本书旨在介绍数字设计技术及性能改进策略，帮助读者理解设计方法和优化设计方案。
本书内容包括使用通用逻辑的设计、组合电路设计资源、算术单元设计、实用场景和设计技巧、时序设计技术、FSM设计技术、高级设计技术、系统设计和考虑因素等，每章配有相应的例题，有助于读者理解和掌握数字设计方法。
本书可供电子科学与技术、微电子科学与工程、计算机科学与技术等专业学生阅读，也可供VLSI初学者、数字设计工程师参考。

瓦伊巴夫·塔拉特
“1 Rupee S T”的企业家和导师。1995年在Kolhapur的Shivaji大学获得BE（电子）学位，并因在所有工程学科中排名第一而获得金牌。1999年获得印度孟买理工学院（IIT）的工程硕士（航空控制和制导）学位。拥有超过18年的半定制ASIC和FPGA设计经验，主要使用HDL语言，如Verilog和VHDL。曾作为顾问、高级设计工程师和技术经理与一些跨国公司合作。专业领域包括使用VHDL的RTL设计、使用Verilog的RTL设计、基于FPGA的复杂设计、低功耗设计、综合/优化、静态时序分析、使用微处理器的系统设计、高速VLSI设计，以及复杂SoC的架构设计等。

第1章 数字设计的基础知识
1.1 数字逻辑和演变
1.2 重要的考虑因素
1.2.1 面积
1.2.2 频率
1.2.3 功耗
1.3 逻辑门
1.4 德·摩根定律
1.4.1 与非等价于非或
1.4.2 或非等价于非与
1.5 作为通用逻辑的多路选择器
1.6 VLSI背景下的目标
1.7 例题
1.8 小结
第2章 使用通用逻辑的设计
2.1 什么是通用逻辑？
2.2 通用门
2.2.1 NAND门
2.2.2 NOR门
2.2.3 其他形式的通用门
2.3 多路选择器
2.3.1 使用二选一MUX的电路设计
2.3.2 使用二选一MUX组成四选一MUX
2.3.3 使用MUX的设计
2.4 VLSI背景下的目标
2.5 例题
2.6 小结
第3章 组合电路设计资源
3.1 代码转换器
3.1.1 三位自然二进制码到格雷码的转换器
3.1.2 三位格雷码到自然二进制码的转换器
3.2 算术资源
3.2.1 半加器
3.2.2 半减器
3.2.3 全加器
3.3 在设计中使用算术资源
3.4 使用算术资源和控制单元进行设计
3.5 优化目标
3.6 处理器中逻辑和算术资源的需求
3.7 例题
3.8 小结
第4章 案例研究：ALU设计
4.1 设计规范及其作用
4.2 什么是ALU？
4.3 算术单元设计
4.3.1 所需资源
4.3.2 如何开始ALU的设计？
4.3.3 如何设计逻辑
4.3.4 算术单元的优化
4.4 逻辑单元设计
4.4.1 所需资源
4.4.2 如何设计逻辑单元以获得更小的面积？
4.5 ALU设计
4.5.1 资源需求
4.5.2 设计更小面积的ALU
4.5.3 ALU的优化
4.6 几项重要的设计准则
4.7 小结
第5章 实用场景和设计技巧
5.1 并行逻辑
5.2 编码器
5.3 带有无效输出检测逻辑的编码器
5.4 例题
5.5 小结
第6章 时序电路设计的基础知识
6.1 什么是时序逻辑设计？
6.2 时序设计器件
6.3 电平敏感逻辑与边沿敏感逻辑比较
6.4 锁存器及其在设计中的应用
6.4.1 正电平敏感的锁存器
6.4.2 负电平敏感的锁存器
6.5 边沿敏感器件及其作用
6.5.1 正边沿敏感的D触发器
6.5.2 负边沿敏感的D触发器
6.6 应用
6.6.1 锁存器的应用
6.6.2 触发器的应用
6.7 例题
6.8 小结
第7章 时序设计技术
7.1 同步设计
7.2 异步设计
7.3 为什么要使用同步设计？
7.4 D触发器及其在设计中的使用
7.5 使用设计规范进行设计
7.6 同步计数器的设计
7.7 例题
7.8 重要准则
7.9 小结
第8章 重要的设计场景
8.1 MOD-3计数器
8.2 占空比为50%的MOD-3计数器的设计
8.3 计数器的应用
8.3.1 环形计数器
8.3.2 约翰逊计数器
8.4 例题
8.5 小结
第9章 FSM设计技术
9.1 什么是FSM？
9.1.1 摩尔型FSM
9.1.2 米利型FSM
9.1.3 摩尔型FSM与米利型FSM的关系
9.2 状态编码方法
9.2.1 二进制码
9.2.2 格雷码
9.2.3 独热码
9.3 摩尔型FSM设计
9.4 米利型FSM设计
9.5 应用和策略
9.6 例题
9.7 小结
第10章 高级设计技术1
10.1 设计中的不同路径
10.2 数据路径和控制路径
10.3 米利型序列检测器设计
10.4 数据路径和控制路径的设计技术
10.5 触发器时序参数
10.6 设计性能改进的例子
10.7 例题
10.8 小结
第11章 高级设计技术2
11.1 多时钟域设计
11.2 亚稳态
11.3 控制路径同步器
11.4 数据路径同步器
11.5 多电源域设计
11.6 架构层面的设计
11.7 如何提高设计性能？
11.8 数字系统和设计
11.9 例题
11.10 小结
第12章 系统设计和考虑因素
12.1 系统设计
12.2 我们需要思考的是什么？
12.3 重要的考虑因素
12.4 微处理器的能力
12.5 控制信号的生成逻辑
12.6 IO设备与处理器的通信
12.7 存储器与处理器的通信
12.8 设计方案和优化
12.9 小结