数字电路设计与制作 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:汤山俊夫

出品人:

页数:247

译者:

出版时间:2005-1-1

价格:30.00元

装帧:平装

isbn号码:9787030146892

丛书系列:图解电路设计与制作系列

图书标签:

• 数字电路
• 图解电路设计与制作系列
• 实践
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《数字电路设计与制作》是一本专注于数字逻辑、半导体器件原理及其在实际电路中应用的深度指南。本书不仅阐述了数字电路设计的基本理论，更侧重于将这些理论转化为可执行的硬件实现。 核心内容概览： 本书的起点是对数字世界最基础的组成单元——逻辑门（Logic Gates）的详细介绍。从最简单的与门（AND）、或门（OR）、非门（NOT）开始，逐步深入到更复杂的异或门（XOR）、与非门（NAND）、或非门（NOR）等。我们将深入剖析这些基本门电路的工作原理，理解它们如何基于布尔代数（Boolean Algebra）进行逻辑运算。布尔代数的掌握是进行数字电路设计的基础，本书将详细讲解逻辑函数的简化、卡诺图（Karnaugh Maps）的应用以及如何利用这些工具来优化电路的复杂度和效率。 接着，本书将聚焦于构建更复杂的数字系统。这包括组合逻辑电路（Combinational Logic Circuits）的设计，如编码器（Encoders）、解码器（Decoders）、多路选择器（Multiplexers）、数据分配器（Demultiplexers）以及加法器（Adders）、减法器（Subtractors）等算术逻辑单元。读者将学习如何分析这些电路的功能需求，并将其转化为实际的逻辑门电路图。 对于需要存储状态和实现时序功能的时序逻辑电路（Sequential Logic Circuits），本书将进行系统性的讲解。内容涵盖触发器（Flip-Flops）的种类（SR、D、JK、T触发器）及其工作特性，以及如何利用触发器构建寄存器（Registers）和计数器（Counters）。寄存器是存储数据的重要单元，而计数器则在各种时序控制和频率分频应用中扮演着关键角色。此外，本书还会介绍有限状态机（Finite State Machines, FSM）的概念，包括摩尔（Moore）型和米利（Mealy）型状态机的设计方法，这对于设计复杂的序贯系统至关重要。 在硬件实现层面，本书将详细介绍构成现代数字电路的各种半导体器件。重点将放在CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）技术，这是当前集成电路领域最主流的技术。我们将深入了解MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）的工作原理，包括其结构、栅极电压对导电沟道的影响以及不同工作区域的特性。在此基础上，本书将阐述如何利用MOSFET构建上述介绍的各种逻辑门和更复杂的集成电路。除了CMOS，我们还会简要介绍其他重要的半导体技术，如TTL（Transistor-Transistor Logic），并对比不同技术的优缺点。 本书还涵盖了数字系统设计的实际流程和方法。这包括使用硬件描述语言（Hardware Description Languages, HDL），如Verilog或VHDL，来进行逻辑功能的建模和仿真。读者将学习如何编写HDL代码来描述数字电路的行为和结构，并使用仿真工具来验证设计的正确性。对于复杂的FPGA（Field-Programmable Gate Array）或ASIC（Application-Specific Integrated Circuit）设计，本书将介绍综合（Synthesis）、布局（Placement）和布线（Routing）等关键步骤。 为了加深理解和提升实践能力，本书将穿插大量的实际案例分析和电路设计实例。这些实例将覆盖从简单的LED闪烁电路、数码管显示到更复杂的微处理器接口、数据通路等。读者将学习如何根据具体应用需求，选择合适的逻辑器件和设计策略，并实际搭建和测试电路。 本书特色： 理论与实践紧密结合： 本书力求在扎实的理论基础之上，提供丰富的实践指导，帮助读者将抽象的逻辑概念转化为具体的硬件实现。 系统性与深度并重： 内容覆盖数字电路设计的各个关键环节，从基础逻辑门到复杂的时序系统，并深入剖析了底层器件的工作原理。 面向实际应用： 通过大量的实例分析和设计练习，引导读者掌握在实际工程中解决问题的能力。 技术前沿性： 关注当前数字电路设计的主流技术和发展趋势，特别是CMOS技术和HDL在现代设计流程中的应用。 适合读者： 本书适合电子工程、计算机科学、自动化等相关专业的本科生、研究生，以及从事数字电路设计、嵌入式系统开发、FPGA/ASIC设计的工程师。对于希望深入了解数字世界底层运作原理，并掌握硬件设计技能的电子爱好者，本书也将是一个宝贵的资源。

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我是一名刚从大学毕业不久的电子工程新人，手头积攒了不少教材，但真正能让我觉得“学以致用”的实战指导书却不多。这本书在这方面给我带来了惊喜。它没有沉湎于过于抽象的理论推导，而是非常务实地将理论知识与实际项目紧密结合起来。我特别欣赏它在讲解基础逻辑门之后，立即引入了如何使用特定品牌的FPGA进行简单的状态机设计。这种“边学边做”的模式，极大地激发了我动手实践的兴趣。书中的每一个实验环节，都配有详尽的步骤说明和预期的结果分析，即便是中间某个环节出错，也能根据提示快速定位问题所在。我记得有一次，我尝试实现一个简单的计数器，因为一个时钟使能信号接错了地方，导致计数混乱，但翻阅到书中对应章节的“常见错误排查”部分，很快就找到了症结所在，这比我自己上网搜寻效率高多了。它更像是一位经验丰富的工程师在手把手地指导你完成从概念到实物的转变过程，这种实战性是我目前接触到的所有同类读物中最强的。

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这本书在工具链的介绍和使用上，也展现出了极高的时效性和实用性。我之前学习时主要接触的是一些年代较久远或者非常学术化的软件环境，配置起来相当麻烦。而这本书，紧密围绕当前业界主流的EDA套件，提供了非常详细的环境配置指南，甚至连不同操作系统下的兼容性问题都进行了预先的说明和解决方案。它还非常贴心地附带了一个完整的项目文件包（当然，我是通过网络渠道获取的辅助资料），里面的代码和项目文件结构清晰，完全可以直接在我的工作站上编译和仿真。这极大地减少了我将理论知识迁移到实际软件环境中的摩擦成本。我可以直接将书中的设计思路快速落地，进行仿真验证，这使得学习的反馈周期大大缩短。这种对软硬件生态的全面覆盖，显示出编著者不仅精通理论，更对现代数字设计的工作流程有着深刻的理解和实践经验，让读者能站在一个现代化的起点上开始学习，而不是在配置软件上浪费宝贵的时间。

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这本书的叙事风格非常独特，它不像传统的教科书那样板着脸孔，而是融入了一种近乎于“对话”的语气。作者似乎非常了解初学者在学习过程中会遇到的那些“卡壳”点，总能在关键时刻，用非常通俗易懂的比喻来解释那些晦涩难懂的概念。比如，它在解释多路选择器的工作原理时，竟然用到了“餐馆点菜”的比喻，瞬间就将原本抽象的逻辑映射到了日常生活场景中，我一下子就豁然开朗了。这种亲和力让阅读过程变得轻松愉快，完全没有那种面对硬核技术时的压迫感。我发现自己不再是强迫自己去“啃”书，而是真正沉浸在探索知识的乐趣之中。这种叙事上的温度，使得这本书不仅仅是一份知识的传递媒介，更像是一位耐心导师的陪伴，它没有居高临下的说教，而是平等地与读者探讨技术背后的设计哲学。对于那些对电子工程抱有好奇心，但又害怕理论深度的“门外汉”来说，这本书的这种叙事风格简直是福音。

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从深度和广度上来看，这本书的处理相当平衡，但真正让我印象深刻的是它对“设计思想”的渗透。很多关于数字系统的书籍，只是教你如何堆砌元件来实现某个功能，但这本书却花了相当大的篇幅来讨论“为什么这么设计比那样设计更优越”。它不仅展示了如何实现一个异步FIFO，更深入地剖析了在不同速率数据传输场景下，设计一个同步FIFO所需要考虑的亚稳态问题以及异步握手协议的必要性。它没有止步于给出标准答案，而是引导读者去思考设计的约束条件、资源消耗和时序裕度。我尤其喜欢它在章节末尾设置的“设计权衡”小节，那里面详细对比了不同实现路径的优缺点，这迫使我从一个单纯的执行者，转变为一个具有批判性思维的决策者。这种提升思维层次的训练，对于未来从事更复杂的系统级设计工作，是无价的财富。它教会我的，远超出了具体的电路操作本身。

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这本书的装帧设计确实很吸引人，封面那种带着金属光泽的深蓝色调，一下子就抓住了我的眼球。拿到手里的时候，能感受到纸张的质感，那种略带粗糙但又韧性十足的感觉，让人很踏实。我本来以为内容会像很多技术书籍一样，排版得密密麻麻，读起来很吃力，但这本书的版式设计非常讲究。它在内容区块之间留出了足够的留白，每页的行距也调整得恰到好处，即便是长时间阅读，眼睛也不会感到特别疲劳。尤其值得称赞的是，书中很多关键的原理图和电路图，竟然采用了全彩印刷，而且线条清晰，层次分明，即便是像我这样对复杂逻辑电路图有些畏惧的人，也能很快抓住重点。这不仅仅是一本工具书，从阅读体验上来说，它更像是一本精心制作的工艺品，看得出出版方在细节处理上的用心良苦。这种对视觉体验的重视，在同类技术书籍中是相当少见的，极大地提升了学习的愉悦感，让人更愿意主动去翻阅和钻研其中的知识点。总而言之，光是捧着它阅读，就是一种享受，远超出了我对一本技术手册的预期。

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这么好的书居然没销量，都买不到了，电子电路相关的书籍不分时间的。。。。

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