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出版者:中国电力出版社

作者:刘钧波

出品人:

页数:254

译者:

出版时间:2008-6

价格:25.00元

装帧:平装

isbn号码:9787508374314

丛书系列:

图书标签:

• 模拟电子技术
• 电子技术
• 电路分析
• 模拟电路
• 基础电子学
• 电子工程
• 教程
• 入门
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• 教材

好的，这里为您提供一个关于《数字逻辑设计与应用》的图书简介，该书内容与《模拟电子技术简明教程》无直接重叠，侧重于数字电路领域。 --- 《数字逻辑设计与应用》图书简介 导言：信息时代的基石 在当今高度数字化的世界中，从智能手机到超级计算机，再到物联网设备，一切电子系统的核心都离不开数字逻辑电路的支撑。模拟电子技术处理的是连续变化的信号，而数字电子技术则专注于离散的、由“0”和“1”构成的世界。理解和掌握数字逻辑设计，是深入理解现代电子系统工作原理的关键一步。 《数字逻辑设计与应用》一书，旨在为读者提供一个全面、系统且深入的数字逻辑设计理论基础和实践指导。本书内容涵盖了从最基础的逻辑门电路到复杂的组合逻辑、时序逻辑电路的设计与分析，并拓展到可编程逻辑器件（PLD）的应用，帮助读者建立起坚实的数字系统设计能力。 第一部分：数字逻辑基础——构建世界的砖石 本书的开篇部分着重于为读者打下坚实的理论基础。我们从数字信号与模拟信号的区别入手，清晰阐述了数字技术在抗干扰性、存储和处理能力上的核心优势。 1. 数制与编码： 详细介绍了二进制、八进制、十六进制等数制之间的转换，这是进行数字电路分析的先决条件。同时，书中深入讲解了各种编码标准，如BCD码、格雷码、余三码等，并特别强调了它们在数据传输和表示中的作用。 2. 逻辑代数与布尔表达式： 这是数字逻辑的“语法”。我们将介绍布尔代数的基本公理、定理和运算法则，并详细剖析AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR、XNOR等基本逻辑门的工作原理和特性。通过大量的实例，读者将学会如何运用卡诺图（Karnaugh Map）和布尔代数化简法，高效地简化复杂的逻辑表达式，这是实现电路优化和资源节约的关键技术。 3. 逻辑门电路的实现： 在理论讲解之后，本书会探讨逻辑门在实际中是如何通过半导体器件实现的，包括对电阻晶体管逻辑（RTL）、二极管晶体管逻辑（DTL）、晶体管晶体管逻辑（TTL）以及互补金属氧化物半导体（CMOS）等主流逻辑家族的结构、特性和适用场景进行比较分析。重点会放在CMOS技术的低功耗优势及其在现代集成电路中的主导地位。 第二部分：组合逻辑电路的设计与分析 组合逻辑电路的特点是输出仅依赖于当前的输入状态，不包含记忆元件。本部分将引导读者从抽象的逻辑功能描述过渡到具体的电路实现。 1. 组合电路的分析与设计方法： 我们将系统地介绍如何根据真值表或逻辑表达式来设计多输入译码器、数据选择器（MUX）、数据分配器（DEMUX）、加法器和乘法器等核心组合电路。如何选择最优的逻辑门组合，以及如何避免竞争冒险（Hazards）问题，是本部分的重点探讨内容。 2. 算术逻辑单元（ALU）： 深入剖析了全加器、半加器的设计，并以此为基础构建更复杂的并行加法器和串行加法器。此外，还将讲解如何设计能同时执行加、减、与、或等多种运算的算术逻辑单元，这是CPU中执行单元的基础模块。 3. 数据的选择、译码与编址： 详细介绍大规模集成电路（LSI）中常用的译码器和多路复用器在数据路由、存储器选址和显示驱动中的实际应用。 第三部分：时序逻辑电路——引入“记忆”的概念 时序逻辑电路的输出不仅取决于当前输入，还取决于电路的先前状态，即电路具有“记忆性”。这是实现数据存储、计数和控制逻辑的基础。 1. 锁存器与触发器： 这是时序电路的基本单元。本书将详细分析基本锁存器（如SR锁存器）的工作原理和限制，并重点介绍各种类型的触发器：如同步SR触发器、D触发器、JK触发器和T触发器。我们将剖析它们的主从结构、边沿触发机制以及时序约束（如建立时间$t_{su}$和保持时间$t_{h}$），这些是确保系统稳定运行的关键参数。 2. 寄存器与移位寄存器： 讲解如何使用D触发器构成并行输入/并行输出、串行输入/并行输出等不同工作模式的寄存器，以及移位寄存器在数据并行/串行转换、数据延迟和简单运算中的应用。 3. 异步与同步计数器： 介绍异步（串行进位）和同步（并行进位）计数器的设计方法，分析其在频率分频、脉冲计数和状态控制中的优缺点，并讨论如何设计带有特定模数的计数器。 4. 时序逻辑电路的分析与设计： 重点讲解如何使用状态转移图和状态表来描述和设计复杂的有限状态机（FSM）。我们将采用摩尔（Moore）型和密里（Mealy）型模型，指导读者完成一个完整的控制系统的时序逻辑设计流程。 第四部分：先进的数字电路与应用 随着技术的发展，大规模可编程器件和存储器的应用日益广泛。本部分将视野扩展到现代数字系统设计的实际工具和组件。 1. 存储器的基础知识： 介绍随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）的基本结构、读写操作原理。探讨静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）的内部差异和性能特点。 2. 可编程逻辑器件（PLD）： 详细介绍可编程只读存储器（PROM）、现场可编程逻辑阵列（FPLA）、简单可编程逻辑器件（SPLD）如PAL和GAL的结构和编程原理。重点讲解如何利用这些器件实现组合逻辑和简单的时序逻辑，提高电路设计的灵活性和集成度。 3. 逻辑电路的性能评估： 探讨在实际应用中必须考虑的性能指标，包括传播延迟、功耗、扇入和扇出等。这些参数直接影响到系统的工作频率和可靠性。 结语：从理论到实践的桥梁 本书的编写风格力求清晰、严谨且富于启发性。除了详尽的理论推导和公式解析外，每章末尾均配有大量例题和习题，旨在巩固读者的理解。我们相信，《数字逻辑设计与应用》将是电子工程、计算机科学与技术、自动化等专业学生以及所有对数字系统设计感兴趣的工程师和技术人员案头的必备参考书。通过对本书的学习，读者将能够自信地迈入复杂数字系统设计和验证的殿堂。 ---

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**感悟与期待** 最近刚读完一本关于微积分的书籍，虽然作者的讲解非常详尽，对各种定理的推导也力求严谨，但总感觉在实际应用层面，尤其是在工程领域，似乎缺少了那么一点点“接地气”的联系。书中的例子大多偏向纯数学的理论探讨，比如极限的逼近过程、积分在求面积和体积上的应用，这些都很好地巩固了基础概念。然而，当我试图将这些知识迁移到解决实际问题时，总会感到力不从心，仿佛隔着一层纱。我更希望看到的是，如何利用微积分的工具，去优化一个电路的设计，或者分析一个信号的频率特性。因此，我正在寻找一本能够搭建起理论与实践之间桥梁的教材，一本能让我看到那些抽象公式在现实世界中是如何“活”起来的著作。希望下一本能提供更多结合工程实践的案例分析，让枯燥的数学公式焕发出实实在在的价值感。

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**对信号处理的渴望** 我最近在钻研数字信号处理，深感傅里叶变换的强大威力。当前阅读的这本教材，对傅氏级数和傅氏变换的数学基础介绍得非常到位，从三角函数展开到指数形式的推导，逻辑严密无懈可击。然而，它似乎将重点完全放在了“如何计算”上，而对“为什么这样做”的物理意义阐述相对薄弱。例如，频域分析在图像压缩、通信调制中的具体应用，只是简单地提及，缺乏深入的案例剖析。我期待的是，能有一本书，用生动的语言解释“频谱”到底是什么，为什么将时域信号转换到频域能帮助我们解决问题，并且能够通过具体的代码实现（比如用Python或MATLAB）来直观展示这个过程，让读者能亲手触摸到信号的频率构成，而不是仅仅停留在教科书上的抽象定义。

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**关于系统级思维的缺失** 正在学习的这本关于基础电子线路的书籍，其侧重点似乎完全集中在单个元器件（电阻、电容、电感、二极管、三极管）的独立分析上。它详细讲解了RC滤波器的截止频率，以及一个三极管作为开关的工作原理。这种分块教学的方式有利于打好基础，但读完后会发现，整个知识体系似乎是碎片化的。我目前面临的最大挑战是如何将这些离散的知识点串联成一个完整的、能工作的系统——比如一个简单的电源稳压电路或一个音频放大级联。我迫切需要一本能够提升“系统级思维”的书籍，它应该展示如何进行模块化设计，如何处理不同模块间的接口阻抗匹配问题，以及如何评估整个系统的功耗和稳定性。知识的整合与应用的指导，远比重复讲解单个元器件的特性来得更加宝贵。

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**对电路理论的深入探索** 手头的这本电路分析教材，在讲解基尔霍夫定律和节点分析法时，展现了极高的清晰度。作者对每一个公式的推导都循序渐进，配合大量的图示，即便是初学者也能轻松掌握。不过，书中对于复杂电路的动态响应分析，比如在包含电感和电容的情况下，其暂态分析部分显得有些过于侧重理论的完备性，而对于实际中元器件参数的非理想性所带来的影响探讨不足。我个人更关注的是，当我们在设计一个滤波器或者放大器时，现实中的元件误差如何影响最终的性能指标，以及如何通过软件仿真工具（如Spice）来验证这些理论模型。一本优秀的教材，应该能引导读者不仅停留在理想化的欧姆定律世界，更要能正视现实电路中的非线性、寄生效应等复杂因素，并提供解决这些问题的思路和方法。

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**对电子器件特性的好奇** 我最近翻阅的这本半导体物理学读物，对于pn结的形成、耗尽区宽度和势垒高度的计算，讲解得可谓是教科书级别的标准。作者对载流子扩散和漂移电流的数学模型描述得非常精确。但坦白说，读完之后，我对如何实际选择和使用晶体管来搭建一个稳定的电路，依然感到迷茫。书中对BJT和MOSFET的I-V特性曲线分析停留在理想化的模型，没有深入探讨温度漂移、噪声特性以及在高频工作下的性能衰减问题。我更需要的是一本能告诉我，在给定的工作点下，如何挑选一个参数合适的晶体管，以及如何通过反馈机制来补偿器件的非线性，从而构建一个性能可预测的放大电路。理论固然重要，但工程实践中，对器件“脾气秉性”的了解更为关键。

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