数字设计和计算体系结构
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作者： （美）哈里斯等著，陈虎等译
出 版 社： 机械工业出版社
出版时间： 2009-5-1字数：版次： 1页数： 393印刷时间：开本： 16开印次： 1纸张：I S B N ： 9787111254591包装： 平装内容简介
本书以一种流行的方式介绍了从计算机组织和设计到更细节层次的内容，涵盖了数字逻辑设计的主要内容，展示了使用VHDL和Verilog这两种主要硬件描述语言设计MIPS处理器的技术细节，并通过MIPS微处理器的设计强化数字逻辑的概念。本书的典型特色是将数字逻辑和计算机体系结构融合，教学内容反映了当前数字电路设计的主流方法，并突出计算机体系结构的工程特点，书中的大量示例及习题设计也可以加强读者对基本概念和技术的理解和记忆。
本书不仅适合作为计算机、电子工程、电气与控制等专业的教材，同时也适合从事数字电路设计的工程师和技术人员参考。
作者简介
哈里斯，哈维玛德学院工程学副教授。他曾经为英特尔、惠普、Sun等公司设计微处理器。
目录
出版者的话
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译者序
前言
第1章二进制
1.1课程计划
1.2控制复杂性的艺术
1.2.1抽象
1.2.2约束
1.2.3三条原则
1.3数字抽象
1.4数字系统
1.4.1十进制数
1.4.2二进制数
1.4.3十六进制数
1.4.4字节，半字节和全字
1.4.5二进制加法
1.4.6有符号的二进制数
1.5逻辑门
1.5.1非门
1.5.2缓冲
1.5.3与门
1.5.4或门
1.5.5其他二输入逻辑门
1.5.6多输入门
1.6数字抽象之下
1.6.1电源电压
1.6.2逻辑电平
1.6.3噪声容限
1.6.4直流电压传输特性
1.6.5静态约束
1.7CMOS晶体管
1.7.1半导体
1.7.2二极管
1.7.3电容
1.74nMos和pMOS晶体管
1.7.5CMOS非门
1.7.6其他CMOS逻辑门
1.7.7传输门
1.7.8类nMOS逻辑
1.8功耗
1.9总结和展望
习题
第2章组合逻辑设计
2.1引言
2.2布尔表达式
2.2.1术语
2.2.2与或式
2.2.3或与式
2.3布尔代数
2.3.1公理
2.3.2单变量定理
2.3.3多变量定理
2.3.4定理的统一证明方法
2.3.5等式化简
2.4从逻辑到门
2.5多级组合逻辑
2.5.1减少硬件
2.5.2推气泡
2.6X和Z
2.6.1非法值x
2.6.2浮空值z
2.7卡诺图
2.7.1画圈的原理
2.7.2卡诺图化简逻辑
2.7.3无关项
2.7.4小结
2.8组合逻辑模块
2.8.1多路选择器
2.8.2译码器
2.9时序
2.9.1传输延迟和最小延迟
……
第3章时序逻辑设计
第4章硬件描述语言
第5章常见数字模块
第6章体系结构
第7章微结构
第8章存储器系统
附录A数字系统实现
附录BMIPS指令
延伸阅读材料
书摘插图
第1章二进制
1.1 课程计划
在过去的三十年里，微处理器彻底变革了我们的世界。现在一台膝上笔记本电脑的计算能力都远远超过了过去一个房间大小的大型计算机。高级汽车上包含了大约50个微处理器。微处理器的进步使得移动电话和Internet成为可能，极大地促进了医学的进步，也改变了战争的式样。全球集成电路工业销售额从1985年的210亿美元发展到2005年的2270亿美元，其中微处理器占到了重要部分。我们相信微处理器对技术、经济和社会有重要意义，而且它也潜在地激发了人类的创造力。在读者学习完这本书后，将学会如何设计和构造一个属于自己的微处理器。这些基本技能将为读者设计其他数字系统奠定坚实的基础。
我们假设读者对电子学有基本的认识，有一定的编程经验和基础，同时对理解微处理器的内部运行原理有真正的兴趣。这本书将集中讨论基于。和1的数字系统的设计。我们从接收0和1作为输入，产生。和1作为输出的逻辑门开始本课程。接着，我们将研究如何利用这些逻辑门构成加法器、存储器等比较复杂的模块。随后，我们将学习使用以微处理器的语言——汇编语言进行程序设计。最后，我们将上述内容结合起来以构造一个能执行汇编程序的微处理器。
……
