计算机硬件设计基础：从数字逻辑到简易计算机

"《数字逻辑与计算机设计基础》是高等教育出版社出版的一本教材，由刘真、蔡懿慈、毕才术等人编著。本书旨在通过一个计算机硬件系统的设计过程，串联起数字电路、计算机设计和微机原理的核心知识，适合计算机软件专业和非计算机专业的本科及专科生学习。全书共包含10章，涵盖了数制编码、组合逻辑、时序逻辑、计算机设计基础、总线、存储器、简易计算机设计、基于微处理器的计算机设计、接口与通信等内容，并在附录中介绍了微机原理及接口实验系统和特定指令系统。" 本书首先讲解数字电路设计的基础，包括数制转换和不同的编码方式，这是理解计算机硬件运作的基础。接着，它深入到组合逻辑和时序逻辑电路，这是构建数字系统的两大关键组成部分。组合逻辑电路处理的是无记忆的信号处理，而时序逻辑电路则涉及有状态的设备，如寄存器和计数器，它们在计算机中起到存储和计数的作用。 在计算机设计引论中，书中引导读者进入计算机架构的世界，解释了计算机的基本组成和工作原理。随后的章节探讨了总线，这是连接计算机各组件的通信路径，以及存储器，包括RAM和ROM，它们分别用于临时和长期数据存储。简易计算机设计部分让读者亲手设计一个简单的计算机模型，以便更直观地理解计算机的工作流程。 基于微处理器的计算机设计章节则转向现成的处理器芯片，讨论如何利用这些芯片构建更复杂的系统。接口与通信章节关注的是设备与计算机间的交互，如I/O接口和通信协议，这些都是现代计算机系统中不可或缺的部分。 附录中提供的微机原理及接口实验系统和特定指令系统的内容，有助于读者进一步了解实际的微处理器工作方式和如何与硬件交互。 本书的独特之处在于其以计算机硬件系统设计为主线，将理论知识与实践相结合，旨在克服传统教学中可能存在的孤立知识点问题，使学生能够从整体上把握计算机系统。尽管新兴的可编程逻辑器件和硬件描述语言未在书中详述，但本书为希望深入这些领域的读者提供了基础和指导方向。 《数字逻辑与计算机设计基础》是一本全面且实用的教材，不仅涵盖了数字逻辑和计算机设计的基础知识，还强调了知识的连贯性和实用性，对于培养具有全面计算机知识的工程师和软件开发者至关重要。