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出版者:煤炭工业出版社

作者:王艳红

出品人:

页数:148

译者:

出版时间:2005-9

价格:26.00元

装帧:

isbn号码:9787502027230

丛书系列:

图书标签:

• 数字电路
• 电路分析
• 实训
• 教程
• 电子技术
• 数电
• 技能培训
• 实验
• 高等教育
• 电路设计

《数字逻辑设计与应用》 本书是一本系统性介绍数字逻辑设计基础理论与实际应用的书籍。全书共分为十五章，从最基本的逻辑门电路出发，逐步深入到组合逻辑电路、时序逻辑电路的设计与分析，并结合实际应用中的常见数字系统，如计数器、寄存器、存储器、微处理器等，进行详细的讲解。 第一部分：数字逻辑基础 第一章：二进制数系统与逻辑代数基础 介绍二进制、十进制、十六进制等数制之间的转换。 讲解布尔代数的基本公理、定理和基本逻辑运算（AND, OR, NOT）。 介绍逻辑变量、逻辑函数以及真值表。 初步了解逻辑函数的化简方法，如卡诺图。 第二章：基本逻辑门电路 详细介绍AND门、OR门、NOT门、NAND门、NOR门、XOR门、XNOR门的工作原理、符号和逻辑表达式。 讲解这些基本门电路的物理实现（晶体管级）。 介绍通用逻辑门（NAND门和NOR门）的构成方式。 第三章：组合逻辑电路 讲解组合逻辑电路的定义、特点及设计流程。 深入探讨编码器、译码器、数据选择器（多路选择器）、分配器、加法器、减法器、比较器等典型组合逻辑电路的设计与分析。 介绍组合逻辑电路的故障诊断与分析。 讲解如何利用VHDL/Verilog等硬件描述语言进行组合逻辑电路的建模与仿真。 第四章：时序逻辑电路 讲解时序逻辑电路的定义、特点，区分同步和异步时序逻辑。 详细介绍触发器（D触发器、T触发器、JK触发器、SR触发器）的工作原理、状态转换图和状态转换表。 讲解触发器之间的转换。 介绍如何利用触发器构建寄存器和移位寄存器，并讨论其应用。 讲解计数器（同步计数器、异步计数器、移位寄存器计数器、环形计数器、扭转环形计数器）的设计与分析。 第二部分：高级数字系统与设计 第五章：有限状态机（FSM） 详细介绍摩尔型和米利型有限状态机的模型。 讲解有限状态机的状态图、状态表的设计与转换。 介绍有限状态机的设计步骤，包括状态最小化。 讲解利用触发器和组合逻辑实现有限状态机。 提供实际应用案例，如交通灯控制器、电梯控制器等。 第六章：存储器 介绍存储器的基本概念，如存储单元、存储字、地址线、数据线等。 讲解不同类型的存储器，包括随机存取存储器（RAM，如SRAM和DRAM）和只读存储器（ROM，如PROM、EPROM、EEPROM）。 介绍存储器的读写操作时序。 讨论存储器的扩展技术。 第七章：可编程逻辑器件（PLD） 介绍CPLD（Complex Programmable Logic Device）和FPGA（Field Programmable Gate Array）的基本结构和工作原理。 讲解PLD的编程方式和设计流程。 讨论PLD在现代数字系统设计中的优势和应用。 第八章：微处理器基础 介绍微处理器的基本组成，包括CPU、内存、I/O接口。 讲解指令集架构（ISA）的基本概念。 介绍指令的执行过程（取指、译码、执行、写回）。 初步了解流水线技术。 第九章：数字系统设计自动化（EDA）工具 介绍EDA工具的基本概念和作用。 讲解硬件描述语言（HDL），如VHDL和Verilog，及其语法和仿真。 介绍综合、布局布线等EDA流程。 演示使用EDA工具进行简单的数字电路设计。 第三部分：数字系统应用实例 第十章：数据转换器 介绍模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）的基本原理。 讲解不同类型的ADC（如逐次逼近型、Σ-Δ型）和DAC（如电阻网络型、电流舵型）。 讨论数据转换器的性能指标。 第十一章：数字信号处理（DSP）基础 介绍数字信号处理的基本概念，如采样、量化、编码。 讲解基本的数字滤波器（FIR和IIR）的设计原理。 介绍FFT（快速傅里叶变换）及其应用。 第十二章：通信系统中的数字电路 介绍数字通信的基本模型。 讲解调制解调器（Modem）的基本原理。 介绍编码与解码技术（如海明码、卷积码）。 讨论数字信号在通信链路中的传输。 第十三章：嵌入式系统基础 介绍嵌入式系统的概念、特点和组成。 讲解微控制器（MCU）的基本结构和工作原理。 讨论嵌入式系统的软件开发流程。 举例说明嵌入式系统在各种设备中的应用。 第十四章：FPGA/CPLD开发实践 提供基于FPGA/CPLD的典型设计项目，如简单的CPU核、IP核集成、通信接口设计等。 指导读者完成从需求分析、HDL编码、仿真、综合到下载调试的全过程。 第十五章：故障诊断与可靠性 介绍数字电路常见的故障模式。 讲解逻辑分析仪等测试设备的使用。 讨论数字系统的可靠性设计原则。 介绍一些基本的故障诊断方法。 本书力求理论与实践相结合，每章都配有丰富的例题和习题，并结合实际应用中的电路和系统进行讲解，旨在帮助读者深入理解数字逻辑设计的原理，掌握实际的设计方法，并为进一步学习更高级的数字系统设计打下坚实的基础。

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最近我开始着手做一个小型嵌入式项目，需要扎实的数字电路基础作为支撑，因此找了这本《数字电路技能实训教程》。这本书的排版和图文比例拿捏得非常好，阅读体验非常舒适。作者在讲解复杂概念时，常常会使用类比的手法，比如把时序逻辑比作工厂的生产流水线，把同步异步信号的区别比作统一发号施令和自由呼叫，这种形象化的描述方式，让抽象的电子概念变得触手可及。书中对各种芯片的逻辑图和实物图都有清晰的对照，这对于我们在采购元件或进行电路焊接时，避免接错线提供了极大的便利。我唯一想挑剔的是，对于一些较为前沿的数字电路优化技术，比如流水线设计在入门级教材中介绍得略显保守，不过考虑到这是一本面向技能培养的教材，可能篇幅有限，可以理解。总体来说，这是一本能让你从“知道”电路原理到“会做”电路设计的好帮手。

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这本《数字电路技能实训教程》的封面设计得相当专业，那种深蓝色背景配上清晰的电路图示，一下子就能让人感受到它内容的严谨性。我原本以为这种教材可能会枯燥乏味，但翻开目录才发现，它在基础理论和实践操作之间找到了一个很好的平衡点。特别是关于组合逻辑电路和时序逻辑电路的部分，作者并没有简单地堆砌公式，而是通过大量的实例和流程图来剖析原理，这对于初学者来说简直是福音。我特别欣赏它对各个芯片型号的详细介绍，不仅告诉你它们的功能，还贴心地说明了在实际应用中可能遇到的注意事项，比如引脚定义和电源要求，这些都是教科书里经常忽略的“小细节”。在实训环节的设计上，感觉作者是真正站在学习者的角度思考的，从简单的七段译码器到复杂的计数器和寄存器，每一步的递进都非常自然，让人很有成就感。我甚至觉得，如果能再多一些故障排查的案例分析，那就更加完美了，毕竟在实际操作中，发现和解决问题才是最大的挑战。

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说实话，我买这本书是冲着“技能实训”这四个字去的，因为我更偏向于应用型人才的培养。这本书在这一点上确实没有让我失望。它没有大谈特谈布尔代数或者卡诺图的数学证明，而是直接将我们带入到实际问题的解决场景中。比如在设计一个交通信号灯控制器时，它先给出需求，然后引导我们一步步地去化简逻辑表达式，选择合适的逻辑门器件，最后才是仿真和验证。这种“项目驱动”式的教学法，极大地激发了我的学习兴趣。我特别喜欢其中关于存储器的介绍，它不仅讲了RAM和ROM的原理，还模拟了它们在数据缓存中的应用场景，这让我对底层硬件的理解更加深入。如果能增加一些关于FPGA在数字系统设计中应用的章节，哪怕只是最基础的HDL语言入门，那就更好了，毕竟现在的硬件设计趋势越来越倾向于可编程逻辑器件。

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我是一名正在准备考研的电子信息专业的学生，手头关于数字电路的书籍不下五本，但多数都过于侧重理论推导，公式多到让人头晕。相比之下，这本《数字电路技能实训教程》简直像一股清流。它的语言风格非常平实且富有启发性，读起来不像在啃教科书，更像是在听一位经验丰富的工程师在旁边指导。印象最深的是关于触发器和状态机的章节，作者没有停留在JK、D、T触发器的定义上，而是深入讲解了它们在实际系统中如何用于状态转移的控制，这一点对理解同步电路的设计至关重要。而且，教材中的实验步骤描述得极为详尽，连面包板的跳线方式都考虑进去了，这对于动手能力较弱的同学来说，极大地降低了上手的门槛。唯一的遗憾是，光盘配套的仿真软件似乎有些老旧，如果能提供一些现代EDA工具（比如Vivado或Quartus）的简单脚本示例，那就更贴合当前行业主流了。不过瑕不掩瑜，作为一本入门和进阶的桥梁书，它的价值是毋庸置疑的。

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我是一名在职的工程师，为了回顾和巩固基础知识，特地购买了这本《数字电路技能实训教程》。我发现这本书的深度把握得非常精准，它既能让新手快速上手，也能让有经验的人从中找到久违的严谨感。特别是关于竞争冒险和毛刺消除的章节，作者的处理方式非常到位，清晰地指出了这些问题在实际电路中产生的危害，并提供了硬件滤波和逻辑缓冲的实用技巧。这些都是教科书上往往一笔带过但对系统稳定性至关重要的内容。此外，书中的习题设计也很有层次感，从基础的逻辑化简到中级的状态机设计，再到后期的系统级模块划分，都涵盖得非常全面，而且答案解析详尽，可以帮助检验思维过程的准确性。如果能附带一些关于电源完整性和EMC基础知识的章节，对提升整个系统的设计质量会更有帮助，但即便如此，它作为一本实用的参考手册和实训指南，已属上乘之作。

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