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出版者:辽宁师范大学出版社

作者:九章系列课题组

出品人:

页数:356

译者:

出版时间:2004-8-1

价格:26.5

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787811030730

丛书系列:

图书标签:

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深入探索数字世界的基石：数字电路原理与设计实践 本书旨在为读者构建一个全面而深入的数字电子技术知识体系，重点关注数字逻辑、组合与时序电路的设计与分析，以及现代集成电路的应用。本书内容涵盖了从最基础的逻辑门到复杂的微处理器接口技术，力求在理论深度与工程实践之间架起一座坚实的桥梁。 --- 第一部分：数字逻辑基础与布尔代数（The Foundation of Digital Logic） 本部分将带领读者回归数字系统的最底层——信息表示与逻辑运算。我们将从二进制、八进制、十六进制等多种数制的相互转换入手，建立起对数字信息的直观认识。 布尔代数与逻辑门是数字电路的灵魂。我们将详细阐述布尔代数的公理、定理和运算法则，包括德摩根定律、分配律等，这些工具是后续所有电路分析和简化的基础。随后，本书将系统介绍基本逻辑门（AND, OR, NOT）、通用逻辑门（NAND, NOR）以及异或/同或门（XOR, XNOR）的物理实现、真值表和波形特性。特别地，会探讨如何利用NAND和NOR门实现任意逻辑功能，体现其在集成电路设计中的重要性。 逻辑函数的化简是提高电路效率的关键。我们将深入讲解卡诺图（Karnaugh Map, K-Map）的使用方法，包括两位、三位、四位乃至五位函数的化简，并引入使用布尔代数公式进行化简的规范步骤。此外，本书还将介绍Quine-McCluskey（QM）算法，作为处理复杂、高变量逻辑函数的一种系统化、可编程的化简方法，为高级设计打下基础。 --- 第二部分：组合逻辑电路设计与应用（Combinational Circuit Design and Implementation） 组合逻辑电路的特点是输出仅取决于当前输入，无记忆功能。本部分专注于各类标准组合逻辑功能的实现与分析。 标准组合电路模块的讲解是核心内容。我们将详细剖析编码器（Encoders）和译码器（Decoders）的工作原理及其在地址解码、显示驱动中的应用。重点分析七段显示译码驱动电路的设计，这是理解数字显示接口的基础。 数据选择器（Multiplexers, MUX）和数据分配器（Demultiplexers, DEMUX）作为“数据路由核心”，其灵活的配置能力将被充分展示。本书将演示如何利用不同规模的MUX来构造任意复杂函数，甚至将其用作可编程逻辑器件（PLD）的简化模型。 算术逻辑单元（Arithmetic Circuits）是数字处理能力的核心。我们将从最简单的半加器（Half Adder）和全加器（Full Adder）开始，推导出多位加法器（如串行、并行加法器）的结构。同时，本书也将详细介绍补码系统，以及如何设计和分析全减器、乘法器和除法器的基本结构，确保读者理解数据运算的底层逻辑。 --- 第三部分：时序逻辑电路与存储单元（Sequential Logic and Memory Elements） 时序电路的引入标志着系统具备了“记忆”能力，是构建状态机和数据缓存的基础。 基本锁存器与触发器是时序电路的构件。本书将从基本SR锁存器（带或不带异步控制）开始，深入剖析其“存储”和“竞争冒险”的问题。随后，我们将重点研究D触发器、T触发器以及JK触发器的工作特性、时序图（Timing Diagram）的绘制与判读。特别强调主从结构和边沿触发的概念及其对系统同步的重要性。 时序电路的分析与设计是本部分的难点和重点。我们将系统介绍状态转移图（State Diagram）和状态转移表（State Table）的绘制方法。随后，讲解如何利用简化技术（如状态约简）优化寄存器数量，并最终设计出满足特定时序要求的电路。 移位寄存器（Shift Registers）和计数器（Counters）是时序电路中最常见的应用实例。本书将详述串入串出、并入并出、环形计数器和扭环计数器的结构和工作流程。在计数器部分，我们将区分异步（Ripple）计数器和同步计数器的优缺点，并探讨特定模计数器（Modulo-N）的设计方法。 --- 第四部分：可编程逻辑器件与先进系统接口（PLDs and Advanced System Interfacing） 随着集成电路技术的发展，直接使用标准门电路的时代逐渐被可编程器件所取代。 可编程逻辑器件（PLD）家族是现代数字设计的主流。本书将详细介绍可编程只读存储器（PROM）、通用阵列逻辑（PAL）和可编程逻辑阵列（PLA）的结构、编程原理和应用场景。重点分析这些器件如何将复杂的组合或时序逻辑映射到固定的硬件结构上，实现灵活的系统重构。 有限状态机（FSM）的实现将结合前述的触发器和PLD知识。我们将采用Mealy型和Moore型两种模型，通过实例演示如何将抽象的状态描述转化为具体的硬件电路图或硬件描述语言（HDL）结构。 最后，本书将简要介绍同步与异步电路设计中的关键问题，例如时钟信号的分配、毛刺（Glitches）的消除，以及输入/输出的缓冲与隔离技术，为读者进入微处理器或FPGA设计领域做好理论准备。 --- 本书的特点在于，理论推导与实际案例紧密结合。每章节后均附有精心设计的习题，并提供详细的解题思路，以期帮助读者不仅仅停留在“知道”层面，更能达到“会用”的工程实践水平。

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说实话，我最近沉浸在另一本关于半导体器件物理的书籍里，那本书的叙述方式简直是像在跟我进行一场深度对话。它没有采用那种冷冰冰的公式轰炸，而是非常注重从微观层面去构建我们对PN结、BJT和MOSFET的直观理解。作者擅长用生动的比喻来解释复杂的半导体物理过程，比如用“水流控制”来比拟晶体管的开关特性，我一下子就明白了电流是如何被调制的。书里关于载流子迁移率和载流子复合的讨论，既有理论深度又不失可读性，很多地方我都忍不住停下来，细细品味作者的文字功底。更让我惊喜的是，它对不同制造工艺对器件性能影响的分析，这部分内容在很多同类书籍中常常被一带而过，但这本书却进行了详尽的论述，让人对现代集成电路的制造流程有了更立体的认识。对于那些想深入理解芯片“心脏”是如何跳动的读者来说，这本书绝对是首选，它让你不再是停留在“会用”晶体管的层面，而是真正理解了“为什么”它能那样工作。

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天呐，我最近刚读完一本关于电路分析的教材，内容简直是教科书级别的严谨和详尽。这本书的作者在阐述基尔霍夫定律和欧姆定律时，简直是下了大工夫，每一个推导步骤都掰开了揉碎了讲，生怕读者跟不上。尤其是在讲解交流电路中的相量分析时，作者用了很多经典的例子，比如RLC串并联电路的阻抗计算，那些图示和表格做得非常清晰，我感觉自己一下子就掌握了如何处理复杂的交流稳态问题。而且，这本书不只是理论堆砌，它还非常注重工程实践中的应用，穿插了大量实际电路的分析案例，比如简单的滤波器设计和变压器的原理，这对于我们这些想把理论知识用到实际项目中的人来说，简直是福音。书中对傅里叶级数和拉普拉斯变换在电路分析中的应用也有深入的探讨，虽然一开始看起来有点抽象，但跟着作者的思路一步步走下来，你会发现这些数学工具是多么强大和优雅。总的来说，这本书的深度和广度都达到了一个非常高的水准，绝对是电路理论学习的宝典，读完之后我对整个电路系统的认识都提升了一个档次。

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最近我一直在啃一本关于数字逻辑设计与电路的书，这本书的风格非常务实，完全是为工程师量身定做的。它从布尔代数开始，循序渐进地过渡到各种组合逻辑电路（如译码器、多路复用器）和时序逻辑电路（如触发器、寄存器、计数器）的实现。最让我印象深刻的是，书中对各种标准逻辑系列的特性对比，比如TTL和CMOS技术的优缺点、功耗和速度的权衡，这些都是在实际电路板设计中必须考虑的关键因素。而且，书中对FPGA和可编程逻辑器件（PLD）的介绍也相当与时俱进，它不仅仅停留在理论层面，还提供了很多基于硬件描述语言（VHDL/Verilog）的实例代码，读者可以直接在开发板上验证自己的设计。这本书的习题设计也十分贴合实际，很多题目都需要读者自己去权衡性能指标，培养了动手和优化设计的直觉。读完后，我感觉自己对如何构建一个可靠的数字系统，有了坚实的基础和清晰的蓝图。

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我手边有一本关于电磁场与电磁波的教材，这本书的阅读体验非常棒，它成功地将枯燥的矢量微积分和复杂的麦克斯韦方程组变得引人入胜。作者在介绍法拉第电磁感应定律和安培环路定律时，总会先从宏观现象入手，用大量的实验观察来激发读者的好奇心，然后再引入严格的数学描述。这本书的一大特色是它对波导理论和天线原理的讲解，简直是出神入化。特别是关于传输线阻抗匹配的部分，书中提供了好几张精美的史密斯圆图解析，每一步操作都配有详尽的文字说明和几何解释，我跟着图示操作了几次，就彻底掌握了如何用圆图解决匹配问题。对于射频电路设计者来说，这本书提供的不仅仅是知识，更是一种解决实际工程问题的思维框架。它没有回避高阶数学，但处理得非常巧妙，使得读者在掌握理论工具的同时，不会被数学的海洋淹没，保持了学习的积极性。

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我正在阅读一本专门讲解运算放大器及其应用电路的专著，这本书可以说是将模拟集成电路的精髓展现得淋漓尽致。作者对理想运放模型的推导极其严谨，然后立刻过渡到如何处理非理想因素带来的误差，比如失调电压、共模抑制比等，这些细节的剖析使得我对运放的理解不再停留在“黑箱”层面。书中对于各种经典电路的应用分析，如精密整流、有源滤波器和电压跟随器的设计，都有非常深入的数学推导和性能指标的量化分析。尤其是在介绍反馈理论时，作者使用了波特图和根轨迹法来分析电路的稳定性和频率响应，图示清晰，逻辑流畅，让我这个之前对控制理论感到头疼的人，也开始领略到其魅力所在。这本书的价值在于，它不仅告诉你如何搭建电路，更教会你如何像一个顶尖的模拟设计师那样去思考，去预判电路在不同工作条件下的表现，绝对是模拟电路进阶学习者的必备良品。

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