معرفی کتاب: شاید تاکنون این پرسش برای شما مطرح شده باشد که یک سیستم کامپیوتر چگونه کار می‌کند؟ پاسخی کوتاه و فشرده به این پرسش دشوار است. همچنین می‌توان پرسید که یک ماشین‌حساب ساخته شده در دهه ۱۹۷۰ میلادی چگونه کار می‌کند؟ در این کتاب با تمرکز بر روی پردازشگرهای دیجیتال به این پرسش‌ها پاسخ خواهیم داد. این پاسخ در قالب کوتاه‌ترین مسیر یادگیری طراحی منطقی پردازشگرهای دیجیتال ارائه می‌گردد. در این مسیر یادگیری بر مجموعه‌ای از اساسی‌ترین مفاهیم تأکید می‌شود و بسیاری از مفاهیم موجود در ادبیات طراحی منطقی سیستم‌های دیجیتال و معماری کامپیوتر را ارائه نخواهیم نمود و برای آشنایی با این مفاهیم پیشرفته‌تر می‌توانید مراجع دیگر را ملاحظه نمایید. رویکرد بکار رفته در طراحی این کتاب با فلسفه ارائه شده در پیوست ۹ سازگار است؛ و شاید بتوان همان فلسفه را در سایر حوزه‌های دانش مهندسی و یا سایر شاخه‌های علم و اندیشه نیز بکار گرفت. عنوان کتاب، رویکرد ناب در یادگیری طراحی منطقی پردازشگرهای دیجیتال، با کوتاه‌ترین مسیر طراحی شده برای یادگیری تناسب دارد. سابقه سیستم‌های کامپیوتر که امروزه در گوشی تلفن همراه، موتور خودرو، کنترل‌کننده یخچال، سیستم هدایت هواپیما، سازمان‌ها، منازل و… وجود دارند به قرن نوزدهم میلادی باز می‌گردد. در آن زمان چالز بابیج در گفتگویی با دوست خود این آرزو را بیان نمود که محاسبات ریاضی را با کمک نیروی بخار انجام دهد. این ریاضی‌دان انگلیسی عمر خود را صرف ساختن یک ماشین محاسبه‌گر نمود هر چند که تحقق ایده‌های او با تکنولوژی قرن نوزده ممکن نشد. ایده‌های چارلز بابیج در نیمه اول قرن بیستم در ساخت کامپیوترهای الکترونیکی بکار گرفته شدند و به دنبال آن در هشت دهه اخیر یک روند منظم و پیوسته از رشد تکنولوژی سیستم‌های کامپیوتری را شاهد بوده‌ایم. در قلب هر سیستم کامپیوتری صرفنظر از اندازه و پیچیدگی آن موجودی به نام پردازشگر وجود دارد. طراحی منطقی و معماری یک پردازشگر بر اساس سه محور زیر شکل می‌گیرد: ۱. شاخه‌ای از ریاضیات با عنوان جبر کلیدی (Boolean Algebra) 2. مدارهای منطقی (Switching circuits) 3. حافظه ذخیره کننده برنامه‌ها و داده‌ها. طراحی و ساخت یک کامپیوتر با بکارگیری سه شاخه زیر از فناوری انجام می‌شود: ۱٫ طراحی منطقی و معماری سیستم کامپیوتر ۲٫ طراحی فیزیکی سیستم ۳٫ فناوری ساخت سیستم

کلید واژه‌ها: معرفی مفاهیم و مهارت‌های هدف در مسیر یادگیری، رابطه نرم‌افزار و سخت‌افزار در سیستم‌های دیجیتال، مقایسه نرم‌افزار و سخت‌افزار، بحثی درباره دانش طراحی فیزیکی تراشه‌های دیجیتال (طراحی الکترونیکی تراشه)، مباحث مربوط به طراحی فیزیکی تراشه‌های دیجیتال برای پردازشگرهای دیجیتال، انواع تکنولوژی مدارهای VLSI (VLSI: مدار مجتمع در مقیاس خیلی بزرگ)، مروری بر تاریخچه تکنولوژی میکروالکترونیک، تعریف مدارهای منطقی ترکیبی، دریچه‌های منطقی و نمودار منطقی مدار ترکیبی، تشکیل تابع منطقی با استفاده از جدول صحت، فرآیند طراحی یک مدار ترکیبی، فرآیند طراحی مدارهای ترکیبی، طراحی دو مدار ترکیبی نمونه، چند مدار ترکیبی پر کاربرد و استاندارد، مدار رمزگشا (Decoder)، مدار انتخاب‌کننده (Multiplexer)، تعریف مدارهای ترتیبی سنکرون، آشنایی اولیه با ASM، آشنایی اولیه با روش One-hot، دومین گام آشنایی با ASM، طراحی مدار مربوط به دومین نمودار ASM با روش One-hot، فرآیند طراحی مدار ترتیبی آشکارساز رشته، مدارهای ترتیبی پرکاربرد، ثبات (Register) ، شمارنده (Counter)، ثبات زنجیره‌ای (Shift Register)، تعریف اولیه مفهوم سنتز (Synthesis)، تعریف اولیه مفهوم شبیه‌سازی (Simulation)، سنتز سیستم‌های دیجیتال، طراحی منطقی انتخاب‌کننده تک بیتی، ایجاد مدل VHDL برای انتخاب‌کننده تک بیتی، طراحی منطقی انتخاب‌کننده ۲ بیتی، ایجاد مدل VHDL برای انتخاب‌کننده دو بیتی، طراحی مدار افزاینده، طراحی منطقی ثبات ۲ بیتی با قابلیت شمارش، توصیف مدارهای ترتیبی در VHDL، ایجاد مدل VHDL برای ثبات ۲ بیتی با قابلیت شمارش، شبیه‌سازی سیستم‌های دیجیتال، اجرا و شبیه‌سازی کد VHDL، تفاوت زبان‌های نرم‌افزاری و زبان VHDL (به عنوان یک HDL)، مفهوم همزمانی (Concurrency) در VHDL، مفهوم پروسه در کد VHDL و نحوه اجرای همزمان آن‌ها، معرفی معماری یک نرم‌افزار شبیه‌ساز مبتنی بر رویداد، سازوکار شبیه‌سازی سیستم دیجیتال، سازوکار مدل‌سازی و شبیه‌سازی کد VHDL، بیت (BIT)، دریچه‌های منطقی پایه (Basic Logic Gates)، بافر سه حالته، پالس ساعت CLK، فلیپ فلاپ نوع D، ثبات، باس، سیگنال RESET، ساختار منطقی حافظه خطی، سیکل‌های خواندن و نوشتن حافظه، طراحی پردازشگر بر اساس مدل CU و DPU، مفاهیم GPP, SPP، حافظه برنامه در GPP، مجموعه دستورهای زبان ماشین GPP، سیکل F-D-E در GPP، سیگنال‌های CSP و CSL، معرفی متدولوژی طراحی پردازشگر، قوانین طراحی DPU، ورودی و خروجی‌های پردازشگرهای SPP، ایجاد مدل VHDL برای پردازشگرهای SPP، مدل ساختاری پردازشگرهای SPP، ارتباط CU و DPU در مدل ساختاری SPP، مدل جریان داده پردازشگرهای SPP، طراحی SPP پردازشگر همکار، تعریف پردازشگر GPP، پردازشگرهای GPP و تکنولوژی نرم‌افزار، طراحی پردازشگر GPP