本书从“如何用数字电路与处理器解决计算问题”这一需求出发，围绕数字电路和处理器两大部分进行讲解。数字电路部分重点介绍集成电路的数学基础、组合逻辑与时序逻辑的基本概念、分析与设计方法、发展规律与核心思想。处理器部分重点介绍处理器的基本概念和原理、汇编基础知识、不同种类基础处理器的分析与设计方法、多级缓存的存储器架构、处理器的发展规律与核心思想。本书配有实验环节，基于第一部分讲授的数字电路内容，利用硬件描述语言设计、优化基本的处理器，并在可编程逻辑器件上验证。本书适合作为信息科学与技术领域的本科生教材，也可供相关领域工程技术人员参考。

"汪玉，清华大学电子工程系长聘教授、系主任，IEEE Fellow，国家自然科学基金杰出青年基金获得者，清华大学信息科学技术学院副院长，清华大学天津电子信息研究院院长。2002年和2007年于清华大学电子工程系分别获得学士与博士学位。长期从事智能芯片、高能效电路与系统领域的科学研究及人才培养工作。李学清，清华大学电子工程系副教授。2007年和2013年于清华大学电子工程系分别获得学士与博士学位。从事高性能混合信号集成电路芯片、新型存储与计算的电路与系统研究。马洪兵，清华大学电子工程系研究员、新疆大学天山学者讲座教授。1999年于北京大学获得博士学位。从事模式识别、计算机视觉、遥感技术应用和嵌入式系统领域的研究。马惠敏，北京科技大学教授、领军学者、计算机与通信工程学院副院长，中国图象图形学学会副理事长。在北京理工大学获得博士学位，2001—2019年在清华大学电子工程系任教。从事计算机视觉认知计算、智能无人系统领域的科学研究。"

前言 几十年来，集成电路为各类信息处理提供了硬件支撑，推动了信息产业的蓬勃发展。其中，数字电路与处理器作为一个核心分支，向上承接数据与算法和操作系统，向下对接基础电子器件与电路，在信息技术产业发展和电子信息知识体系中起着承上启下的重要作用，是产业界和学术界积极投入的重要领域。近年来，随着人工智能、物联网等领域的快速发展，数字电路和处理器面临新的机遇和挑战。可以预见，在推动信息产业迈向新阶段的过程中，培养一大批掌握数字电路与处理器基础知识、技能和核心理念的人才，具备重要的意义。 在此背景之下，本书面向“如何使用数字电路与处理器完成计算任务”这一核心问题，归纳总结了两套解决方案： 为特定应用算法定制的专用硬件思路和各类应用算法通用硬件平台的软件思路。硬件思路与软件思路分别对应数字电路与处理器基础的核心内容。基于此，围绕“数字电路”“处理器”两个关键词，清华大学电子工程系构建起新的课程体系，建立高效、深入、统一的学习框架，帮助读者掌握统一的数字电路和处理器分析与设计技能，理解、领悟其中的核心思想与理念。 从内容结构来看，本书包括数字电路与处理器基础两部分内容。前者主要关注布尔代数、组合逻辑、时序逻辑等数字电路的基本原理和分析设计，后者侧重于指令集架构、汇编语言、处理器、存储器和外设等计算机基本原理和分析设计的相关内容。在传统的电子信息相关专业中，这两部分内容往往对应“数字电路”“微机原理”两门课程，并分别配备对应的教学参考资料。本书通过融合这两部分的内容，从一个更宏观的整体的角度将两门课程进行统筹教学，并在清华大学电子工程系成功完成了一个学期学习这两...