數字設計和計算機體系結構（英）

本書採用了一種獨特的現代數字設計方法，先介紹數字邏輯門，接著講述組合電路和時序電路的設計，並以這些基本的數字邏輯設計概念為基礎。重點介紹如何設計實際的MIPS處理器。另外，在全書的實例中運用Verilog和VHDL展示基於CAD的電路設計方法和技術。通過本書，讀者能夠構建自己的微處理器，並能夠自頂向下地理解微處理器的工作原理。

基本介紹

• 書名：數字設計和計算機體系結構
• 作者：（美）哈里斯
• ISBN：10位[7111223934]13位[9787111223931]
• 定價：65.00元
• 出版社：機械工業出版社
• 出版時間：2007-10-1

內容提要

本書採用了一種獨特的現代數字設計方法，先介紹數字邏輯門，接著講述組合電路和時序電路的設計，

並以這些基本的數字邏輯設計概念為基礎。重點介紹如何設計實際的MIPS處理器。另外，在全書的實例中運用Verilog和VHDL展示基於CAD的電路設計方法和技術。通過本書，讀者能夠構建自己的微處理器，並能夠自頂向下地理解微處理器的工作原理。

本書基於作者豐富的教學和實踐經驗，以幽默的寫作風格展示了最新的數字設計方法。

編輯推薦

本書採用流行的數學法，從計算機組成和設計向下至更精細的層次，詳細展示了如何用Verilog和VHDL構建MIPS微處理器。本書為學生提供了一個很好的機會，使他們可以在現代FPGA上進行大型的數字設計，既能增長學生的專業知識，又能啟發學生運用所學知識去解決實際問題。書中通過大量示例來幫助讀者加深對關鍵概念和技術的理解和記憶。本書為英文版。

作者簡介

DavidMoneyHarris哈維瑪德學院工程學副教授。他曾經為英特爾、惠普、SUN等公司設計微處理器。

SarahL.Harris哈維瑪德學院工程學副教授。她在史丹福大學獲得電子工程博士學位，擅長計算機體系結構設計和系統設計。

目錄

Preface

Features

OnlineSupplements

HowtoUsetheSoftwareToolsinaCourse

Labs

Bugs

Acknowledgments

ChapterIFromZerotoOne

1.1TheGamePlan

1.2TheArtofManagingComplexity

1.2.1　Abstraction

1.2.2　Discipline

1.2.3　TheThree-Y's

1.3TheDigitalAbstraction

1.4NumberSystems

1.4.1　DecimalNumbers

1.4.2　BinaryNumbers

1.4.3　HexadecimalNumbers

1.4.4　Bytes,Nibbles,andAllThatJazz

1.4.5　BinaryAddition

1.4.6　SignedBinaryNumbers

1.5LogicGates

1.5.1　NOTGate

1.5.2　Buffer

1.5.3　ANDGate

1.5.4　ORGate

1.5.5　OtherTwo-InputGates

1.5.6　Multiple-InputGates

1.6BeneaththeDigitalAbstraction

1.6.1　SupplyVoltage

1.6.2　LogicLevels

1.6.3　NoiseMargins

1.6.4　DCTransferCharacteristics

1.6.5　TheStaticDiscipline

1.7　CMOSTransistors

1.7.1　Semiconductors

1.7.2　Diodes

1.7.3　Capacitors

1.7.4　CMOSandpMOSTransistors

1.7.5　CMOSNOTGate

1.7.6　OtherCMOSLogicGates

1.7.7　TransmissionGates

1.7.8　Pseudo-nMOSLogic

1.8　PowerConsumption

1.9　SummaryandaLookAhead

Exercises

InterviewQuestions

Chapter2ComMnationalLogic

2.1Introduction

2.2BooleanEquations

2.2.1　Terminology

2.2.2　Sum-of-ProductsForm

2.2.3　Product-of-SumsForm

2.3BooleanAlgebra

2.3.1　Axioms

2.3.2　TheoremsofOneVariable

2.3.3　TheoremsofSeveralVariables

2.3.4　TheTruthBehindItAll

2.3.5　SimplifyingEquations

2.4FromLogictoGates

2.5MultilevelCombinationalLogic

2.5.1　HardwareReduction

2.5.2　BubblePushing

2.6X'sandZ's,OhMy

2.6.1　IllegalValue:X

2.6.2　FloatingValue:Z

2.7KarnaughMaps

2.7.1　CircularThinking

2.7.2　LogicMinimizationwithK-Maps

2.7.3　Don'tCares

2.7.4　TheBigPicture

2.8CombinationalBuildingBlocks

2.8.1　Multiplexers

2.8.2　Decoders

2.9Timing

2.9.1　PropagationandContaminationDelay

2.9.2　Glitcbes

2.10　Summary

Exercises

InterviewQuestions

Chapter3SequentialLogicDesign

Chapter4HardwareDescriptionLanguages

Chapter5DigitalBuildingBlocks

Chapter6Architecture

Chapter7Microarchitecture

Chapter8MemorySystems

AppendixADigitalSystemImplementation

AppendixBMIPSInstructions

FurtherReading

Index