现代数字电路基础

现代数字电路基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:机械工业
作者:黄健文//章鸣嬛
出品人:
页数:147
译者:
出版时间:2010-2
价格:23.00元
装帧:
isbn号码:9787111291695
丛书系列:
图书标签:
  • 数字电路
  • 现代数字电路
  • 电路基础
  • 数字逻辑
  • 可编程逻辑器件
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  • VHDL
  • Verilog
  • 电子技术
  • 计算机硬件
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具体描述

《现代数字电路基础》系统地介绍了数字逻辑电路的基本概念、基本理论、基本分析方法;讲述常用数字逻辑部件的功能和应用。主要内容包括:数制和数码的概念、逻辑代数和逻辑门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路、半导体存储器和可编程逻辑器件、集成电路建模语言、计算机部件逻辑功能软件仿真。本教材以CMOS电路为基本单元,应用计算机辅助学习软件,帮助读者理解和掌握典型电路的逻辑功能计算机仿真技术。

各章的例题、习题丰富,还配有结合计算机仿真软件的思考-实践题。

《现代数字电路基础》附有CD,内含计算机辅助学习软件DSCH/MICROWIND基本版,并提供与教材内容有关的示例文档。

《现代数字电路基础》主要介绍以CMOS为基础的数字电路,读者无需具有专业的电子学预备知识。《现代数字电路基础》系统地介绍了数字逻辑电路的基本概念、基本理论、基本分析方法;讲述常用的数字逻辑部件的功能和应用。书中借助逻辑设计和仿真软件DSCH,帮助读者理解组合电路、时序电路及微处理器电路基础模块。通过应用DSCH,学生们可以在自己的计算机上修改电路实例,探索新的设计技术,或进行仿真,从而简化理解和掌握典型电路逻辑功能的过程。

《现代数字电路基础》对于可编程逻辑器件(PLD)的基本概念也有所介绍。作者强调基于硬件描述语言(VHDL)的设计技术,这些内容对学习复杂逻辑电路的设计是十分有效的。

《现代数字电路基础》适合作为计算机科学、软件工程及信息技术等专业学生数字电路课程的入门教材。

《现代数字电路基础》附赠的CD中包含辅助学习软件DSCH和MICROWIND基本版,并提供与教材内容配套的实验和示例文件。读者在学习《现代数字电路基础》之前,若认真阅读光盘文件的使用方法,将达到事半功倍的效果。

《经典模拟电子技术:从原理到应用》 本书简介 《经典模拟电子技术:从原理到应用》是一部深度聚焦于模拟电子学核心概念、基本元件特性及其在实际电路中应用的专业参考书。本书旨在为电子工程、通信工程、自动化以及相关理工科专业的学生、工程师和研究人员提供一个全面、系统且深入的学习框架,帮助读者打下坚实的模拟电路基础,并能够独立设计、分析和调试复杂的模拟系统。 核心内容与结构 本书摒弃了对数字逻辑和计算的过度侧重,将全部篇幅投入到对连续信号处理的艺术与科学的探讨之中。全书共分为七个主要部分,层层递进,逻辑严密。 第一部分:半导体器件的物理基础与模型 本部分是理解后续所有模拟电路工作原理的基石。我们首先深入探讨了PN结的形成机理、载流子输运现象以及稳态与动态特性。随后,重点剖析了双极性晶体管(BJT)和场效应晶体管(FET,包括JFET和MOSFET)的内部物理结构和工作区划分。我们不仅会详细介绍Ebers-Moll模型和简化混合$pi$模型,更会引入高频非理想效应,如米勒效应和沟道长度调制,为读者在射频和高速应用中建立精确的分析工具。(本部分不涉及任何逻辑门或布尔代数内容) 第二部分:晶体管作为基本放大单元 本部分将理论应用于实践,系统研究单级和多级放大器的设计与分析。内容涵盖: 1. 偏置电路的艺术: 探讨各种偏置组态(如固定偏置、发射极反馈偏置、分压器偏置)的稳定性分析,引入“有源负载”的概念以提升增益和效率。 2. 小信号模型分析: 详细推导不同工作点下的电压增益、电流增益、输入阻抗和输出阻抗。 3. 多级放大器设计: 介绍级联结构(如共源共基、共源共射)的性能优势,特别是对带宽和输入输出特性的影响。 第三部分:频率响应与带宽限制 模拟电路的性能往往受限于频率响应。本部分专注于剖析电路在不同频率范围内的行为。我们通过对高通和低通RC耦合网络的分析,建立起对“极点”和“零点”概念的直观理解。内容深入到三极管模型中内部电容对带宽的限制,并介绍了米勒效应在频率响应分析中的具体应用。读者将学会如何利用波特图(Bode Plot)快速评估和预测电路的性能指标。 第四部分:运算放大器(Op-Amp)的理想与非理想特性 尽管运算放大器是集成电路的产物,但其作为“万能”模拟模块的功能完全基于线性放大理论。本部分从理想模型(无限开环增益、零输入阻抗、无限输出阻抗)出发,逐步引入实际器件的非理想因素,如输入失调电压、共模抑制比(CMRR)和摆率(Slew Rate)。随后,通过大量的负反馈拓扑分析,如反相放大器、同相放大器、电压跟随器、加法器和减法器,巩固反馈理论在稳定和线性化系统中的核心地位。(本部分仅讨论其线性放大和信号处理功能,不涉及其在比较器或逻辑接口中的应用) 第五部分:有源滤波器设计与综合 本部分是信号调理的核心。我们不再依赖于大型电感元件,而是利用运算放大器和电阻/电容网络构建高性能滤波器。 1. 滤波器分类与性能指标: 详细对比巴特沃斯(Butterworth)、切比雪夫(Chebyshev)和椭圆(Elliptic)滤波器的幅频特性、相频特性和通带纹波的权衡。 2. 低阶滤波器实现: 介绍Sallen-Key拓扑在二阶有源滤波器设计中的应用。 3. 高阶滤波器合成: 简要介绍巴特沃斯原型函数以及如何通过级联二阶级来构建高阶滤波器,使读者掌握从规范到实物的设计流程。 第六部分:反馈理论的深入探讨 反馈是模拟电路稳定性和性能提升的关键。本部分超越了基础的负反馈应用,深入探讨反馈的稳定性问题。内容包括: 1. 增益裕度和相位裕度: 定义并计算这些关键稳定性指标。 2. 根轨迹法(Root Locus): 介绍如何通过改变电路参数来观察闭环极点的移动,是分析复杂系统稳定性的强大工具。 3. 频率补偿技术: 讲解如何在多级放大器中应用前馈或极点分裂技术,确保系统在不牺牲增益的前提下保持相位裕度。 第七部分:信号产生与处理的模拟技术 最后一部分关注于如何使用模拟器件来处理和转换信号: 1. 线性稳压电源设计: 深入分析串联型和并联型线性稳压器的电路结构、误差放大器设计以及瞬态响应的改善。重点讨论了晶体管的功耗管理和热设计。 2. 信号源与波形发生: 介绍基于振荡电路(如文氏桥、相移振荡器)和弛豫振荡器(如555定时器工作在非稳态模式下的原理分析)的信号产生方法。 3. 乘法器与解调: 探讨平衡调制器和模拟乘法器的基本原理及其在混频、解调等通信基础环节的应用。 本书特点 本书严格恪守模拟电子学的经典范畴,强调对基本定律的深刻理解,而非依赖于预先封装好的IC功能模块。每一个设计案例都伴随着详细的数学推导和参数敏感性分析,鼓励读者形成“自下而上”的电路设计思维。本书所选用的器件型号和电路结构均具有广泛的代表性和实际可操作性,是掌握电子系统“幕后”工作原理的理想读物。

作者简介

目录信息

序言前言第一部分 数字电路(系统)基础及计算机功能仿真 第1章 数制与编码 1.1 二进制数、十六进制数和八进制数 1.1.1 二进制数 1.1.2 十六进制数 1.1.3 八进制数 1.2 不同数制问的转换 1.2.1 二进制数、八进制数及十六进制数转换成十进制数 1.2.2 十进制数转换成二进制数 1.2.3 二进制数、八进制数及十六进制数的相互转换 1.3 有符号二进制数 1.3.1 原码、反码、补码 1.3.2 带符号位二进制数补码运算 1.4 二进制编码 1.4.1 二一十进制编码 1.4.2 字符编码 1.5 校验码 习题 第2章 逻辑代数基础 2.1 逻辑变量和基本逻辑运算 2.2 常见的复合门电路 2.3 正负逻辑的概念 2.4 逻辑代数的基本定律和运算法则 2.4.1 逻辑代数的基本定律 2.4.2 逻辑代数的基本运算法则 2.5 逻辑函数表达式 2.5.1 最小项的概念 2.5.2 最大项的概念 2.5.3 最大项与最小项的关系 2.6 逻辑函数的化简 2.6.1 公式化简法 2.6.2 卡诺图法化简 2.6.3 无关项的应用 习题 第3章 CMOS电路基础 3.1 MOS器件入门 3.1.1 NMOS和PMOS开关 3.1.2 半导体物理知识 3.1.3 MOS管外特性 3.2 CMOS反相器 3.2.1 CMOS反相器的工作原理 3.2.2 CMOS电路进一步分析 3.3 CMOS传输门 3.4 其他基本逻辑门电路 3.4.1 与非门 3.4.2 或非门 3.4.3 异或门及同或门 习题 第4章 组合逻辑电路 4.1 组合逻辑电路分析 4.2 组合逻辑电路设计 4.3 组合逻辑电路应用 4.3.1 编码器和译码器 4.3.2 数据选择器 习题 第5章 时序逻辑电路 5.1 锁存器和触发器 5.1.1 艘锁存器 5.1.2 D锁存器和D边沿触发器 5.2 特性表和特征方程 5.2.1 D触发器特性表和特征方程 5.2.2 JK触发器构成及逻辑特性 5.2.3 T触发器构成及逻辑特性 5.3 同步时序电路分析与设计 5.3.1 同步时序电路分析举例 5.3.2 时序电路设计举例 5.4 典型电路介绍 5.4.1 寄存器 5.4.2 计数器 习题第二部分 中大规模集成电路应用 第6章 半导体存储器和可编程逻辑器件 6.1 半导体存储器 6.1.1 随机存取存储器 6.1.2 只读存储器ROM 6.2 可编程逻辑器件介绍 6.2.1 大规模PLD的逻辑结构 6.2.2 PLD/FPGA一般开发流程 习题 第7章 硬件描述语言ⅦDL 7.1 硬件描述语言概述 7.2 VHDL入门 7.3 相对完整的vHDL程序结构 7.3.1 库和程序包 7.3.2 实体 7.3.3 结构体 7.3.4 配置语句 7.4 结构体行为描述及主要语句应用 7.4.1 进程语句的应用 7.4.2 顺序控制语句的应用 7.4.3 子程序调用 7.5 结构体的数据流(逻辑)描述 7.6 结构体的结构描述 习题 第8章 数字电路应用——简单微处理器模型 8.1 十分简单的微处理器模型电路 8.2 简单微处理器VSM指令集 8.3 累加器A电路分析及功能仿真 8.4 程序计数器 8.5 算术单元 习题附录A 逻辑功能仿真软件DSCH应用附录B MICROWIND初步应用附录C Quanus II 6.0软件使用说明附录D 常用逻辑符号对照表附录E 硬件描述语言VHDL的语言要素和常用语句参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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《现代数字电路基础》这本书,与其说是一本技术书籍,不如说它更像是一次对人类智慧的致敬。在阅读的过程中,我常常会惊叹于设计出这些精妙逻辑的人们的智慧,也对作者能够如此清晰地阐释这些复杂概念的能力感到由衷的佩服。 书中的一个显著特点是,它将抽象的数字逻辑与现实世界的应用紧密地联系起来。作者并没有将枯燥的理论孤立出来,而是通过大量生动的例子,让读者明白这些逻辑是如何在我们日常使用的电子设备中发挥作用的。比如,在讲解编码器和解码器时,作者会以遥控器和电视机为例,让我们直观地理解这些电路如何将我们按下按钮的指令,转化为电子信号,并最终被设备识别。 更让我惊喜的是,书中对一些高级概念的引入,并没有显得突兀,而是非常自然地过渡。比如,在讲完基本的逻辑门和组合逻辑后,作者会自然而然地引出有限状态机,并将其比作一个能够根据不同“指令”做出不同反应的“决策者”。这种层层递进的讲解方式,让我在不知不觉中,就掌握了数字电路的构建原理和工作流程。我感觉就像是在学习一门新的语言,而这本书就是一本能够让我流利运用这门语言的“语法书”和“词典”。

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这本书的标题是《现代数字电路基础》,但实际内容给我的感觉更像是一次穿越时空的数字艺术展览。打开书,我仿佛置身于一个由逻辑门构成的奇幻世界,每一个门就像一位技艺精湛的工匠,用二进制的语言雕刻着信息的形状。书中对组合逻辑和时序逻辑的讲解,与其说是枯燥的技术术语,不如说是在描绘一幅幅生动的数字画卷。 作者在讲述基本的逻辑门(AND, OR, NOT)时,并没有停留在简单的符号和真值表上,而是赋予了它们生命。AND门像是严谨的守门人,只有当所有条件都满足时才会放行;OR门则像慷慨的分配者,只要有一个条件达成,就能开启通路。更令人着迷的是,作者通过巧妙的类比,将复杂的集成电路比作一座座精密的城市,其中的各个模块就像城市里的不同区域,相互协作,共同完成复杂的任务。比如,加法器不再是冷冰冰的计算单元,而是成为了数据流动与转换的“中央枢纽”,数据的“河流”在此汇聚,经过“逻辑的处理”,最终形成我们想要的“产出”。 书中对状态机的描述,更是让我脑海中浮现出一幅幅动态的场景。这些“状态”就像是数字电路的“情绪”,在不同的外部刺激下,电路会“心情”变化,做出相应的反应。这种将抽象概念具象化的手法,极大地降低了理解门槛,让我在享受阅读乐趣的同时,也潜移默化地掌握了数字电路的核心原理。

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老实说,在拿起《现代数字电路基础》之前,我对于“数字电路”这个词汇的理解,还停留在一些非常基础的科普读物上。我以为它无非就是一堆0和1的堆砌,一些让人头疼的逻辑符号。然而,这本书彻底颠覆了我的认知,它让我看到数字电路背后隐藏的艺术和哲学。 作者的叙述方式非常独特,与其说是技术教程,不如说更像是一场哲学思辨。他并没有急于给出公式和定理,而是先引导读者去思考“信息”的本质,以及“逻辑”在信息处理中的作用。我记得在介绍布尔代数时,作者并没有像其他教材那样直接列出各种定律,而是从“判断”的角度出发,让我们思考在不同的条件下,一个“判断”是真还是假,而这些“判断”的组合,就构成了我们今天所说的逻辑运算。 这种思维模式的引导,让我对数字电路的理解上升到了一个新的高度。我不再仅仅是死记硬背那些符号和电路图,而是开始理解它们为何如此设计,它们所代表的深层含义。书中关于“编码”的章节,尤其让我印象深刻,作者将不同的编码方式比作不同的“语言”,每种语言都有其独特的优势和适用场景,而数字电路就是解码和编码这些信息的“翻译官”。这种宏观的视角,让我对整个数字世界的运作方式产生了全新的认识。

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我一直对那些能将复杂事物化繁为简的作者心生敬意,而这本书的作者无疑是其中的佼佼者。翻阅《现代数字电路基础》,我最大的感受就是一种“豁然开朗”的畅快。那些曾经在我脑海中盘踞的,关于“为什么”的疑问,在阅读的过程中一一得到了解答,而且解答的方式是如此的循序渐进,细致入微。 书中在介绍触发器时,并没有直接给出晦涩的定义,而是从“记忆”这个概念入手,让我理解了触发器为何能“记住”上一刻的状态。这就像是在教导一个初学者如何建造一个简单的“记忆盒子”,每当接收到一个信号,盒子里的东西就会改变,而改变后的状态会被牢牢地“锁住”,直到下一个信号的到来。这种由浅入深,从生活常识过渡到专业概念的讲解方式,使得即使是对数字电路一无所知的人,也能轻松跟上作者的思路。 更让我惊喜的是,作者在讲解时,常常穿插一些“脑筋急转弯”式的小例子,这些例子看似简单,却能精准地捕捉到核心的逻辑。我印象特别深刻的是,在讲到时钟信号时,作者用了一个“节拍器”的比喻,让我瞬间明白了时钟信号在同步电路中的重要作用,它就像是乐队的指挥,确保所有的乐器都能在同一个“节拍”上演奏,从而产生和谐的音乐。这种寓教于乐的方式,让我在学习过程中充满了主动性和探索欲。

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这本书带给我的,是一种全然不同的学习体验。它不是那种上来就让你啃硬骨头的教材,而更像是一位循循善诱的老师,一步一步地引导你进入一个全新的领域。我的感觉就像是,原本我以为数字电路只是冰冷的金属和线路,但这本书让我看到了它背后流淌着的智慧和生命力。 在阅读《现代数字电路基础》的过程中,我深刻体会到作者的匠心独运。他并没有仅仅满足于讲解“是什么”,而是花费了大量的笔墨去阐释“为什么”。例如,当讲解组合逻辑电路时,作者会先设想一个实际应用场景,然后引导读者思考如何用最简单的逻辑门来实现这个功能,在这个过程中,读者自然而然地就理解了各种逻辑函数的意义和组合方式。 尤其令我赞赏的是,书中在讲解时序逻辑时,没有一开始就抛出复杂的概念,而是从“状态”这个更易于理解的维度入手。作者将触发器比作一个能够“记住”事情的小盒子,当输入信号到来时,它会根据当前的“记忆”和输入信号,决定下一步的状态。这种由点到面,由具体到抽象的讲解策略,让我这个初学者也能轻松理解那些曾经令我望而却步的时序电路。

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