單片機實驗與實踐教程 pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

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出版者:北京航空航天大學齣版社

作者:夏繼強

出品人:

頁數:160

译者:

出版時間:2001-10-1

價格:17.00元

裝幀:平裝(無盤)

isbn號碼:9787810770910

叢書系列:

圖書標籤:

• 單片機
• 實驗
• 實踐
• 教程
• 嵌入式係統
• 電子工程
• Arduino
• C語言
• STC
• 51單片機

《數字電路設計與應用實例》 內容簡介： 本書旨在為電子工程、自動化、計算機科學等相關專業的學生和工程師提供一本全麵、深入且具有實踐指導意義的數字電路設計與應用教程。全書結構清晰，理論與實踐緊密結閤，旨在幫助讀者不僅理解數字邏輯的基本原理，更能掌握現代數字係統設計的核心技術與方法。 第一部分：數字電路基礎理論 本書首先從最基本的數字邏輯概念入手，係統地介紹瞭信息在數字係統中的錶示方式。 第一章：二進製數係統與邏輯代數 本章詳細闡述瞭二進製、八進製、十六進製等不同進製之間的轉換方法，並著重講解瞭補碼和原碼在計算機內部錶示中的應用。隨後，深入剖析瞭布爾代數的基本公理、定理及其在數字係統簡化中的應用。卡諾圖（Karnaugh Map, K-Map）作為一種重要的邏輯函數化簡工具，將通過大量圖例進行透徹講解，包括多變量K-Map的繪製與使用技巧。同時，也將介紹使用Quine-McCluskey方法進行復雜邏輯函數化簡的流程。 第二章：邏輯門電路與標準邏輯係列 本章涵蓋瞭所有基本邏輯門（AND, OR, NOT）和復閤邏輯門（NAND, NOR, XOR, XNOR）的工作原理。重點比較瞭TTL（晶體管-晶體管邏輯）和CMOS（互補金屬氧化物半導體）兩大主流邏輯係列的電氣特性、功耗、傳輸延遲和噪聲容限的差異，指導讀者在不同應用場景下如何閤理選擇閤適的邏輯係列。此外，對集成電路的封裝、引腳定義和使用注意事項進行瞭詳細的圖文說明。 第三章：組閤邏輯電路的設計與分析 組閤邏輯電路是數字係統的基石。本章圍繞組閤邏輯電路展開，從基本概念齣發，逐步深入到復雜的組閤功能模塊。我們將詳細介紹譯碼器（Decoder）、編碼器（Encoder）、數據選擇器（Multiplexer, MUX）和數據分配器（Demultiplexer, DEMUX）的原理、真值錶和應用電路。重點講解瞭如何利用這些標準器件搭建復雜的算術邏輯單元（ALU）的基礎結構，例如全加器、多位加法器和比較器。書中提供瞭大量的實例，演示如何通過邏輯圖和布爾錶達式進行電路的規範化設計與優化。 第二部分：時序邏輯電路與存儲元件 時序邏輯電路是實現係統狀態記憶和控製的關鍵。本部分將重點解析各類觸發器的特性及其在係統中的作用。 第四章：鎖存器與觸發器 本章詳細介紹瞭基本SR鎖存器，並著重分析瞭由時鍾脈衝控製的D觸發器、JK觸發器和T觸發器的工作特性，包括同步、異步置位/清零端的使用、建立時間（Setup Time）和保持時間（Hold Time）的要求。我們將通過波形圖來直觀展示不同觸發器在不同輸入條件下的狀態轉移過程，這是理解時序邏輯動態行為的關鍵。 第五章：寄存器與存儲器 基於觸發器構建的寄存器組是數據臨時存儲的核心。本章講解瞭串入並齣（SIPO）、並入串齣（PISO）以及並行數據寄存器的設計與應用。隨後，深入探討瞭半導體存儲器的結構，包括SRAM（靜態隨機存取存儲器）和DRAM（動態隨機存取存儲器）的內部組織、讀寫操作的時序控製，以及如何通過地址譯碼和數據總綫實現對大容量存儲單元的訪問。 第六章：時序邏輯電路的設計與分析 本章核心內容是有限狀態機（Finite State Machine, FSM）的設計方法。通過摩爾（Moore）型和米利（Mealy）型兩種模型，係統講解瞭狀態圖、狀態轉移錶到實際邏輯電路的轉換過程。內容覆蓋瞭同步時序電路的狀態化簡、電路圖繪製，並特彆強調瞭競爭冒險（Race Condition）的識彆與消除技術在實際設計中的重要性。 第三部分：常用數字係統模塊與應用 本部分將理論知識應用於構建實際的數字係統模塊。 第七章：計數器電路 計數器是實現脈衝分頻和事件計數的關鍵模塊。本章介紹瞭異步（Ripple）計數器和同步計數器的結構與工作差異，特彆是在計數速度上的限製。深入探討瞭可預置計數器、可逆計數器（Up/Down Counter）的設計方法。同時，將詳細介紹如何利用計數器實現特定頻率的分頻電路和數字波形發生器的基礎結構。 第八章：脈衝整形與數據轉換電路 本章關注信號在數字與模擬域之間的接口問題。詳細介紹瞭施密特觸發器在信號去耦和波形恢復中的作用。著重講解瞭模擬/數字（A/D）和數字/模擬（D/A）轉換器的基本原理、關鍵參數（如分辨率、轉換時間）和主要類型，包括逐次逼近式ADC和雙積分式ADC的工作流程。 第四部分：可編程邏輯器件與係統級實踐 進入現代數字係統設計領域，可編程邏輯器件（PLD）是不可或缺的工具。 第九章：可編程邏輯器件（PLD）導論 本章為讀者開啓瞭基於硬件描述語言（HDL）的設計之門。詳細介紹瞭PAL（可編程陣列邏輯）、GAL（通用陣列邏輯）和CPLD（復雜可編程邏輯器件）的結構差異與編程原理。通過具體的邏輯電路實例，演示如何將組閤邏輯和時序邏輯電路高效地映射到這些可編程器件中。 第十章：基於硬件描述語言的數字係統設計 本章引入Verilog HDL作為主要的硬件描述語言。內容涵蓋Verilog的基本語法結構、數據類型、模塊實例化、連續賦值（`assign`）和過程賦值（`always`塊）的區彆與使用場景。重點演示如何使用Verilog描述組閤邏輯（如使用`case`語句實現多路選擇器）和時序邏輯（如描述D觸發器和有限狀態機）。理論學習將與軟件仿真工具相結閤，指導讀者完成一個簡單的同步時序電路的仿真驗證流程。 全書配有大量的電路圖、波形圖和具體設計實例，旨在使讀者能夠將抽象的數字邏輯理論轉化為具體、可實現的硬件電路。本書適閤作為高等院校電子信息類專業的教材或參考書，也為從事硬件開發、嵌入式係統設計和電路調試的工程師提供瞭一本實用的參考手冊。

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從語言風格上來說，這本書的作者顯然是一位經驗豐富、熱愛教學的工程師，其文字裏沒有那種高高在上的學術腔調，而是充滿瞭鼓勵和理解。當涉及到一些容易讓人感到挫敗感的復雜概念時，作者總能找到一種既保持專業性又不失親切感的錶達方式。比如在講解位操作和掩碼的使用時，作者用瞭一個非常形象的比喻——“像是給芯片的內存空間貼上不同顔色的標簽，隻讓它關注特定區域的信息”。這種生活化的類比，讓抽象的位運算瞬間變得直觀易懂。更重要的是，這本書的勘誤和後續支持似乎做得不錯，我發現瞭一個微小的標點錯誤，通過官方渠道反饋後，作者團隊很快就給予瞭確認和緻謝，這種積極的互動，讓讀者感覺自己是學習共同體中的一員，而不是一個孤立的消費者。這種以人為本的編寫和維護態度，使得這本書在眾多技術文檔中脫穎而齣，成為我工具箱裏的首選參考資料。

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這本書的實踐部分設計得非常巧妙，它沒有采用那種“做瞭A纔能做B，做瞭B纔能做C”的綫性約束，而是提供瞭一係列相互關聯但又相對獨立的模塊化實驗。這種設計的好處是，如果你已經對某個基礎模塊（比如定時器配置）非常熟悉，可以直接跳到更復雜的應用層麵，比如PWM調光或者外部事件計數，而不會被冗餘的重復練習所拖慢進度。我嘗試做瞭幾個關於ADC采樣的實驗，書中給齣的代碼注釋非常詳盡，幾乎是對每一條匯編指令或C語言語句的目的都進行瞭精準的標注，這對於排查復雜數據流中的錯誤尤其關鍵。當我把采樣率設置到極限時，程序齣現瞭意料之外的溢齣，我根據書中的提示，迴溯瞭中斷優先級設置，很快就定位到瞭問題所在。這種“邊學邊試，快速反饋”的閉環學習流程，極大地增強瞭我對實驗原理的掌握程度，感覺自己真的在和芯片進行深度對話。

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我一直覺得，一本好的技術書籍，其價值不僅在於其內容的正確性，更在於其作者對於技術發展趨勢的洞察力。這本書在這方麵做得非常到位，它沒有僅僅停留在對老舊平颱的重復介紹上。書中對新一代嵌入式係統的發展方嚮，例如低功耗設計理念、實時操作係統（RTOS）的基本框架以及物聯網（IoT）中數據安全與連接性的初步探討，都有所涉獵。雖然這些內容可能不是本書的核心篇幅，但它們像是指嚮未來的路標，給瞭讀者更廣闊的視野。我特彆欣賞作者在提到某些“最佳實踐”時，會附帶說明這種實踐在未來可能被何種新技術取代或優化，這種前瞻性的提醒，讓這本書的內容保鮮期大大延長瞭。它不僅僅是一本“動手手冊”，更像是一份“職業發展參考指南”，讓人在學習具體技術的同時，也能保持對行業動態的敏感度。

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我花瞭大概一周時間來通讀那些關於基礎數字邏輯和微控製器架構的章節，坦白說，很多教科書在講解這些底層細節時，往往枯燥乏味，充斥著大量晦澀的術語，讀起來感覺像是在啃一塊乾巴巴的石頭。但這本書的處理方式則完全不同，它似乎有一種魔力，能把最冰冷的硬件原理也變得富有生命力。作者在解釋並行和串行通信協議時，引入瞭“信息傳遞的效率與資源消耗”的對比分析，而不是單純羅列時鍾頻率和波特率的數值。這種站在係統設計者角度的宏觀敘事，讓我不僅理解瞭“怎麼做”，更明白瞭“為什麼這樣做會更好”。此外，書中對不同係列芯片選型時的考量點，如功耗特性、I/O口特性以及外部資源兼容性，都有獨到的見解。對於那些想要從“會寫代碼”跨越到“會設計係統”的進階學習者來說，這種深度的分析無疑是極具價值的，它提供的不僅僅是知識點，更是一種解決問題的思維框架。

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這本書的排版和裝幀確實很有新意，初次上手時就被那種沉穩的藍色調吸引瞭。內頁的紙張質感也比我預期的要好，印刷清晰度極高，即便是那些復雜的電路圖和時序波形，看起來也毫不費力。我特彆欣賞作者在章節之間的過渡處理，它們並非生硬的跳轉，而是像在講述一個連貫的故事，將理論的抽象概念與實際操作的顆粒度自然地融閤在一起。例如，在介紹中斷服務程序的那一章，作者沒有直接拋齣代碼模闆，而是先用一個生活中的例子（比如一個緊急呼叫係統）來形象化中斷的必要性，然後再逐步深入到寄存器操作層麵，這種層層遞進的方式，極大地降低瞭初學者的學習門檻。書中對常用開發環境的配置指南也做瞭詳盡的圖文說明，每一步都配有截圖，即便是麵對最新版本的IDE，我都能迅速上手，很少需要去論壇求助。整體來看，這本書在視覺傳達和學習體驗的流暢性上，做得相當齣色，讓人願意沉下心來慢慢研讀。

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