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出版者:高等教育

作者:餘孟嘗

出品人:

頁數:164

译者:

出版時間:2007-1

價格:14.00元

裝幀:

isbn號碼:9787040202717

叢書系列:

圖書標籤:

• 計算機
• 數字電子技術
• 電子技術
• 基礎教程
• 簡明教程
• 電路分析
• 數字電路
• 模擬電路
• 電子工程
• 高等教育
• 教材

《精通數字電路設計：從原理到實踐》 本書旨在為讀者提供一套全麵且深入的數字電路設計知識體係，涵蓋瞭從基礎邏輯門到復雜集成電路的原理、設計方法與實際應用。本書不局限於理論的闡述，更注重將理論知識轉化為實際的設計能力，幫助讀者掌握現代數字係統設計的核心技能。 第一部分：數字邏輯基礎與運算 本部分將帶領讀者踏入數字世界的基石。我們將從最基本的數字信號概念講起，深入探討二進製、十進製、十六進製等數製轉換，以及它們在計算機和電子設備中的重要作用。隨後，我們將詳細介紹邏輯門（AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR、XNOR）的真值錶、邏輯錶達式以及它們在電路中的實現。讀者將學習如何利用布爾代數進行邏輯函數的簡化和化簡，這是設計高效數字電路的關鍵步驟。 更進一步，我們將探討組閤邏輯電路的設計，包括編碼器、譯碼器、數據選擇器、加法器、減法器以及其他的算術邏輯單元（ALU）。通過大量的實例分析，讀者將學會如何根據功能需求，將復雜的邏輯功能分解為一係列可實現的邏輯門組閤，並繪製齣清晰的邏輯圖。 第二部分：時序邏輯電路與狀態機 數字係統的運行離不開時序控製。本部分將重點講解時序邏輯電路，包括基本觸發器（SR、D、JK、T觸發器）的工作原理、狀態轉換以及不同類型的觸發器在實際電路中的應用。我們將深入分析寄存器（移位寄存器、通用寄存器）和計數器（異步計數器、同步計數器、移位寄存器計數器）的設計與功能，理解它們如何實現數據的存儲和定時。 時序邏輯設計的核心在於狀態機的設計。本書將詳細介紹有限狀態機（FSM）的概念，包括摩爾（Moore）型和米利（Mealy）型狀態機的設計方法。讀者將學習如何根據係統行為描述，繪製狀態轉移圖，編寫狀態轉移錶，並最終設計齣相應的時序邏輯電路。我們將通過各種實際應用案例，如交通燈控製器、串行數據傳輸接口、序列檢測器等，來鞏固狀態機設計技能。 第三部分：數字係統設計工具與方法 在現代電子工程領域，利用硬件描述語言（HDL）進行數字係統設計已成為主流。本書將介紹當前最流行的HDL之一——Verilog HDL。我們將從Verilog的基本語法、數據類型、運算符開始，逐步講解如何使用Verilog描述組閤邏輯和時序邏輯電路。讀者將學習如何編寫模塊、實例化子模塊，以及如何利用HDL進行仿真和驗證，確保設計的正確性。 除瞭Verilog，我們還將簡要介紹VHDL語言，使讀者對不同的HDL有一個初步的認識。此外，本書還會觸及邏輯綜閤、布局布綫等FPGA/ASIC設計流程中的關鍵概念，為讀者未來深入學習提供指引。 第四部分：存儲器與接口技術 數據存儲是數字係統的核心功能之一。本部分將深入探討各種類型的存儲器，包括隨機存取存儲器（RAM）、隻讀存儲器（ROM），以及它們的不同類型（SRAM、DRAM、Flash Memory、EPROM、EEPROM等）。我們將分析它們的結構、工作原理以及在不同應用場景下的選擇考量。 現代數字係統往往需要與其他設備進行通信。本書將介紹一些常見的數字接口技術，如通用串行總綫（USB）、串行外設接口（SPI）、集成電路互聯（I2C）等。讀者將瞭解這些接口的工作協議、信號時序以及如何在實際係統中實現數據的傳輸。 第五部分：實際應用與進階主題 理論學習的最終目的是應用於實踐。本部分將通過一係列實際應用案例，展示數字電路設計的強大能力。我們將探討數字信號處理（DSP）中的基礎概念，如模數/數模轉換（ADC/DAC）以及數字濾波器。同時，我們還將介紹一些現代數字係統中常見的模塊，如微處理器、微控製器以及片上係統（SoC）的基本架構。 對於有興趣進一步深造的讀者，本書還將簡要介紹一些進階主題，如差錯檢測與糾正碼、低功耗設計技術、以及數字係統安全性等，為讀者打開更廣闊的學習空間。 本書特色： 理論與實踐相結閤： 每一章節都配有豐富的例題和實驗設計指導，幫助讀者將抽象的理論概念具象化，並能動手實踐。 循序漸進的學習路徑： 內容從基礎的邏輯門深入到復雜的數字係統，結構清晰，邏輯連貫，易於讀者理解和掌握。 注重設計思維培養： 強調如何將功能需求轉化為電路設計，培養讀者的係統分析和問題解決能力。 貼近工程實際： 介紹的工具和技術均是當前數字電子工程領域的主流，為讀者未來的職業發展奠定堅實基礎。 本書適閤電子工程、計算機科學、自動化等相關專業的本科生、研究生，以及從事數字電路設計、FPGA/ASIC開發、嵌入式係統設計的工程師作為參考和學習資料。通過本書的學習，讀者將能夠自信地進行各種數字電路的設計與實現，為構建復雜的數字係統打下堅實的基礎。

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评分☆☆☆☆☆

這本號稱“簡明教程”的讀物，說實話，在內容編排上確實下瞭一番功夫，看得齣來作者是想把這門學科的精髓提煉齣來，讓初學者能快速抓住重點。我個人感覺，它最成功的一點在於對基本邏輯門和組閤電路的闡述，那種循序漸進的講解方式，加上大量的圖示和具體的例子，使得原本枯燥的布爾代數像是活瞭起來。尤其是對譯碼器、多路復用器這類常用電路的分析，不僅給齣瞭電路圖，還深入剖析瞭它們在實際係統中的應用場景，比如在數據選擇和信號分配上的作用。讀完這部分，我對數字係統內部的“骨架”有瞭清晰的認識，不再是單純的記住公式，而是理解瞭這些元件是如何協同工作來處理信息的。它沒有陷入冗長復雜的數學推導泥潭，而是更側重於工程實現層麵的直觀理解，這對於一個想快速入門並應用數字電路知識的工程師或者學生來說，是非常實用的。如果硬要說有什麼不足，或許是在高級話題的深度上有所取捨，但考慮到“簡明”二字，這種取捨是完全可以理解且值得肯定的。

评分☆☆☆☆☆

閱讀體驗上，我必須贊揚這本書在排版和視覺引導上的用心。在學習諸如有限狀態機（FSM）這類結構復雜的概念時，清晰的流程圖和狀態轉移圖是至關重要的。這本書在這方麵做得非常到位，圖錶的質量很高，層次分明，色彩運用也得當，能夠有效地幫助讀者梳理復雜的邏輯關係。對比我之前看過的幾本偏重理論的參考書，這本書在講解反饋迴路和競爭冒險現象時，采用瞭大量的波形圖分析，這對於理解數字信號在真實電路中可能齣現的問題至關重要。它沒有迴避這些實際工程中的“陷阱”，而是坦誠地將其展示齣來，並提供瞭初步的規避思路，這體現瞭作者的專業素養和對實際應用的關注。對我而言，它更像是一位經驗豐富的老工程師在旁邊耐心指導，而不是冷冰冰的教科書，這種親切感和指導性是許多教材所欠缺的。

评分☆☆☆☆☆

坦率地說，這本書的結構安排體現瞭一種非常清晰的“模塊化”思維。它似乎把整個數字電路領域拆分成瞭若乾個可以獨立攻剋的堡壘。比如，在講述半導體器件的物理基礎時，篇幅控製得相當精煉，僅僅提供瞭理解其作為開關的基本特性，便迅速過渡到瞭邏輯門的實現。這種取捨策略非常符閤“簡明”的定位——它不打算讓你成為半導體物理專傢，而是要讓你成為一個能熟練運用數字模塊的工程師。我對它處理存儲器層次結構的那一章印象尤深，從SRAM到DRAM的基本原理，再到更高級的緩存（Cache）概念的引入，邏輯遞進非常自然，沒有齣現知識點的斷裂感。讀完這一塊，我對計算機體係結構中數據存取速度差異的根源有瞭更深刻的認識。它成功地搭建瞭一個堅實的數字邏輯地基，為後續學習微處理器或嵌入式係統打下瞭無可替代的基礎。

评分☆☆☆☆☆

翻開這本書，一股撲麵而來的“實在感”讓我印象深刻。它不像有些教材那樣，用晦澀的理論把讀者繞暈，而是采取瞭一種非常接地氣的敘事方式。我尤其欣賞它在時序邏輯部分的處理。對我來說，觸發器和寄存器的概念一直是理解的難點，但這本書通過精妙的例子，比如如何用D觸發器構建一個簡單的計數器，以及如何用移位寄存器實現數據傳輸，把“狀態”和“時序”這兩個抽象的概念具象化瞭。作者似乎深諳讀者的睏惑點，每當引入一個新的概念，都會先用一個實際問題驅動，然後再給齣解決方案，這種“問題導嚮”的學習路徑大大降低瞭我的認知負荷。而且，書中的習題設計也很有意思，它們不僅僅是公式套用，很多都需要讀者進行小型的係統設計構思，這迫使我必須綜閤運用前麵學到的知識點，進行更深層次的思考和整閤。總的來說，這是一本讓你覺得“學完就能上手乾點事”的書，實用價值極高。

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這本書給我的最大感受是它的“麵嚮應用”的務實精神。它在講解運算器設計時，特彆是關於加法器和乘法器的部分，不僅僅停留在理論公式上，而是詳細對比瞭串行、並行以及帶進位預測的加速算法的優劣。這種對不同實現方案的成本、速度和復雜度的權衡分析，對於任何從事硬件設計的人來說，都是極其寶貴的實戰經驗。作者似乎始終在提醒讀者：“設計不是唯一的，選擇纔是關鍵。” 此外，書中對可編程邏輯器件（PLD）的介紹，雖然篇幅不算長，但卻點到瞭要害，簡要介紹瞭CPLD和FPGA的基本結構和設計流程，這讓讀者能夠將書本上的理論知識與當前主流的硬件描述語言（HDL）設計思想巧妙地連接起來。它提供瞭一種從“麵包闆原型”到“大規模集成”的視野過渡，是一本視野開闊且執行力強的入門佳作，絕對值得在數字技術學習的初期認真研讀。

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反正是看不懂啦~ 北師大 專升本教材~

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