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邏輯設計
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邏輯設計

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內容簡介

邏輯設計對許多人來說,是電機電子與資訊世界的入門鑰匙。它不只是一門課,更是一種訓練思維、理解系統運作的方法。過去十多年來,我在國立清華大學的課堂上,和許多學生一起探索這個領域,看到他們從一開始的陌生,到後來能獨立完成設計,而最後都成為護國神山群的一員,那份成就感,讓我感到驕傲。
我的研究領域是IC 設計的電子設計自動化(EDA),與邏輯設計課程有著密切的關聯。由於邏輯設計是電機系與資工系等相關科系的基礎必修課程,對後續的專業學習影響甚遠,因此在長期教授這門課的背景下,並受到國立清華大學教學發展中心的推薦,遂將此課程製作成國立清華大學開放式課(NTHU OCW),以分享給更廣泛的學習族群。多年來,透過網路平台,我收到來自不同背景學習者的回饋與提問,也因此萌生了將課程內容編寫成書的念頭,希望能提供一本實用性的紙本教材,方便讀者隨時參考與深入學習。
希望這本書能成為你學習邏輯設計的夥伴,不論你是初學者,還是想要複習與精進的進階讀者,都能從中獲得啟發與收穫。
 

作者介紹

王俊堯博士
  1. 現職
國立清華大學資訊工程學系特聘教授
  1. 學歷
國立交通大學電子工程學系博士
  1. 榮譽
2025 臺灣開放教育優良課程獎特優
2025 中華民國資訊學會李國鼎穿石獎
2024 中華民國資訊月傑出資訊人才獎
2023 教育部師鐸獎
2022 中華民國資訊學會資訊領域最佳博士論文佳作指導獎
2022 中國電機工程學會青年論文獎第二名指導獎
2020 中國電機工程學會傑出電機工程教授獎
 
陳勇志博士
  1. 現職
國立臺灣科技大學電機工程系副教授
  1. 學歷
國立清華大學資訊工程學系博士
  1. 研究領域
電子設計自動化
邏輯電路合成、最佳化與驗證
硬體安全設計自動化
 
陳聿廣博士
  1. 現職
國立中央大學電機工程學系副教授
  1. 學歷
國立清華大學資訊工程學系博士
  1. 研究領域
考量老化的晶片設計及優化
記憶體內運算架構設計及優化
人工智慧於電子設計自動化之應用
 

目錄

CHAPTER 1 簡介/數字系統與轉換 
1-1 數字系統與交換電路 
1-2 數字系統與轉換 
1-3 二進制算術 
1-4 負數表示法 
1-5 二進制編碼 
CHAPTER 2 布林代數 
2-1 基本運算 
2-2 布林表達式與真值表 
2-3 基本定理 
2-4 進階定理
2-5 展開與因式分解 
2-6 德摩根定律與對偶性 
2-7 互斥或閘與等價運算 
2-8 共識定理 
2-9 布林表達式的簡化
2-10 布林表達式的有效性證明 
CHAPTER 3 布林代數的應用/最小項與最大項展開 
3-1 句子與布林表達式的轉換 
3-2 基於真值表的邏輯設計 
3-3 最小項與最大項的展開 
3-4 不完全指定函數 
3-5 二進制加法器與減法器 
3-6 加速整數加法的技巧 
3-7 二進制乘法 
CHAPTER 4 卡諾圖 
4-1 最佳形式的布林函數 
4-2 二個與3 個變數的卡諾圖 
4-3 四個變數的卡諾圖 
4-4 含有必要質隱項的最佳布林函數 
4-5 五個變數的卡諾圖 
CHAPTER 5 奎因-麥克卡拉斯基法 
5-1 質隱項的決定 
5-2 質隱項表 
5-3 派翠克法 
5-4 不完全指定函數的簡化 
CHAPTER 6 多層邏輯電路/反及閘與反或閘 
6-1 多層邏輯電路/反及閘與反或閘 
6-2 反及閘與反或閘 
6-3 二層反及閘與反或閘電路 
6-4 多層反及閘與反或閘電路 
6-5 多輸出電路的實現 
CHAPTER 7 組合電路設計與模擬 
7-1 組合電路設計回顧 
7-2 有限閘輸入的電路設計 
7-3 閘延遲與時序圖 
7-4 組合邏輯中的危險 
7-5 邏輯電路的模擬與測試 
CHAPTER 8 多工器、解碼器與可程式邏輯裝置 
8-1 多工器 
8-2 三態緩衝器 
8-3 解碼器 
8-4 編碼器 
8-5 唯讀記憶體 
8-6 可程式邏輯裝置 
CHAPTER 9 正反器 
9-1 簡介 
9-2 SR閂 
9-3 D閂 
9-4 邊緣觸發D 正反器 
9-5 SR正反器 
9-6 JK正反器 
9-7 T正反器  
9-8 有額外輸入的正反器  
CHAPTER 10  暫存器與計數器 
10-1 暫存器的操作 
10-2 移位暫存器的應用 
10-3 計數器的設計與工作原理 
10-4 計數器的應用與正反器輸入方程式的推導 
CHAPTER 11 序向電路分析 
11-1 奇偶同位檢查器 
11-2 訊號追蹤與時序圖分析 
11-3 狀態表與狀態圖 
11-4 一般序向電路的模型 
CHAPTER 12 序向電路設計 
12-1 序列偵測器的設計 
12-2 更複雜的設計範例 
12-3 建構狀態圖的方法 
12-4 字母數字的狀態圖表示法 
CHAPTER 13 狀態簡化與狀態指定 
13-1 等價狀態  
13-2 冗餘狀態的消除 
13-3 使用蘊涵表來決定狀態等價性  
13-4 等價的序向電路 
13-5 不完全指定的狀態表 
13-6 正反器輸入方程式的推導 
13-7 等價狀態指定 
13-8 狀態指定的方針 
13-9 單熱狀態指定的使用
 

詳細資料

  • ISBN:9786267573358
  • 規格:平裝 / 480頁 / 16k / 26 x 19 x 2 cm / 普通級 / 雙色印刷 / 初版
  • 出版地:台灣

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