数字逻辑设计及应用

数字逻辑设计及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:清华大学出版社
作者:姜书艳
出品人:
页数:323
译者:
出版时间:2007-12
价格:29.00元
装帧:
isbn号码:9787302150558
丛书系列:
图书标签:
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具体描述

“数字逻辑设计及应用”是电子信息领域一门重要的专业基础课。本教材为适应科技高速发展的需要,解决当前教学中亟待解决的问题,如通过双语教学与国际接轨,在注重理论教学的同时更注重实践能力的培养,缩短理论教学与实际电路设计与应用的差距和过度过程等而编写的。

好的,以下是一本名为《模拟电路基础与工程实践》的图书简介: --- 图书名称:模拟电路基础与工程实践 内容简介: 本书旨在为电子工程、通信工程、微电子学以及相关领域的学生和工程师提供一套全面、深入且注重实践的模拟电路设计与分析教程。在数字化浪潮席卷全球的今天,模拟电路作为信息处理的物理基础,其重要性从未削弱。任何数字系统的输入与输出都必须通过模拟前端进行捕获、调理和驱动,因此,对模拟电路原理的深刻理解和精湛的实践能力,是构建高性能电子系统的基石。 本书内容组织严谨,逻辑清晰,从最基础的半导体器件物理特性入手,逐步构建起复杂的模拟集成电路系统。全书分为四个主要部分,共计十八章,覆盖了从基础理论到前沿应用的广阔范围。 第一部分:半导体器件与基础模型 (Fundamentals of Semiconductor Devices) 本部分聚焦于模拟电路的“砖石”——晶体管。我们首先回顾半导体物理学的关键概念,如能带理论、载流子输运机制。随后,详细剖析双极性结型晶体管(BJT)和金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的结构、工作原理和直流特性。我们不仅关注理想模型,更深入探讨了非理想效应,例如沟道长度调制、亚阈值导电、击穿机制,以及如何利用这些模型进行精确的电路仿真和设计。特别是对MOSFET的详细分析,涵盖了其在亚微米甚至纳米尺度下的行为变化,为现代CMOS电路设计奠定坚实的基础。 第二部分:模拟电路核心单元分析 (Core Analog Circuit Blocks) 在掌握了器件模型后,本书转入对构成复杂模拟系统的基本单元电路的深入剖析。这部分内容是全书的重点和难点。 基本放大器: 我们详细分析了共源、共射、共基、共集等基本组态的增益、输入阻抗和输出阻抗特性。特别强调了引入负反馈后对电路性能(如带宽、稳定性和失真)的提升作用。 有源负载与多级放大器: 引入电流源和电流镜作为有源负载,以极大地提高电路的电压增益和共模抑制比(CMRR)。随后,系统地讲解了经典的两级运算放大器结构(如米勒补偿的折叠共源共栅结构),重点讨论了频率补偿技术,确保电路在高增益下的稳定性。 输出级与功率放大器: 针对驱动负载和功耗管理的需求,详细阐述了甲类、乙类、AB类以及D类功率放大器的原理、效率分析及热设计考量。 第三部分:频率响应、噪声与失真 (Frequency Response, Noise, and Distortion) 模拟电路的性能往往受制于带宽、噪声和非线性失真。本部分提供了严谨的分析工具来量化这些关键指标。 频率响应与带宽: 利用波特图和极点/零点分析法,精确计算单极点和多极点系统的带宽。本书提供了实用技巧来确定电路的主导极点,并讲解了如何通过米勒效应和反馈结构来控制频率响应。 噪声分析: 噪声是模拟电路的固有敌人。我们系统地介绍了热噪声(Johnson-Nyquist noise)、散粒噪声(Shot noise)等主要噪声源的统计特性。通过等效输入噪声电压和电流的计算,指导设计者如何优化器件尺寸和电路拓扑以最小化系统噪声。 非线性失真: 详细分析了谐波失真(THD)和互调失真(IMD)。通过泰勒级数展开和截点(IP1/IP3)分析法,评估放大器在处理大信号时的线性度,并探讨了推挽结构等线性化技术。 第四部分:系统级应用与实践 (System-Level Applications and Practice) 最后一部分将理论与实际工程问题相结合,展示了模拟电路在现代系统中的应用。 数据转换器: 全面介绍了数模转换器(DAC)和模数转换器(ADC)的原理、关键参数(如分辨率、采样率、INL/DNL)和主流架构(如逐次逼近、流水线、Sigma-Delta)。本书特别关注Sigma-Delta调制器在音频和精密测量中的应用。 振荡器与锁相环(PLL): 讲解了LC振荡器和环形振荡器的设计,重点分析了相位噪声对系统性能的影响。随后,详细介绍了锁相环(PLL)的工作原理、环路滤波器设计,以及如何在通信系统中实现频率合成和时钟恢复。 版图与设计流程: 考虑到实践性,本书最后几章讨论了集成电路(IC)设计中的关键物理约束。内容包括CMOS工艺的限制、匹配技术(用于减小失配误差)、电磁干扰(EMI)的防护,以及设计规则检查(DRC)和版图寄生参数对电路性能的实际影响。书中包含了大量的仿真案例和实验指导,鼓励读者使用行业标准EDA工具进行验证。 本书的特色在于其平衡性:既有扎实的理论推导,又有大量的工程实例和设计权衡分析。每章末均附有“设计挑战”或“仿真任务”,旨在帮助读者将抽象的公式转化为具体的电路实现能力,是从事模拟IC设计、射频电路设计和高性能传感器接口开发的工程师和研究生的理想参考书。 ---

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本《数字逻辑设计及应用》真的像一本精心打磨的艺术品,每一页都蕴含着作者深厚的功底和严谨的态度。我拿到这本书的时候,就被它沉甸甸的质感和封面设计所吸引,简洁而不失专业。翻开第一页,迎面而来的是清晰的目录,让我对全书的脉络一目了然。作者在引言部分就点明了数字逻辑设计的重要性,以及它在现代电子技术中的核心地位,这一下子就激起了我深入学习的兴趣。书中对基本逻辑门(AND, OR, NOT, XOR等)的介绍,不仅仅是停留在概念层面,而是通过生动的图示和直观的例子,让我能够深刻理解它们的运算原理和在实际电路中的作用。特别是对组合逻辑电路和时序逻辑电路的区分讲解,循序渐进,逻辑性极强。我尤其喜欢书中关于卡诺图化简和Quine-McCluskey算法的详尽阐述,这些方法在实际工程中能够极大地简化电路设计,提高效率,作者的讲解清晰易懂,配合大量例题,让我能够很快掌握这些核心技能。而且,书中对触发器(D触发器、JK触发器、T触发器等)的原理和应用也进行了深入的剖析,这些是构成各种时序逻辑电路的基础,我能够清晰地看到它们是如何实现状态的存储和转移的,这一点让我受益匪浅。对于初学者来说,这本书绝对是一个绝佳的入门读物,它不会让你感到 overwhelming,而是循序渐进地引导你进入数字逻辑的奇妙世界。

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我是一名对电子技术充满好奇的爱好者,而这本《数字逻辑设计及应用》就像一位循循善诱的老师,带领我一步步探索数字逻辑的奥秘。作者用清晰易懂的语言,将复杂的概念解释得浅显易懂,让我能够轻松地掌握其中的要点。我特别喜欢书中对不同类型触发器(Flip-flop)的讲解,例如D触发器、JK触发器、T触发器和SR触发器,以及它们在不同应用场景下的优缺点。作者通过生动的图示和电路图,让我能够直观地理解它们的工作原理和状态转换过程。书中对移位寄存器(Shift Register)的设计和应用,例如串行传输、并行传输以及各种移位操作,也进行了详细的介绍,这让我能够理解数据是如何在数字系统中进行移动和处理的。此外,书中还对计数器(Counter)的设计,例如同步计数器和异步计数器,以及它们在分频、定时等方面的应用,也进行了详细的阐述,这让我能够理解如何利用计数器来实现各种控制功能。

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我一直对电子工程领域充满了好奇,而这本《数字逻辑设计及应用》恰恰满足了我对数字世界的好奇心。作者以一种非常亲切和易于理解的方式,将复杂的数字逻辑概念娓娓道来。我尤其欣赏书中对组合逻辑电路和时序逻辑电路的区分,以及它们各自的特点和应用。作者通过生动的类比,比如将组合逻辑比作一个“瞬间反应器”,而将时序逻辑比作一个“有记忆功能的机器”,让我能够轻松地抓住核心概念。书中对译码器、编码器、多路选择器(Multiplexer)和分路选择器(Demultiplexer)等基本逻辑模块的设计和应用,也进行了详细的讲解,这些都是构建更复杂逻辑电路的基础。我能够清晰地看到它们是如何实现信号的路由和选择的。而且,书中对触发器(Flip-flop)的讲解,不仅仅是理论上的介绍,还通过具体的电路图展示了它们是如何在时钟脉冲的作用下进行状态翻转的,这一点让我受益匪浅。对于那些想要了解计算机是如何进行计算和控制的读者来说,这本书绝对是不可或缺的。

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作为一名正在学习数字电子技术的学生,我一直在寻找一本能够系统性地讲解数字逻辑设计原理的书籍,而《数字逻辑设计及应用》无疑是我的首选。这本书的内容覆盖面广,结构清晰,从最基本的逻辑门电路到复杂的数字系统,都进行了深入浅出的讲解。我尤其喜欢书中对状态机(State Machine)设计的详细阐述,它能够帮助我理解如何设计出能够根据输入信号和自身状态进行响应的控制器。书中对有限状态机(FSM)的设计流程,包括状态图、状态转移表和状态方程的推导,都进行了详细的说明,并且提供了多个实际的应用案例,例如交通信号灯控制器、电梯控制器等,这让我能够更直观地理解状态机的应用价值。此外,书中对移位寄存器(Shift Register)的设计和应用,例如串入并出(SIPO)、并入串出(PISO)、串入串出(SISO)和并入并出(PIPO)等不同类型的移位寄存器,也进行了详细的介绍,这对于理解数据在数字系统中的传输和处理过程至关重要。

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我必须说,这本书的出版绝对是数字逻辑领域的一大盛事。它所呈现的内容,远超出了我之前对同类书籍的认知。作者的文字功底非常扎实,语言精练而不失温度,读起来仿佛是一位经验丰富的工程师在娓娓道来。我特别赞赏书中对各种复杂数字系统模块的拆解和分析,例如算术逻辑单元(ALU)的设计,书中不仅给出了基本的设计思路,还深入探讨了如何实现加法、减法、逻辑运算等功能,并讨论了其在CPU中的关键作用。这一点让我对计算机底层的工作原理有了更深层次的理解。书中对于时序逻辑电路的设计,例如计数器、移位寄存器等,也给予了足够的篇幅,并且通过实际应用的案例,展示了这些模块在数据处理、控制系统等领域的广泛应用。我印象深刻的是,作者在讲解状态机设计时,将抽象的概念与具体的硬件实现紧密结合,使得原本枯燥的理论变得生动起来。书中关于有限状态机(FSM)的讨论,特别是Mealy模型和Moore模型的区别及应用场景,让我豁然开朗。通过书中提供的流程图和状态转移图,我能够清晰地理解状态机的设计思路和实现步骤。此外,这本书还触及了一些高级主题,例如FPGA(现场可编程门阵列)在数字逻辑设计中的应用,以及Verilog/VHDL等硬件描述语言的基础知识,这对于希望进一步深入学习或从事相关行业的读者来说,无疑是宝贵的财富。

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这本书的价值远不止于其内容本身,更在于其能够激发读者对数字逻辑设计的探索欲。作者的写作风格非常独特,既有学术的严谨,又不失实践的灵活性,让我能够领略到数字逻辑设计的魅力。我尤其欣赏书中对多路复用器(Multiplexer)和分路复用器(Demultiplexer)的深入剖析,以及它们在信号选择和分配中的关键作用。作者通过详细的电路图和应用实例,展示了如何利用这些逻辑门来构建更复杂的逻辑功能。书中对编码器(Encoder)和译码器(Decoder)的设计原理和应用,例如二进制编码器、BCD编码器以及七段数码管译码器等,也进行了详细的讲解,这让我能够理解如何将不同的信息进行转换和表示。此外,书中还对数字逻辑设计中常见的错误,例如时序错误和逻辑错误,以及如何进行调试和验证,进行了初步的介绍,这为我进行实际的电路设计和调试提供了有益的指导。

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我可以毫不夸张地说,这本书为我打开了一扇新的大门,让我对电子世界的运行方式有了前所未有的认识。作者在描述每一个概念时,都力求做到最清晰、最准确,并且总是能找到最恰当的比喻来帮助读者理解。我尤其喜欢书中对半加器、全加器等基本算术单元的设计过程,以及如何将它们组合成多位加法器,例如超前进位加法器(Carry-lookahead Adder)的设计思路,这让我对数据运算的底层实现有了直观的感受。书中对于时钟信号的处理和设计,也给予了足够的重视,强调了时钟的稳定性和同步性对于数字电路正常工作的重要性。对于我这样的技术爱好者来说,能够清晰地看到这些基础模块如何构建起复杂的数字系统,是一种极大的满足感。书中对存储器接口设计,例如内存控制器(Memory Controller)的基本原理,也进行了简单的介绍,让我能够初步了解CPU是如何与存储器进行交互的。另外,书中还对数字系统中常见的错误检测和纠错技术,例如奇偶校验(Parity Check)和海明码(Hamming Code)等,进行了初步的介绍,这为进一步学习数字通信和可靠性设计打下了基础。

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我是一位对数字电路设计充满热情的研究者,而这本《数字逻辑设计及应用》为我提供了宝贵的理论指导和实践参考。本书的内容深入且全面,不仅涵盖了数字逻辑设计的经典理论,还结合了最新的应用技术,让我能够紧跟行业发展的步伐。我特别赞赏书中对异步逻辑电路设计的讨论,以及如何处理其带来的时序问题,例如竞争冒险和亚稳态。作者通过详细的分析和具体的实例,揭示了异步逻辑设计的挑战和优势。书中对存储器阵列(Memory Array)的设计,例如ROM(只读存储器)和RAM(随机存取存储器)的结构和工作原理,也进行了详细的阐述,这对于理解现代计算机系统的核心组成部分至关重要。此外,书中还对数字信号处理器(DSP)中的一些基础数字逻辑模块,例如乘法器(Multiplier)和累加器(Accumulator)的设计进行了初步的介绍,这为我进一步学习DSP技术打下了坚实的基础。

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对于我这样的老读者来说,一本好书的价值不仅在于其知识的广度,更在于其深度的挖掘和独到的见解。这本《数字逻辑设计及应用》在这方面做得非常出色。它并非简单地堆砌公式和定理,而是注重理论与实践的结合,通过大量的图例和仿真结果,让抽象的数字逻辑概念变得触手可及。我特别欣赏书中对同步时序逻辑和异步时序逻辑的深入探讨,以及它们各自的优缺点和适用范围。作者对竞争冒险(Race Condition)和亚稳态(Metastability)等时序逻辑设计中常见的难点问题,进行了非常详尽的分析,并提供了有效的规避方法。这一点对于实际工程设计来说至关重要,因为它直接关系到电路的稳定性和可靠性。书中对于状态机的时钟同步问题,以及如何设计无毛刺(Glitch-free)的输出,也进行了深入的剖析,这体现了作者深厚的工程经验。此外,我还发现书中对存储器的原理和设计进行了详细的介绍,包括SRAM(静态随机存取存储器)和DRAM(动态随机存取存储器)的工作原理,以及它们在数字系统中的应用。这些内容对于理解计算机体系结构至关重要。整本书的编排逻辑清晰,章节之间的过渡自然,阅读过程丝滑流畅,没有任何生硬的断裂感。

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这本书就像一本数字逻辑设计的“百科全书”,为我提供了丰富的知识和深刻的洞察。作者在讲解每一个概念时,都力求做到严谨而准确,并且总是能够从不同的角度进行阐释,让我能够更全面地理解其内涵。我尤其喜欢书中对数据通路(Datapath)和控制器(Controller)的设计思路,以及如何将它们结合起来构建完整的数字系统。书中通过详细的图示和文字描述,展示了数据通路的设计,包括算术逻辑单元(ALU)、寄存器堆(Register File)和总线(Bus)等基本组成部分,以及它们如何协同工作来完成数据处理任务。同时,书中也深入讲解了控制器设计,例如基于状态机的控制器设计,如何根据指令序列生成控制信号来协调数据通路的操作。这一点对于理解CPU的微架构设计非常重要。此外,书中还对一些高级数字逻辑设计技术,例如流水线(Pipelining)和并行处理(Parallel Processing)等进行了初步的介绍,这为我进一步学习高性能数字系统设计提供了思路。

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