微机原理、汇编与接口技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:朱定华

出品人:

页数:312

译者:

出版时间:2005-6

价格:29.00元

装帧:

isbn号码:9787302211433

丛书系列:

图书标签:

• 计算机
• 微机原理
• 汇编语言
• 接口技术
• 计算机组成原理
• 8086
• 汇编程序
• 硬件接口
• 计算机基础
• 电子技术
• 单片机

《数字电路设计与实践》 简介 本书旨在为读者提供一套全面、深入的数字电路设计与实践教程。从最基础的逻辑门电路出发，逐步引导读者掌握数字系统的构建原理，并最终能够独立设计和实现复杂的数字逻辑功能。本书强调理论与实践的结合，通过丰富的实例和实验，帮助读者将抽象的数字逻辑概念转化为具体的硬件实现。 第一章：数字电路基础 本章是整个学习过程的基石。我们将从最基本的数字信号概念入手，区分模拟信号与数字信号的差异，并阐述数字信号在现代电子设备中的核心地位。随后，我们将深入介绍数字电路中最基本的构建单元——逻辑门。 逻辑门详解： 我们将详细讲解与门（AND）、或门（OR）、非门（NOT）、与非门（NAND）、或非门（NOR）、异或门（XOR）和同或门（XNOR）的逻辑功能、真值表、符号表示以及它们在布尔代数中的数学表达式。理解这些逻辑门的功能是后续所有学习的基础。 布尔代数： 布尔代数是数字逻辑设计的数学工具。本章将介绍布尔代数的公理、基本定理（如交换律、结合律、分配律、德摩根定律等）以及化简技术。通过掌握布尔代数，我们可以简化复杂的逻辑表达式，从而设计出更高效、更经济的电路。 逻辑函数的表示方法： 除了真值表和布尔表达式，我们还将介绍卡诺图（Karnaugh Map）这一强大的逻辑函数化简工具。卡诺图能够直观地将逻辑函数可视化，并指导我们找到最简形式的逻辑表达式，有效减少电路的器件数量。 组合逻辑电路： 基于逻辑门和布尔代数，我们开始构建组合逻辑电路。本章将详细讲解一些经典的组合逻辑电路模块，包括编码器（Encoder）、译码器（Decoder）、数据选择器（Multiplexer/Selector）和数据分配器（Demultiplexer）。我们将分析它们的结构、工作原理以及在实际应用中的作用，例如地址译码、数据路由和多路选择等。 第二章：时序逻辑电路 与组合逻辑电路的输出仅依赖于当前输入不同，时序逻辑电路的输出不仅取决于当前输入，还受到过去输入状态（即电路的“记忆”）的影响。这一章将深入探讨时序逻辑电路的设计与应用。 触发器（Flip-Flop）： 触发器是构成时序逻辑电路的基本存储单元。我们将详细介绍各种类型的触发器，包括SR触发器、D触发器、JK触发器和T触发器。我们会分析它们的结构、时钟信号的作用、触发条件（如电平触发、边沿触发）以及它们的状态转换图。 寄存器（Register）： 寄存器是由多个触发器组成的用于存储一组二进制数据的电路。本章将讲解移位寄存器（Shift Register）的不同工作模式（如左移、右移、并行输入/并行输出，串行输入/串行输出等）及其在数据传输、移位运算中的应用。 计数器（Counter）： 计数器是一种能够对时钟脉冲进行计数的数字电路。我们将学习同步计数器和异步计数器的设计方法。我们将分析它们的结构、工作原理，并介绍各种计数器，如行波计数器、二进制计数器、十进制计数器（BCD计数器）以及可预置计数器，并探讨它们在定时、分频等方面的应用。 有限状态机（Finite State Machine - FSM）： 有限状态机是描述和设计复杂时序逻辑系统的强大模型。我们将介绍两种主要的FSM模型：摩尔（Moore）模型和米利（Mealy）模型。我们将学习如何使用状态图和状态转移表来描述FSM，并将其转化为实际的电路实现。FSM广泛应用于控制单元的设计，如交通灯控制器、自动售货机逻辑等。 第三章：存储器系统 存储器是数字系统中不可或缺的一部分，用于保存程序指令和数据。本章将聚焦于数字存储器的类型、结构和工作原理。 随机存取存储器（RAM）： 我们将详细介绍RAM的基本概念，包括读写操作。重点讲解静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）的内部结构、工作原理、读写时序以及它们在不同应用中的优缺点。 只读存储器（ROM）： ROM用于存储固定不变的数据，如程序固件。我们将介绍不同类型的ROM，包括掩膜ROM（MROM）、可编程ROM（PROM）、可擦除可编程ROM（EPROM）和电可擦除可编程ROM（EEPROM），并分析它们的特性和应用场景。 存储器的组织和寻址： 本章将讲解如何组织和访问大量的存储单元，包括地址线、数据线和控制线的连接方式，以及字线和位线的概念。我们将学习如何设计和理解存储器芯片的接口，以及如何将多个存储器芯片组合成更大的存储系统。 第四章：数字信号处理基础 本章将介绍数字信号处理（DSP）的基本概念和常用技术，这些技术在音频、视频、通信等领域有着广泛的应用。 模数转换（ADC）和数模转换（DAC）： 数字系统处理的是离散的数字信号，而现实世界的许多信号是连续的模拟信号。本章将介绍ADC和DAC的工作原理，包括采样、量化和编码的过程。我们将分析不同类型的ADC（如逐次逼近型、双积分型、Σ-Δ型）和DAC（如电阻网络型、电流输出型），以及它们在信号转换中的精度和速度考量。 数字滤波器： 数字滤波器用于去除信号中的噪声或提取特定频率成分。本章将介绍两种主要的数字滤波器类型：无限脉冲响应（IIR）滤波器和有限脉冲响应（FIR）滤波器。我们将分析它们的结构、设计方法和性能特点，并举例说明其在音频处理、图像降噪等方面的应用。 快速傅里叶变换（FFT）： FFT是一种高效计算离散傅里叶变换（DFT）的算法，广泛应用于信号的频谱分析。我们将介绍DFT的基本概念，并简要阐述FFT算法的原理和优势，展示其在信号识别、频谱分析等领域的强大能力。 第五章：可编程逻辑器件（PLD） 可编程逻辑器件（PLD）允许用户通过编程来定义其逻辑功能，大大提高了电路设计的灵活性和开发效率。 可编程逻辑阵列（PLA）和可编程阵列逻辑（PAL）： 我们将介绍PLA和PAL这两种早期的PLD结构，分析它们的逻辑结构、编程方式以及应用局限性。 通用可编程逻辑器件（CPLD）： CPLD是一种集成度更高的PLD，由多个宏单元和可编程互连线组成。我们将深入讲解CPLD的内部结构、逻辑实现方式、以及其在中小规模逻辑设计中的优势。 现场可编程门阵列（FPGA）： FPGA是目前最流行的PLD之一，具有极高的灵活性和并行处理能力。本章将介绍FPGA的基本架构，包括逻辑块（Logic Block）、可编程互连线（Programmable Interconnect）和输入/输出块（I/O Block）。我们将学习使用硬件描述语言（HDL），如Verilog或VHDL，来描述逻辑功能，并通过FPGA开发工具链将其配置到FPGA芯片上。 第六章：嵌入式系统入门 嵌入式系统是将微处理器、存储器和输入/输出接口等集成在一起，用于执行特定功能的计算机系统。本章将对嵌入式系统的基本概念和构成进行介绍。 嵌入式系统的构成： 我们将分析一个典型的嵌入式系统通常包含哪些核心组件，如中央处理单元（CPU）、内存（RAM和ROM）、输入/输出设备（传感器、显示器、按键等）以及通信接口。 嵌入式系统的软件： 嵌入式系统的软件通常包括操作系统（如果存在）和应用程序。我们将讨论实时操作系统（RTOS）在嵌入式系统中的作用，以及应用程序开发的基本流程。 嵌入式系统应用实例： 通过一些贴近生活的嵌入式系统应用实例，例如智能家电、汽车电子、医疗设备等，来帮助读者理解嵌入式系统在现实世界中的重要性。 第七章：硬件描述语言（HDL）简介 硬件描述语言（HDL）是用于描述数字电路设计的高级语言，它使得复杂的数字系统设计变得更加高效和可维护。 HDL的重要性： 我们将阐述为什么需要HDL，以及它与传统电路设计方法的区别。 Verilog/VHDL概述： 本章将对两种主流的HDL——Verilog和VHDL进行简要介绍。我们将从基本语法、数据类型、运算符、行为级建模和结构级建模等方面进行初步的讲解，为读者后续深入学习HDL打下基础。 实践环节： 本书的每一章节都配有精心设计的实验项目，从简单的逻辑门电路搭建，到复杂的计数器和移位寄存器的实现，再到基于FPGA的系统设计。读者可以利用配套的实验手册和实验开发板（如面包板、FPGA开发板等），亲手验证理论知识，加深对数字电路原理的理解。我们将提供详细的实验步骤、电路图和预期结果，鼓励读者在实践中发现问题、解决问题，培养独立的设计和调试能力。 目标读者： 本书适合于对数字电路设计感兴趣的电子工程、计算机科学、自动化等专业的学生，以及希望系统学习数字逻辑设计的工程师和技术人员。 学习本书，您将能够： 深刻理解数字信号和逻辑运算的基本原理。 熟练运用布尔代数和卡诺图进行逻辑化简。 掌握组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计方法。 理解存储器的结构和工作原理。 初步掌握数字信号处理的基本技术。 了解可编程逻辑器件（PLD）及其在现代电子设计中的应用。 对嵌入式系统的构成和原理有一个基础性的认识。 为进一步学习更高级的数字系统设计和硬件开发奠定坚实的基础。

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