本书《数字设计的原则与实践》深入浅出地介绍了数字逻辑设计的基本概念、原理及应用技巧，涵盖从基础理论到高级技术的设计方法。
### 数字设计原理与实践
#### 一、概述
《数字设计原理与实践》是一本融合了学术严谨性和实践经验的经典教材。作者约翰·韦克利（John F. Wakerly）凭借超过二十年的教学与工业界经验，为读者提供了一本权威性的入门指南，介绍了数字设计的基本原则以及在板级和VLSI系统中的实际需求。本书不仅适用于计算机科学专业的学生，也适合对硬件工作原理感兴趣的电气工程专业的学生。
#### 二、主要内容
##### 1. 基础概念与设计层次
- **CMOS门电路**：作为数字电路中最基本的组成部分之一，CMOS技术因其低功耗和高集成度而被广泛应用于现代数字系统设计中。
- **硬件描述语言(HDL)**：包括VHDL和ABEL在内的HDL语言是用于描述、仿真和实现数字系统的标准化语言，极大地提高了设计效率和可重复性。
- **PLD与FPGA**：可编程逻辑器件(PLD)和现场可编程门阵列(FPGA)等现代组件和技术使得设计师能够更高效地构建复杂的数字系统。
##### 2. 核心功能模块
- **门电路**：AND、OR、NOT等基础逻辑门电路构成了所有复杂数字系统的基石。
- **解码器与多路选择器**：解码器将输入编码转换为多个输出信号；多路选择器则根据控制信号选择其中一个输入信号作为输出。
- **触发器与寄存器**：触发器如D触发器、JK触发器等，用于存储单个二进制位；寄存器则由多个触发器组成，可以存储多位数据。
- **计数器**：计数器用于执行加法或减法操作，常用于时序控制和计数应用。
##### 3. 新版特点
- **减少手动设计流程**：新版减少了对手动“转轮”式设计方法的关注，强调利用现代工具和组件来简化设计过程。
- **早期覆盖可编程逻辑器件**：较早地引入了PLD、FPGA和HDL等相关内容，以便于读者更好地利用这些现代技术和软件工具。
#### 三、适用对象
- **计算机科学专业学生**：通过学习本书，可以深入理解计算机硬件的工作原理，了解如何设计数字电路和子系统。
- **电气工程专业学生**：对于已经掌握一定模拟电子学知识的学生来说，本书可以帮助他们进一步扩展到数字领域的知识。
- **电子工程师与研究人员**：无论是初学者还是有经验的专业人士，都可以从本书中获得实用的设计原则和技术指导。
#### 四、作者简介
约翰·韦克利（John F. Wakerly）是一位具有丰富教学经验和工业背景的资深专家。他在大学和工业界的经历使他不仅能够教授理论知识，还能传授实际设计技巧。韦克利教授通过他的书籍间接影响了成千上万的学生，并亲自设计了许多价值数百万美元的数字系统。
#### 五、结语
《数字设计原理与实践》是一本全面介绍数字设计基础知识的教材。它不仅涵盖了从CMOS门电路到硬件描述语言等不同抽象层次的核心内容，还特别强调了现代设计工具和技术的应用。无论是希望深入了解数字设计的学生，还是寻求提高设计技能的专业人士，都能从本书中受益匪浅。通过阅读本书，读者将能够掌握数字设计的基础原理，并学会如何运用这些原理来解决实际问题。
5星
