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郭永贞 著

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• 数字逻辑
• Verilog
• VHDL
• Quartus
• Modelsim
• 电路设计
• 电子工程

店铺： 赏心悦目图书专营店

出版社： 东南大学出版社

ISBN：9787564124274

商品编码：29409535082

包装：平装

出版时间：2010-10-01

基本信息

书名：数字电路实验与EDA技术

定价：30.00元

作者：郭永贞

出版社：东南大学出版社

出版日期：2010-10-01

ISBN：9787564124274

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.359kg

编辑推荐

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内容提要

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该书是《数字电子技术》、《电子技术》等课程的实践教学指导教材。书中除了有一般常用电子测量仪器和数字电子技术常规实验内容外，还有multisim 10软件的介绍及其仿真实验，可编程逻辑电路编程软件MAx plusⅡ的应用，数字电路课程设计的一般教学过程举例以及多个课程设计题选。并在实验项目中安排了基础型和设计应用型等类别，课程设计的课题类型尽可能做到量多面广，以求适应面更广。该书可作为工科专业电子技术基础课程的实践教学指导用书，也可作为工程技术人员的参考书。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《数字电路基础原理与应用探索》 简介 在信息技术飞速发展的今天，数字电路作为现代电子系统的基石，其重要性不言而喻。从我们日常使用的智能手机、电脑，到支撑庞大数据中心和人工智能运算的核心处理器，都离不开精巧的数字逻辑设计。本书《数字电路基础原理与应用探索》，旨在为读者系统地梳理数字电路的核心概念，深入剖析其工作原理，并引导读者掌握实际应用的设计与验证方法。本书内容详实，涵盖了从最基础的逻辑门到复杂的时序电路，再到实际系统中的集成应用，力求为学习者构建一个扎实而全面的数字电路知识体系。 第一章 逻辑世界的基石：布尔代数与逻辑门 本章将带领读者进入数字电路的逻辑世界，从最根本的布尔代数入手。我们将详细介绍布尔代数的基本公理、定理和运算规则，包括与、或、非、异或等基本逻辑运算，以及德摩根定理、分配律等重要的简化法则。理解布尔代数是掌握数字电路设计的关键，它为后续的逻辑电路分析与设计提供了严谨的数学工具。 随后，我们将重点阐述各种基本逻辑门电路，如AND门、OR门、NOT门、NAND门、NOR门、XOR门和XNOR门。每一类逻辑门都将通过其逻辑符号、真值表以及基本的电路实现（如晶体管级）进行深入讲解，帮助读者理解其在物理层面的工作机制。在此基础上，我们将探讨如何利用这些基本逻辑门组合实现更复杂的逻辑功能，为构建大型数字系统奠定基础。例如，我们将介绍如何用基本门电路实现加法器、减法器等算术逻辑单元。 第二章 逻辑电路的设计与化简：组合逻辑电路 本章将聚焦于组合逻辑电路的设计与化简。组合逻辑电路由逻辑门组成，其输出仅取决于当前输入的状态，没有记忆功能。我们将介绍几种主要的组合逻辑电路设计方法，包括： 真值表法： 从需求出发，列出输入输出的真值表，再根据真值表推导出逻辑表达式。 卡诺图（Karnaugh Map）化简法： 这是一种直观且系统的方法，通过将真值表映射到二维或多维的卡诺图上，利用相邻区域合并的规则，快速找到简化后的逻辑表达式，从而实现最少器件的电路设计，降低功耗和成本。本书将详细讲解不同变量个数的卡诺图绘制与化简技巧，并强调其在实际设计中的应用。 Quine-McCluskey算法： 对于变量较多的情况，卡诺图可能不便使用，Quine-McCluskey算法提供了一种更通用的代数化简方法，本书也将对其进行原理介绍和实例分析。 我们还将深入探讨一些重要的组合逻辑电路模块，如译码器（Decoder）、编码器（Encoder）、多路选择器（Multiplexer）和数据分配器（Demultiplexer）。这些模块在数据选择、数据路由和信号控制等领域有着广泛的应用，我们将通过具体的电路设计实例，帮助读者理解它们的功能和工作原理。 第三章 记忆的奥秘：时序逻辑电路 与组合逻辑电路不同，时序逻辑电路的输出不仅取决于当前输入，还与电路 past states（历史状态）有关，即电路具有记忆功能。本章将详细介绍时序逻辑电路的核心组成部分——触发器（Flip-Flop）和寄存器（Register）。 我们将从最基本的锁存器（Latch）开始，介绍RS锁存器、D锁存器的工作原理，并解释时钟信号在同步时序电路中的作用。随后，我们将重点讲解主流的触发器类型，包括SR触发器、JK触发器、D触发器和T触发器。每一种触发器都将通过其逻辑符号、状态转移图、特征方程进行详细分析，并给出简单的电路实现。 接着，我们将介绍寄存器，它是用于存储多个二进制位的器件，通常由多个触发器组成。我们将讨论各种类型的寄存器，如并行输入并行输出（PIPO）、串行输入并行输出（SIPO）、并行输入串行输出（PISO）和串行输入串行输出（SISO）寄存器，并分析它们在数据移位、串并转换等方面的应用。 在此基础上，本章将深入探讨计数器（Counter）。我们将介绍异步计数器（Ripple Counter）和同步计数器（Synchronous Counter）的设计方法，以及各种常用的计数器类型，如二进制计数器、十进制计数器、可预置计数器和可逆计数器。计数器在频率分频、定时、事件计数等方面是不可或缺的单元。 第四章 数字系统的设计与实现：状态机与控制器 本章将引导读者将前面学习到的组合逻辑和时序逻辑知识融会贯通，学习如何设计和实现更复杂的数字系统，特别是基于状态机的控制器。 我们将引入有限状态机（Finite State Machine, FSM）的概念，包括米里（Mealy）型和摩尔（Moore）型状态机的区别与联系。我们将详细讲解状态机的设计流程：从需求分析、状态图绘制、状态编码，到生成状态转换表，最终推导出组合逻辑和时序逻辑电路。通过多个典型的状态机设计实例，如交通灯控制器、电梯控制器等，帮助读者掌握状态机设计方法，理解其在序列控制、模式识别等应用中的威力。 此外，我们还将讨论数据通路与控制通路的设计。一个完整的数字系统通常包含处理数据的通路和控制这些数据流动的控制器。我们将学习如何协同设计这两个部分，确保整个系统能够按照预定逻辑协同工作。 第五章 数字信号的表示与处理：数制转换与运算 本章将回归数字信号的本质，深入探讨二进制数制表示及其在计算机中的应用。我们将详细讲解不同数制之间的转换方法，包括二进制、十进制、八进制和十六进制之间的相互转换。 在此基础上，我们将重点介绍二进制数的运算，包括二进制的加法、减法、乘法和除法。为了方便计算机进行运算，我们将详细讲解机器数（原码、反码、补码）的概念及其运算法则，特别是补码在计算机中的普遍应用，它极大地简化了硬件设计。 我们还将介绍一些基本的数字信号处理的概念，如二进制编码（BCD码、ASCII码等）及其应用，以及逻辑运算在数据处理中的作用。 第六章 数字电路的实践与应用 本章将把理论知识付诸实践，引导读者了解数字电路在实际应用中的体现。我们将探讨数字电路在微处理器、存储器、可编程逻辑器件（PLD）等核心电子元件中的应用原理。 我们将简要介绍微处理器的基本结构和工作流程，例如指令的获取、译码、执行等，并阐述其中包含的大量数字逻辑电路。同时，我们将介绍不同类型的存储器，如RAM（随机存取存储器）和ROM（只读存储器），以及它们在数字系统中的作用。 此外，本章还将涉及现代数字设计中不可或缺的工具和方法。我们将简要介绍硬件描述语言（HDL），如Verilog或VHDL，它们是描述和设计复杂数字电路的标准语言，也是实现电子系统可制造性的重要手段。虽然本书不深入讲解HDL的语法，但会提示读者其在实际工程中的重要性，以及如何通过HDL实现前面所学到的逻辑电路。 结语 《数字电路基础原理与应用探索》旨在为读者提供一个全面、深入的数字电路学习体验。通过对布尔代数、逻辑门、组合逻辑、时序逻辑、状态机以及基本数字信号处理的系统讲解，并辅以丰富的实例分析，我们希望读者不仅能理解数字电路的“是什么”，更能掌握“怎么做”。本书内容循序渐进，从基础到高级，力求让不同背景的读者都能有所收获。掌握了数字电路的知识，将为深入学习微处理器、嵌入式系统、FPGA设计等更高级的电子工程领域打下坚实的基础。我们相信，本书将成为您数字电路学习旅程中一份宝贵的参考。

评分☆☆☆☆☆

这本《数字电路实验与EDA技术》真的是让我眼前一亮！作为一个对数字电路一直充满好奇，但又苦于理论与实践脱节的学习者来说，这本书简直是及时雨。它没有像很多教材那样上来就堆砌枯燥的公式和抽象的概念，而是非常巧妙地将理论知识融入到一个个具体的实验中。从最基础的门电路、触发器，到BCD码计数器、移位寄存器这些稍微复杂一点的组合逻辑和时序逻辑电路，每一个实验都讲解得清晰透彻。最棒的是，它还引入了EDA（电子设计自动化）技术，这让我能更直观地看到自己设计的电路在软件中的仿真效果，甚至能够通过FPGA等硬件实现。书中的代码示例也很多，而且都经过了反复验证，可以直接上手操作，大大缩短了学习曲线。我尤其喜欢它在讲解每个实验时，都会先点明这个实验要解决的核心问题，然后分步骤介绍实验原理、电路设计、仿真过程以及最后的硬件实现，这种结构非常有利于我理解和掌握。感觉这本书不仅教会了我“做什么”，更重要的是教会了我“怎么做”，而且还给了我一个深入了解“为什么”的平台。

评分☆☆☆☆☆

这本书《数字电路实验与EDA技术》的编排方式堪称教科书级别的典范！它将抽象的数字逻辑概念与生动的EDA实践完美地结合在了一起。从最基础的逻辑门原理，到复杂的微处理器结构，每一步都辅以清晰的图示和详细的文字说明，让那些原本枯燥的电路图变得生动起来。最让我惊叹的是，它并没有停留在纸面上的讲解，而是紧密结合了EDA工具的使用，比如Verilog HDL语言的编写，逻辑综合，时序分析，以及最终的硬件实现。书中的代码片段贴合实际，非常具有参考价值，让我能够快速上手，将理论知识转化为实际的电路。我特别喜欢书中对于“错误排除”和“性能优化”部分的讲解，这部分内容往往是很多教材所忽略的，但恰恰是工程实践中最宝贵的经验。通过阅读这本书，我不仅理解了数字电路的工作原理，更学会了如何利用现代EDA工具高效地设计和验证复杂的数字系统。它提供了一个非常扎实的基础，为我未来在数字集成电路设计领域的发展铺平了道路。

评分☆☆☆☆☆

说实话，刚拿到《数字电路实验与EDA技术》的时候，我还有点担心它会不会太偏向理论，让我这个动手能力相对较弱的人感到吃力。但事实证明，我的担忧是多余的。这本书的实验设计简直太接地气了！它涵盖的实验内容从入门级的逻辑门操作，到稍微进阶的简单CPU指令模拟，每一步都循序渐进，难度递增，让我能一步步建立信心。尤其是在EDA技术这部分，它没有仅仅停留在概念介绍，而是提供了非常详细的工具使用指南，比如Quartus Prime、ModelSim等，甚至连最基本的软件界面操作都讲到了，这对于初学者来说是极其友好的。我印象特别深刻的是关于状态机的设计部分，书里通过一个实际的小项目，比如交通灯控制器，来演示如何从需求分析到最终代码实现，这个过程让我对状态机的理解提升了一个档次。而且，书中提供的参考答案和调试技巧也很有帮助，当我遇到问题时，总能从中找到解决思路。它不仅仅是一本实验指导书，更像是一位耐心的老师，一步步引导我穿越数字电路的迷宫。

评分☆☆☆☆☆

我一直对数字电路的底层逻辑充满好奇，但很多文献要么过于理论化，要么过于晦涩难懂，《数字电路实验与EDA技术》的出现，恰恰填补了这一空白。这本书的叙事方式非常独特，它以一种“项目驱动”的方式展开，从一个个具体应用的场景出发，引导读者去理解相关的数字电路知识和EDA技术。比如，书中通过设计一个简易的计算器，来讲解如何运用组合逻辑电路和时序逻辑电路构建一个具备基本运算功能的模块。这种方式让我感觉自己不是在被动地学习，而是在主动地解决问题，学习的动力也因此大大增强。而且，它对EDA工具的介绍也十分到位，不仅仅是罗列功能，而是将工具的使用与电路的设计思路紧密联系起来，让学习者能够真正理解“为什么”要用这个工具，以及如何用它来解决实际问题。书中提供的很多小技巧和经验分享，对于我这样刚刚接触EDA领域的初学者来说，简直是无价之宝。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对电子工程领域充满热情的研究生，我一直在寻找一本能够系统性地提升我在数字电路设计和EDA应用能力的教材，《数字电路实验与EDA技术》这本书无疑超出了我的期待。它不仅涵盖了数字电路设计的基础理论，更将这些理论与现代EDA工具的使用有机地结合起来。书中的实验设计循序渐进，从最简单的逻辑门电路仿真，到复杂的FPGA项目实现，每一步都充满了挑战性和趣味性。我尤其欣赏书中对于Verilog HDL语言的深入讲解，以及如何利用它来描述和验证数字电路。此外，它对时序分析、功耗评估等高级主题的介绍，也为我提供了更广阔的视野。这本书的语言风格严谨又不失活泼，配以大量的图表和实例，使得复杂的概念变得易于理解。它不仅是一本实验手册，更是一本能够激发创新思维的指南，为我在数字系统设计领域的研究打下了坚实的基础。