（已有14条评价）基本信息
- 原书名：Digital Design Principles and Practices,Third Edition
- 原出版社： Prentice Hall/Pearson
内容简介
书籍
计算机书籍
本书作者以其严谨的学术态度和实际经验讲述了插件板级和VLSI系统中的数字设计基本原理和实践需求。全书共分为11章，内容涉及：数制系统和编码、数字电路、组合逻辑设计原理和实践、PLD的组合逻辑设计、时序逻辑设计原理与实践、PLD的时序逻辑设计、内存以及其他的实际主题。本书重点强调CMOS逻辑系列并介绍数字电路、最新的GAL、ROM和RAM系统级设计，并提供大量的设计实例，以及具有指导意义的练习题。
本书可作为电子、计算机专业本科生和研究生学习数字逻辑设计的入门教材，也可作为工程技术人员的参考书。
本书是一部经过了多年教学锤炼的经典教科书, 具有独到的“功底”。 数字设计领域的一般教材都因摩尔定律而缩短了适用期．但本书却是例外。 此次推出的最新版将基础理论、实际应用以及新的设计工具融为一体，对实用性较强的器件给予充分关注， 同时还引介了流行的分析、设计方法，是严谨学术风范与丰富实践背景的完美结合。
本书还具有以下特点
条理清楚。每章开始都有内容简介， 增强了读者阅读的目的性和主动性。
经常就抽象的概念和方法展开生动有趣的讨论， 使其更加容易理解和掌握。
实用性很强。涉及的实用技术包括ABEL和VHDL设计语言的使用、进行结构化设计的方法。通过可编程逻辑器件来实现最终的设计、等等。
讲述过程循序渐进，并附有大量的习题。
计算机书籍
本书作者以其严谨的学术态度和实际经验讲述了插件板级和VLSI系统中的数字设计基本原理和实践需求。全书共分为11章，内容涉及：数制系统和编码、数字电路、组合逻辑设计原理和实践、PLD的组合逻辑设计、时序逻辑设计原理与实践、PLD的时序逻辑设计、内存以及其他的实际主题。本书重点强调CMOS逻辑系列并介绍数字电路、最新的GAL、ROM和RAM系统级设计，并提供大量的设计实例，以及具有指导意义的练习题。
本书可作为电子、计算机专业本科生和研究生学习数字逻辑设计的入门教材，也可作为工程技术人员的参考书。
本书是一部经过了多年教学锤炼的经典教科书, 具有独到的“功底”。 数字设计领域的一般教材都因摩尔定律而缩短了适用期．但本书却是例外。 此次推出的最新版将基础理论、实际应用以及新的设计工具融为一体，对实用性较强的器件给予充分关注， 同时还引介了流行的分析、设计方法，是严谨学术风范与丰富实践背景的完美结合。
本书还具有以下特点
条理清楚。每章开始都有内容简介， 增强了读者阅读的目的性和主动性。
经常就抽象的概念和方法展开生动有趣的讨论， 使其更加容易理解和掌握。
实用性很强。涉及的实用技术包括ABEL和VHDL设计语言的使用、进行结构化设计的方法。通过可编程逻辑器件来实现最终的设计、等等。
讲述过程循序渐进，并附有大量的习题。
作译者
译 者 简 介
林生，男，华南师范大学计算机科学系教授，研究生导师。大学毕业后曾任教于西安电子科技大学信息工程系，多年从事数字逻辑与数字系统方向的课程教学，编著有《时序逻辑电路设计原理》，译著有《数字系统设计基础》。后来从事计算机通信和计算机网络方向的教学与科研，编著有《计算机通信网原理》和《计算机通信与网络教程》等。
金京林，女，华南师范大学计算机科学系副教授。1984年毕业于吉林大学，1987年毕业于中国科学院长春光学精密机械和物理研究所，获硕士学位。先后在北京化工大学计算机系、华南师范大学计算机系从事教学和科研工作，主要研究方向为计算机体系结构。
葛红，女，华南师范大学计算机科学系副教授。1989年，于重庆大学自动化系本科毕业。1997年，于华南理工大学自动化系获得硕士学位，现在是在职博士生。多年从事数字逻辑与数字系统方向的课程教学和实验指导。
王腾，女，华南师范大学计算机科学系讲师。2001年于中南大学信息工程学院毕业，获硕士学位。曾参与翻译《Tru64 Unix Programming Guide》。
作者简介
John F．Wakerly于斯坦福大学获得电子工程博士学位。他目前是思科公司广域网业务
部主管工程项目的副总裁，还是斯坦福大学的兼职教授。著有关于数字设计、微电脑
林生，男，华南师范大学计算机科学系教授，研究生导师。大学毕业后曾任教于西安电子科技大学信息工程系，多年从事数字逻辑与数字系统方向的课程教学，编著有《时序逻辑电路设计原理》，译著有《数字系统设计基础》。后来从事计算机通信和计算机网络方向的教学与科研，编著有《计算机通信网原理》和《计算机通信与网络教程》等。
金京林，女，华南师范大学计算机科学系副教授。1984年毕业于吉林大学，1987年毕业于中国科学院长春光学精密机械和物理研究所，获硕士学位。先后在北京化工大学计算机系、华南师范大学计算机系从事教学和科研工作，主要研究方向为计算机体系结构。
葛红，女，华南师范大学计算机科学系副教授。1989年，于重庆大学自动化系本科毕业。1997年，于华南理工大学自动化系获得硕士学位，现在是在职博士生。多年从事数字逻辑与数字系统方向的课程教学和实验指导。
王腾，女，华南师范大学计算机科学系讲师。2001年于中南大学信息工程学院毕业，获硕士学位。曾参与翻译《Tru64 Unix Programming Guide》。
作者简介
John F．Wakerly于斯坦福大学获得电子工程博士学位。他目前是思科公司广域网业务
部主管工程项目的副总裁，还是斯坦福大学的兼职教授。著有关于数字设计、微电脑
目录
译者序
序
前言
第1章 引言 1
1.1 关于“数字设计” 1
1.2 模拟与数字 2
1.3 数字器件 4
1.4 数字设计的电子技术 5
1.5 数字设计的软件技术 6
1.6 集成电路 8
1.7 可编程逻辑器件 10
1.8 专用集成电路 11
1.9 印制电路板 12
1.10 数字设计层次 12
1.11 游戏名字 15
1.12 继续学习 15
训练题 16
第2章 数制和编码 17
2.1 按位计数制 17
2.2 八进制和十六进制 18
序
前言
第1章 引言 1
1.1 关于“数字设计” 1
1.2 模拟与数字 2
1.3 数字器件 4
1.4 数字设计的电子技术 5
1.5 数字设计的软件技术 6
1.6 集成电路 8
1.7 可编程逻辑器件 10
1.8 专用集成电路 11
1.9 印制电路板 12
1.10 数字设计层次 12
1.11 游戏名字 15
1.12 继续学习 15
训练题 16
第2章 数制和编码 17
2.1 按位计数制 17
2.2 八进制和十六进制 18
译者序
译 者 序
数字电子技术课程是工科专业的基础课，在任何一间专业书店都可以找到大量的这类教科书。而且，这些教科书都有各自的特色，尤其是那些经过了多年教学锤炼的经典教科书，无可否认地具有独到的“功底”。然而，正如原书序中所说，“如何能帮助学生去适应不可避免地要面临的各种变化，这才是最困难的。”主要是因为“在这个领域的一般教科书都因摩尔定律而缩短了它的适用期。”本书也正是在这个方面体现了它值得被推荐给广大读者的理由：“Wakerly的这本书却是例外，它是一流的”。此外，本书还将基础理论、实际应用，以及新的设计工具融为一体，既有坚实的理论基础又有实用性较强的器件知识和流行的分析、设计方法。
本书首先具有条理清楚和生动有趣的特点，每章开始都有关于这一章将要讲解的内容的介绍，以及内容的安排，增强了读者阅读的目的性和主动性。同时，书中常常插入一些生动的比喻、有趣的描述和讨论，使抽象的概念和方法更加容易理解和掌握，也使得阅读介绍专业基础知识的课本，不再是一件枯燥乏味的工作。
本书内容上全面详尽，讲解上细致入微、循序渐进，习题丰富。从数字系统分析和设计的经典理论出发，结合大量的具体实例描述了各种数字系统分析和设计的全过程，同时还介绍了利用各种实用的集成电路，例如PAL、PLA、GAL等，以及现代流行的数字系统设计工具—硬件描述语言（HDL）来综合数字系统的方法，具有很强的实用性。
本书不仅适合作为计算机、电子、电气及控制等专业的学生的教材，而且对于打算自学这方面的内容的读者和技术人员，它也是一本不可多得的好书。
本书译者在华南师范大学计算机科学系使用本书的英文版《DIGITAL DESIGN Principles & Practices》，对2002级本科学生进行双语教学，收到了很好的效果。现在急迫希望有中译本做配套教本。当然，对以本书译本直接做教材的师生也是很适宜的。
本书由华南师范大学计算机科学系林生教授主持翻译定稿。参加本书翻译工作的老师有：林生（序言、前言、目录和第1、9章），金京林（第2、3、4、5章），葛红（第7、8章和索引），王腾（第6、10、11章）。全书由林生教授审校。
另外，陈晋、梁瑾等人也参加了本书的部分翻译工作，对于他们的支持和帮助，在此表示衷心的感谢。
由于时间和水平有限，书中难免仍存在错误，敬请读者指正。
译 者
2003年5月
数字电子技术课程是工科专业的基础课，在任何一间专业书店都可以找到大量的这类教科书。而且，这些教科书都有各自的特色，尤其是那些经过了多年教学锤炼的经典教科书，无可否认地具有独到的“功底”。然而，正如原书序中所说，“如何能帮助学生去适应不可避免地要面临的各种变化，这才是最困难的。”主要是因为“在这个领域的一般教科书都因摩尔定律而缩短了它的适用期。”本书也正是在这个方面体现了它值得被推荐给广大读者的理由：“Wakerly的这本书却是例外，它是一流的”。此外，本书还将基础理论、实际应用，以及新的设计工具融为一体，既有坚实的理论基础又有实用性较强的器件知识和流行的分析、设计方法。
本书首先具有条理清楚和生动有趣的特点，每章开始都有关于这一章将要讲解的内容的介绍，以及内容的安排，增强了读者阅读的目的性和主动性。同时，书中常常插入一些生动的比喻、有趣的描述和讨论，使抽象的概念和方法更加容易理解和掌握，也使得阅读介绍专业基础知识的课本，不再是一件枯燥乏味的工作。
本书内容上全面详尽，讲解上细致入微、循序渐进，习题丰富。从数字系统分析和设计的经典理论出发，结合大量的具体实例描述了各种数字系统分析和设计的全过程，同时还介绍了利用各种实用的集成电路，例如PAL、PLA、GAL等，以及现代流行的数字系统设计工具—硬件描述语言（HDL）来综合数字系统的方法，具有很强的实用性。
本书不仅适合作为计算机、电子、电气及控制等专业的学生的教材，而且对于打算自学这方面的内容的读者和技术人员，它也是一本不可多得的好书。
本书译者在华南师范大学计算机科学系使用本书的英文版《DIGITAL DESIGN Principles & Practices》，对2002级本科学生进行双语教学，收到了很好的效果。现在急迫希望有中译本做配套教本。当然，对以本书译本直接做教材的师生也是很适宜的。
本书由华南师范大学计算机科学系林生教授主持翻译定稿。参加本书翻译工作的老师有：林生（序言、前言、目录和第1、9章），金京林（第2、3、4、5章），葛红（第7、8章和索引），王腾（第6、10、11章）。全书由林生教授审校。
另外，陈晋、梁瑾等人也参加了本书的部分翻译工作，对于他们的支持和帮助，在此表示衷心的感谢。
由于时间和水平有限，书中难免仍存在错误，敬请读者指正。
译 者
2003年5月
前言
前 言
本书写给所有需要设计和构建真正的数字电路的读者。为达到这个目的，读者必须掌握基本原理，同时还必须理解它们在真实世界中如何工作。本书正是建立在这种观念基础上而写作的，因此确定了“原理与实践”这个主题。
本书适合于作为电气工程、计算机工程或计算机科学课程中数字逻辑设计方面的入门教材。对于那些不熟悉基本电子学概念或者对数字器件的电气特性不感兴趣的计算机科学专业的学生，可以跳过第3章；书中的其他部分尽可能写得独立于这部分内容。另一方面，任何具有基本电子学基础的读者，则可通过阅读第3章的内容来加快掌握数字电子学知识。此外，对于那些不具备电子学基础的学生，也可以阅读Bruce M. Fleischer的《Electrical Circuits Review》来打基础。在这本书的网站http://www.ddpp.com/上，你可以免费下载到20页的电子学指南。
虽然本书的水平是入门性的，但比起一般普通的入门教材，它却包含更多的内容。一旦写作起来，我才发现有许多重要的东西要写进去，而这些东西又是不适于斯坦福大学的一季度课程或400页课本中的。因此，凭我个人的实践经验，就把我认为比较重要的所有东西都包括进去，由教师或读者自己去决定哪些是最需要的和最重要的。但也为了有助于判断，我已经在一些可选节的标题上打了星号。在一般情况下，可以跳过这些节而不失与后续的非可选节之间的连贯性。
毫无疑问，有些人把本书当做高级教程和实验课本来使用。高能力的学生可以跳过基础部分而直接进入到你喜欢的那部分去学习。本书中最重要的和最精彩的部分，就是讲述硬件描述语言ABEL和VHDL。你会发现，这些内容对提高你设计硬件的编程能力大有裨益。
另外，本书也可用做从事数字设计人员的自学参考书。这一部分读者可分为两类：
?新手——刚刚开始从事数字设计，并且在学校里学过很“理论的”逻辑设计课程。这类读者应该集中学习第3、5、6和8～11章，为接触实际课题打基础，做准备。
?老手——有经验的数字设计人员。这类读者对本书中的“实践”材料可能并不需要，但是第2、4、7章的原理部分却有益于组织思维，第6、8、9章中的举例应该会让这部分读者洞察和欣赏到各种各样的设计方法。最后，整个从第4～9章中安排的ABEL和VHDL语言描述和举例，都可以看做是专门为这部分读者学习基于HDL设计方法而组织的。
各章说明
下面对本书11章的内容做一简短的说明。这可能会让你想起一些软件指南中的片断—“写给不喜欢阅读手册的人们”。看过这些简要的说明之后，也许你就不必阅读本书的某些内容了。
?第1章给出一些基本定义、基础知识和内容安排上的打算。这章不是本书的重点。
?第2章介绍二进制数制和编码。对于已经从软件课程中熟悉了二进制数制的那些读者，还得再阅读2.10～2.13节，以便懂得硬件是如何使用二进制编码的。高能力的学生可阅读2.14节和2.15节，这里对差错检测编码做了很好的介绍。每个读者都应该阅读2.16.1节的内容，因为在第8章的一些设计举例中要用到它。
?第3章描述数字电路操作使用到的各种逻辑器件，主要强调它们的外部电气特性。本章要求的起步知识是电子学基础，包括电压、电流和欧姆定律等知识。不熟悉这些概念的读者，可以参考前面提到的《Electrical Circuits Review》。对于那些对实际电路如何工作不感兴趣或者自己不屑于干这种工作的读者，则可以忽略这一章。
?第4章讲述组合逻辑电路原理，包括开关代数和组合电路分析、综合与最小化。本章最后介绍ABEL和VHDL。
?第5章开头先讨论数字系统文档标准，对于那些有志于设计的热心读者，可能这是他开始实践的最重要的实践性内容。然后，该章介绍可编程逻辑器件（PLD），重点是它们实现组合逻辑函数的能力。该章剩下的部分叙述常用的组合逻辑函数和应用。对于每一个函数，都介绍标准的MSI构件、用PLD实现的ABEL程序以及VHDL模型。
?第6章汇集了一些较大型的组合电路设计例子。对每个例子，都表示出如何使用MSI构件（如果合适的话）、ABEL和PLD来完成设计，或者使用针对CPLD或FPGA的VHDL来进行设计。
?第7章讲述时序逻辑设计原理，开头先讲锁存器和触发器。该章的重点是时钟同步状态机的分析与设计。但是，本章也大胆地对基本模式电路和反馈时序电路的分析与设计做了介绍。在本章的结尾，为满足时序电路设计的需要，安排了几节来介绍ABEL和VHDL的要点。
?第8章整章都讲述时序电路的设计实践。如同前面的第5章，本章重点放在常用的函数方面，并给出应用MSI构件、ABEL、PLD和VHDL的设计例子。8.8节、8.9节讨论在进行完全同步设计中不可避免的障碍，并阐述在异步环境中如何使时序同步的重要问题。
?第9章汇集了一些状态机和较大的时序电路设计例子。每个例子都是采用针对PLD的ABEL编程和针对CPLD或FPGA的VHDL编程这两种设计方法来完成的。
?第10章介绍存储器件、CPLD和FPGA。存储器部分包括了只读存储器、静态和动态读/写存储器，而且是从内部电路和功能特性的观点进行介绍的。最后两节介绍CPLD和FPGA的体系结构。
本书写给所有需要设计和构建真正的数字电路的读者。为达到这个目的，读者必须掌握基本原理，同时还必须理解它们在真实世界中如何工作。本书正是建立在这种观念基础上而写作的，因此确定了“原理与实践”这个主题。
本书适合于作为电气工程、计算机工程或计算机科学课程中数字逻辑设计方面的入门教材。对于那些不熟悉基本电子学概念或者对数字器件的电气特性不感兴趣的计算机科学专业的学生，可以跳过第3章；书中的其他部分尽可能写得独立于这部分内容。另一方面，任何具有基本电子学基础的读者，则可通过阅读第3章的内容来加快掌握数字电子学知识。此外，对于那些不具备电子学基础的学生，也可以阅读Bruce M. Fleischer的《Electrical Circuits Review》来打基础。在这本书的网站http://www.ddpp.com/上，你可以免费下载到20页的电子学指南。
虽然本书的水平是入门性的，但比起一般普通的入门教材，它却包含更多的内容。一旦写作起来，我才发现有许多重要的东西要写进去，而这些东西又是不适于斯坦福大学的一季度课程或400页课本中的。因此，凭我个人的实践经验，就把我认为比较重要的所有东西都包括进去，由教师或读者自己去决定哪些是最需要的和最重要的。但也为了有助于判断，我已经在一些可选节的标题上打了星号。在一般情况下，可以跳过这些节而不失与后续的非可选节之间的连贯性。
毫无疑问，有些人把本书当做高级教程和实验课本来使用。高能力的学生可以跳过基础部分而直接进入到你喜欢的那部分去学习。本书中最重要的和最精彩的部分，就是讲述硬件描述语言ABEL和VHDL。你会发现，这些内容对提高你设计硬件的编程能力大有裨益。
另外，本书也可用做从事数字设计人员的自学参考书。这一部分读者可分为两类：
?新手——刚刚开始从事数字设计，并且在学校里学过很“理论的”逻辑设计课程。这类读者应该集中学习第3、5、6和8～11章，为接触实际课题打基础，做准备。
?老手——有经验的数字设计人员。这类读者对本书中的“实践”材料可能并不需要，但是第2、4、7章的原理部分却有益于组织思维，第6、8、9章中的举例应该会让这部分读者洞察和欣赏到各种各样的设计方法。最后，整个从第4～9章中安排的ABEL和VHDL语言描述和举例，都可以看做是专门为这部分读者学习基于HDL设计方法而组织的。
各章说明
下面对本书11章的内容做一简短的说明。这可能会让你想起一些软件指南中的片断—“写给不喜欢阅读手册的人们”。看过这些简要的说明之后，也许你就不必阅读本书的某些内容了。
?第1章给出一些基本定义、基础知识和内容安排上的打算。这章不是本书的重点。
?第2章介绍二进制数制和编码。对于已经从软件课程中熟悉了二进制数制的那些读者，还得再阅读2.10～2.13节，以便懂得硬件是如何使用二进制编码的。高能力的学生可阅读2.14节和2.15节，这里对差错检测编码做了很好的介绍。每个读者都应该阅读2.16.1节的内容，因为在第8章的一些设计举例中要用到它。
?第3章描述数字电路操作使用到的各种逻辑器件，主要强调它们的外部电气特性。本章要求的起步知识是电子学基础，包括电压、电流和欧姆定律等知识。不熟悉这些概念的读者，可以参考前面提到的《Electrical Circuits Review》。对于那些对实际电路如何工作不感兴趣或者自己不屑于干这种工作的读者，则可以忽略这一章。
?第4章讲述组合逻辑电路原理，包括开关代数和组合电路分析、综合与最小化。本章最后介绍ABEL和VHDL。
?第5章开头先讨论数字系统文档标准，对于那些有志于设计的热心读者，可能这是他开始实践的最重要的实践性内容。然后，该章介绍可编程逻辑器件（PLD），重点是它们实现组合逻辑函数的能力。该章剩下的部分叙述常用的组合逻辑函数和应用。对于每一个函数，都介绍标准的MSI构件、用PLD实现的ABEL程序以及VHDL模型。
?第6章汇集了一些较大型的组合电路设计例子。对每个例子，都表示出如何使用MSI构件（如果合适的话）、ABEL和PLD来完成设计，或者使用针对CPLD或FPGA的VHDL来进行设计。
?第7章讲述时序逻辑设计原理，开头先讲锁存器和触发器。该章的重点是时钟同步状态机的分析与设计。但是，本章也大胆地对基本模式电路和反馈时序电路的分析与设计做了介绍。在本章的结尾，为满足时序电路设计的需要，安排了几节来介绍ABEL和VHDL的要点。
?第8章整章都讲述时序电路的设计实践。如同前面的第5章，本章重点放在常用的函数方面，并给出应用MSI构件、ABEL、PLD和VHDL的设计例子。8.8节、8.9节讨论在进行完全同步设计中不可避免的障碍，并阐述在异步环境中如何使时序同步的重要问题。
?第9章汇集了一些状态机和较大的时序电路设计例子。每个例子都是采用针对PLD的ABEL编程和针对CPLD或FPGA的VHDL编程这两种设计方法来完成的。
?第10章介绍存储器件、CPLD和FPGA。存储器部分包括了只读存储器、静态和动态读/写存储器，而且是从内部电路和功能特性的观点进行介绍的。最后两节介绍CPLD和FPGA的体系结构。
序言
序
半导体技术在最近三十多年来都按照指数规律发展，证明了摩尔定律（一种观测这种发展规律的定律）的正确性。专家预测，这种发展态势至少还将维持10年以上。在刚刚使用集成电路的时候，逻辑组件只含有10来个晶体管，而今天随着电路密度的指数增长，微处理机芯片却含有千万个以上的晶体管。要不了十年，每个芯片将达到含有上亿个晶体管的规模。
为了保持按摩尔定律的发展态势，设计技术已经发生了急剧的变化。手工工艺生产的逻辑电路曾经是规范的标准，而现在的设计者是通过高级描述语言来设计和生产逻辑电路，印制电路板的连线方式也被集成到芯片里面。通过使用可编程逻辑器件，在用户环境中就可以完成对单片逻辑功能和连接的更改。
要跟上摩尔定律的发展态势，在教育方面该如何做呢？我们能做些什么才能提高当今学生的实践技能而又使他们能适应将来新的器件出现呢？这就是John Wakerly在开始写这本书时所面临的挑战。
Wakerly是一位“多面手”，但他立足于数字设计的基本原理，因为只有基本的原理才不会随技术（例如，组合逻辑、时序逻辑和状态机）而改变。他将这些原理与现代的工具和实践技术相结合，从而解决当今技术水准上的设计问题，包括如何使用ABEL和VHDL设计语言，如何采用大型构件来构造设计，以及如何用可编程逻辑器件来实现设计。这些技术对于成功的设计来说是很重要的。
如何能帮助学生去适应不可避免地要面临的各种变化，这才是最困难的。Wakerly是通过揭示在逻辑方面所要发生的事情来达到这个目的的。例如，他给出门电路的晶体管模型，并用这些模型揭示出与定时和噪声有关的问题。门电路可以被设计得速度更快、密集度更高，也可以使用不同的控制电压，但是怎样去保证正确而可靠的操作呢？这将是一个要继续研究的课题。我们要懂得那些特性、约束和故障模式，才能懂得如何去设计。通过各种不同的设计例子，我们学会如何去判断设计质量和评价好坏。一旦新的技术涌现出来，我们也就能够懂得如何去设计它。
Wakerly以在学校课本中少有的表达技巧，加强了教学方法和手段。读者将会很快欣赏到他那有效的图解、有趣的写作风格以及那些受益匪浅的练习题。
在这个领域的一般教科书都因摩尔定律而缩短了它的适用期。然而，Wakerly的这本书却是例外，它是一流的。
Harold S. stone
于新泽西州普林斯顿
半导体技术在最近三十多年来都按照指数规律发展，证明了摩尔定律（一种观测这种发展规律的定律）的正确性。专家预测，这种发展态势至少还将维持10年以上。在刚刚使用集成电路的时候，逻辑组件只含有10来个晶体管，而今天随着电路密度的指数增长，微处理机芯片却含有千万个以上的晶体管。要不了十年，每个芯片将达到含有上亿个晶体管的规模。
为了保持按摩尔定律的发展态势，设计技术已经发生了急剧的变化。手工工艺生产的逻辑电路曾经是规范的标准，而现在的设计者是通过高级描述语言来设计和生产逻辑电路，印制电路板的连线方式也被集成到芯片里面。通过使用可编程逻辑器件，在用户环境中就可以完成对单片逻辑功能和连接的更改。
要跟上摩尔定律的发展态势，在教育方面该如何做呢？我们能做些什么才能提高当今学生的实践技能而又使他们能适应将来新的器件出现呢？这就是John Wakerly在开始写这本书时所面临的挑战。
Wakerly是一位“多面手”，但他立足于数字设计的基本原理，因为只有基本的原理才不会随技术（例如，组合逻辑、时序逻辑和状态机）而改变。他将这些原理与现代的工具和实践技术相结合，从而解决当今技术水准上的设计问题，包括如何使用ABEL和VHDL设计语言，如何采用大型构件来构造设计，以及如何用可编程逻辑器件来实现设计。这些技术对于成功的设计来说是很重要的。
如何能帮助学生去适应不可避免地要面临的各种变化，这才是最困难的。Wakerly是通过揭示在逻辑方面所要发生的事情来达到这个目的的。例如，他给出门电路的晶体管模型，并用这些模型揭示出与定时和噪声有关的问题。门电路可以被设计得速度更快、密集度更高，也可以使用不同的控制电压，但是怎样去保证正确而可靠的操作呢？这将是一个要继续研究的课题。我们要懂得那些特性、约束和故障模式，才能懂得如何去设计。通过各种不同的设计例子，我们学会如何去判断设计质量和评价好坏。一旦新的技术涌现出来，我们也就能够懂得如何去设计它。
Wakerly以在学校课本中少有的表达技巧，加强了教学方法和手段。读者将会很快欣赏到他那有效的图解、有趣的写作风格以及那些受益匪浅的练习题。
在这个领域的一般教科书都因摩尔定律而缩短了它的适用期。然而，Wakerly的这本书却是例外，它是一流的。
Harold S. stone
于新泽西州普林斯顿
