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胡全连 著

图书标签:

• 数字电路
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• 计算机组成原理
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• Verilog
• VHDL
• 电子工程

店铺： 炫丽之舞图书专营店

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111384373

商品编码：29559459861

包装：平装

出版时间：2012-08-01

基本信息

书名：数字电路与逻辑设计

定价：29.00元

作者：胡全连

出版社：机械工业出版社

出版日期：2012-08-01

ISBN：9787111384373

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.381kg

编辑推荐

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《数字电路与逻辑设计》是作者在总结多年从事“数字电路与逻辑设计”课程教学工作经验的基础上，结合电子技术的发展趋势及后续课程的需要编写的。《数字电路与逻辑设计》主要内容有：数字系统基础知识、逻辑代数基础、组合逻辑电路、时序逻辑电路、半导体存储器、可编程逻辑器件、脉冲单元电路、模数及数模转换、VerilogHDL语言及其编程应用。 本教材由胡全连编著。

内容提要

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“数字电路与逻辑设计”是计算机软、硬件各专业的专业基础课。《数字电路与逻辑设计》(作者胡全连)覆盖了数字电子技术的基础内容，系统地介绍了数字电路的分析与设计理论。《数字电路与逻辑设计》主要内容有：数字系统基础知识、逻辑代数基础、组合逻辑电路、时序逻辑电路、半导体存储器、可编程逻辑器件、脉冲单元电路、模数及数模转换、VerilogHDL语言及其编程应用。 本书可作为高等学校计算机及电气信息类各专业的教科书，也可供相关工程技术人员参考。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《量子计算原理与应用》 内容简介 在信息爆炸的时代，我们对计算能力的渴求从未停止。从早期机械计算的萌芽，到晶体管驱动的现代电子计算机，每一次技术革新都极大地拓展了人类的认知边界和解决问题的能力。然而，面对日益复杂的科学难题和海量数据的挑战，传统的计算模式正逐渐显露出其固有的局限性。量子计算，作为一种全新的计算范式，以前所未有的方式颠覆着我们对计算的理解，并预示着一个更强大、更高效的信息处理时代的到来。 《量子计算原理与应用》一书，旨在为读者提供一个系统、深入且易于理解的量子计算知识体系。本书并非对现有计算技术的简单叠加或改进，而是从根本上探索信息在量子层面的存储、处理和传递方式。我们将首先带领读者回顾经典信息论的基础，为理解量子信息打下坚实的基础。通过对经典比特（bit）和逻辑门的操作原理进行梳理，读者将能更清晰地认识到与量子比特（qubit）的本质区别。 本书的精髓在于对量子力学基本原理的深入剖析，并将其巧妙地转化为量子计算的核心概念。我们将详细阐述叠加（superposition）和纠缠（entanglement）这两个量子世界独有的现象，并揭示它们如何赋予量子计算机超越经典计算机的强大计算潜力。叠加使得一个量子比特能够同时处于0和1的多种状态，这极大地增加了信息表达的可能性；而纠缠则将多个量子比特关联起来，形成一种超越时空限制的整体性，使得对一个量子比特的操作能够瞬间影响到与之纠缠的其他量子比特，从而实现高效的信息处理。 在掌握了量子比特和基本量子操作的基础上，本书将系统地介绍构建量子逻辑门（quantum gates）的原理。与经典逻辑门不同，量子逻辑门是可逆的，并且其操作基于幺正变换（unitary transformations）。我们将逐一讲解如Hadamard门、Pauli-X、Y、Z门、CNOT门等基本量子门，并通过具体的例子展示它们如何实现量子态的演变。这些量子门构成了量子算法的基础，是实现量子计算功能的关键。 本书的核心部分之一是量子算法的详细介绍。我们将深入探讨几个具有里程碑意义的量子算法，并分析它们如何在特定问题上展现出指数级的加速优势。 Shor算法： 这是一个革命性的算法，能够以多项式时间分解大整数，对当前基于RSA加密的公钥密码学构成严重威胁。本书将详细解析Shor算法的数学原理，包括量子傅里叶变换（Quantum Fourier Transform）在其中的关键作用，并探讨其潜在的应用前景和对网络安全的影响。 Grover算法： 这是一个用于无序数据库搜索的算法，能够以平方根级的速度找到目标项。我们将通过实例说明Grover算法如何利用量子叠加和干涉来加速搜索过程，并讨论其在数据库查询、优化问题等领域的潜在应用。 QAOA（Quantum Approximate Optimization Algorithm）和VQE（Variational Quantum Eigensolver）： 这两个是近期备受关注的变分量子算法，它们结合了经典计算机和量子计算机的优势，被认为是解决组合优化问题和化学模拟问题的有力工具。本书将详细介绍这些算法的变分思想，即通过迭代优化量子线路的参数来逼近问题的最优解，并讨论其在化学、材料科学、金融等领域的应用潜力。 除了理论算法，本书还将深入探讨实现量子计算的关键技术和物理实现方案。我们将审视当前主流的量子计算平台，如超导量子比特、离子阱量子比特、拓扑量子比特、光量子计算等，并分析它们各自的优缺点、技术挑战和发展前景。书中将详细介绍构建和操控量子比特的技术细节，包括量子比特的制备、初始化、演化、测量以及纠错等关键环节。 量子纠错（quantum error correction）是量子计算领域面临的一项严峻挑战。由于量子比特对环境噪声极为敏感，计算过程中极易产生错误。本书将详细介绍量子纠错的基本原理，如表面码（surface code）、Steane码等，并阐述如何利用冗余编码来保护量子信息免受噪声的干扰，从而实现容错量子计算。 本书的另一重要组成部分是对量子计算潜在应用的广泛探讨。我们不仅仅局限于理论上的可能性，而是着眼于实际应用场景，展现量子计算将如何深刻改变科学研究和工业生产的面貌。 药物研发与分子模拟： 量子计算机在模拟分子结构和化学反应方面具有得天独厚的优势，能够以前所未有的精度模拟分子的行为。这将极大地加速新药的发现和设计过程，为癌症、阿尔茨海默病等疑难杂症的治疗带来突破。 材料科学： 设计和发现具有特定性能的新型材料，如高温超导体、高性能催化剂等，是材料科学的终极目标。量子计算能够精确模拟材料内部的电子行为，从而加速新材料的研发进程。 金融建模与优化： 量子算法在金融风险管理、投资组合优化、欺诈检测等方面展现出巨大潜力，能够帮助金融机构做出更明智的决策，提升效率。 人工智能与机器学习： 量子机器学习（quantum machine learning）是人工智能领域的一个新兴方向，量子计算机有望加速机器学习模型的训练过程，实现更强大的模式识别和数据分析能力。 密码学： 前面提到的Shor算法对现有密码体系的威胁，也促使了量子密码学（quantum cryptography）的发展，特别是量子密钥分发（quantum key distribution, QKD），它能提供原理上不可破解的安全通信。 本书不仅为量子计算的研究者提供了深入的理论指导，也为希望了解和掌握这一颠覆性技术的工程师、科学家和学生提供了一个宝贵的学习资源。我们力求在严谨的科学性与清晰的易读性之间取得平衡，通过丰富的图示、类比和示例，帮助读者逐步构建起完整的量子计算知识框架。 《量子计算原理与应用》将是一次激动人心的探索之旅，它将带领读者穿越量子世界的奇妙领域，理解量子计算的强大力量，并展望它将如何塑造我们未来的世界。这本书将激发读者对前沿科学的浓厚兴趣，并为他们在量子计算领域的进一步学习和研究奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的知识点覆盖面相当广博，几乎涵盖了数字系统设计从最底层的逻辑门到中高层的有限状态机（FSM）设计所需的基础理论。作者在讲解组合逻辑电路时，清晰地梳理了布尔代数、卡诺图化简以及Quine-McCluskey方法的异同及其适用场景，这一点值得肯定。然而，在进入顺序逻辑电路这一关键部分时，我感觉处理得有些仓促。例如，关于寄存器和计数器的设计，虽然给出了标准电路图，但对于如何选择合适的触发器类型（如D型、JK型、T型）及其对系统时序和功耗的具体影响，阐述得不够深入。更遗憾的是，对于现代数字电路设计中至关重要的时序分析和亚稳态问题，书中似乎着墨不多，这使得这本书更偏向于理论教学，而非工程实践的深度训练。我期待一本真正能支撑工程师解决实际高速电路问题的教材，能花更多篇幅去探讨这些“陷阱”和优化策略。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格总体上是清晰、准确的，非常符合技术文档的规范。作者的措辞严谨，用词专业，这无疑保证了信息的精确性。然而，这种过于“学术化”的表达方式，在某些需要激发读者好奇心和探索欲的地方，显得有些刻板和缺乏温度。例如，在讨论组合逻辑冒险（Hazard）的消除方法时，虽然数学推导是正确的，但如果能穿插一些生动的历史故事，或者工程师在实际电路调试中遇到此类问题的“惨痛教训”，想必会大大增强读者的代入感。我个人认为，一本好的技术读物，除了传授知识，还应该感染读者，点燃他们解决难题的热情。这本书在知识的传递上做到了尽职尽责，但在情感的共鸣和阅读体验的趣味性上，还有提升的空间，使得读者能够不仅仅是“学会”了，而是真正“爱上”了数字逻辑的精妙之处。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的过程中，我最大的感受是它在理论深度上的平衡拿捏得比较保守。它更像是一本优秀的大学入门教材，旨在为学生打下一个扎实的概念基础。对于像我这样已经有一定电子学背景的读者来说，开篇的章节显得有些冗长，例如对逻辑代数基本公理的反复强调，虽然保证了绝对的严谨性，但确实拖慢了整体的阅读节奏。如果作者能将这些基础内容精炼化，并将节省出来的篇幅用于扩展如硬件描述语言（如VHDL或Verilog）的初步介绍，或者增加一些基于FPGA/CPLD的实际设计案例分析，那么这本书的实用价值会得到极大的提升。毕竟，在今天的电子设计领域，纯粹的手绘逻辑图和真值表已经越来越少见，将理论与现代设计流程结合起来，才是当代教材的价值所在。

评分☆☆☆☆☆

我发现这本书在内容组织上遵循了一种非常线性的、自底向上的结构，这一点在逻辑上无可挑剔。从最基础的开关理论开始，逐步构建到更复杂的译码器、多路选择器等。但这种线性推进的模式，在处理更高级的主题时，比如存储器的层次结构或者总线仲裁机制时，显得有些力不从道。书中对这些系统级概念的描述更多是停留在“是什么”的层面，而不是“如何做”的层面。比如，在描述动态随机存取存储器（DRAM）的工作原理时，仅仅提到了刷新操作的重要性，却没有深入探讨实际芯片中是如何通过时序控制来实现高效率数据访问的。对于希望从“数字逻辑”跨越到“数字系统”层面的读者而言，这本书在连接这两座桥梁时，提供的支撑略显单薄，更像是两个独立知识点的简单罗列。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计确实很有考究，封面采用了一种低饱和度的深蓝色调，搭配着烫金的字体，透露出一种沉稳而专业的学者气息。内页纸张的质感也相当不错，触感细腻，印刷清晰，即便是长时间阅读也不会感到视觉疲劳。不过，我个人更关注的是书籍的内在价值，尤其是对于这种偏向硬核技术的教材而言，内容的组织结构和逻辑的严谨性才是决定性的。我翻阅了一些章节，发现作者在引入新概念时，往往会先从实际应用或者历史背景入手，试图拉近读者与抽象理论之间的距离，这对于初学者来说无疑是一个友好的开端。但我也留意到，某些章节的理论推导过程略显跳跃，尤其是在涉及CMOS晶体管开关特性的部分，如果能增加一些更细致的图示辅助说明，或者提供一些更直观的类比，想必能更好地帮助读者消化吸收那些复杂的半导体物理基础知识。总的来说，从物理层面的呈现来看，这是一本制作精良的工具书，但期望在内容深度上能有更强的连贯性和梯度变化。