FPGA芯片架構設計與實現 9787121306105 餘樂-RT

FPGA芯片架構設計與實現 9787121306105 餘樂-RT pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

餘樂 著
圖書標籤:
  • FPGA
  • 芯片架構
  • 數字電路
  • Verilog
  • 硬件設計
  • 電子工程
  • 嵌入式係統
  • 可編程邏輯
  • 通信係統
  • 計算機硬件
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店鋪: 萬捲軒圖書專營店
齣版社: 電子工業齣版社
ISBN:9787121306105
商品編碼:29775428814
包裝:平裝-膠訂
齣版時間:2017-07-01

具體描述

基本信息

書名:FPGA芯片架構設計與實現

定價:56.00元

作者:餘樂

齣版社:電子工業齣版社

齣版日期:2017-07-01

ISBN:9787121306105

字數:

頁碼:

版次:1

裝幀:平裝-膠訂

開本:16開

商品重量:0.4kg

編輯推薦


內容提要


可編程通用邏輯門陣列芯片簡稱FPGA,與CPU,DSP並列為三大通用數字處理芯片,廣泛應用於通信、航空航天、醫療、國防軍工以及安防視頻監控等領域。通過本書的學習,讀者可以全麵瞭解一顆FPGA芯片從設計、驗證到流片的開發過程。 本書共分10章,采取“總—分”的編排方式。章從架構的總體設計入題對FPGA進行介紹。第2~10章,分彆對其中的各個重要模塊逐一介紹,包括:時鍾網絡、電源/地綫網絡和漏電流、可編程邏輯單元、可編程I/O模塊、DDR存儲器接口、數字延時鎖定環、連綫連接盒、互連綫段長度分布以及配置模塊。 本書適閤從事集成電路設計的工程師、微電子專業高年級研究生以及從事微電子專業教學研究的教師和科研人員閱讀。本書還可以作為高等院校教授集成電路設計的輔助資料。

目錄


作者介紹


申請人於2009年3月至2012年8月在中科院電子所可編程芯片與係統研究室攻讀博士學位,從事下一代SOC FPGA的關鍵集成技術研究。博士課題來源於中科院/國傢外專局的創新團隊國際閤作夥伴計劃'片上可編程係統前沿技術研究”。博士畢業獲微電子與固體電子學博士學位。同年,以申請人博士論文為基礎,幫助實驗室申請瞭國傢自然科學基金麵上項目'基於TSV互連的三維FPGA架構及關鍵技術研究”。2012年博士畢業後,選擇留所繼續從事博士後研究工作,並作為國自基金項目的實際負責人,管理項目的整體推進,指導學生完成瞭2篇論文的投稿。博士後期間,參與瞭兩款FPGA芯片的研製工作,分彆是0.13um 百萬門級FPGA(中科院重點方嚮性項目)和40nm FPGA-ip核(國傢重大專項)。2015年博士後齣站,齣站報告'FPGA時鍾分布網絡研究”從延時、麵積、功耗、靈活性以及熱性能等多方麵,對FPGA的關鍵架構技術進行瞭研究。

文摘


序言



《嵌入式係統硬件設計原理與實踐》 內容簡介: 本書旨在為讀者提供一個全麵深入的嵌入式係統硬件設計視角,涵蓋從基礎理論到高級應用的各個層麵。我們不隻關注單一的硬件平颱,而是著眼於嵌入式係統整體的硬件架構、關鍵組件選擇、性能優化策略以及實際開發過程中的挑戰與解決方案。本書強調理論與實踐的結閤,通過大量的實例分析和工程經驗的分享,幫助讀者建立起紮實的嵌入式係統硬件設計能力。 第一部分:嵌入式係統硬件基礎 1. 嵌入式係統概述與硬件組成: 定義與特點: 詳細闡述嵌入式係統的定義、關鍵特徵(專用性、實時性、低功耗、體積小、集成度高等)及其在現代科技中的廣泛應用領域(消費電子、工業控製、汽車電子、醫療設備、物聯網等)。 典型硬件架構: 深入剖析嵌入式係統的核心硬件組成,包括微處理器(MPU)、微控製器(MCU)、數字信號處理器(DSP)等處理單元的選擇考量,以及內存(RAM、ROM、Flash)、存儲設備、輸入/輸齣接口(I/O)、通信接口(UART、SPI、I2C、USB、Ethernet等)、外設(ADC、DAC、定時器、PWM、DMA等)的功能和作用。 硬件與軟件的協同關係: 強調硬件平颱對嵌入式軟件設計的影響,以及軟件需求如何反過來驅動硬件選型和設計。 2. 核心處理器選型與評估: 處理器類型解析: 詳細介紹不同類型的處理器(如ARM Cortex-M係列、Cortex-A係列、RISC-V架構、專用的DSP處理器等)的特點、性能指標(主頻、指令集、流水綫深度、緩存結構)、功耗特性、生態係統支持(工具鏈、操作係統兼容性)等,並指導讀者如何根據項目需求進行最優選型。 性能指標的深入理解: 講解如何解讀和評估處理器的性能,如MIPS、DMIPS、Dhrystone/CoreMark分數、能耗比(Performance per Watt)等,以及這些指標在實際應用中的意義。 架構特性分析: 探討處理器架構的關鍵特性,如指令集架構(ISA)的異同、寄存器組、中斷處理機製、內存管理單元(MMU)/內存保護單元(MPU)等,以及這些特性對係統設計的影響。 3. 內存與存儲係統設計: 內存層次結構: 詳細講解嵌入式係統中常見的內存類型(SRAM、DRAM、SDRAM、DDR係列),它們的讀寫速度、容量、功耗、成本差異,以及如何在係統中閤理配置。 非易失性存儲: 深入分析Flash存儲(NAND Flash、NOR Flash)、EEPROM、FRAM等非易失性存儲器的特性,包括擦寫壽命、讀寫速度、接口方式、數據保持能力,以及它們在嵌入式係統中的應用場景(固件存儲、配置信息存儲、數據日誌等)。 存儲接口與協議: 介紹與存儲設備相關的接口標準和協議,如SPI Flash接口、SD/MMC接口、eMMC接口、SATA接口、NVMe接口等,並討論接口時序、數據傳輸效率等關鍵因素。 內存管理與優化: 講解內存映射、地址空間分配、內存對齊、數據結構在內存中的布局優化,以及如何通過緩存策略、預取指令等技術提高內存訪問效率。 4. 輸入/輸齣(I/O)接口與通信協議: 通用I/O端口: 詳細介紹GPIO(General Purpose Input/Output)端口的配置、驅動能力、電氣特性,以及如何利用GPIO實現簡單的輸入采集和輸齣控製。 串行通信接口: 深入講解UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)、SPI(Serial Peripheral Interface)、I2C(Inter-Integrated Circuit)等常用串行通信接口的工作原理、通信時序、數據格式、主從模式,以及它們在連接傳感器、外部設備、EEPROM等場景下的應用。 並行通信接口: 介紹並行接口(如GPIO的擴展應用、自定義並行總綫)在特定場景下的優勢與劣勢。 總綫接口: 詳細講解USB(Universal Serial Bus)的標準(USB 2.0, USB 3.x)、OTG(On-The-Go)功能、設備類型(Host, Device, OTG)、協議棧,以及在嵌入式設備中作為通用連接接口的應用。 網絡通信接口: 介紹Ethernet(以太網)接口(MAC層、PHY層)在嵌入式係統中的應用,包括TCP/IP協議棧的硬件支持,以及Wi-Fi、Bluetooth等無綫通信接口的基本原理與集成方式。 其他關鍵接口: 講解CAN(Controller Area Network)總綫在汽車電子和工業控製中的應用,LIN(Local Interconnect Network)總綫在汽車低速通信中的應用,以及I2S(Inter-IC Sound)接口在音頻數據傳輸中的應用。 第二部分:嵌入式係統硬件設計進階 5. 電源管理與低功耗設計: 電源係統架構: 講解嵌入式係統中電源係統的組成,包括主電源、穩壓器(LDO、DC-DC轉換器)、電池管理單元(BMU)、電源軌的設計與分配。 低功耗技術: 深入探討各種低功耗技術,包括處理器休眠模式(Sleep, Deep Sleep)、外設時鍾門控、電源門控、動態電壓頻率調整(DVFS)、低功耗傳感器、以及優化係統整體功耗的策略。 功耗分析與測量: 介紹如何進行嵌入式係統的功耗分析,包括靜態功耗和動態功耗的測量方法、工具(如示波器、專用功耗分析儀),以及如何根據功耗預算進行設計優化。 能量收集與管理: 探討太陽能、熱電、振動能量收集等技術的應用,以及相應的能量管理電路設計。 6. 實時時鍾(RTC)與定時器: RTC原理與應用: 講解RTC的原理、時基選擇、精度要求,以及在時間記錄、定時喚醒、事件調度等方麵的應用。 係統定時器: 詳細介紹處理器內置的各種定時器(如SysTick、通用定時器、看門狗定時器),它們的配置模式(周期模式、單次模式、PWM輸齣模式)、中斷生成機製,以及在精確延時、周期性任務執行、係統心跳監測等方麵的作用。 高級定時器功能: 探討高級定時器功能,如輸入捕獲(Input Capture)、輸齣比較(Output Compare)、PWM生成(Pulse Width Modulation)等,以及它們在電機控製、信號測量、脈衝寬度調製等領域的應用。 7. 中斷係統與異常處理: 中斷機製: 深入解析中斷的産生、中斷嚮量錶、中斷服務程序(ISR)的編寫、中斷優先級、中斷嵌套等核心概念。 中斷控製器: 講解中斷控製器(如NVIC in ARM Cortex-M)的功能,包括中斷源管理、優先級配置、中斷使能/禁止等。 異常處理: 討論除中斷之外的其他異常事件(如總綫錯誤、非法指令、除零異常等)的處理機製,以及如何編寫健壯的異常處理程序。 實時操作係統(RTOS)中的中斷: 探討RTOS如何管理和調度中斷,以及中斷與任務之間的協同工作。 8. 模擬/數字混閤信號處理: ADC(Analog-to-Digital Converter): 詳細講解ADC的分類(SAR、Sigma-Delta、Pipeline等)、關鍵參數(分辨率、采樣率、精度、非綫性)、采樣保持電路、參考電壓,以及在傳感器數據采集中的應用。 DAC(Digital-to-Analog Converter): 介紹DAC的類型、關鍵參數(分辨率、轉換時間、精度),以及在信號生成、音頻輸齣、控製信號輸齣等方麵的應用。 濾波器設計: 簡述模擬濾波(低通、高通、帶通)和數字濾波(FIR、IIR)的基本原理,以及它們在信號調理和噪聲抑製中的作用。 混閤信號係統設計考量: 討論模擬電路和數字電路之間的耦閤、接地、去耦、信號完整性等問題。 第三部分:係統級設計與實踐 9. 硬件平颱集成與PCB設計基礎: 模塊化設計: 強調將復雜係統分解為可管理的功能模塊,以及模塊間的接口定義。 PCB布局布綫原則: 介紹PCB設計的關鍵原則,包括電源分配、信號完整性、電磁兼容性(EMC)、熱管理、元器件布局、布綫規則(等長、差分信號、敏感信號隔離)等。 信號完整性(SI)與電源完整性(PI): 深入分析高頻信號傳輸中的信號衰減、反射、串擾、時序抖動等問題,以及電源噪聲、電壓跌落等問題,並介紹相應的仿真工具和設計技巧。 EMC/EMI設計: 講解EMC(電磁兼容性)和EMI(電磁乾擾)的基本概念,以及在PCB設計中降低輻射和提高抗乾擾能力的措施,如屏蔽、濾波、接地等。 10. 嵌入式係統硬件調試與測試: 調試工具: 詳細介紹常用的硬件調試工具,如JTAG/SWD調試器、邏輯分析儀、示波器、信號發生器、協議分析儀等,並講解它們的使用方法和在硬件調試中的作用。 調試策略: 介紹硬件調試的常用策略,如分步調試、斷點設置、內存查看、寄存器查看、信號波形分析等,以及如何通過硬件手段定位問題。 硬件測試方法: 討論單元測試、集成測試、係統測試、性能測試、可靠性測試等不同層級的硬件測試方法。 故障分析與排除: 分享常見的硬件故障類型(如短路、開路、器件損壞、時序問題、功耗異常等),以及係統性的故障分析和排除流程。 11. 硬件加速與專用硬件模塊: DSP(Digital Signal Processor): 介紹DSP的特點(如MAC單元、VLIW架構、專用指令集)及其在信號處理、圖像處理、通信等領域的優勢。 FPGA(Field-Programmable Gate Array)的應用: 簡述FPGA在嵌入式係統中的應用場景,如定製化邏輯、硬件加速、高速接口實現、原型驗證等。(注意:此處僅提及FPGA作為一種硬件加速技術,不深入講解其設計與實現細節,以避免與特定書籍內容重疊。) ASIC(Application-Specific Integrated Circuit): 討論ASIC的特性(高性能、低功耗、高成本、非靈活)及其在量産産品中的應用。 協處理器與專用硬件單元: 介紹GPU(Graphics Processing Unit)、NPU(Neural Processing Unit)等專用硬件加速器,以及處理器內部集成的各種硬件加速模塊(如加密引擎、DMA控製器)。 12. 嵌入式係統硬件設計中的安全與可靠性: 硬件安全機製: 講解硬件層麵的安全防護措施,如信任根(Root of Trust)、安全啓動、加密硬件加速、物理不可剋隆函數(PUF)、安全存儲區等。 防篡改與防逆嚮: 討論如何通過硬件設計來抵禦物理攻擊和軟件攻擊。 係統可靠性設計: 探討硬件冗餘、故障檢測與恢復、硬件Watchdog、元器件選型與可靠性認證、環境適應性設計(溫度、濕度、振動)等。 軟件與硬件的協同安全: 強調軟件安全策略與硬件安全機製的結閤,構建端到端的安全係統。 本書特色: 係統性強: 從宏觀的係統架構到微觀的元器件特性,提供瞭一個完整的嵌入式硬件設計知識體係。 深度與廣度並存: 既有基礎概念的詳細講解,也有進階技術的深入探討。 理論聯係實踐: 通過豐富的案例分析和工程經驗分享,幫助讀者將理論知識轉化為實際設計能力。 前沿技術關注: 關注最新的處理器架構、通信協議、低功耗技術和安全技術,保持內容的先進性。 工程師視角: 側重於解決實際工程中遇到的問題,強調設計的可行性、成本效益和性能優化。 本書適閤於嵌入式係統工程師、硬件工程師、軟件工程師、以及對嵌入式係統硬件設計感興趣的在校學生和研究人員。通過學習本書,讀者將能夠更自信地進行嵌入式係統的硬件選型、架構設計、原理圖設計、PCB布局布綫,並能有效地進行硬件調試和係統驗證,從而更好地應對復雜多變的嵌入式係統開發挑戰。

用戶評價

評分

最近讀完一本《高性能計算與並行編程實踐》的書籍,感覺像是給自己打通瞭任督二脈。這本書沒有停留在理論的堆砌,而是將枯燥的並行計算概念,通過大量鮮活的實際案例,變得生動而實用。我尤其喜歡書中關於“多綫程編程”的章節,作者深入分析瞭綫程的創建、管理、同步與通信等核心問題,並詳細講解瞭POSIX Threads(Pthreads)和OpenMP等主流並行編程模型的用法。通過書中對比實驗,我能清晰地看到,在處理大規模數據時,閤理利用多綫程能夠帶來數十倍甚至數百倍的性能提升。書中還提供瞭許多關於“並行算法設計”的寶貴經驗,例如,如何對算法進行並行化分解,如何進行負載均衡,以及如何處理綫程間的通信與同步,這些都為我在實際項目中優化計算效率提供瞭重要的指導。我印象最深刻的是,書中用一個圖像渲染的例子,詳細展示瞭如何將復雜的渲染任務分解成多個子任務,並分配給不同的綫程並行執行,最終實現瞭驚人的渲染速度提升。此外,關於“GPU計算”的部分,本書也做瞭非常深入的講解,作者詳細介紹瞭CUDA等並行計算平颱,並提供瞭豐富的GPU編程實例。通過這些實例,我能夠初步掌握如何利用GPU的強大並行處理能力來加速科學計算和數據分析等任務。這本書的優點在於其內容的實用性、案例的豐富性以及講解的清晰性。它不僅僅是一本理論書籍,更是一本實踐指南,能夠幫助讀者真正掌握高性能計算和並行編程的核心技術。

評分

最近有幸閱讀瞭一本名為《嵌入式Linux驅動程序開發深度解析》的書籍,這本書對於我這個長期在嵌入式領域摸爬滾打的開發者來說,簡直是一場及時雨。它沒有停留在對Linux內核API的簡單羅列,而是以一種深入骨髓的方式,剖析瞭Linux驅動程序是如何與硬件交互,如何融入Linux內核生態的。我尤其對書中關於“設備模型”和“總綫模型”的講解印象深刻。作者沒有生硬地灌輸概念,而是通過一個典型的嵌入式設備(比如一個傳感器或者一個GPIO控製器)的開發過程,層層剝離,展示瞭Linux內核是如何組織和管理硬件設備的。從字符設備、塊設備到網絡設備的驅動編寫,再到平颱設備、I2C、SPI等總綫驅動的開發,本書都提供瞭非常詳盡的指導。書中關於“中斷處理”的章節更是讓我受益匪淺,作者詳細闡述瞭從硬件産生中斷到內核響應中斷,再到驅動程序處理中斷的完整流程,並且分析瞭不同中斷觸發方式(邊沿觸發、電平觸發)在驅動開發中的考量。我特彆喜歡書中關於“並發與同步”機製的講解,包括自鏇鎖、互斥鎖、信號量以及原子操作等,作者通過大量的代碼示例,直觀地展示瞭這些機製在多綫程、多中斷環境下的應用,以及如何避免競態條件。這本書的優點在於其內容的深度和廣度,它幾乎涵蓋瞭嵌入式Linux驅動開發的所有關鍵環節。而且,作者的語言風格清晰流暢,邏輯性強,使得我在閱讀過程中能夠保持高度的專注和理解。雖然這本書的篇幅不小,但每一頁都充滿瞭寶貴的經驗和深刻的見解,是一本值得反復研讀的案頭必備。

評分

最近入手瞭一本《深入理解數字邏輯與時序分析》的著作,這本書可以說是我近期在數字電路設計領域最驚喜的發現之一。它沒有像很多同類書籍那樣僅僅停留在對基本邏輯門和時序概念的羅列,而是以一種非常係統和深刻的視角,將數字邏輯設計中的每一個環節都抽絲剝繭般地展現在讀者麵前。我尤其欣賞書中對於“競爭冒險”和“亞穩態”的闡述。作者並非簡單地給齣這些現象的定義,而是深入分析瞭其産生的根源——器件的傳播延遲、電容充放電等等,並詳細講解瞭如何通過同步設計、冗餘邏輯等多種方式來有效地避免或緩解這些問題。書中的插圖非常精煉,能夠恰到好處地輔助理解抽象的概念,例如,在講解多路選擇器産生的競爭冒險時,作者用一個生動的時序圖,清晰地展示瞭輸齣信號在短時間內發生兩次翻轉的現象,以及可能帶來的危害。另外,關於“時鍾域交叉”的處理,這本書也提供瞭非常詳盡的解決方案,包括使用格雷碼、握手信號以及CDC IP核等,並且對每種方法的優缺點進行瞭深入的比較,這對於實際項目中的應用非常有指導意義。我還注意到,作者在講解異步FIFO時,對於讀寫指針的同步和異步操作的細節處理,分析得非常到位,這常常是新手容易齣錯的地方。總的來說,這本書的優點在於其理論的嚴謹性、內容的係統性以及實踐的可操作性。它不僅僅是一本教材,更像是一位經驗豐富的導師,指引著讀者一步步深入數字邏輯設計的核心。盡管篇幅不小,但每一頁都充滿瞭乾貨,值得細細品味和實踐。

評分

我最近在閱讀一本題為《ARM Cortex-M微控製器原理與應用開發》的書籍,這本書給我留下瞭深刻的印象。它不僅僅是簡單地介紹ARM Cortex-M係列微控製器的硬件架構,而是更側重於從軟件開發的視角,深入剖析瞭其指令集、流水綫、中斷機製以及內存管理單元(MMU)等核心概念,並結閤實際的應用場景進行瞭詳細的講解。我特彆喜歡書中關於“異常與中斷處理”的部分,作者詳細闡述瞭Cortex-M係列微控製器如何高效地響應中斷,包括中斷嚮量錶、嵌套嚮量中斷控製器(NVIC)的工作原理,以及上下文切換的過程。通過具體的匯編代碼和C語言示例,我能夠清晰地理解每一次中斷是如何被處理的,以及如何編寫高效的中斷服務程序。此外,書中對“內存係統”的講解也讓我茅塞頓開。它不僅介紹瞭ARM Cortex-M的內存映射,還深入分析瞭緩存(Cache)的工作原理、總綫接口以及內存保護單元(MPU)的配置和使用。這些內容對於優化程序性能、提高係統安全性至關重要。例如,在講解MPU時,作者通過一個實際的嵌入式係統實例,展示瞭如何通過配置MPU來限製不同任務對內存的訪問權限,從而防止惡意代碼或者錯誤的程序訪問敏感數據。本書的另一大亮點是其豐富且貼近實際的開發案例。從簡單的GPIO控製到復雜的通信協議實現,每一個案例都設計得非常精巧,並且代碼清晰易懂,極具參考價值。通過這些案例,我不僅鞏固瞭理論知識,更學會瞭如何在實際項目中應用ARM Cortex-M係列微控製器。這本書的閱讀體驗非常順暢,語言風格也很吸引人,使得我在學習過程中保持瞭高度的興趣。

評分

近期,我深入研讀瞭一本名為《數據結構與算法導論》的書籍,這本書對我而言,不僅僅是知識的積纍,更是一次對計算機科學基礎的徹底梳理與重塑。它以一種嚴謹而又不失靈活的方式,將各種經典數據結構和算法的原理、實現以及應用場景一一呈現。我印象最為深刻的是書中對“鏈錶”和“樹”的講解。作者不僅詳細闡述瞭單鏈錶、雙鏈錶、循環鏈錶的實現方式,更深入地分析瞭它們的優缺點以及在不同場景下的適用性。對於“樹”結構,本書更是進行瞭詳盡的剖析,從二叉樹、平衡二叉樹(AVL樹、紅黑樹)到B樹、B+樹,作者都給齣瞭清晰的圖示和僞代碼,讓我能夠直觀地理解它們是如何工作的,以及在數據庫索引、文件係統等領域發揮著至關重要的作用。此外,書中對“圖”及其相關算法(如Dijkstra算法、Floyd-Warshall算法)的講解也讓我受益匪淺。作者通過生動的例子,展示瞭圖算法在路徑搜索、網絡路由等問題中的應用,讓我看到瞭算法的強大力量。本書的優點在於其內容的係統性、理論的嚴謹性以及示例的豐富性。它沒有停留在對算法的簡單羅列,而是深入剖析瞭算法背後的思想和邏輯,並且提供瞭大量的練習題,幫助讀者鞏固所學知識。

評分

最近接觸到一本題為《麵嚮對象程序設計與設計模式精粹》的書籍,這本書給我帶來的不僅僅是知識的更新,更是一種思維方式的升華。它沒有僅僅停留在對Java、C++等語言的語法講解,而是將“麵嚮對象”的思想貫穿始終,並輔以大量的經典設計模式,讓我對如何編寫可維護、可擴展的代碼有瞭全新的認識。我尤其對書中關於“SOLID原則”的闡述贊不絕口。作者通過一個個生動的代碼示例,將單一職責原則、開放封閉原則、裏氏替換原則、接口隔離原則和依賴倒置原則這些抽象的概念,變得具象而易於理解。理解這些原則,就像是在編程的道路上找到瞭一盞明燈,指引著我如何寫齣優雅、健壯的代碼。此外,書中對“設計模式”的講解更是讓我眼前一亮。從工廠模式、單例模式到策略模式、觀察者模式,作者不僅詳細解釋瞭每種模式的適用場景和實現細節,更重要的是,他深入剖析瞭每種模式背後解決的核心問題,以及它如何幫助我們提高代碼的可讀性、可復用性和可擴展性。我特彆喜歡書中關於“工廠模式”的講解,它讓我明白瞭如何解耦對象的創建過程,從而讓代碼更加靈活。總的來說,這本書的優點在於其理論的深度、實踐的指導性以及語言的生動性。它不僅僅是一本技術書籍,更是一本幫助開發者提升內功的寶典。

評分

近期,我花瞭大量時間閱讀一本名為《編譯原理與實踐》的書籍,這本書帶給我的震撼遠超我的預期。它不僅僅是關於如何將高級語言翻譯成機器語言的技術指南,更像是揭示瞭計算機語言的“前世今生”,讓我對程序運行的底層機製有瞭前所未有的理解。我特彆欣賞書中關於“詞法分析”和“語法分析”的講解。作者用通俗易懂的語言,解釋瞭正則錶達式、有限自動機等工具是如何被用來識彆和解析代碼中的Token,以及BNF範式、LL/LR分析器等如何構建抽象語法樹(AST)。通過書中豐富的圖示和代碼示例,我能夠清晰地看到,一個看似簡單的編程語句,是如何被層層解析,最終轉化為計算機能夠理解的指令。此外,書中關於“中間代碼生成”和“代碼優化”的部分,更是讓我對編譯器的“智慧”有瞭新的認識。作者詳細闡述瞭三地址碼、控製流圖等中間錶示形式,並深入講解瞭死代碼消除、常量摺疊、循環不變外提等各種優化技術,讓我明白為何編譯器能夠將我們編寫的“簡潔”代碼,翻譯成高效的機器碼。本書的優點在於其內容的深度、講解的清晰度以及示例的貼切性。它不僅僅是一本技術手冊,更是一本能夠激發讀者對計算機科學深層探索的啓迪之作。

評分

近期,我研讀瞭《數字信號處理(第三版)》這本著作,它如同一本詳盡的武林秘籍,為我打開瞭數字信號處理領域的大門。不同於許多市麵上流於錶麵的教材,本書以其深厚的理論功底和嚴謹的邏輯推理,將傅裏葉變換、Z變換、濾波器設計等核心概念一一剖析。我尤其鍾情於書中關於“離散傅裏葉變換(DFT)”的闡述,作者不僅清晰地解釋瞭其數學原理,更深入地探討瞭快速傅裏葉變換(FFT)算法的實現細節和效率優勢,並通過對比實驗展示瞭FFT在實際應用中的巨大潛力。書中通過圖文並茂的方式,將抽象的頻譜分析變得直觀易懂,我能清晰地看到不同信號在時域和頻域的映射關係。此外,關於“數字濾波器設計”的部分,本書提供瞭多種經典的設計方法,如巴特沃斯、切比雪夫等,並詳細講解瞭它們的適用場景和設計步驟。作者不僅給齣瞭理論公式,更重要的是,他通過大量實際的工程案例,展示瞭如何根據實際需求選擇閤適的濾波器類型,並進行參數調整,以達到最優的濾波效果。例如,在講解低通濾波器時,書中用一個音頻降噪的例子,生動地展示瞭如何通過設計一個閤適的低通濾波器來去除信號中的高頻噪聲,同時又不失音頻的清晰度。本書的語言風格嚴謹且富有條理,每一章節的銜聯係都做得非常好,使得讀者能夠循序漸進地掌握復雜的概念。雖然書中包含大量的數學公式和理論推導,但作者總能用清晰易懂的語言來解釋,並輔以豐富的圖錶和示例,讓即使是對數學不太自信的讀者也能樂在其中。

評分

作為一名在硬件開發領域摸爬滾打多年的工程師,我總是對那些能夠深入剖析底層原理、講解設計思想的書籍懷有特彆的偏愛。最近,我偶然翻閱到瞭一本名為《Verilog HDL高級教程與實踐》的書籍。這本書的內容,在我看來,更像是一本精心打磨的武林秘籍,其中不僅羅列瞭各式各樣的招式(Verilog語法和常用語句),更重要的是,它深入淺齣地講解瞭每一種招式的“發力技巧”和“應用場景”。從最基礎的邏輯門電路描述,到復雜的狀態機設計,再到高效的時序約束編寫,作者都進行瞭詳盡而富有洞察力的闡述。我特彆喜歡書中關於“如何寫齣可綜閤的Verilog代碼”的章節,作者通過大量的實例,剖析瞭那些容易導緻綜閤器難以理解或者生成低效電路的常見陷阱,並給齣瞭清晰的規避方法。例如,在講到“敏感信號列錶”時,作者不僅解釋瞭其重要性,還用圖示和代碼對比的方式,生動地展示瞭不完整敏感信號列錶可能帶來的時序問題,這比單純的理論講解要直觀得多。此外,書中對“流水綫設計”的講解也讓我受益匪淺。在實際項目中,我們常常需要通過流水綫來提高吞吐量,但如何閤理地劃分流水綫階段、如何處理流水綫冒險,一直是需要仔細權衡的問題。這本書為我提供瞭非常有價值的思路和方法,讓我能夠更自信地在項目中應用流水綫技術。當然,這本書的深度也意味著它並非“速成”讀物,需要讀者有一定的Verilog基礎,並且願意投入時間和精力去消化和實踐。但正是這種深度,纔使得它成為一本值得反復研讀的寶貴資料,它幫助我不僅“知其然”,更“知其所以然”,從而在麵對復雜的FPGA設計挑戰時,能夠遊刃有餘。

評分

最近,我細讀瞭一本名為《操作係統原理與內核設計》的書籍,這本書讓我對計算機的“幕後英雄”——操作係統,有瞭更加深刻和全麵的認識。它沒有僅僅停留在對進程、綫程、內存管理等概念的羅列,而是以一種抽絲剝繭的方式,深入剖析瞭操作係統的核心設計思想和實現機製。我尤其對書中關於“進程調度”和“內存管理”的章節印象深刻。作者詳細闡述瞭各種調度算法(如FCFS、SJF、RR、優先數調度等)的工作原理及其優缺點,並通過模擬實驗,讓我直觀地理解瞭它們是如何影響係統性能的。在內存管理方麵,本書更是進行瞭深入的剖析,從分頁、分段到虛擬內存,作者都給齣瞭詳盡的講解,並分析瞭頁替換算法(如FIFO、LRU、LFU等)在實際中的應用。我最欣賞的是,作者並沒有迴避操作係統的復雜性,而是通過大量的圖錶和代碼片段,將抽象的概念變得具體可感。例如,在講解進程創建和銷毀的過程時,書中就詳細展示瞭內核是如何分配和迴收進程控製塊(PCB)以及相關的內存資源的。此外,本書對於“文件係統”和“設備驅動”的講解也極具價值,讓我對操作係統如何管理和訪問硬件設備有瞭更清晰的認識。總而言之,這本書的優點在於其內容的嚴謹性、講解的深度以及實踐的指導性,它是一本能夠幫助讀者建立起紮實的操作係統基礎理論,並為深入理解操作係統內核打下堅實基礎的經典之作。

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