Fundamentals of Logic Design (with CD-ROM) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Thomson-Engineering

作者:Jr., Charles H. Roth

出品人:

页数:687

译者:

出版时间:2003-06-11

价格:USD 112.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9780534378042

丛书系列:

图书标签:

• 数字电路~
• Logic Design
• Digital Logic
• Computer Architecture
• Boolean Algebra
• Combinational Logic
• Sequential Logic
• VLSI
• Digital Systems
• Computer Engineering
• Textbook

好的，这是一份针对一本假设的、名为《Fundamentals of Logic Design (with CD-ROM)》的图书，但不包含其已知内容的、详细的、看起来像是专业出版物撰写的图书简介。 --- 专著导览：数字系统构建的理论基石与前沿应用 《高级电路理论与系统集成：从理论抽象到高性能实现》 ISBN: 978-1-945678-09-2 定价：¥498.00 页数：980页（精装） --- 内容概述 本卷巨著《高级电路理论与系统集成：从理论抽象到高性能实现》汇集了当代电子工程、计算机科学以及信号处理领域最前沿的研究成果与实践经验。它并非专注于基础的布尔代数或标准组合逻辑电路的入门教学，而是将读者的视角提升至系统级别和物理实现层面，深入探讨在现代集成电路（IC）设计、超大规模集成（VLSI）制造以及高速通信系统中所面临的核心挑战。 本书的独特之处在于其跨越传统学科界限的整合性。它首先以严谨的数学框架重述了线性系统理论、随机过程与信息论在电路分析中的高级应用，为后续复杂的系统设计打下坚实的理论基础。随后，内容迅速过渡到对非线性动态系统在实际电路环境下的建模与控制，尤其侧重于射频（RF）电路、模拟/混合信号系统的稳定性分析与噪声抑制技术。 全书的核心章节致力于探讨新兴器件物理对传统数字与模拟架构的颠覆性影响。我们深入分析了FinFET、GAAFET等先进晶体管结构对亚阈值泄漏电流的控制、热效应管理以及高频性能的影响。更重要的是，本书详细剖析了如何利用这些先进工艺节点，设计出满足严苛功耗（Power）、性能（Performance）和面积（Area）约束的SoC（System-on-Chip）架构。 核心章节深度解析 第一部分：高级理论基础与模型重构（The Theoretical Vanguard） 本部分为后续高级设计提供了必要的数学和物理工具箱。 第1章：广义线性系统与状态空间分析（Generalized Linear Systems and State-Space Analysis）： 详述了从拉普拉斯域到Z域的转换在复杂反馈控制系统中的应用，特别是针对高Q值滤波器和振荡器的稳定性预测。重点讨论了李雅普诺夫稳定性判据在电路鲁棒性验证中的工程化应用。 第2章：随机过程在电路噪声中的建模（Stochastic Processes in Circuit Noise Modeling）： 超越简单的白噪声模型，本书详细探讨了粉红噪声（1/f noise）和爆米花噪声（Popcorn Noise）的物理来源，并介绍了蒙特卡洛模拟在高维噪声分析中的高效采样策略。 第3章：信息论与电路容量极限（Information Theory and Circuit Capacity Limits）： 将香农-哈特利定理应用于高速数据传输线和片上网络（NoC）的互连延迟与串扰限制分析，为设计提供理论上的最大吞吐量界限。 第二部分：集成电路设计的高级专题（Advanced Topics in IC Design） 此部分聚焦于现代芯片设计流程中的瓶颈问题及创新解决方案。 第4章：低功耗与亚阈值电路设计（Low-Power and Subthreshold Circuit Design）： 深入探讨了在电压缩放极限下，如何通过动态阈值电压调整（DVS）和自适应体偏置（Adaptive Body Biasing）技术，实现超越传统动态功耗优化的目标。 第5章：混合信号系统中的时间同步与抖动分析（Timing Synchronization and Jitter Analysis in Mixed-Signal Systems）： 详细分析了数据转换器（ADC/DAC）中相位噪声与系统抖动的精确测量方法，并提出了基于数字域补偿的相位锁定环（PLL）设计新范式。 第6章：先进封装技术对系统性能的影响（Impact of Advanced Packaging on System Performance）： 探讨了2.5D（Interposer）和3D集成（TSV, Through-Silicon Via）技术如何改变互连延迟模型，以及热管理在三维堆叠架构中的关键作用。 第三部分：专用架构与前沿应用（Specialized Architectures and Emerging Frontiers） 本部分面向特定领域的高性能计算与传感需求。 第7章：存内计算（In-Memory Computing）的物理实现： 重点分析了基于新型存储器（如RRAM, PCM）的模拟计算单元的非理想特性（如漂移、突变），以及如何设计容错算法来抵消这些物理缺陷。 第8章：高速光互连的接口电路设计（Interface Circuit Design for High-Speed Optical Interconnects）： 涵盖了硅光子（Silicon Photonics）系统中的激光驱动器、调制器接口电路的设计挑战，特别是如何克服光电转换过程中的非线性失真。 第9章：高可靠性与抗辐射电路设计（High-Reliability and Radiation-Hardened Circuitry）： 针对航天、医疗设备等环境，分析了单粒子效应（SEE）在CMOS器件中的物理机理，并介绍了基于冗余编码和硬件漂移检测的防护电路结构。 本书的独特价值 本书的读者群体定位在资深工程师、博士研究生以及寻求系统级突破的研发人员。它摒弃了对基本逻辑门和组合电路的重复讲解，而是将重点放在“如何设计一个能够工作在物理极限边缘的高性能、高可靠性系统”这一核心挑战上。书中穿插了大量源自前沿学术会议（如ISSCC, VLSI Symposium, JSSC）的实际案例分析和仿真结果，以MATLAB/Simulink和Cadence Spectre的联合验证流程作为贯穿始终的设计方法论。 通过对这些复杂主题的系统性梳理和深入剖析，本书旨在培养读者从器件特性理解到系统级架构决策的完整工程思维链条，是迈向下一代电子系统设计的必备参考指南。 --- (本书附带的资源媒介为在线代码库与仿真模型库，读者可通过随附的访问码获取最新的Verilog-A模型和验证脚本，以便复现书中所述的高级仿真案例。)

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这本书的排版和图示风格，给我一种非常“老派”但又极度可靠的感觉。它没有太多花哨的色彩和3D渲染图，而是大量使用了清晰、黑白的逻辑门符号、状态图和真值表。这种朴实无华的呈现方式，反而极大地降低了视觉干扰，让我的注意力能完全聚焦在逻辑流程本身。我印象最深的是其中关于计数器设计的章节，它清晰地展示了异步计数器和同步计数器在进位链上的根本区别，以及同步计数器如何通过环路反馈实现更稳定的时序控制。对于初学者来说，同步和异步的概念往往是最容易混淆的，但作者通过精妙的波形图对比，把时钟信号在不同结构中传播的时间延迟差异体现得淋漓尽致。我感觉这本书与其说是一本教科书，不如说是一本设计哲学手册，它强调的是结构对称性、最小化逻辑层数和避免时序冲突的重要性。每一次翻阅，都会发现自己之前在实际设计中忽略的一些细微优化点，仿佛打开了新的视角，对于提升我编写有限状态机（FSM）的规范性，起到了立竿见影的效果。

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我必须承认，这本书的学习曲线相当陡峭，尤其是当你试图将所有抽象的概念与实际的硬件描述语言（HDL）联系起来时。它更多地是在构建一个“硬核”的理论基础，而不是直接给你现成的VHDL或Verilog代码模板。例如，在讨论寄存器传输级（RTL）设计时，它引导你先从寄存器、多路选择器和加法器这些基本构件出发，一步步向上构建出一个完整的数据通路。这个过程非常锻炼人的抽象思维能力，因为它要求你必须在脑海中构建出一个能稳定运行的数字电路模型，而不仅仅是记住一堆语法规则。书中关于存储器的介绍部分也给我留下了深刻印象，它没有停留在RAM和ROM的简单介绍，而是深入讲解了存储单元的位线、字线选择机制，以及为什么需要刷新操作。这种对“存储”这一基础功能的底层剖析，使得我在后续处理缓存一致性或内存控制器设计时，有了更坚实的理论后盾，不再满足于调用库函数了事。对于渴望从底层驱动自身技术栈的人来说，这种对基础的深度挖掘是无可替代的。

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整本书的知识体系构建得非常稳固，逻辑上层层递进，没有明显的断层。从布尔代数的基础运算，到组合逻辑的简化（如Karnaugh Map和Quine-McCluskey方法，后者虽然繁琐但保证了绝对最优解），再到时序逻辑的稳定设计，最后引向有限状态机的实现和系统级的时序分析，每一步都为其后的内容打下了坚实的基础。我特别喜欢它在介绍复杂控制器设计时，那种“分而治之”的思路：先把数据通路和控制逻辑清晰地划分开来，分别进行优化和验证，然后再将它们耦合起来。这种清晰的模块化思维，极大地帮助我组织我自己的项目结构。虽然市面上有很多更现代的、涵盖了并行处理和流水线设计的专业书籍，但这本书的价值在于，它是所有这些复杂设计的“根源”。掌握了这些核心的逻辑设计范式，无论未来的技术如何迭代，只要底层的二进制和逻辑门原理不变，这本书所传授的思维方式就永远不会过时。它不是一本快速入门指南，而是一部需要时间去咀嚼和消化的“武功秘籍”。

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这本厚重的书摆在我桌上，书皮那种略带磨砂的质感，拿在手里沉甸甸的，光是看着它，我就感觉自己的思维好像都被熨帖平整了。我当初买它，完全是冲着它名字里那个“基础”（Fundamentals）去的，希望能系统地搭建起我对数字系统理解的框架。然而，实际翻阅下来，我发现它远不止于“基础”二字所暗示的那么简单。它深入到了每一个逻辑门背后的物理意义，那种对电路如何从最微观的层面运作起来的详尽描述，简直像是一位经验老道的工程师在手把手地教你如何搭建积木，而且是告诉你每块积木的最佳连接方式。书中的例题设计得尤其巧妙，它们不是那种生硬的、脱离实际的数学推演，而是紧密结合了实际的硬件需求，让你在解题的过程中，自然而然地就能体会到为什么需要布尔代数，为什么需要标准化这些逻辑表达式。尤其是关于时序逻辑的部分，作者对触发器的状态转移图和卡诺图的结合使用，简直是教科书级别的示范，我花了整整一个周末才把那几章彻底吃透，那种豁然开朗的感觉，比我做成任何一个复杂的编程项目都来得实在。它强迫你用一种更严谨、更结构化的方式去思考问题，这对于任何想要从事硬件、嵌入式或者高级软件架构的人来说，都是一笔无价的财富。

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说实话，我刚开始接触这本书的时候，对它的“实用性”是持保留态度的，毕竟现在很多东西都有现成的EDA工具一键生成，谁还真去手算最小项最大项啊？但这本书的价值，恰恰就在于它让你明白“工具”背后的“原理”。它没有浪费篇幅去罗列那些最新的FPGA架构或SoC设计趋势，反而将火力集中在了最核心的、跨越时代的技术上。我特别欣赏它对不同逻辑族群的对比分析，比如TTL和CMOS的扇入扇出特性，以及在功耗和速度上的权衡。这种宏观层面的比较，让你在选择设计方案时，能够跳出“我能实现”的层面，上升到“我应该如何最优地实现”的高度。书中对译码器、多路选择器这些组合逻辑电路的剖析，细致到连它们内部的竞争冒险（Race-around condition）是如何产生的，以及如何通过添加毛刺消除电路来解决，都讲得清清楚楚。这种对“缺陷”的深入探讨，才是真正区分“能用”和“专业”的关键点。它不是教你如何操作软件，而是教你如何理解软件底层在做什么，这无疑是提升内功心法的绝佳途径。

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