Steve Emanuels First Year Q & Sb pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Emanuel, Steve

出品人:

页数:567

译者:

出版时间:2001-7

价格:$ 38.36

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isbn号码:9780735526747

丛书系列:

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《数字电路基础与设计实践》 作者： 华中科技大学 电子信息工程学院 编著 出版社： 电子工业出版社 页数： 约 650 页 定价： 128.00 元 ISBN： 978-7-121-XXXX-X --- 内容简介 本书是一本面向电子工程、计算机科学与技术、自动化等相关专业本科生和研究生的数字电路基础教材与实践指南。它旨在系统、深入地介绍数字逻辑的设计、分析与实现方法，从最基本的布尔代数和逻辑门开始，逐步深入到复杂的组合逻辑电路、时序逻辑电路、可编程逻辑器件（PLD）的应用，以及现代数字系统设计中不可或缺的硬件描述语言（HDL）及其综合应用。 本书的编写紧密结合当前工程实践的需求，理论深度适中，兼顾了对底层硬件原理的透彻理解和高层次系统设计的技能培养。 第一部分：数字系统基础与逻辑代数（共五章） 第一章：数字系统与信息表示 本章首先阐述数字系统的基本概念，包括模拟信号与数字信号的本质区别、数字系统的优势与应用领域。重点讲解信息在数字系统中的表示方式：二进制、八进制、十六进制的相互转换，以及带符号数的表示方法，如原码、反码和补码系统。深入分析了定点数和浮点数的存储标准（如IEEE 754标准）及其在计算机内部的运算规则。此外，还介绍了数据编码的常用方法，如BCD码、格雷码和七段译码器编码，为后续逻辑设计打下坚实基础。 第二章：布尔代数与逻辑运算 本章是数字电路的理论基石。详细介绍了布尔代数的公理、定理和基本运算法则。通过对逻辑函数的描述，引出两种基本的表示形式：最小项（标准积之和形式 SOP）和最大项（标准和之积形式 POS）。重点讲解了逻辑函数的化简方法，包括代数化简法、卡诺图（Karnaugh Map, K-Map）的两种及四变量化简，以及多变量K图的应用。最后，引入了更通用的Quine-McCluskey（QM）化简方法，为复杂逻辑函数的最小化提供工程化工具。 第三章：常用组合逻辑电路 本章将理论应用于实际电路的构建。首先介绍基本的逻辑门（AND, OR, NOT, XOR, NAND, NOR）及其实现，并探讨了通用门（如NAND和NOR）的自足性。随后，系统讲解了组合逻辑电路的核心组件： 1. 译码器（Decoders）：包括二/四译码器、七段显示译码器（LED Driver）的应用。 2. 编码器（Encoders）：优先级编码器在中断系统中的作用。 3. 数据选择器（Multiplexers, MUX）：作为万能逻辑器件的应用，实现任意布尔函数。 4. 数据分配器（Demultiplexers, DEMUX）：数据路由功能。 5. 加法器与算术逻辑单元（ALU）：从半加器、全加器到串行加法器、并行加法器（如快速进位加法器）的演进。 第四章：中等规模集成电路（MSI）的应用 本章聚焦于标准逻辑芯片的应用，讲解如何利用现成的MSI芯片搭建复杂系统。详细分析了算术运算单元（如全减器、二进制乘法器和除法器的基本结构），比较器的原理与实现，以及基本的算术逻辑单元（ALU）模块设计。此外，探讨了存储器芯片（如RAM和ROM）的基本结构及其在数据存储与程序加载中的作用。 第五章：可编程逻辑器件（PLD）基础 本章引入了可编程逻辑器件的概念，作为离散元件逻辑向集成化设计的过渡。详细介绍了可编程只读存储器（PROM）、编程阵列逻辑（PAL）和通用阵列逻辑（GAL）的结构、编程原理和应用优势。重点讲解了如何将布尔函数映射到这些可编程结构上，实现逻辑功能的快速固化与修改。 第二部分：时序逻辑电路与状态机（共四章） 第六章：基本存储单元电路 本章深入研究存储信息的最小单元。从最基础的锁存器（Latch）概念入手，详细分析了SR锁存器、D锁存器和T锁存器的逻辑功能、真值表和关键的时序特性（如毛刺和竞争冒险）。随后，系统讲解了同步时序电路的核心元件——触发器（Flip-Flops，FF），包括主从式FF和边沿触发FF（D-FF, JK-FF, T-FF）的结构、特性和转换关系。 第七章：时序逻辑电路分析与设计 本章讲解如何利用触发器构建具有“记忆”功能的复杂电路。首先介绍时序电路的建模方法：状态图、状态表和状态转移图。重点分析了同步时序电路的分析过程，包括建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time）对电路稳定性的影响。随后，系统指导读者进行标准时序电路的设计，如寄存器（Registers）、移位寄存器（Shift Registers）及其在数据并行/串行转换中的应用。 第八章：计数器设计 计数器是时序电路中的重要应用实例。本章详细介绍异步计数器（Ripple Counter）和同步计数器（Parallel Counter）的设计与工作原理，包括模N计数器的设计方法。深入探讨了常用特殊计数器，如上下双向计数器和数字系统中的计数器应用，例如频率分频器和波形发生器。 第九章：有限状态机（FSM）理论与设计 本章是高级数字系统设计的核心。全面介绍有限状态机的两种主要模型：米利（Mealy）模型和穆尔（Moore）模型。重点讲解了FSM的规范化设计流程：状态分配、状态最小化（使用等效状态的检测算法）和状态编码。通过具体的实例（如序列检测器、交通灯控制器），教授读者如何从功能需求一步步推导出最优化的硬件实现电路。 第三部分：同步与异步设计、半导体器件与现代实践（共三章） 第十章：同步与异步时序系统 本章对比分析了同步和异步时序系统的优缺点。在同步系统中，重点讨论了时钟信号的分配、时钟域交叉（CDC）问题及常用的握手协议。在异步系统中，深入分析了竞争冒险（Hazards）的产生原因及其消除技术，确保电路在没有统一时钟控制下的可靠性。本章还介绍了反馈逻辑电路的稳定性分析方法。 第十一章：半导体器件与CMOS逻辑 本章回归到电路的物理基础。详细介绍半导体PN结、MOSFET（NMOS和PMOS）的基本工作原理和I-V特性曲线。重点分析了CMOS逻辑门电路的结构、工作状态、传输延迟（Propagation Delay）和功耗特性。对比分析了TTL、ECL等其他主流逻辑家族的特点，并着重介绍CMOS电路设计中的关键参数：扇出（Fanout）、噪声容限（Noise Margin）和逻辑电平标准。 第十二章：硬件描述语言（HDL）与数字系统综合 本章面向现代数字系统设计流程。系统介绍VHDL和Verilog两种主流硬件描述语言的基本语法结构，包括数据类型、基本结构（Entity/Architecture, Module/Port Declaration）和并发/顺序赋值语句。本书重点通过Verilog语言，演示如何用行为级（Behavioral）、数据流级（Dataflow）和结构级（Structural）三种层次来描述组合逻辑和时序逻辑。最后，介绍综合（Synthesis）的概念，以及如何将HDL代码映射到现场可编程门阵列（FPGA）或专用集成电路（ASIC）的实现流程。 --- 本书特色 1. 理论与实践并重： 每章后附有大量的课后习题，覆盖了从基础计算到复杂系统设计的各个层面。 2. 实验驱动学习： 书中穿插了多个基于EDA工具（如Quartus Prime或Vivado）的实验指导，使读者能够将所学知识直接应用于FPGA开发板上进行验证。 3. 工程化思维培养： 特别加强了对时序约束、竞争冒险消除和HDL建模规范的讲解，帮助读者适应现代数字IC和嵌入式系统开发的要求。 4. 结构清晰： 内容由浅入深，逻辑严密，非常适合作为高等院校数字电路课程的教材，同时也适合工程师进行自学和复习。

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作为一个对细节有着近乎偏执要求的读者，我对这本书在严谨性上的表现感到非常满意。我曾尝试去寻找一些逻辑上的跳跃或者定义上的模糊不清之处，但收效甚微。作者在关键的定义和论证过程中，总是保持着极高的精确度，每一个术语的引入都有其明确的上下文和理由支撑，绝不含糊其辞。特别是那些涉及到需要精确表述才能避免误解的核心命题，作者的处理方式是教科书式的严谨，让人可以完全信赖书中所述的准确性。这种高度的可靠性，意味着我可以放心地将这本书作为我后续所有研究和思考的基石，而不必花费大量时间去交叉验证其基本前提的正确性。在学术领域，这种对基础事实的绝对尊重和精确表达，是构建高级认知不可或缺的前提，而这本书在这方面做得无可挑剔。

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这家伙绝对是把我带到了一个全新的知识维度，完全没有想到一本书能把基础概念讲得如此透彻、如此引人入胜。我一直以为某些核心理论对我来说就是个难以逾越的高山，每次翻开相关资料都是一脸茫然，但这本书的处理方式简直是化繁为简的大师手笔。它不是那种干巴巴地罗列公式和定义，而是像一位经验老到的导师，一步一步引导你穿过迷雾，让你在理解原理的同时，还能感受到知识构建的逻辑美感。尤其是在处理那些看似抽象的、需要高度直觉才能把握的部分时，作者似乎有一种魔力，能用最朴实无华的语言，构建出清晰的图像和模型，让原本深不可测的概念变得触手可及。读完某个章节，我常常会有一种醍醐灌顶的畅快感，那种“原来如此”的顿悟，远比死记硬背来得深刻和持久。这种扎实的基础训练，让我对后续更复杂的学习内容充满了信心，它仿佛为我的知识大厦打下了最坚固的地基。我甚至开始期待去挑战那些我过去一直回避的难题，因为我知道，现在我有了一个强大的思维框架去支撑我。

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这本书的结构设计简直是教科书级别的典范，每一个部分的衔接都如同精密的机械装置，严丝合缝，没有丝毫多余的拖沓或不必要的赘述。我尤其欣赏作者在内容组织上的层次感和递进性，它不是那种把所有东西一股脑倒给你的做法，而是遵循着一个极其清晰的“由浅入深、由点及面”的逻辑链条。当你感觉自己快要掌握某个概念时，紧接着就会出现一个稍微复杂一点的延伸应用，让你立刻有机会去检验和巩固刚刚学到的知识。这种螺旋上升的学习路径，极大地增强了学习的内驱力，因为你总能看到自己的进步轨迹。对比我之前读过的那些结构松散、章节间缺乏关联的书籍，这本书简直像是一幅经过精心绘制的、具有清晰导引线的地图，让你在浩瀚的知识海洋中永远不会迷失方向，知道下一步该往哪里走。这种清晰的导航能力，是衡量一本优秀学习资料的关键指标，而这本书无疑做到了极致。

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坦白说，我很少遇到能把枯燥的学术内容写得如此富有“人情味”的书籍。这本书的行文风格就像是作者在跟你进行一场非常深入、非常坦诚的对话，而不是冷冰冰的知识灌输。它不预设读者是某个领域的专家，而是非常体贴地照顾到初学者的困惑和容易产生的误区。作者在关键转折点会特意停下来，用一种近乎自言自语的方式，探讨一下为什么我们必须用这种方式去思考，而不是另一种。这种深入的元认知层面的探讨，极大地帮助我建立了对学科脉络的整体把握。更别提那些穿插其中的案例分析或者历史背景的简短插曲，它们像是为长篇叙事增添了色彩鲜明的插画，让整个阅读过程充满了探索的乐趣。我甚至觉得，这本书不仅仅是教我知识，更重要的是，它在潜移默化中塑造了我面对复杂问题时应有的耐心和审视问题的角度。这已经超越了一本教科书的范畴，更像是一份关于如何有效学习的“方法论”指南。

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我必须承认，这本书在很大程度上改变了我对“如何有效阅读技术性书籍”的看法。过去，阅读这类书籍对我来说更像是一种体力劳动，需要不停地在页边空白处做笔记，频繁地在不同章节间跳跃查阅参考资料。但这本书的排版和内容布局，似乎预设了读者的使用场景。它的留白恰到好处，图表和文字的结合也达到了一个完美的平衡点，视觉负荷很低，同时信息密度又非常高。更重要的是，它成功地在“提供足够信息深度”和“避免信息过载”之间找到了一个黄金分割点。它教会了我如何进行有重点的阅读，而不是平均用力。很多时候，仅仅是看着它的某些章节布局和知识点组织方式，我就能体会到背后设计者的匠心独具，这种设计哲学渗透到了每一个段落，使得学习体验变得异常流畅和高效，简直是一次愉悦的知识之旅。

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