巧学巧用模拟集成电路实用技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:301

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出版时间:2009-5

价格:34.00元

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isbn号码:9787121086687

丛书系列:

图书标签:

• 模拟集成电路
• 电路设计
• 仿真
• 实用技术
• 电子工程
• EDA
• Cadence
• SPICE
• 电路分析
• 学习资料

《精通数字逻辑设计：从基础到高级应用》 内容简介 本书旨在为读者提供一个全面深入的数字逻辑设计学习路径，从最基础的逻辑门原理出发，逐步引导读者掌握复杂的组合逻辑和时序逻辑电路的设计与分析方法。本书强调理论与实践相结合，通过大量精心设计的实例和丰富的练习题，帮助读者深刻理解数字逻辑设计的核心概念，并能将其应用于实际的硬件系统中。 第一部分：数字逻辑基础 本部分将带领读者走进数字逻辑的世界，理解二进制数制、逻辑门（AND, OR, NOT, XOR, NAND, NOR）的基本功能和真值表。我们将详细阐述布尔代数的基本定律和定理，如交换律、结合律、分配律、德摩根定律等，并演示如何利用这些工具对逻辑表达式进行化简，这是高效设计的基础。随后，我们将介绍逻辑函数的最小项和最大项概念，以及卡诺图（Karnaugh Map）的应用，通过可视化的方法实现逻辑函数的简化，避免冗余和提高电路效率。 第二部分：组合逻辑电路设计 组合逻辑电路的特点是输出仅取决于当前输入，与过去的输入状态无关。在本部分，我们将深入讲解各类组合逻辑电路的设计： 译码器（Decoders）和编码器（Encoders）：理解它们如何实现地址译码和数据编码功能，并学习如何设计和应用多路选择器（Multiplexers, MUX）和多路分配器（Demultiplexers, DEMUX），它们在数据选择和路由方面至关重要。 加法器（Adders）和减法器（Subtractors）：从半加器、全加器开始，逐步构建并行加法器、进位预测加法器等，掌握算术逻辑单元（ALU）的基础。 比较器（Comparators）：学习设计用于比较两个二进制数大小的电路。 奇偶校验电路（Parity Circuits）：理解奇偶校验的原理及其在数据传输中的应用。 我们将通过实际案例，如设计一个简单的计算器、一个数据选择模块等，来巩固这些知识。 第三部分：时序逻辑电路设计 时序逻辑电路的输出不仅取决于当前输入，还与电路过去的状态有关，这使得它们能够实现记忆和顺序控制功能。本部分将重点讲解： 触发器（Flip-Flops）：详细介绍SR触发器、D触发器、JK触发器、T触发器等不同类型的触发器，理解它们的结构、工作原理、时序特性（如建立时间、保持时间）以及状态转换图。 寄存器（Registers）：讲解移位寄存器（串入串出、串入并出、并入串出、并入并出）和并行寄存器的设计与应用，它们是数据存储和移动的基本单元。 计数器（Counters）：从简单的异步（行波）计数器到同步计数器（行波前）、二进制计数器、十进制计数器、任意模计数器，我们将深入分析它们的计数原理、设计方法和应用，如频率分频、序列发生器等。 有限状态机（Finite State Machines, FSM）：我们将系统地介绍摩尔（Moore）型和米利（Mealy）型有限状态机的概念，包括状态编码、状态转移图、状态表的设计。通过设计例子，如交通灯控制器、电梯控制系统等，展示FSM在复杂序列控制中的强大能力。 第四部分：中大规模集成电路（MSI）和可编程逻辑器件（PLD） 在掌握了基础组合逻辑和时序逻辑电路的设计后，本部分将引导读者了解如何利用现有的MSI芯片来构建更复杂的系统，以及介绍现代数字设计中不可或缺的PLD技术。 MSI芯片的使用：介绍常用MSI芯片的内部结构和功能，例如74系列逻辑芯片，并演示如何利用这些芯片快速搭建功能模块，如译码器、多路选择器、寄存器、计数器等。 可编程逻辑器件（PLD）入门：引入可编程逻辑阵列（PLA）、可编程阵列逻辑（PAL）、通用可编程逻辑器件（CPLD）和现场可编程门阵列（FPGA）的基本概念。 硬件描述语言（HDL）简介：虽然本书不深入讲解HDL，但会介绍Verilog或VHDL等HDL在描述数字电路中的作用，以及它们如何被用于配置PLD。 第五部分：设计实践与案例分析 本部分将通过一系列综合性的案例，将前面学到的知识融会贯通。我们将从需求分析开始，逐步完成逻辑设计、仿真验证，并可能涉及电路实现和调试的初步探讨。 典型应用案例：例如，设计一个简单的键盘扫描电路、一个数据采集模块、一个简易的串行通信接口等。 设计流程和调试技巧：强调系统化的设计流程，包括需求分析、逻辑抽象、功能仿真、时序仿真等关键步骤，并提供一些实用的调试方法和思路。 学习目标 通过学习本书，读者将能够： 熟练掌握布尔代数及其在逻辑电路化简中的应用。 独立设计和分析各种组合逻辑和时序逻辑电路。 理解并能应用触发器、寄存器、计数器和有限状态机等核心时序逻辑单元。 了解MSI芯片的功能和使用，以及PLD在现代数字设计中的作用。 培养良好的数字逻辑系统设计思维和解决实际问题的能力。 本书适合电子工程、计算机科学、自动化等相关专业的学生，以及从事硬件开发、嵌入式系统设计、FPGA/ASIC设计的工程师阅读。本书的编写力求清晰易懂，循序渐进，即使是初学者也能在掌握基本概念后，逐步深入，最终达到精通数字逻辑设计的目标。

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这本书在实战应用层面的价值，远远超出了我最初的预期。它不仅仅是一本理论参考书，更像是一本“排雷指南”和“最佳实践手册”。在许多章节的末尾，作者都附带了“设计陷阱”或“调试技巧”的总结部分，这些内容通常是作者在无数次失败和调试中总结出来的宝贵经验，是那些标准教科书里绝对找不到的“潜规则”。例如，在讨论如何应对PCB寄生电感对高速模拟信号的影响时，书中给出的不仅仅是理论计算公式，而是具体的版图设计规则和推荐的去耦电容布局策略，甚至提到了特定测试夹具可能引入的误差源。这使得我可以立即将书中的知识应用到我手头的项目中，去优化那些困扰已久的设计缺陷。读完后，我感觉自己不仅仅是学习了“如何设计”某个电路，更重要的是明白了“如何在真实世界中交付一个可工作的、高性能的”电路。这种从理论到实践的无缝对接，让这本书成为了我工具箱里不可或缺的一件利器，真正做到了“巧用”二字的精髓。

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这本书的封面设计得非常吸引人，配色大胆又不失专业感，那种深邃的蓝色调配合上亮眼的橙色标题，让人一眼就能感受到这是一本关于硬核技术的书籍。我尤其喜欢封面上那种电路图的抽象化处理，既体现了专业性，又增添了一丝现代艺术的韵味。刚拿到手的时候，我首先翻阅了目录，内容组织结构非常清晰，从基础概念的建立，到具体电路的设计与实现，再到后期的调试与优化，逻辑层层递进，完全符合一个初学者到进阶者的学习路径。作者在引言部分就点明了本书的实用性导向，强调“巧学巧用”，这让我对接下来的内容充满了期待。它不像一些教科书那样堆砌理论公式，而是似乎更注重将理论与实际工程问题紧密结合，这一点对于我们这些需要快速将知识转化为生产力的工程师来说，简直是福音。我注意到章节之间都有清晰的过渡，让人在阅读时不会感到突兀或迷失方向，这体现了作者深厚的教学功底和对模拟集成电路这个复杂领域的深刻理解。总体而言，光是这本书的整体包装和目录结构，就已经给出了一个非常积极的信号：这是一本用心打磨过的、值得投入时间去深入研读的工具书。

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这本书的排版和图示质量，也极大地提升了我的阅读体验。很多技术书籍在印刷质量上总是敷衍了事，复杂的电路图常常因为线条不够清晰或层次感不强而让人阅读困难。然而，这本书在这方面做得非常出色。电路图不仅清晰、规范，而且层次分明，关键的信号流和偏置路径都有明确的标识和注释，即使是那些结构较为复杂的混血电路，也能一目了然。尤其是对仿真波形的展示，软件和硬件部分的结合得非常好，作者似乎刻意选择了那些最能体现设计意图或暴露设计缺陷的波形进行分析，而不是仅仅展示理想化的结果。此外，书中对表格的使用也十分到位，关键参数的对比、不同设计方案的优劣势总结，都以简洁明了的表格形式呈现，方便读者快速提取核心信息。这种对视觉传达的重视，对于理解快速变化的模拟信号世界至关重要，它使得学习过程从被动的接收信息，转变为主动的探索和对比，阅读的效率得到了显著的提升，这在阅读厚厚的工程书籍时尤其重要。

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书中的语言风格着实让我眼前一亮，它不像某些技术书籍那样干巴巴地陈述事实，而是带着一种老一辈工程师那种特有的、略带幽默感和极度务实的语气在娓娓道来。很多复杂的概念，比如运放的非理想特性分析，在其他书中读起来像绕口令一样晦涩难懂，但在这里，作者仿佛坐在我身边，用生活中的例子来打比方，瞬间就将那些抽象的参数具象化了。我尤其欣赏作者在讲解设计原则时，那种“为什么这样做比那样更好”的深入剖析，而不是简单地给出结论。这种追本溯源的讲解方式，极大地增强了我对底层原理的把握。比如说，在讨论CMOS器件的版图设计时，作者不仅告诉我们应该如何布局，还详细解释了寄生效应在不同工艺节点下对电路性能的制约，甚至提到了温度漂移对精度的影响，这种细致入微的考量，体现了作者在实际流片中积累的丰富经验。阅读过程中，我经常会停下来，反思自己过去在项目中遇到的那些“莫名其妙”的性能波动，现在似乎找到了清晰的解释。这种“顿悟”的感觉，是其他教材很难提供的。

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从内容深度上来说，这本书的覆盖面和细节程度令人佩服。它并没有停留在教科书上常见的那些“标准”电路模块介绍，而是深入到了很多实际应用中才会遇到的“疑难杂症”的处理方法上。比如，关于低噪声放大器（LNA）的设计部分，书中详细探讨了噪声匹配的优化技巧，远超出了常规教材的讨论范畴，甚至提到了对S参数的精确提取和模型选择的考量。更让我惊喜的是，对于一些最新的工艺技术和设计方法，如高精度ADC的斩波技术和流水线架构的误差校正机制，书中也给出了相对前沿的介绍和分析，这对于希望保持技术领先性的读者来说，价值巨大。可以感觉到，作者显然是站在行业前沿，而不是仅仅在重复十年前的知识点。当我翻到某一章关于开关电容电路的讨论时，发现作者竟然连电荷注入和毛刺抑制的实用方法都做了详尽的论述，这正是我们在实际设计中经常头疼却难以在公开文献中找到系统性解决方案的关键点。这种“干货”的密度，使得每一页的价值都被最大化了。

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