鲍尔奇《完整的数字设计》：从逻辑基础到计算机架构

《完整的数字设计》是由M.鲍尔奇编著的一本深入浅出的IT专业书籍，全书共460页，于2004年1月首次出版，由清华大学出版社发行。该书聚焦于数字设计的基础理论和技术，旨在帮助读者理解和掌握计算机硬件底层的工作原理。 第一部分Digital Fundamentals涵盖了核心概念，包括布尔逻辑（Boolean Logic），布尔运算，卡诺图（Karnaugh Map）等，这些都是数字电路设计的基石。章节1.5介绍了二进制和十六进制计数系统，以及基本的算术运算如加法、减法、乘法和除法，这些操作在构建数字电路时至关重要。1.8讨论了触发器（Flip-Flops）和寄存器（Latches），它们是实现存储和时序控制的关键组件。接下来，1.9和1.10深入讲解了同步逻辑及其分析方法，而1.11~1.13则分别探讨了时钟偏移（Clock Skew）、时钟抖动（Clock Jitter）以及衍生逻辑构建块的设计策略。 第二部分，Integrated Circuits and the 7400 Logic Families，着重于集成电路和7400系列逻辑门家族。这部分首先定义了集成电路的基本概念，然后介绍了封装形式和7400系列的discrete logic family，这是早期广泛使用的标准逻辑门集成单元。章节2.4展示了如何实际应用7400系列进行逻辑设计，并特别强调了同步逻辑设计的方法。此外，还有关于不同7400变种的介绍，以及如何解读数字集成电路的数据手册，这对于理解具体芯片的功能和使用非常重要。 第三部分Basic Computer Architecture深入到计算机体系结构的核心，包括计算机的基本定义，微处理器内部工作原理，子程序和堆栈管理，以及重置和中断处理。3.6和3.7章节介绍了8位计算机的具体实现，如地址银行（Address Banking）和直接内存访问（Direct Memory Access），这些都是理解计算机如何组织和处理数据的关键部分。 综上，《完整的数字设计》是一本实用的教材，适合电子工程、计算机科学专业的学生和工程师，以及对数字设计感兴趣的爱好者，它不仅提供了理论知识，还提供了实际应用中的示例和工具，有助于读者在数字电路设计和计算机体系结构领域打下坚实的基础。通过学习本书，读者可以提升逻辑设计能力，理解现代集成电路的工作原理，并为进一步深入数字系统开发打下基础。