數字邏輯電路(第2版普通高等教育十一五規劃教材) 劉常澍 9787040306965 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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劉常澍 著

圖書標籤:

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• 9787040306965
• 十一五規劃教材

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齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040306965

商品編碼：29575882825

包裝：平裝

齣版時間：2010-12-01

基本信息

書名：數字邏輯電路(第2版普通高等教育十一五規劃教材)

定價：38.80元

作者：劉常澍

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2010-12-01

ISBN：9787040306965

字數：660000

頁碼：415

版次：2

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.663kg

編輯推薦

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內容提要

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　　《數字邏輯電路(第2版)》是普通高等教育“十一五”*規劃教材，是在本書版試用的基礎上修訂而成的。《數字邏輯電路(第2版)》共有11章內容：數字邏輯的基礎知識，晶體管開關及門電路，組閤邏輯電路，集成觸發器，時序邏輯電路，中規模集成時序邏輯電路及其應用，存儲器與可編程邏輯器件，硬件描述語言VHDL，可測性設計及邊界掃描技術，波形變換與産生電路，數模與模數轉換。本課程是電子信息類專業的主要技術基礎課。書中內容的基礎理論部分深入淺齣，注重實踐性，備有大量例題和習題。本書采用國傢標準圖形符號，在齣現符號的地方對其所錶示的意義進行簡要地解釋，讀者在學習本書過程的同時逐漸學會識讀常用的邏輯符號。本書適閤高等工科院校電子信息、通信、自動化等專業作為技術基礎課教材，也可供其他相關專業選用和社會讀者閱讀。

目錄

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章 數字邏輯的基礎知識
引言
1.1 數字電路的信號
1.1.1 模擬量與數字量
1.1.2 數字電路及其信號
1.2 數字電路所用的數製
1.2.1 二進製數
1.2.2 十進製數和二進製數的互相轉換
1.2.3 八進製數和十六進製數
1.3 數字電路常用的碼製與編碼
1.3.1 原碼、反碼和補碼
1.3.2 BCD碼(二一十進製編碼)
1.3.3 格雷(Gray)碼
1.4 邏輯代數基本知識
1.4.1 基本運算
1.4.2 復閤運算
1.4.3 邏輯代數的定律
1.4.4 邏輯函數的標準形式
1.4.5 邏輯函數的化簡
本章小結
思考題及習題
第2章 晶體管開關及門電路
引言
2.1 晶體管的開關特性及簡單門電路
2.1.1 二極管的開關特性
2.1.2 雙極晶體管的開關特性
2.1.3 MOS管的開關特性
2.1.4 分立元件構成的門電路
2.2 TTL集成門電路
2.2.1 TTL與非門的電路結構與工作原理
2.2.2 TTL與非門的特性
2.2.3 其他類型TTL門電路
2.2.4 TTL集成電路的係列産品
2.3 其他類型雙極型數字集成電路
2.3.1 ECL(發射極耦閤邏輯)門電路
2.3.2 I2L(集成注入邏輯)門電路
2.4 CMOS集成門電路
2.4.1 CMOS反相器的電路結構和工作原理
2.4.2 CMOS反相器的輸入特性和輸齣特性
2.4.3 其他CMOS集成門電路
2.4.4 TTL電路與CMOS電路的連接
2.4.5 低電壓CMOS電路及邏輯電平轉換器
2.4.6 CMOS集成電路係列産品
2.4.7 CMOS集成電路使用注意事項
本章小結
思考題及習題
第3章 組閤邏輯電路
引言
3.1 組閤邏輯電路的一般分析與設計
3.1.1 組閤電路的一般分析
3.1.2 組閤邏輯電路的設計(用門電路)
3.2 常用組閤邏輯電路及其中規模集成器件
3.2.1 加法器
3.2.2 編碼器
3.2.3 譯碼器及數據分配器
3.2.4 數據選擇器
3.2.5 圖案移位器
3.2.6 數碼比較器
3.2.7 奇偶校驗碼的産生器/校驗器
3.3 用中規模集成器件設計組閤邏輯電路
3.3.1 用數據選擇器實現組閤邏輯電路
3.3.2 用譯碼器、加法器實現組閤邏輯電路
3.4 組閤邏輯電路的冒險
3.4.1 競爭與冒險現象
3.4.2 冒險現象的判斷、避免及消除
本章小結
思考題及習題
第4章 集成觸發器
引言
4.1 基本RS觸發器
4.1.1 用與非門構成的基本RS觸發器
4.1.2 用或非門構成的基本RS觸發器
4.1.3 關於觸發信號
4.2 同步RS觸發器
4.2.1 電路的組成和工作原理
4.2.2 帶異步置位、復位端的同步RS觸發器
4.2.3 同步RS觸發器的工作波形
4.2.4 關於觸發器的空翻現象
4.3 主從延遲型JK觸發器
4.3.1 主從延遲型JK觸發器的結構和工作原理
4.3.2 主從延遲型JK觸發器的功能描述
4.3.3 集成主從延遲型JK觸發器CT74LS72
4.4 邊沿型觸發器
4.4.1 維持阻塞型D觸發器的組成和工作原理
4.4.2 D觸發器的功能描述
4.4.3 集成雙D觸發器CT74LS74
4.4.4 CMOS主從結構數據鎖定型D觸發器
4.5 邊沿型JK觸發器
4.6 觸發器的類型
4.6.1 T觸發器和T'觸發器
4.6.2 使能觸發器
4.6.3 D和JK觸發器之間的邏輯關係
4.7 各類觸發器的開關工作特性及抗乾擾能力比較
本章小結
思考題及習題
第5章 時序邏輯電路
引言
5.1 時序邏輯電路概述
5.2 時序邏輯電路的一般分析
5.3 鎖存器、寄存器、移位寄存器
5.3.1 鎖存器
5.3.2 數碼寄存器
5.3.3 移位寄存器
5.4 計數器
5.4.1 同步計數器
5.4.2 異步計數器
5.4.3 移存型計數器
5.5 時序邏輯電路的設計
5.5.1 建立原始狀態圖和原始狀態錶
5.5.2 狀態化簡
5.5.3 狀態分配
5.5.4 狀態轉移和激勵列錶
5.5.5 激勵方程和輸齣方程
5.5.6 畫齣邏輯圖
5.5.7 設計再舉例
5.5.8 輸齣與輸入之間的關係
5.5.9 自啓動與非自啓動
5.5.10 異步時序電路的設計
5.5.11 輸齣方波的奇數分頻器
5.6 序列信號發生器
5.6.1 移存器型序列信號發生器
5.6.2 計數器型序列信號發生器
5.6.3 LFSR(綫性反饋移存器)型序列信號發生器
本章小結
思考題及習題
第6章 中規模集成時序邏輯電路及其應用
引言
6.1 鎖存器、寄存器、移位寄存器
6.1.1 鎖存器
6.1.2 數碼寄存器
6.1.3 移位寄存器
6.1.4 寄存器的應用
6.2 計數器
6.2.1 同步計數器
6.2.2 異步計數器
6.2.3 多級異步二進製計數器
6.2.4 N進製計數器的組成
6.2.5 計數器應用舉例
本章小結
思考題及習題
第7章 存儲器與可編程邏輯器件
引言
7.1 存儲器
7.1.1 SAM(順序存取存儲器)
7.1.2 RAM(存取存儲器)
7.1.3 ROM(隻讀存儲器)
7.2 可編程邏輯器件(PLD)
7.2.1 PLD的邏輯錶示法
7.2.2 SPLD(簡單可編程邏輯器件)
7.2.3 HDPLD(高密度可編程邏輯器件)
7.2.4 Altera公司提供的Quartus Ⅱ開發係統
7.2.5 Xilinx公司提供的ISE開發係統
本章小結
思考題及習題
第8章 硬件描述語言VHDL
引言
8.1 VHDL設計程序的組成
8.1.1 實體(Entity)
8.1.2 構造體(Architecture)
8.1.3 包集閤(Package)
8.1.4 庫(Library)
8.1.5 配置(Configuration)
8.2 VHDL的語言要素
8.2.1 VHDL的標識符(Identifier)
8.2.2 VHDL的數據對象(Data Object)
8.2.3 VHDL的數據類型(Data Type)
8.2.4 子類型(Subtype)
8.2.5 屬性(Attiibute)
8.2.6 VHDL的運算操作符(Operator)
8.3 VHDL構造體的描述方法
8.3.1 順序描述語句(Sequential Statement
8.3.2 並發描述語句(Concurrent Statement
8.3.3 斷言語句(Assert Statement)
8.4 數字電路的VHDL設計舉例
8.4.1 基本邏輯門的VHDL設計
8.4.2 組閤邏輯電路的VHDL設計
8.4.3 時序邏輯電路的VHDL設計
8.4.4 隻讀存儲器(ROM)的VHDL設計
本章小結
思考題及習題
第9章 可測性設計及邊界掃描技術
引言
9.1 概述
9.2 可測性設計
9.2.1 特定設計
9.2.2 結構設計
9.3 邊界掃描測試(BST)
9.3.1 邊界掃描設計基本結構
9.3.2 邊界掃描測試的工作方式
9.3.3 邊界掃描單元的級聯
9.3.4 邊界掃描描述語言(BSDL)
本章小結
思考題及習題
0章 波形變換與産生電路
引言
10.1 脈衝信號
10.1.1 脈衝信號的描述
10.1.2 波形的變換與産生
10.2 施密特電路
10.2.1 施密特電路的特性
10.2.2 用門電路組成的施密特電路
10.2.3 集成施密特電路
10.2.4 施密特電路的應用
10.3 單穩態電路
10.3.1 單穩態電路的特性
10.3.2 用門電路組成的單穩態電路
10.3.3 集成單穩態電路
10.3.4 單穩態電路的應用
10.4 多諧振蕩器
10.4.1 用門電路組成的多諧振蕩器
10.4.2 用施密特電路構成的多諧振蕩器
10.4.3 石英晶體多諧振蕩器
10.5 555集成定時器
10.5.1 集成定時器的工作原理
10.5.2 555集成定時器應用舉例
本章小結
思考題及習題
1章 數模與模數轉換
引言
11.1 D/A轉換器
11.1.1 D/A轉換器的基本工作原理
11.1.2 二進製權電阻網絡D/A轉換器
11.1.3 倒T形電阻網絡D/A轉換器
11.1.4 權電流型D/A轉換器
11.1.5 D/A轉換器的主要性能參數
11.1.6 串行輸入的D/A轉換器
11.2 A/D轉換器
11.2.1 A/D轉換器的基本工作原理
11.2.2 並行比較型A/D轉換器
11.2.3 逐次漸近型A/D轉換器
11.2.4 雙積分型A/D轉換器
11.2.5 A/D轉換器的主要技術指標
11.2.6 串行輸齣的A/D轉換器
11.3 D/A轉換器和A/D轉換器的應用
11.3.1 D/A轉換器應用舉例
11.3.2 A/D轉換器應用舉例
本章小結
思考題及習題
附錄
附錄1 邏輯函數列錶化簡法C語言源程序
附錄2 國傢標準圖形符號簡錶
附錄3 英漢名詞對照(以英文字母為序)
主要參考文獻

作者介紹

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劉常澍，天津大學電子信息工程學院教授，碩士研究生導師。1946年齣生，1970年畢業於天津大學無綫電工程係技術專業。留校後一直從事教學與科研工作，長期進行電子綫路方麵的教學研究，並發錶過多篇教學及科研論文。著作有：《數字電子技術》，天津大學齣版社，2001年齣版； 《數字邏輯電路》，國防工業齣版社，2002年齣版；《數字電路與FPGA》，人民郵電齣版社，2004年齣版； 《數字邏輯電路》，高等教育齣版社，2008年齣版

文摘

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序言

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《數字邏輯電路（第二版）》：深入淺齣，構建數字世界基石 本書是麵嚮高等院校電子信息類、自動化類等專業的一本經典教材，旨在為讀者係統、紮實地打下數字邏輯電路的設計與分析基礎。不同於市麵上部分側重於某個特定應用領域或過於偏重理論的教材，《數字邏輯電路（第二版）》以其嚴謹的體係、清晰的邏輯、豐富的實例和循序漸進的教學方法，力求讓讀者在掌握核心概念的同時，也能領略數字電路設計的工程魅力。 核心理念與內容體係 本書的編寫遵循“由簡到繁，由錶及裏，理論聯係實際”的原則。從最基本的數字信號和邏輯門電路入手，逐步深入到組閤邏輯電路、時序邏輯電路的設計與分析，最後觸及常用的數字集成電路及其應用。全書內容圍繞著“邏輯”二字展開，強調邏輯思維在數字電路設計中的核心作用。 第一篇：基礎篇——數字電路的基石 第一章 緒論： 宏觀上介紹數字電路在現代科技中的地位和作用，引齣數字信號與模擬信號的區彆，以及數字電路在信息處理、控製係統等領域的廣泛應用。本章旨在激發讀者的學習興趣，建立學習的整體認知。 第二章 二進製數及其運算： 這是數字電路的語言。本章詳細講解二進製、八進製、十進製、十六進製之間的相互轉換，以及二進製的加、減、乘、除等基本運算。特彆會深入講解原碼、反碼、補碼的概念及其運算，為後續理解邏輯門電路的運算打下堅實基礎。 第三章 邏輯門電路： 這是數字電路的“細胞”。本章將介紹最基本的邏輯門電路，包括與門、或門、非門、與非門、或非門、同或門、異或門。詳細講解它們的邏輯功能、邏輯符號、真值錶以及基本波形圖，並介紹它們的物理實現（如TTL和CMOS工藝的簡單原理）。 第四章 邏輯代數及其應用： 邏輯代數是化簡和優化數字電路的重要工具。本章係統介紹布爾代數的基本定律和定理，如交換律、結閤律、分配律、對偶律、吸收律、德摩根定理等。重點講解邏輯函數的化簡方法，包括代數化簡法、卡諾圖法（Karnaugh map）以及Quine-McCluskey方法（作為更通用的代數化簡方法的一種補充）。通過大量實例，展示如何利用邏輯代數簡化復雜的邏輯錶達式，從而降低電路的復雜度和成本。 第五章 組閤邏輯電路： 在掌握瞭基本的邏輯門和邏輯代數之後，本章開始介紹如何將這些基本單元組閤起來，構建具有特定功能的組閤邏輯電路。內容包括編碼器、譯碼器、數據選擇器（Multiplexer）、數據分配器（Demultiplexer）、加法器（半加器、全加器、多位加法器、減法器）、比較器等。重點講解這些電路的工作原理、邏輯功能以及設計方法，並介紹它們在實際係統中的應用，例如在數據處理、信號路由等方麵的作用。 第二篇：核心篇——動態信息的處理 第六章 時序邏輯電路基礎： 與組閤邏輯電路不同，時序邏輯電路具有記憶功能，其輸齣不僅取決於當前的輸入，還與過去的狀態有關。本章介紹時序邏輯電路的基本概念，包括狀態、時鍾信號、觸發器（Flip-flop）的基本工作原理。重點講解各種類型的觸發器，如SR觸發器、JK觸發器、T觸發器、D觸發器，分析它們的邏輯功能、狀態轉移圖、狀態轉移錶以及時序特性。 第七章 寄存器： 寄存器是存儲一組二進製信息的電路單元，常用於暫存數據。本章介紹不同類型的寄存器，如移位寄存器（左移、右移、串入串齣、串入並齣、並入串齣、並入並齣）和並行寄存器。重點講解移位寄存器的功能和應用，例如在串行-並行數據轉換、計數器等方麵的作用。 第八章 計數器： 計數器是能夠對輸入脈衝的個數進行計數的電路。本章詳細講解各種計數器，包括異步計數器（行波計數器）和同步計數器。介紹二進製計數器、十進製計數器、任意模計數器等。深入分析計數器的設計原理、工作特點以及它們在定時、分頻、脈衝發生器等應用中的關鍵作用。 第九章 其他時序邏輯電路： 本章將介紹一些更復雜或特定功能時序邏輯電路，如狀態機（Finite State Machine, FSM）的設計與分析。講解如何根據狀態轉移圖和狀態轉移錶設計有限狀態機，以及如何用觸發器和邏輯門實現。包括Mealy型和Moore型狀態機的區彆與聯係，以及它們在控製係統中的重要性。 第三篇：進階篇——集成電路與實際應用 第十章 集成邏輯電路： 現代數字電路設計離不開集成電路。本章介紹幾種常見的數字集成電路係列，如TTL（晶體管-晶體管邏輯）和CMOS（互補金屬氧化物半導體）係列。講解它們的邏輯功能、電氣特性（如傳輸延遲、功耗、噪聲容限等）、基本封裝形式和選型注意事項。介紹常用的集成邏輯芯片，例如通用邏輯門、觸發器、編碼器、譯碼器、加法器等芯片的型號和基本功能。 第十一章 半導體存儲器： 存儲器是數字係統的“記憶庫”。本章介紹兩種主要的半導體存儲器：隨機存取存儲器（RAM）和隻讀存儲器（ROM）。詳細講解RAM的結構、讀寫原理，以及SRAM（靜態RAM）和DRAM（動態RAM）的區彆。介紹ROM的種類，如掩膜ROM（MROM）、可編程ROM（PROM）、可擦寫可編程ROM（EPROM）和電可擦可編程ROM（EEPROM），以及閃存（Flash Memory）的基本概念。 第十二章 可編程邏輯器件（PLD）： PLD是現代數字邏輯設計的重要工具，能夠實現高度靈活和可定製的邏輯功能。本章介紹可編程邏輯器件的發展曆程，重點講解幾種主要的PLD類型：PLA（可編程邏輯陣列）、GAL（通用陣列邏輯）、CPLD（復雜可編程邏輯器件）和FPGA（現場可編程門陣列）。闡述它們的基本結構、工作原理、編程方式以及在快速原型設計、功能模塊實現等方麵的優勢。 第十三章 數模混閤電路基礎（可選）： 考慮到數字電路往往需要與模擬電路協同工作，本章將簡要介紹一些與數模混閤電路相關的基礎概念，如數模轉換器（DAC）和模數轉換器（ADC）的基本原理和應用，為讀者提供更廣闊的視野。 教學特色與亮點 理論與實踐緊密結閤： 本書在講解每一個章節時，都盡可能地配以豐富的實例，從簡單的邏輯門電路到復雜的係統設計，讓讀者能夠直觀地理解抽象的理論概念。 循序漸進，難度適中： 從最基礎的二進製和邏輯門開始，逐步深入到復雜的時序邏輯和可編程邏輯器件，確保不同基礎的讀者都能逐步掌握。 注重分析與設計能力的培養： 本書不僅教讀者如何分析一個已有的數字電路，更重要的是引導讀者如何根據需求設計齣滿足要求的數字電路。 工程應用導嚮： 在講解過程中，會穿插介紹數字邏輯電路在實際工程中的應用，如在微處理器、通信設備、控製係統等領域的實現方式，增強學習的實用性。 語言清晰，邏輯嚴謹： 采用準確、易懂的語言，配閤清晰的圖示和錶格，確保讀者能夠清晰地理解每一個概念和原理。 學習本書，您將收獲： 堅實的數字電路基礎： 掌握數字邏輯電路的基本原理、分析方法和設計技巧。 強大的邏輯思維能力： 培養嚴謹的邏輯分析和問題解決能力。 工程設計能力： 能夠獨立完成簡單的數字電路設計任務。 理解現代數字係統的基石： 為深入學習微處理器、計算機體係結構、嵌入式係統等後續課程打下堅實基礎。 《數字邏輯電路（第二版）》 是一本值得您深入研讀的經典教材，它將為您開啓探索數字世界的大門，賦能您構建更智能、更高效的未來。

評分☆☆☆☆☆

我必須得說，這本書的文字錶達風格實在是太“接地氣”瞭，它成功地避開瞭許多專業教材那種僵硬、晦澀的“學術腔調”。作者在解釋一些關鍵概念時，總能用非常形象生動的比喻來輔助理解，仿佛旁邊有一位經驗豐富、耐心十足的老師在為你現場講解一般。比如，他在描述狀態機的設計時，那種抽絲剝繭的敘述方式，讓我這個之前一直對時序電路感到頭疼的人，茅塞頓開。他沒有僅僅停留在理論推導上，而是常常穿插一些“為什麼我們要這樣做”的思考過程，這對於培養我們解決實際問題的思維至關重要。讀起來完全沒有壓力，即便是自學，也不會感到孤立無援，這種與讀者進行“對話”的寫作手法，是很多教材望塵莫及的優點。

評分☆☆☆☆☆

這本書的章節編排邏輯簡直是教科書級彆的典範，作者顯然對初學者在學習過程中的認知麯綫有著深刻的洞察。它不是那種一股腦把所有知識點堆砌起來的教材，而是采取瞭一種螺鏇上升的結構。一開始從最基礎的布爾代數和邏輯門講起，循序漸進地引入組閤邏輯電路的設計與分析，直到後麵纔過渡到時序邏輯和可編程器件。每講完一個核心概念，緊接著就會有一到兩個精心設計的例子來鞏固理解，這些例子的難度梯度設置得非常巧妙，從簡單驗證到稍復雜的實際應用場景都有覆蓋。更棒的是，書後附帶的習題部分，難度和廣度都非常到位，光是動手演算這些題目，就已經能對數字電路的精髓把握得八九不離十瞭。我感覺自己不是在被動地接受知識，而是在一個設計精良的認知迷宮中，一步步找到瞭通往精通的路徑。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和裝幀設計著實讓人眼前一亮，拿到手裏就能感受到一種沉甸甸的專業感。紙張的質地摸上去非常舒服，光澤度適中，長時間閱讀也不會覺得刺眼。尤其值得稱贊的是，書中大量圖錶的繪製質量極高，綫條清晰銳利，即便是復雜的邏輯門電路圖和真值錶，也能一目瞭然。這對於我們這種需要反復對照圖形來理解抽象概念的學習者來說，簡直是福音。作者在處理復雜示意圖時，似乎非常注重視覺層次的構建，關鍵部分總是能通過加粗、著色或者特殊的標記方式被有效地突齣齣來，這極大地降低瞭理解門檻。而且，書本的裝訂也非常結實，側邊可以看到嚴密的膠閤工藝，感覺即便是經常翻閱和做筆記，它也能經受住考驗，不會輕易散頁。這種對細節的關注，讓整個閱讀體驗從觸感到視覺都上升到瞭一個很高的層次，讓人願意沉下心來慢慢啃讀。

評分☆☆☆☆☆

從一個資深工程師的視角來看，這本書的理論深度和實踐廣度達到瞭一個近乎完美的平衡點。它不僅紮實地覆蓋瞭所有必要的理論基礎，比如卡諾圖的化簡、脈衝激勵的掌握等等，更難能可貴的是，它對現代數字係統中的前沿概念也有所涉獵。例如，它對可編程邏輯器件（PLD）的介紹，不是簡單地羅列幾個器件型號，而是深入剖析瞭其內部結構和設計思想，這對於我們未來在FPGA或CPLD平颱上進行設計工作至關重要。書中的一些設計案例，雖然看起來是基礎的電路，但都被賦予瞭實際應用背景，比如簡單的計數器如何應用於數據采集係統，這極大地提升瞭學習的動機。它不是停留在“教你怎麼算”，而是“教你怎麼用”，這種麵嚮工程應用的視角，讓這本書的價值遠超一般的入門讀物。

評分☆☆☆☆☆

這本書的知識體係構建得極為穩固，作者在內容的取捨上展現瞭極高的專業素養。它避免瞭陷入過多不常用的、過於細枝末節的器件介紹中，而是將筆墨集中於那些構成現代數字係統基石的核心原理和方法論上。我特彆欣賞它對於“模塊化設計”思想的反復強調，這在係統集成度越來越高的今天，是工程師必須具備的素養。無論是組閤邏輯的層次化分解，還是時序邏輯的狀態歸約，作者都清晰地展示瞭如何將一個大問題拆解成若乾個可管理的小模塊。這種自頂嚮下的設計理念貫穿始終，讓讀者在學習具體電路的同時，也在潛移默化地建立起宏觀的係統思維。對於希望打下堅實基礎，未來能駕馭復雜數字係統設計的讀者來說，這本書無疑是一塊絕佳的基石。