然后转到“数字逻辑”的部分,更是让我感觉打开了新世界的大门。我之前对数字逻辑的概念很模糊,只知道有0和1,但这本书把它系统地梳理了一遍。从最简单的逻辑门(AND, OR, NOT)的定义和真值表,到如何组合这些逻辑门来构建更复杂的逻辑电路,比如加法器、多路选择器、译码器等,都讲得非常清晰。让我印象深刻的是书中对组合逻辑和时序逻辑的区别和联系的讲解,这让我理解了为什么有些电路的输出只取决于当前的输入,而有些则还与之前的状态有关。特别是对触发器和计数器的讲解,让我明白了计算机如何存储数据和进行计数。这本书不仅提供了理论知识,还通过大量的图例和文字解释,让我能够很容易地理解这些抽象的概念。我感觉这本书的作者非常用心,把非常复杂的知识点都讲解得简单易懂。

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阅读这本书,我感到非常充实,因为“计算机电子线路”部分,它不仅仅是列举了各种电子元器件,而是从物理原理出发,深入浅出地讲解了它们的特性和工作方式。从电阻、电容、电感这些被动元件,到二极管、晶体管这些主动元件,书中都进行了详尽的介绍,并且配合大量的电路图,让我能够清晰地看到它们在电路中的应用。我特别喜欢书中对晶体管作为开关和放大器的原理讲解,这对于理解数字电路至关重要。而且,书中还讲解了如何利用这些基本元件来构建更复杂的电路,比如稳压电路、放大电路等,这让我对电子设计的整体流程有了初步的认识。而“数字逻辑”这部分,更是让我领略到了二进制世界的魅力。作者从最基础的逻辑门开始,一步步引导我理解布尔代数和逻辑运算,然后是如何利用这些逻辑门来构建出实现特定功能的数字电路模块。我印象深刻的是书中对组合逻辑和时序逻辑的区分和讲解,这让我明白了为什么有些电路的输出是即时的,而有些则依赖于历史状态。特别是对触发器和寄存器的讲解,让我明白了计算机是如何存储和处理数据的。这本书让我觉得,我对计算机的理解又上了一个台阶。

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这本书给我带来的最直接的收获,是它成功地将我对计算机硬件工作原理的朦胧认识,转变为了一种清晰、系统的理解。在“计算机电子线路”这部分,作者并没有将复杂的电子学概念“黑箱化”,而是从最基础的电荷、电流、电压等概念讲起,逐步深入到各种元器件的特性。我印象特别深刻的是对晶体管的讲解,它不仅介绍了它的三极结构,更重要的是解释了它如何通过控制小电流来控制大电流,从而实现放大和开关的功能。这让我明白了为什么晶体管是现代电子学的核心。书中提供的各种电路图,都非常详细,而且标注清晰,让我能够一步一步地跟随作者的讲解,理解电路的设计思路和工作原理。这部分内容对我理解计算机内部的信号传输和处理提供了基础。而“数字逻辑”这部分,更是让我对计算机的“思考”过程有了全新的认识。从最基本的逻辑门(AND, OR, NOT)的定义,到如何利用它们组合出更复杂的逻辑功能,比如加法器、减法器,再到触发器、寄存器等时序逻辑电路,本书都进行了非常详尽的讲解。我尤其喜欢书中对这些数字逻辑模块的功能和实现方式的分析,这让我看到了抽象的逻辑运算是如何在硬件层面实现的。这本书让我觉得,我不再只是一个使用计算机的普通用户,而是开始能够窥探到计算机内部的精妙设计。

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这本书给我最深刻的印象是它的系统性和严谨性,尤其是在“计算机电子线路”部分,它将复杂的电子学知识分解成了易于理解的组成部分。作者从基础的电学理论入手,逐步讲解了电阻、电容、电感等无源元件的特性,然后过渡到晶体管、二极管等有源元件的工作原理。我特别喜欢书中对于晶体管作为放大器和开关的详细介绍,这让我明白了为什么晶体管是现代电子技术的基石。书中提供的电路图非常清晰,标注也很到位,让我能够很容易地理解各个元器件在电路中的作用和相互关系。而且,作者并没有回避一些工程上的细节,比如元器件的参数选择,电路的稳定性等等,这使得这本书不仅仅是理论讲解,更具有一定的实践指导意义。在我看来,这部分内容为理解数字逻辑打下了坚实的基础。而“数字逻辑”这部分,则更是将我带入了一个全新的世界。作者从布尔代数入手,清晰地讲解了逻辑门的功能和组合,然后逐步深入到组合逻辑电路的设计,比如编码器、译码器、数据选择器等。让我印象深刻的是书中对这些逻辑模块的功能和实现方式的详细分析,这让我看到了如何将简单的逻辑门组合成实现复杂功能的单元。随后,作者又详细介绍了时序逻辑电路,如触发器、寄存器、计数器等,以及它们在计算机中的应用。我尤其喜欢书中通过状态图和波形图来分析时序逻辑电路的工作过程,这让抽象的时序关系变得直观易懂。

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这本书的“计算机电子线路”部分,让我对于电子元器件的理解上升到了一个新的高度。作者并没有简单地给出元器件的参数和使用方法,而是从最基础的物理学原理出发,解释了为什么这些元器件会具有特定的电气特性。例如,对于电阻,它详细讲解了其导电机制和阻碍电流流动的原理;对于电容,它解释了其储存电荷的能力以及充放电的特性;对于电感,它则阐述了其产生磁场和阻碍电流变化的原理。这让我对这些基本元件有了更深刻的认识。然后,书中进一步介绍了二极管和晶体管,特别是晶体管,它详细讲解了其PN结的形成,以及如何通过控制栅极或基极的电压来控制电流的大小,从而实现放大或开关的功能。这对于理解现代电子设备至关重要。而且,书中提供了非常多的实际电路图,这些图都标注清晰,让我能够直观地看到这些元器件是如何连接在一起,实现各种功能的。而“数字逻辑”部分,更是让我领略到了计算的精妙。从最简单的逻辑门(AND, OR, NOT)开始,作者一步步地讲解了如何利用这些基本单元来构建更复杂的数字电路。我尤其喜欢书中对加法器、减法器等算术逻辑单元的讲解,让我看到了计算机是如何进行数学运算的。此外,对触发器、寄存器等时序逻辑电路的介绍,也让我明白了计算机是如何存储和管理数据的。

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我对这本书的整体评价是,它是一本非常扎实的教材,对于想要深入理解计算机底层原理的读者来说,非常有价值。在“计算机电子线路”这部分,作者并没有回避那些基础的物理和数学概念,而是从最基本的电学定律开始,逐步引入各种电子元器件的特性。我特别欣赏书中对晶体管工作原理的详细阐述,它从PN结的形成讲到放大作用,再到作为开关的应用,这让我对现代电子设备的核心——半导体器件有了更深刻的认识。书中大量的电路图和波形图,更是将抽象的理论知识具象化,让我能够直观地看到电流、电压的变化以及信号的传播。当我看到书中如何利用这些基础电子元件构建出稳压电路、放大电路等功能单元时,我真的觉得非常震撼,原来我们日常使用的电子产品,都是由这些看似简单的元件组成的。而“数字逻辑”的部分,更是这本书的另一个亮点。作者没有停留在对逻辑门功能的简单介绍,而是深入到如何利用这些逻辑门来构建更复杂的数字系统。从组合逻辑电路,如加法器、译码器、多路选择器,到时序逻辑电路,如触发器、寄存器、计数器,都进行了非常详细的推导和讲解。我特别喜欢书中通过状态转移图和时序图来分析时序逻辑电路的行为,这让我能够清晰地理解电路在不同时间点的状态变化,以及它们是如何协同工作的。这本书让我明白,数字逻辑不仅仅是抽象的数学概念,更是构建现代计算机的基石。

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这本书,我拿到手里的时候,心里是挺期待的,毕竟“计算机电子线路”和“数字逻辑”这两个词,光听着就觉得是硬核又实用,能深入了解计算机底层是怎么工作的。我一直对那些闪烁着微光的集成电路和跳跃着0和1的逻辑门充满好奇,总想着哪天能把这些抽象的概念具象化,理解它们的运作原理。尤其是在我学习了基础的编程之后,就越发觉得,如果能再往深处挖掘,去看看那些代码最终是如何转化为硬件的响应,那该是多么棒的一件事。我之前也断断续续地接触过一些电子技术相关的科普文章,也翻过一些稍微专业点的书籍,但总觉得有些地方,讲解得不够透彻,或者跳跃得太快,让我一个初学者难以消化。这本书的书名,恰恰点出了我最想学习的两个方面:电子线路是基础,数字逻辑是进阶,两者结合,听起来就像是打通了计算机硬件和软件之间的任督二脉。我希望这本书能够详细地讲解电子元件的特性,比如电阻、电容、电感等等,它们在电路中扮演的角色,以及如何构建出功能性的电路。更重要的是,我期待它能把复杂的数字逻辑概念,用清晰易懂的方式呈现出来,从最基本的逻辑门(与、或、非、异或等)开始,一步步讲到更高级的组合逻辑和时序逻辑,比如触发器、计数器、寄存器等等。我希望作者能够提供大量的图示和实例,最好能有电路图的分析,甚至是简单的实际操作指导,这样我才能更好地理解理论知识,并尝试将它们应用到实际的学习和项目中。我尤其关注书中对于计算机内部核心部件,比如CPU、内存、存储器等是如何通过这些电子线路和数字逻辑构建和工作的讲解,这对我理解计算机的整体架构非常有帮助。如果书中还能涉及到一些经典的数字电路设计案例,或者是一些基础的数字系统构成,那对我来说就更完美了。我希望它不是一本只停留在理论层面,而是能真正帮助我构建起对计算机硬件工作原理的完整认知。

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