数字电子电路及其EDA技术 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:7-122

作者:王艳芬编

出品人:

页数:227

译者:

出版时间:2007-7

价格:24.00元

装帧:

isbn号码:9787122006714

丛书系列:

图书标签:

数字电路
电子电路
EDA
VHDL
Verilog
FPGA
数字系统设计
电路分析
模拟电路
集成电路

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具体描述

本书共分9个课题，包括数字电路的认识、EDA技术入门、VHDL硬件描述语言、组合逻辑电路分析与设计、触发器及其应用、时序逻辑电路分析与设计、半导体存储器、A/D、D/A转换、数字电路及其EDA技术课程设计等。

现代通信技术与系统前言随着信息时代的飞速发展，通信技术已成为支撑社会进步和科技创新的基石。从早期的模拟通信到如今的数字化、网络化、智能化通信，其演进速度之快令人瞩目。本书旨在系统、深入地介绍现代通信技术与系统的基本原理、关键技术、架构设计以及未来发展趋势。我们力求构建一个理论与实践相结合的知识体系，使读者能够全面理解和掌握现代通信领域的核心内容。第一部分：通信系统基础理论本部分将奠定读者在通信领域的理论基础，为后续深入学习打下坚实基础。第一章信号与系统本章首先回顾了信号的基本概念，包括连续时间信号和离散时间信号的表示方法。重点阐述了傅里叶分析在信号处理中的核心作用，详细介绍了傅里叶级数、傅里叶变换及其性质。接着，系统地引入了系统的概念，区分了线性时不变（LTI）系统与非LTI系统。通过系统的冲激响应和频率响应，深入剖析了系统对信号的处理过程。此外，还涵盖了拉普拉斯变换和Z变换，这些工具在分析复杂电路和系统稳定性方面至关重要。最后，对随机过程理论进行了初步介绍，这是理解噪声和通信信道特性的前提。第二章调制技术调制是通信系统的核心环节，本章详细探讨了模拟调制和数字调制的原理与实现。在模拟调制方面，内容包括调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）的理论基础、调制与解调过程、频谱分析以及抗噪声性能的比较。数字调制部分是本章的重点。我们首先介绍了数字基带传输技术，包括脉冲编码调制（PCM）、差分编码以及匹配滤波器设计。随后，深入讲解了数字带通传输技术，涵盖了振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）的原理、星座图表示及其在不同信噪比下的误码率性能分析。正交幅度调制（QAM）作为高效带宽利用的技术，被给予了重点关注。本章还探讨了多载波调制技术，特别是正交频分复用（OFDM）的理论模型、循环前缀的引入及其在高速率传输中的优势。第三章信道编码与源编码为了保证信息在传输过程中的可靠性，需要引入编码技术。源编码（信源编码）旨在去除或压缩信号中的冗余信息，以提高传输效率。本章介绍了信息论的基本概念，如熵和互信息。详细阐述了无损压缩技术，如霍夫曼编码、算术编码，以及有损压缩技术，如L-ZW编码和变换域编码的基础。信道编码（纠错编码）则致力于在信道引入冗余信息，用于检测和纠正传输过程中产生的错误。内容包括线性分组码（如汉明码、循环码）的代数结构、生成矩阵与校验矩阵的构建。此外，还深入探讨了卷积码、译码算法（如Viterbi译码）以及现代高效信道编码技术，如Turbo码和低密度奇偶校验码（LDPC）的原理和应用。第二部分：现代通信系统架构本部分将视角从单一技术提升到系统层面，介绍现代通信系统的主要组成部分和关键技术。第四章无线信道传播与衰落无线通信的特性极大地依赖于电磁波在真实环境中的传播特性。本章详细分析了电磁波在不同介质中的传播模型，包括自由空间传播、地面反射模型。重点讨论了多径效应带来的影响，如信号衰落（快衰落与慢衰落）、时延扩展和频率选择性衰落。基于这些分析，本章介绍了信道测量方法、信道建模（如瑞利分布、莱斯分布）以及信道容量理论（香农-哈特利定理）。应对衰落的对策，如分集技术（空间分集、频率分集），也将在本章得到充分阐述。第五章现代多址接入技术随着用户数量的激增，如何高效地共享有限的频谱资源成为关键。本章深入探讨了多种多址接入（MA）技术。包括频分多址（FDMA）和时分多址（TDMA）的基本原理及其在2G系统中的应用。重点分析了扩频技术，特别是伪随机序列的特性，以及基于扩频的码分多址（CDMA）的原理、容量分析和近远址效应。此外，本章还介绍了正交频分多址接入（OFDMA），这是4G LTE和5G NR的核心技术，详细讲解了其子载波的分配和资源调度机制。第六章蜂窝移动通信系统本章系统地梳理了移动通信系统的演进历程，从1G到4G，并展望5G的关键特性。详细解析了蜂窝网络的基本概念，如小区划分、频率复用、邻区规划和切换技术。对于2G（GSM）和3G（UMTS/CDMA2000）的架构、核心网和无线接入网进行了概述。重点剖析了4G LTE系统的核心技术，包括eMBB、mMTC、uRLLC三大场景的业务需求、SISO到MIMO的演进、关键的资源调度策略以及异构网络（HetNets）的部署挑战。第三部分：先进通信技术与网络本部分聚焦于当前和未来通信领域的前沿技术。第七章 MIMO与空间复用技术多输入多输出（MIMO）是提升无线系统容量和可靠性的关键技术。本章首先介绍了MIMO系统的基本架构，包括信道容量的提升（空间复用）和抗衰落性能的改善（空间分集）。详细讲解了单用户MIMO（SU-MIMO）和多用户MIMO（MU-MIMO）的实现原理。着重分析了预编码技术（如迫分解ZF/MMSE）和译码技术（如迫零、最小均方误差检测）。同时，探讨了大规模MIMO（Massive MIMO）在基站端部署对系统性能的巨大影响，以及其在波束赋形中的应用。第八章 5G/6G核心技术展望本章以前瞻性的视角，探讨了第五代移动通信（5G）的关键支撑技术，并对第六代移动通信（6G）的潜在发展方向进行展望。 5G方面，系统梳理了毫米波通信的优势与挑战、非正交多址接入（NOMA）的理论基础、网络切片（Network Slicing）的实现机制，以及移动边缘计算（MEC）在低时延服务中的作用。对于6G，本章讨论了太赫兹通信、空天地海一体化网络、AI赋能的无线通信网络设计，以及感知与通信融合等新兴概念。第九章光纤通信系统光纤通信作为骨干网的主导技术，本章深入解析了其原理和关键器件。内容包括光导纤维的传输特性，如模态色散、材料色散和波导色散，以及色散补偿技术。详细介绍了光信号的产生（半导体激光器）、接收（PIN/APD光电二极管）和调制技术。重点阐述了先进的光传输系统，如波分复用（WDM）技术，包括密集波分复用（DWDM）的原理、器件（如光放大器EDFA）和网络拓扑结构。最后，讨论了相干光通信技术在超高速长距离传输中的应用。第十章物联网（IoT）与新兴接入技术物联网是连接物理世界与信息世界的桥梁。本章聚焦于支撑海量设备连接的低功耗广域网（LPWAN）技术。详细对比分析了蜂窝物联网技术（如NB-IoT、eMTC）和非蜂窝物联网技术（如LoRa、SigFox）的功耗、覆盖范围和数据速率特性。此外，还探讨了短距离无线通信技术，如蓝牙（Bluetooth）和Wi-Fi的最新标准（如Wi-Fi 6/7）在物联网应用中的特点与局限性。本章最后会讨论面向海量连接场景的接入控制和能效管理策略。结语现代通信技术是一个不断迭代和融合的领域。掌握这些知识体系不仅能帮助读者理解当前移动通信和骨干网的运行机制，更能为未来参与下一代通信系统的研发与部署打下坚实的理论与工程基础。本书强调对系统整体架构的理解，并注重前沿技术与实际应用的结合，希望为有志于投身信息通信领域的工程技术人员提供一本全面且实用的参考书。

作者简介

目录信息

课题一数字电路的认识
实训1楼梯照明电路的逻辑控制
11数字电路
111数字信号与数字电路
112数字电路的特点与分类
12数制及码制
121数制及其转换
122几种常用编码
13逻辑事件与逻辑代数
131基本逻辑事件的表示方法
132逻辑变量与逻辑函数
133逻辑函数的化简
14逻辑门电路
141基本门电路
142不同系列门电路
143门电路综合应用
思考与练习
课题二EDA技术入门
实训2基本门电路的EDA设计与
分析
21EDA技术
211概述
212EDA技术的基本特征
22可编程逻辑器件
221简单可编程逻辑器件
222高密度可编程逻辑器件
223Altera公司的可编程逻辑
器件
23MAX+plusⅡ开发软件
231MAX+plusⅡ软件介绍
232MAX+plusⅡ软件安装
233MAX+plusⅡ设计向导
思考与练习
课题三VHDL硬件描述语言
实训3数据分配器的EDA设计
31VHDL概述
311VHDL的特点
312VHDL程序的一般结构
32VHDL语言的程序结构
321实体(Entity)
322结构体
323程序包、库及配置
33VHDL的常用语句
331并行语句
332顺序语句
34VHDL语言的数据类型及运算
操作符
341VHDL语言的客体及其
分类
342VHDL语言的数据类型
343VHDL语言的运算操作符
思考与练习
课题四组合逻辑电路分析与设计
实训4四位BCD译码器的设计应用
41组合逻辑电路的分析和设计
方法
411组合逻辑电路的分析方法
412组合逻辑电路的传统设计
方法
413组合逻辑电路的EDA设计
方法
42集成组合逻辑电路分析与设计
421编码器
422译码器及显示电路
423数据选择器
424全加器
43常用集成组合电路应用实例
431编码器的应用
432译码器的应用
433数据选择器的应用
44常用集成电路简介
思考与练习
课题五触发器及其应用
实训5JK触发器的EDA设计分析
51触发器概述
511触发器的基本电路
512触发器的触发方式
513各种逻辑功能的触发器
52触发器间的相互转换
53触发器的应用
531触发器构成寄存器
532触发器构成分频电路
54555定时器及其应用
541集成555定时器
542555定时器的应用
55常用触发器集成电路简介
思考与练习
课题六时序逻辑电路分析与设计
实训6基本计数器的设计应用
61时序逻辑电路的一般分析方法
611时序逻辑电路的特点
612时序电路的分析方法与步骤
613时序逻辑电路分析实例
62计数器
621计数器及其表示方法
622计数器应用实例
623计数器的EDA设计
624常用TTL集成计数器简介
63寄存器
631寄存器的功能和分类
632寄存器应用实例
633寄存器的EDA设计
634寄存器集成电路简介
思考与练习
课题七半导体存储器
实训7EPROM的固化与擦除
71概述
72存储器的种类
721随机存取存储器RAM
722只读存储器ROM
73存储器的应用
74存储器常用芯片简介
思考与练习
课题八A/D、D/A转换
实训8加法计数器D/A转换显示实验
81A/D转换的基本原理和类型
811A/D转换的基本原理
812A/D转换器的类型
82D/A转换的基本原理和类型
821D/A转换的基本原理
822D/A转换器的类型
83常用集成ADC简介
831ADC0809
832MC14433
833ADC的应用实例
84常用集成DAC简介
841DAC0830系列
84210位CMOS DACAD7533
思考与练习
课题九数字电路及其EDA技术课程
设计
实训9数字系统设计实例
91数字频率计的设计与制作
911测频原理
912频率计实现
913VHDL程序
914仿真结果
92交通灯控制器
921实训目标
922交通灯控制器的实现
93实用多功能电子表
931设计任务
932设计思路
933数字钟电路
934源程序
94音乐发生器
941音名与频率的关系
942音长的控制
943演奏时著名的动态显示
944VHDL程序
945仿真结果
· · · · · · (收起)

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

作为一名对电子设计充满热情的学生，我一直在寻找一本能够系统讲解数字电子电路和EDA技术的书籍。这本书的出现，无疑是我的一个重大收获。它从最基础的逻辑运算开始，层层递进，逐步深入到复杂的数字系统设计。书中对各种基本逻辑门电路的解释，通俗易懂，让我能够快速掌握数字电路的基本构建单元。更让我惊喜的是，书中对时序电路的讲解，从触发器的原理到各种计数器、寄存器的应用，都进行了深入的探讨。这些内容对于理解现代数字系统的运行至关重要。而EDA技术的部分，更是将理论知识转化为实际的设计能力。作者详细介绍了如何使用Verilog HDL等硬件描述语言进行电路设计，以及如何利用EDA工具进行仿真和综合。这些内容让我看到了将抽象的逻辑设计转化为实际电路的可能性。书中大量的实例和练习，让我能够巩固所学知识，并尝试独立完成一些设计任务。这本书不仅仅是一本技术书籍，更是一种学习方法的指引，让我能够以更高效的方式掌握数字电子电路的设计精髓。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是打开了数字电子世界的大门，让我这个初学者茅塞顿开。刚开始接触数字电路，脑子里全是0和1的抽象概念，觉得枯燥乏味。但翻开这本书，作者用一种非常生动形象的方式，将逻辑门、时序电路等概念娓娓道来。特别是那些图文并茂的讲解，比如用生活中的例子比喻与门、或门的功能，一下子就让我理解了它们的本质。更让我惊喜的是，书中对EDA技术的介绍，让我看到了如何将理论付诸实践。那些关于Verilog HDL和VHDL的章节，虽然一开始有点挑战，但作者循序渐进的讲解，配合大量的代码示例，让我能够一步步跟着操作，最终能够自己设计一些简单的电路。我尤其喜欢书中关于FPGA的章节，它让我明白了为什么FPGA如此强大，以及如何在实际项目中应用它们。这本书没有回避技术难点，而是用通俗易懂的语言去解释，让我能够克服畏难情绪，享受学习的过程。它不仅仅是一本教科书，更像是一位经验丰富的导师，在数字电子的道路上指引我前进。读完之后，我对数字电路的理解不仅仅停留在概念层面，更能感受到其在现代科技中的重要作用，也对未来的学习方向有了更清晰的认识。

评分☆☆☆☆☆

我一直对微电子技术非常感兴趣，尤其是在看到智能设备越来越普及的今天，更是想深入了解其底层原理。这本书的内容，可以说是满足了我对“数字”世界的探索欲。书中对数字信号和模拟信号的区别、转换过程的讲解，让我对信息的处理有了更深刻的认识。它不仅仅停留在理论层面，更是深入到各种数字集成电路的内部工作原理，比如组合逻辑和时序逻辑的详细剖析，让我了解到我们每天使用的电子产品是如何实现复杂功能的。而EDA技术的部分，更是这本书的一大亮点。作者将EDA工具的强大之处展现得淋漓尽致，从原理图设计到逻辑综合，再到布局布线，每一个环节都讲解得非常到位。特别是对各种EDA工具的使用技巧和流程的介绍，让我觉得非常有实操性。书中提供的案例分析，更是让我能够将所学的知识应用到实际问题中，解决实际的设计挑战。这本书的结构非常清晰，逻辑性很强，让我能够系统地学习数字电子电路的知识体系。阅读过程中，我仿佛置身于一个数字电路的设计实验室，亲手搭建、验证、优化各种电路。

评分☆☆☆☆☆

这本书就像一座知识的宝库，让我对数字电子的世界有了前所未有的认识。在我看来，最吸引我的地方在于它并非枯燥的理论堆砌，而是将复杂的概念通过清晰的逻辑和生动的图示呈现出来。我特别欣赏书中对每一个逻辑门电路的工作原理的详细剖析，并将其扩展到组合逻辑电路的设计，让我理解了如何构建更复杂的逻辑功能。而时序逻辑的部分，更是让我看到了时间在数字电路中的重要作用，从触发器到状态机，每一个环节的讲解都循序渐进，让我能够逐步理解其精妙之处。更令我眼前一亮的是，书中对于EDA技术的介绍，这部分内容让我看到了理论知识如何在实际中落地。作者通过对主流EDA工具的介绍和使用方法的讲解，让我能够将所学的逻辑设计转化为可实现的硬件。那些关于仿真、综合、布局布线的内容，都让我觉得非常有实践价值，仿佛能够亲手打造出自己的数字电路。这本书的编写风格，充分考虑了读者的接受程度，即使是初学者，也能在其中找到学习的乐趣和动力。它不仅提升了我的理论认知，更激发了我动手实践的欲望。

评分☆☆☆☆☆

说实话，在阅读这本书之前，我对电子工程的认识还停留在高中物理的简单电路层面。这本书的出现，彻底颠覆了我对“数字”的认知。它以一种极其严谨又不失趣味的方式，向我展示了数字电子世界的广阔天地。从最基础的逻辑门电路，到复杂的微处理器架构，这本书都进行了细致的讲解。特别是对二进制、逻辑运算的阐述，让我明白了数字信号处理的根本。让我印象深刻的是，书中关于时序电路的讲解，不仅理论清晰，还辅以大量具体的例子，比如触发器、计数器等，这些都是现代数字系统不可或缺的组成部分。而EDA技术的部分，则将理论与实践完美地结合起来。作者详细介绍了各种EDA工具的功能和使用方法，让我能够亲身感受到使用先进工具进行电路设计的魅力。从代码编写到仿真验证，再到硬件实现，整个流程清晰可见。这本书让我明白了，设计一个复杂的数字系统，需要扎实的理论基础和精湛的工具应用能力。它不仅传授了知识，更培养了我的工程思维和解决问题的能力。

评分☆☆☆☆☆