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出版者:电子工业出版社

作者:韩雪涛

出品人:

页数:269

译者:

出版时间:2006-5

价格:28.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787121025280

丛书系列:

图书标签:

• 电子仪表
• 仪表应用
• 技能实训
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• 传感器技术
• 工业自动化

《数字电路与逻辑设计实操指南》 本书深入浅出地讲解了数字电路与逻辑设计的核心概念、基本原理及实际应用，旨在为读者提供一套全面、实用的学习与实践体系。内容涵盖数字信号的特性、二进制数制及其运算、组合逻辑电路与时序逻辑电路的设计与分析、常用数字集成电路器件的应用，以及基于FPGA的数字系统设计流程等。 第一篇 数字电路基础 本篇将带领读者从最基本的概念入手，逐步构建对数字世界的理解。 绪论： 介绍数字电路与模拟电路的区别，数字电路在现代电子技术中的重要性，以及本书的学习目标和适用范围。 二进制数制与编码： 详细阐述二进制、十进制、十六进制等数制之间的转换方法，讲解无符号数、带符号数表示法，并介绍ASCII码、BCD码等常用编码方式，为后续的逻辑运算打下基础。 逻辑代数基础： 深入介绍布尔代数的基本定律、定理和公式，包括与、或、非、异或等基本逻辑运算，以及逻辑函数的表示方法，如真值表、逻辑图和表达式。 逻辑函数的化简： 讲解如何运用卡诺图（Karnaugh Map）和Quine-McCluskey方法对复杂逻辑函数进行化简，以获得最简的逻辑表达式，从而简化电路设计，降低成本。 组合逻辑电路： 详细介绍各类常用的组合逻辑电路，包括编码器、译码器、多路选择器、数据分配器、加法器、减法器、比较器等。通过分析这些电路的工作原理和逻辑功能，引导读者掌握组合逻辑电路的设计思路和分析方法，并结合实际应用案例进行讲解。 第二篇 时序逻辑电路与集成电路 在掌握了组合逻辑电路的基础后，本篇将进一步探讨包含时间因素的时序逻辑电路，并介绍集成电路在其中的作用。 时序逻辑电路基础： 区分组合逻辑电路与时序逻辑电路，介绍触发器（Flip-Flop）的基本构成和工作原理，包括SR触发器、D触发器、JK触发器、T触发器等。讲解了时钟信号的作用以及触发器之间的同步和异步特性。 寄存器与计数器： 讲解如何利用触发器构成移位寄存器（如SISO, SIPO, PISO, PIPO）和各种计数器（如行波计数器、同步计数器、加减计数器、译码计数器）。重点分析其结构、工作流程和应用，如数据存储、位移、定时和分频等。 有限状态机（FSM）： 介绍摩尔（Moore）型和米利（Mealy）型有限状态机的概念、状态转移图和状态转移表。通过实例演示如何设计和分析一个简单的有限状态机，它是控制器件和序列信号生成的关键。 常用数字集成电路： 介绍TTL（晶体管-晶体管逻辑）和CMOS（互补金属氧化物半导体）等主流数字集成电路族的特点、参数和选型原则。讲解了标准逻辑门、触发器、计数器、寄存器等集成电路芯片的型号、引脚功能和基本应用电路。 数模与模数转换： 介绍数字信号与模拟信号之间的转换原理，重点讲解常用的数模转换（DAC）和模数转换（ADC）电路的基本结构、工作方式和参数指标。 第三篇 FPGA与嵌入式系统设计 本篇将引导读者进入更现代化的数字系统设计领域，以FPGA为平台，体验软硬件结合的开发过程。 FPGA简介与结构： 介绍现场可编程门阵列（FPGA）的基本概念、发展历程及其核心结构，包括可配置逻辑块（CLB）、输入输出块（IOB）、布线资源和存储器块（Block RAM）。 硬件描述语言（HDL）： 重点介绍Verilog HDL或VHDL语言，这是FPGA设计的主要开发语言。内容包括HDL的基本语法、数据类型、运算符、行为级建模、数据流建模和结构级建模。通过丰富的实例，讲解如何用HDL描述组合逻辑和时序逻辑电路。 FPGA开发流程： 详细介绍使用FPGA开发工具链（如Xilinx Vivado, Intel Quartus）的完整流程，包括原理图输入或HDL代码编写、综合（Synthesis）、实现（Implementation，包括布局布局 Place & Route）、时序约束与仿真、生成比特流文件（Bitstream Generation）以及下载到FPGA芯片。 FPGA典型应用设计： 通过一系列具有代表性的FPGA应用实例，如LED闪烁控制、按键输入检测、串口通信、VGA显示控制器、简单的图像处理单元等，帮助读者将所学知识融会贯通，理解FPGA在嵌入式系统、通信、计算、消费电子等领域的实际应用。 嵌入式系统基础： 简要介绍嵌入式系统的概念、组成和软件开发基础。探讨FPGA如何在嵌入式系统中扮演处理器、协处理器或特定功能加速器的角色，以及软硬件协同设计的优势。 实践与提高 本书注重理论与实践相结合，在每章的末尾都附带了“思考与练习”题，并提供了详细的“实操项目”。这些项目设计从易到难，覆盖了基本逻辑门电路的搭建、简单组合逻辑模块的设计、触发器和计数器的验证，到利用FPGA实现复杂功能。读者可以通过模拟仿真和实际硬件操作，加深对理论知识的理解，锻炼解决实际问题的能力。 通过本书的学习，读者将能够： 熟练掌握数字电路的基本原理和设计方法。 理解并应用主流的硬件描述语言进行FPGA设计。 独立完成中小型数字逻辑系统的设计与实现。 为进一步学习嵌入式系统、数字信号处理等高级主题奠定坚实基础。 本书适合高等院校电子信息工程、自动化、计算机科学与技术等专业学生，以及从事电子产品开发、嵌入式系统设计的工程师阅读和参考。

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我最近在研究嵌入式系统中的低功耗设计策略，对于如何平衡实时性要求与能耗优化，一直没有找到一本足够全面的参考资料。我需要的不仅仅是讲解几个省电模式的官方文档翻译，而是希望看到一套完整的、跨越硬件和软件层面的优化方法论。比如，如何通过精确的功耗建模来指导任务调度，如何利用编译器的优化选项来减少不必要的指令周期，甚至是对时钟门控和电源域划分的实战经验。理想情况下，这本书应该提供一些实际案例，展示从一个高功耗原型到满足苛刻电池寿命要求的最终产品的蜕变过程，其中涉及到的各种调试技巧和测量工具的使用经验尤其宝贵。这种深度和广度兼具的实战指南，远比那些停留在理论概念层面的书籍更能满足我这种追求极致性能和效率的工程师的需求。

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这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，封面采用了哑光质感，手感非常细腻，触感上就给人一种专业、严谨的感觉。色彩搭配上，深灰与亮蓝的撞色设计既稳重又不失活力，非常符合技术类书籍的气质。内页的纸张选择也看得出是用心了，纸张偏米白，有效减轻了长时间阅读带来的视觉疲劳，字体排版清晰工整，行距和字号都把握得恰到好处，即便是复杂的电路图和代码示例，也能看得一清二楚，不会让人感觉拥挤。尤其值得称赞的是，书中插图和实物照片的清晰度极高，很多关键部位的细节都能清晰呈现，这对于需要对照实物进行操作的学习者来说，简直是太友善了。整体而言，从拿到书的那一刻起，就能感受到出版方在细节上倾注的匠心，这对于一本技术实训教程来说，无疑是加分项，它提升了阅读体验，也从侧面反映了内容的专业程度。翻阅起来，那种纸质书特有的墨香和触感，是电子版完全无法替代的沉浸式体验，让人更愿意静下心来，沉浸在知识的世界里。

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说实话，我现在对那些过分强调“快速上手”和“零基础入门”的编程书籍感到有点审美疲劳了。我更倾向于那种能够深入探讨底层逻辑和设计哲学的老派技术著作。我希望看到的是作者对某一技术栈的深刻理解，不仅仅停留在API的调用层面，而是能追溯到设计之初的考量，比如为什么选择了某种数据结构，或者某种算法在特定约束下的权衡取舍。这样的书读起来虽然慢，但收获是巨大的，它培养的是一种解决问题的架构思维，而不是简单的技能复制。如果这本书能够提供一些“反模式”案例的分析，告诉我哪些路是走不通的，以及为什么走不通，那就更具价值了。我期待它能像一位资深前辈在旁边指导，而不是冷冰冰的指令集手册。优秀的著作应该能让你在合上书本后，依然能对你正在使用的工具产生一种敬畏和更深层次的理解。

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我最近在寻找一本能够系统梳理现代信号处理基础理论的书籍，最好能结合一些实际应用案例进行讲解。理想中的那本书，应该能用相对直观的方式阐述傅里叶变换、Z变换这些看似抽象的概念，并且最好能提供一些用MATLAB或Python实现的例程，这样我才能真正理解理论是如何映射到工程实践中的。我对那种只罗列公式、缺乏深入解释的教材非常反感，学习起来效率极低。我希望这本书的作者是一位经验丰富的工程师或者大学教授，他能够站在初学者的角度，用通俗易懂的语言将复杂的数学模型“翻译”成人话，并且在讲解过程中，能够穿插一些“为什么这样做”而不是“只需要这样做”的思考路径。如果还能覆盖到当前流行的实时信号处理框架，那就更完美了。说实话，一本好的理论书籍，它的价值不在于它包含了多少知识点，而在于它能真正激发读者深入探索的欲望，并提供可靠的工具箱。

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对于一本优秀的计算机网络教材，我非常看重它对协议栈的层次化描述是否清晰到位，并且能否将理论与现代网络架构紧密结合。我希望看到对TCP/IP协议簇的讲解不仅仅是教科书式的定义，而是能深入到数据包的实际结构，以及数据如何在不同层之间封装和解封装的全过程。更重要的是，我希望作者能将这些基础知识与当前的热点，比如SDN（软件定义网络）或者网络功能虚拟化（NFV）中的应用场景结合起来，展示这些经典协议在新的基础设施下是如何被重新解读和应用的。如果书中能包含一些使用Wireshark这类工具进行抓包分析的实操指导，那就太棒了，因为“眼见为实”对于理解网络传输过程至关重要。一本好的网络书籍，应该能让读者不仅知道“是什么”，更知道“为什么会这样”以及“在实际中如何验证”。

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