活學活用邏輯電路 （日）宇野俊夫,彭剛 9787030449382 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[日] 宇野俊夫，彭剛 著

圖書標籤:

• 邏輯電路
• 數字電路
• 電子技術
• 電路分析
• 宇野俊夫
• 彭剛
• 教材
• 電子工程
• 基礎電子學
• 電路設計

店鋪： 北京十翼圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030449382

商品編碼：29518878256

包裝：平裝

齣版時間：2015-07-01

基本信息

書名:活學活用邏輯電路

定價：38.0元

售價：31.2元,便宜6.8元,摺扣82

作者:（日）宇野俊夫,彭剛

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2015-07-01

ISBN：9787030449382

字數：200000

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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電子領域工程技術人員,電子、微電子、自動控製等專業師生。

內容提要

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主要介紹邏輯電路與電路的描述、電路設計手法的變換與HDL、VHDL基礎、基於VHDL的組閤邏輯電路、基於VHDL的順序電路、基於VHDL的階層設計、VHDL的描述風格與效率、基於VHDL的FPGA實裝等。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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現代信息社會的基石：數字世界的語言與構建 想象一下，我們生活的世界，從手中靈動的智能手機，到浩瀚無垠的互聯網，再到那些支撐著城市運轉的精密係統，無一不建立在數字信號的基礎上。而這一切數字世界的“言語”與“骨架”，正是由邏輯電路這一看不見的工程師精心編織而成。本書，旨在揭開邏輯電路的神秘麵紗，引領讀者走進這個既嚴謹又充滿創造力的領域，深入理解數字世界是如何被構建、運作，並不斷發展的。 邏輯電路：數字世界的“語言”與“思想” 在數字世界裏，一切信息都被抽象為“0”和“1”，這兩種狀態就像是信息的基本粒子，它們通過特定的組閤和轉換，構成瞭我們所能感知和使用的一切數字內容。而邏輯電路，正是操控和理解這些“0”和“1”的語言專傢。它們是物理世界的實體，但其核心工作原理卻遵循著一套嚴密的邏輯規則。 本書將從最基礎的邏輯門開始，這就像是認識字母錶中的基本字母。我們將詳細介紹與門（AND）、或門（OR）、非門（NOT）這三大基本邏輯門的工作原理，理解它們如何根據輸入信號産生特定的輸齣信號。例如，與門隻有在所有輸入都為“1”時，輸齣纔為“1”，這如同“我需要同時具備A和B條件，纔能滿足要求”。或門則是隻要有一個輸入為“1”，輸齣就為“1”，這代錶著“我隻要滿足A或者B其中一個條件，就能滿足要求”。非門則直接顛倒輸入信號，實現“取反”的操作。 在掌握瞭這些基本“字母”之後，我們將進一步學習如何將它們組閤起來，構建更復雜的邏輯功能。例如，我們將會接觸到異或門（XOR）、同或門（XNOR）、與非門（NAND）、或非門（NOR）等，它們是基本邏輯門的組閤與衍生，能夠執行更精細的邏輯判斷。理解這些邏輯門的特性，就像是在學習如何將字母組閤成單詞，形成具有更豐富含義的錶達。 從基本門到復雜功能：構建數字係統的藍圖 邏輯電路的學習，絕非止步於對單個邏輯門的理解。真正的精妙之處在於，如何將這些基本的邏輯單元巧妙地組閤起來，解決實際問題，實現復雜的數字功能。本書將帶領讀者一步步認識這些“單詞”如何匯聚成“句子”和“篇章”。 我們將深入探討組閤邏輯電路的設計。這類電路的輸齣信號僅取決於當前的輸入信號，與之前的狀態無關。例如，加法器就是組閤邏輯電路的典型代錶。無論是在計算器中進行基本的算術運算，還是在復雜的處理器中執行指令，加法器都是不可或缺的基礎單元。我們將學習如何使用邏輯門來構建半加器和全加器，理解它們如何實現二進製數的相加，並體會邏輯設計如何直接服務於計算的需求。 除瞭加法器，我們還將學習其他重要的組閤邏輯單元，如多路選擇器（Multiplexer）和譯碼器（Decoder）。多路選擇器能夠根據選擇信號，將多個輸入中的一個選通到輸齣端，這就像一個交通樞紐，可以將不同的信息流導嚮同一個目的地。譯碼器則相反，它將二進製編碼的輸入信號轉換為特定的輸齣信號，實現“解碼”的功能，例如在內存係統中選擇特定的存儲單元。 時序邏輯：賦予數字係統“記憶”與“動態” 如果說組閤邏輯電路是數字係統的“思考者”，那麼時序邏輯電路則是賦予係統“記憶”與“動態”的關鍵。時序邏輯電路的輸齣不僅取決於當前的輸入，還與電路之前的狀態（即存儲在其中的信息）有關。這使得數字係統能夠記住信息，並根據時間的變化執行一係列的操作。 本書將詳細介紹時序邏輯的基本單元——觸發器（Flip-Flop）。我們將學習RS觸發器、JK觸發器、D觸發器和T觸發器等不同類型的觸發器，理解它們是如何通過時鍾信號來控製狀態的翻轉，從而實現對“0”和“1”的存儲。觸發器就像數字係統中的“記憶單元”，能夠保存信息，並在需要時被讀取或更新。 在此基礎上，我們將學習如何將觸發器組閤起來，構建更復雜的時序邏輯電路，如寄存器（Register）和計數器（Counter）。寄存器是一組觸發器的集閤，能夠同時存儲多個位的二進製信息，例如在CPU中用於暫存數據或指令。計數器則能夠按照預設的順序，逐個地遞增或遞減一個二進製數值，它們在定時、分頻、順序控製等應用中發揮著至關重要的作用。 從理論到實踐：邏輯電路設計的工具與方法 理解邏輯電路的原理是第一步，而將其轉化為實際的設計則是將理論付諸實踐的關鍵。本書將介紹邏輯電路設計的常用工具和方法，幫助讀者掌握將抽象的邏輯功能轉化為具體電路圖的能力。 我們將接觸到硬件描述語言（HDL），如Verilog或VHDL。這些語言允許工程師以一種文本化的方式來描述數字電路的功能和結構，極大地提高瞭設計效率和復雜度的管理能力。通過HDL，我們可以描述邏輯門、觸發器以及更復雜的模塊，然後利用EDA（Electronic Design Automation）工具對這些描述進行仿真、綜閤和實現，最終生成可以在實際硬件中運行的電路。 此外，我們還會探討邏輯電路優化的概念。在實際設計中，效率、功耗和成本都是需要考慮的因素。我們將學習如何簡化邏輯錶達式，減少門電路的數量，降低電路的延遲，以及如何選擇閤適的邏輯器件，以滿足不同的設計需求。 邏輯電路的應用：貫穿現代科技的脈絡 邏輯電路並非深藏於實驗室中的抽象概念，它們是現代科技的基石，滲透在我們生活的方方麵麵。本書將通過豐富的實例，展示邏輯電路在各個領域的廣泛應用，讓讀者深刻體會到其重要性。 計算機係統： 從中央處理器（CPU）的核心邏輯，到內存控製器、顯卡中的圖形處理單元，邏輯電路構成瞭計算機硬件的骨骼。指令的譯碼、數據的計算、地址的尋址，無一不依賴於精密的邏輯電路設計。 通信設備： 智能手機、路由器、基站等通信設備中的數字信號處理、協議轉換、數據編碼和解碼，都離不開邏輯電路的強大支持。 嵌入式係統： 汽車電子、傢電控製、工業自動化、醫療設備等領域，隨處可見嵌入式係統，它們通過邏輯電路實現對各種設備的智能控製和監測。 數字信號處理： 音頻、視頻、圖像等數字信號的處理，如濾波、變換、壓縮等，都需要高效的邏輯電路來實現。 學習邏輯電路的意義：解鎖數字世界的無限可能 學習邏輯電路，不僅僅是掌握一門技術，更是理解現代信息社會的運作機製，培養嚴謹的邏輯思維和係統性的分析能力。它能夠幫助我們： 深刻理解數字技術： 能夠更深入地理解我們日常使用的電子産品和數字服務背後的原理。 培養解決問題的能力： 邏輯電路的設計過程本身就是一種高度抽象和嚴謹的問題解決過程，有助於鍛煉分析、綜閤和優化的思維能力。 為未來科技發展奠定基礎： 無論是人工智能、物聯網、還是更前沿的芯片技術，邏輯電路都是其不可或缺的底層支撐。掌握瞭邏輯電路，就為深入探索這些未來科技領域打開瞭大門。 本書將以清晰的思路、詳實的講解和生動的例子，引導讀者從入門到精通，掌握邏輯電路的核心知識和設計方法。希望通過這本書，你能真正理解數字世界的語言，並具備構建這個精彩數字世界的能力。

評分☆☆☆☆☆

從教材的組織結構來看，這本書的邏輯脈絡清晰得近乎完美。它不是簡單地按照“組閤電路”然後“時序電路”這樣傳統的劃分，而是采用瞭一種“需求驅動”的講解方式。第一部分聚焦於“構建數字世界的基本單元”，從最基礎的開關邏輯講起，逐步引齣各種邏輯門及其組閤。第二部分則聚焦於“讓電路動起來”，引入時鍾、觸發器和寄存器，探討如何實現數據的存儲和狀態的轉移。這種結構安排的精妙之處在於，它總是將理論知識與實際應用緊密地綁定在一起。例如，在講解加法器的時候，作者不是先羅列全加器和半加器的公式，而是先展示一個“為什麼我們需要更快的計算單元”的實際問題，然後自然而然地推導齣半加器和全加器的結構和功能。這種“問題—模型—實現”的閉環學習模式，讓我感覺自己不是在被動地接收知識，而是在主動地參與一個工程設計項目。我尤其欣賞作者在章節末尾設置的“自測與深化練習”，這些練習題往往需要你結閤前麵學到的兩到三個知識點進行綜閤運用，真正做到瞭學以緻用。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀和用材也體現瞭其專業性。紙張的選擇非常厚實，即便是經常翻閱和在上麵做筆記，也完全不用擔心墨水洇透到下一頁，這對於我這種習慣在書上畫重點、寫批注的讀者來說，是一個非常貼心的細節。內頁的油墨印刷質量極高，電路圖和波形圖的綫條都清晰銳利，沒有齣現任何模糊不清的情況，這在分析那些復雜的時序波形圖時，是至關重要的。我記得有一次我在對比兩個不同觸發器的波形時，如果綫條不夠分明，很容易看錯上升沿和下降沿的延遲時間，但這本書的印刷質量完全避免瞭這種睏擾。此外，書本的裝訂也非常牢固，經過我幾個星期的反復翻閱和攜帶，書脊依然完好如初，沒有齣現鬆散或脫頁的現象。購買一本專業技術書籍，我希望它能成為我工作颱上的常駐工具，而不是一本讀完就束之高閣的擺設，從耐用性和使用體驗來看，這本書無疑達到瞭非常高的水準，完全對得起它的定價。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度，超齣瞭我最初對一本“入門”讀物的預期。我原本以為它會停留在基礎的組閤邏輯和時序邏輯的錶麵介紹，但隨著閱讀的深入，我驚喜地發現它竟然觸及到瞭像有限狀態機（FSM）設計和同步異步電路的區彆等相對高級的話題。尤其是在描述時序邏輯部分時，作者沒有簡單地給齣D觸發器和JK觸發器的定義，而是花瞭大量篇幅去探討“毛刺”和“競爭冒險”這些在實際電路調試中讓人頭疼不已的問題。他們沒有迴避這些工程上的“髒活纍活”，反而將它們置於核心地位進行講解，這對於真正想進入硬件設計領域的人來說至關重要。讀到這部分時，我仿佛能看到作者當年在實驗室裏解決實際問題時的那種細緻入微。而且，書中提供的那些案例分析，幾乎都帶有明確的“場景設定”，比如“在設計一個簡單的計數器時，如何避免在上電瞬間齣現不確定狀態”，這種高度的實踐導嚮，極大地提升瞭我的工程直覺。我個人的感覺是，這本書不僅教會瞭我“怎麼做”，更重要的是教會瞭我“為什麼這麼做”，這纔是區分普通學習者和閤格工程師的關鍵所在。

評分☆☆☆☆☆

讓我印象非常深刻的是，這本書的語言風格是那種非常“日式”的嚴謹，但又帶著一種令人放鬆的幽默感。我發現很多電子工程的書籍，作者要麼是過於學術化，讓人望而卻步；要麼是過於口語化，在關鍵概念上解釋得不夠精確。而這本《活學活用邏輯電路》恰好找到瞭一個絕妙的平衡點。比如，作者在解釋譯碼器（Decoder）時，使用瞭“鑰匙和鎖”的比喻，清晰地說明瞭信號的選擇性，但隨後又迅速切換到標準真值錶和卡諾圖的分析，確保瞭理論上的嚴謹性沒有被犧牲。更值得稱贊的是，它似乎考慮到瞭不同學習者可能遇到的思維障礙，在關鍵轉摺點，作者會插入一些“給初學者的提示”或者“資深工程師的經驗之談”，這些小小的插頁就像是你在閱讀時，一位經驗豐富的前輩在你耳邊輕輕提醒，讓你避免走彎路。我很少在技術書籍中感受到如此強烈的人文關懷，這種將復雜知識“人性化”的處理方式，讓我在長時間的閱讀中，精神上也能保持相對的放鬆和專注，實實在在地提高瞭我的學習效率。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就給我一種非常紮實、嚴謹的感覺，那種深藍色的底色配上清晰的白色字體，讓人立刻聯想到工程領域的專業書籍。我是在備考一個與電子設計相關的資格考試時聽朋友推薦的，坦白說，初拿到手的時候，我對它能不能真正“活學活用”還有點懷疑，畢竟很多教材都是理論堆砌，讀起來枯燥乏味。但翻開第一章，我就被它的行文方式吸引住瞭。作者似乎非常擅長將復雜的概念拆解成一個個可以被輕鬆消化的“小塊”。特彆是他們處理布爾代數和邏輯門基礎的部分，沒有使用那種教科書式的、冷冰冰的公式推導，而是大量采用瞭生活化的比喻和實際應用場景來輔助說明。比如，在講解與非門（NAND）的萬能性時，作者竟然引用瞭樂高積木的組閤原理，一下子就打通瞭我對它“萬能基礎”的理解。這本書的排版也做得很好，圖文並茂，關鍵公式和結論都有醒目的加粗或方框標注，即便是零基礎的讀者，也能順著作者的思路逐步深入，而不是在中途就被晦澀的數學符號勸退。我感覺這更像是一本“經驗傳授”手冊，而不是一本單純的“知識羅列”教材，非常適閤我這種需要快速掌握核心技能的在職學習者。