数字电子电路 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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路而红 著

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店铺： 北京爱读者图书专营店

出版社： 国家开放大学出版社

ISBN：9787304029135

商品编码：29730143506

包装：平装

出版时间：2004-10-01

基本信息

书名：数字电子电路

定价：27.00元

作者：路而红

出版社：国家开放大学出版社

出版日期：2004-10-01

ISBN：9787304029135

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.522kg

编辑推荐

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内容提要

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为了适应电子技术发展的需要，2004年，中央电大重新修订了《数字电子电路课程教学大纲》。本书根据新教学大纲，同时满足高等工程专科电气、电子类专业对电子技术基础课程(数字电子电路)的要求，精选了教材内容，增加了新器件和新技术方面的内容，包括可编程逻辑器件的开发、VHDL对数字电路的描述等。为了方便读者学习，每章都给出了主要内容、学习目标及小结。另外对于特别重要的内容采取符号方式提醒读者，突出了重点内容和基本概念。
本书以逻辑代数为基础，以数字电路的分析与设计为目的，全面介绍了数字电路的基本理论、工作原理、分析与设计方法以及实际应用。全书共分11章，主要包括：逻辑代数基础、逻辑门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路的分析与设计、常用时序逻辑电路、半导体存储器、可编程逻辑器件、脉冲电路、数模和模数转换器以及数字系统分析与设计。在附录部分，介绍了VHDL语言。
本书可作为高等工程专科电子信息类、电气信息类各专业的教科书，也可供其他相近学科工程技术人员参考。

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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探索浩瀚宇宙的奥秘：天文望远镜原理与应用 本书将带您踏上一段令人神往的旅程，深入探索我们头顶那片神秘而广阔的星空。不同于局限于微小世界的电子器件，我们将目光投向遥远而壮丽的宇宙，揭示人类探索天体的强大工具——天文望远镜的背后原理与丰富应用。 一、 光的旅程：望远镜工作的基石 一切的探索都始于光。宇宙中的天体，无论是炽热的恒星、冰冷的行星，还是遥远的星系，都在向我们发送着电磁波。而天文望远镜的首要任务，便是尽可能多地捕捉这些来自遥远宇宙的微弱光线，并将其汇聚，以便我们能够“看清”它们。 光的本质与传播： 在深入望远镜的原理之前，我们需要理解光作为一种电磁波的特性。本书将首先回顾光的波粒二象性，讲解光在真空和介质中的传播规律，包括折射、反射等基本光学现象。我们将探讨不同波段的电磁波（可见光、红外线、紫外线、X射线、伽马射线、射电波等）各自携带着关于宇宙的独特信息，以及它们在传播过程中可能遇到的挑战。 成像原理： 望远镜的核心功能是成像。我们将详细介绍成像的两种基本方式： 折射成像： 利用透镜的折射特性来汇聚光线。我们将深入剖析凸透镜的成像规律，讲解其焦距、物距、像距以及放大率等关键概念。通过分析不同形状和组合的透镜系统，我们将揭示其在望远镜设计中的作用，例如如何纠正像差，提高成像质量。 反射成像： 利用反射镜的反射特性来汇聚光线。我们将详细介绍凹面镜的成像原理，讲解其焦距、曲率半径以及不同类型的反射镜（如抛物面镜、球面镜）及其各自的优缺点。我们将探讨反射望远镜为何在现代大型天文观测中占据主导地位，以及如何通过多镜系统实现更强大的观测能力。 二、 望远镜的“眼睛”：光学系统的设计与演进 不同于简单的透镜或反射镜组合，现代天文望远镜的光学系统往往是极为精密的工程杰作。它们需要克服各种光学限制，才能捕捉到清晰、锐利、充满细节的宇宙图像。 透镜与反射镜的材质与加工： 优质的光学元件是高质量成像的基础。我们将探讨制造高精度透镜和反射镜所需的特殊光学玻璃材料，以及现代超精密加工技术（如纳米级抛光）在望远镜制造中的重要性。了解这些材料的特性和加工过程，有助于我们理解望远镜的成本和性能瓶颈。 像差的挑战与克服： 理想的光学系统能够完美成像，但现实中，各种“像差”会扭曲图像，降低观测质量。本书将详细介绍主要的像差类型，包括： 球差： 边缘和中心光线汇聚点不一致。 色差： 不同颜色的光线折射率不同，导致颜色分离。 像散： 光线在不同平面上的焦点不重合。 慧差： 离轴点成像出现彗星状的拖尾。 畸变： 图像的形状发生扭曲。 我们将深入探讨这些像差产生的原因，以及现代光学设计如何通过选择合适的镜片组合、使用特殊的镜面形状（如阿贝镜）以及引入校正镜等技术来有效地消除或减弱这些像差，从而获得更接近真实宇宙的图像。 望远镜的类型与布局： 基于折射与反射原理，望远镜发展出了多种经典与创新的设计。我们将逐一介绍： 折射望远镜（Refractor）： 经典设计，但受限于镜片尺寸和色差问题，在大型天文观测中应用较少。 反射望远镜（Reflector）： 牛顿望远镜（Newtonian）： 利用主反射镜和副反射镜成像，结构简单，易于制造，常用于业余爱好者。 卡塞格林望远镜（Cassegrain）： 主镜为凹面抛物面镜，副镜为凸面双曲面镜，光线在主镜前方汇聚，再经副镜反射至主镜中心的孔，结构紧凑，焦距长。 达苏-克莱坦望远镜（Dall-Kirkham）： 卡塞格林的一种变体，主镜为椭球面镜，副镜为球形镜，简化了主镜加工。 施密特-卡塞格林望远镜（Schmidt-Cassegrain）： 结合了施密特校正板和卡塞格林光学系统，具有宽视场和紧凑设计的优点。 折反射望远镜（Catadioptric）： 结合了透镜和反射镜的优点，例如马克斯托夫-卡塞格林望远镜（Maksutov-Cassegrain），使用厚厚的弯月形校正镜。 我们将分析每种望远镜的结构特点、成像路径、优缺点以及适用的观测场景。 三、 捕捉微弱信号：探测器与辅助设备 除了光学系统，望远镜还需要高效的探测器来记录汇聚的光线，以及一系列辅助设备来确保观测的稳定与精确。 从胶片到数字：探测器的革命： 早期望远镜使用感光胶片记录图像，而现代天文学则完全依赖于数字探测器。我们将重点介绍： 光电倍增管（Photomultiplier Tube, PMT）： 用于探测非常微弱的光信号，将光子转化为电信号。 光导摄像管（Vidicon）： 早期的电视成像技术，用于探测可见光。 CCD（Charge-Coupled Device）成像仪： 现代天文观测的核心，将光子转化为电子信号并进行数字化存储。我们将详细介绍CCD的工作原理，像素结构，量子效率，以及其在暗电流、读出噪声等方面的性能指标。 CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）成像仪： 另一种广泛应用的数字成像技术，与CCD相比，具有更高的集成度和更低的功耗。 其他探测器： 针对不同波段的电磁波，还有专门的探测器，如红外探测器（如HgCdTe，InSb）、射电探测器（如喇叭天线、抛物面天线）以及X射线和伽马射线探测器等。 稳定与指向：赤道仪与地平仪： 宇宙在不断运动，恒星的视位置也在发生变化。为了长时间精确地追踪天体，望远镜需要稳定的支撑系统和精确的指向机制。 地平坐标系与赤道坐标系： 我们将介绍描述天体位置的两种基本坐标系，以及望远镜如何根据这些坐标系进行指向。 赤道仪（Equatorial Mount）： 利用一个轴与地球自转轴平行，另一个轴与赤道面平行，从而可以方便地通过驱动一个轴来抵消地球的自转，实现对天体的精确追踪。我们将讲解赤道仪的各种类型，如德国式赤道仪、叉式赤道仪等。 地平仪（Alt-Azimuth Mount）： 更加直观的指向方式，通过方位角和高度角来定位天体，但需要更复杂的算法来追踪天体运动。大型现代望远镜多采用地平仪。 聚焦与调校： 即使是最先进的光学系统，也需要精密的聚焦机构和定期的调校才能达到最佳性能。我们将简要介绍调焦轮、移相机等设备的作用。 四、 望远镜的“大脑”：数据处理与分析 捕获的原始数据只是探索的起点，如何从中提取有用的科学信息，才是望远镜的最终价值所在。 图像处理基础： 原始的CCD图像可能存在噪声、暗电流、坏点等问题。我们将介绍图像处理的基本流程，包括： 平场校正（Flat-field Correction）： 消除由于探测器响应不均匀或灰尘引起的亮度差异。 暗场校正（Dark-field Correction）： 消除探测器在曝光过程中产生的自身热噪声。 偏置校正（Bias Correction）： 消除读出电子信号时产生的固定电平偏移。 降噪技术： 利用各种算法减少图像中的随机噪声。 图像叠加与平均： 通过叠加多张图像来提高信噪比。 光谱分析：揭示天体的成分与状态： 光谱仪是望远镜的另一项重要附件，它可以将星光分解成不同波长的成分，揭示天体的化学组成、温度、密度、速度等关键信息。我们将介绍： 棱镜与光栅： 两种基本的光谱色散元件。 发射谱线与吸收谱线： 通过分析谱线的位置、强度和宽度，我们可以推断出天体的物理性质。 多普勒效应： 通过谱线的红移或蓝移来测量天体的运动速度。 多波段观测的意义： 宇宙的奥秘是多方面的，不同的电磁波段能够揭示不同的信息。本书将强调多波段观测的重要性，例如： 可见光望远镜： 揭示天体的基本形貌和亮度。 红外望远镜： 探测尘埃聚集区域、年轻恒星的形成以及行星的光谱。 射电望远镜： 探测星际气体、中性氢原子、黑洞活动以及宇宙微波背景辐射。 X射线与伽马射线望远镜： 探测高能天体物理现象，如超新星爆发、中子星、黑洞吸积盘以及活动星系核。 五、 望远镜的舞台：从地面到太空的应用 天文望远镜的应用范围极其广泛，它们是人类了解宇宙、认识自身起源的基石。 地面天文望远镜的挑战与发展： 大气层的干扰： 大气湍流会导致星光闪烁，降低成像质量。我们将探讨自适应光学（Adaptive Optics, AO）技术如何通过实时调整镜面形状来补偿大气畸变，从而获得媲美太空望远镜的清晰图像。 巨型望远镜的建设： 介绍例如巨型麦哲伦望远镜（GMT）、欧洲极大望远镜（ELT）等正在建设或规划中的下一代地面光学望远镜，以及它们在突破观测极限方面的重要性。 射电干涉技术： 介绍甚长基线干涉测量（VLBI）等技术，通过联合多个射电望远镜来模拟一个巨大的虚拟望远镜，获得极高的角分辨率，用于观测黑洞事件视界等精细结构。 太空望远镜的优势与意义： 摆脱大气层束缚： 太空望远镜不受大气影响，可以获得无与伦比的清晰度和观测能力。 经典案例： 哈勃空间望远镜（Hubble Space Telescope, HST）： 革命性的可见光和紫外波段望远镜，拍摄了无数令人惊叹的宇宙图像，极大地推动了天文学的发展。 詹姆斯·韦伯空间望远镜（James Webb Space Telescope, JWST）： 最先进的红外空间望远镜，能够穿透尘埃，观测宇宙的黎明，研究早期星系和系外行星的大气。 钱德拉X射线天文台（Chandra X-ray Observatory）： 探测宇宙中的高能现象。 斯皮策空间望远镜（Spitzer Space Telescope）： 曾经的红外天文台，为我们提供了宝贵的红外观测数据。 未来展望： 介绍未来可能发射的空间望远镜项目，它们将继续拓展人类的视野。 系外行星的探测与研究： 望远镜的进步使得我们能够发现并研究遥远恒星周围的行星。我们将探讨： 凌星法（Transit Method）： 通过观测行星经过恒星前方时引起的亮度下降来探测。 视向速度法（Radial Velocity Method）： 通过观测恒星受行星引力影响而产生的周期性摆动来探测。 直接成像法： 直接拍摄到系外行星的图像。 系外行星大气研究： 利用光谱学方法分析系外行星大气的成分，寻找生命存在的迹象。 宇宙学研究的新视角： 望远镜是研究宇宙起源、演化和结构的终极工具。我们将探讨望远镜如何帮助我们： 测量宇宙膨胀的速度： 利用造父变星、Ia型超新星等“标准烛光”来确定宇宙的距离尺度。 研究暗物质与暗能量： 通过观测星系分布、引力透镜效应等来推断暗物质和暗能量的存在及其性质。 探索宇宙的早期历史： 通过观测遥远的星系和宇宙微波背景辐射来回溯宇宙的起源。 结语 天文望远镜，不仅仅是冰冷的金属和精密的镜片，它们是人类好奇心的延伸，是连接我们与浩瀚宇宙的桥梁。本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角，理解这些神奇的仪器如何工作，它们为我们揭示了怎样的宇宙图景，以及未来它们将带领我们走向何方。通过探索望远镜的原理与应用，我们不仅能欣赏到宇宙的壮丽，更能激发对未知世界的好奇，对科学探索的无限热情。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我最大的感慨是，它成功地将枯燥的“0”和“1”编织成了一幅生动的电路图景。这本书的叙述方式非常具有引导性，它不仅仅是在告诉你“是什么”，更在引导你去思考“为什么是这样”。举个例子，当它引入存储单元的概念时，不是直接给出D触发器的图样，而是先描述了一个“需要记忆状态”的需求，然后逐步引入反馈机制来实现记忆功能，这个过程极其自然流畅。我特别欣赏它在讲解竞争冒险消除时，所采用的图解分析方法。它不是简单地给出公式，而是通过动态的信号变化图，让读者直观地看到毛刺是如何产生的，以及如何通过增加冗余项来平滑信号。这种“问题导向”的教学方法，极大地激发了我的学习兴趣，让我不再觉得数字电路只是机械的逻辑运算。相比那些堆砌公式的教材，这本书更像一位耐心的老教授，一步步引你入胜。虽然排版上略显朴素，但内容的扎实程度绝对能打满分，是值得反复研读的经典之作。

评分☆☆☆☆☆

这本《数字电子电路》的书，说实话，一开始拿到手的时候，我还有点犹豫，毕竟这个领域听起来就挺枯燥的，充满了各种逻辑门、布尔代数和时序电路的术语。我本身对电子工程了解不多，大学里也就是选修过基础电路课，所以心里也没底能不能啃下来。但翻开目录，看到了后面那些关于微处理器和FPGA的应用实例，立马就来了兴趣。这本书的编排逻辑倒是挺清晰的，从最基本的概念讲起，像是在搭建一座大厦的地基，每个知识点都铺垫得比较扎实。让我印象深刻的是，它没有仅仅停留在理论层面，而是用了大量的实际电路图和仿真结果来辅助讲解，这一点对于我们这些动手能力比理论基础扎实得多的学习者来说，简直是救星。尤其是讲到组合逻辑电路的化简部分，书里给出的卡诺图解析步骤，简直是手把手教你如何从一堆复杂的表达式里“挖”出最简洁的实现方式，那种豁然开朗的感觉，很难形容。不过，说实话，有些章节的推导过程还是稍微有些跳跃，对于初学者来说，可能需要多花点时间去反复咀嚼，查阅一些额外的参考资料才能完全消化。总的来说，它算是一本比较全面且实用的入门读物，尤其适合那些想从零开始系统学习数字系统设计的人。

评分☆☆☆☆☆

拿起这本书，最大的感受就是“厚重”——不是指纸张的重量，而是内容的密度。它给我的感觉更像是一本参考手册，而不是一本轻松的科普读物。作者的功底显然非常深厚，每一个公式的推导都力求严谨，参考文献列表也相当可观，这表明作者在撰写过程中做了大量的学术考证。我最欣赏的是它对不同逻辑器件系列（比如TTL和CMOS）的深入对比和特性分析。很多教材只是简单地罗列参数，但这本书却能解释为什么在特定应用场景下，某一代的逻辑芯片会优于另一代，这背后涉及到功耗、噪声容限和开关速度的权衡，非常专业。不过，这种深度也带来了一个问题：阅读体验略显晦涩。对于那些期待快速掌握“会用”的工程师来说，可能需要非常有耐心地去适应这种学院派的叙事风格。我感觉，如果能在章节末尾增加一些针对性的工程实践建议或者“陷阱警示”，可能会让这本书的实用价值再提升一个档次。目前来看，它更倾向于培养扎实的理论基础，而非快速解决工程问题的速成宝典。对于想深入理解数字电路底层原理的研究生或者资深爱好者，这本书无疑是一份宝贵的资源。

评分☆☆☆☆☆

这本书在结构上展现出一种严谨的递进关系，从理论的抽象到实际的元件应用，过渡得非常平稳。我个人对器件的物理特性比较感兴趣，这本书在这方面做得相当出色。它没有回避晶体管级别的开关特性，详细解释了PN结的导通电压和饱和状态对逻辑电平的影响。这对于理解为什么CMOS逻辑的功耗会在静态时趋近于零至关重要。书中对于各种标准逻辑门电路的内部结构解析，比如与非门是如何用MOS管搭建的，让我对“逻辑门”这个概念有了更深一层的认识，不再仅仅把它看作一个黑箱符号。虽然前期的静态电路分析非常透彻，但如果能为后续的脉冲电路和高速传输线效应增加一些现代化的章节，比如低电压差分信号（LVDS）或者串行通信的基本概念，那就更加完美了。目前来看，它更像是一部构建数字世界“基石”的经典教材，非常适合那些想打下牢不可破理论基础的读者，它要求你投入时间，但回报绝对丰厚。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的直观印象是，它在努力平衡“广度”与“深度”。市面上很多数字电路的书，要么只讲基础逻辑门，要么直接跳到微机原理，中间的衔接总是显得有些生硬。而这本《数字电子电路》在数制转换和布尔代数讲完之后，没有急于展示复杂的系统，而是花了大篇幅去讨论了各种基本逻辑电路的实现细节，包括如何用分立元件搭建基本的触发器，以及对竞争冒险（Hazards）的详细分析。我特别喜欢它在讲述时序电路时，对建立时间和保持时间（Setup and Hold Times）的讲解方式。作者没有用枯燥的波形图带过，而是用了一个非常形象的比喻，让我立刻明白了为什么这两个参数对系统稳定性的极端重要性。这让我感觉，作者在编写时，确实是站在一个正在犯错的学生角度去思考如何表达。唯一的不足是，在涉及最新的半导体工艺和高集成度器件（如SoC或Verilog HDL的应用）时，内容显得略微保守和传统，可能需要读者自行结合最新的行业动态进行补充阅读，但作为一本基础教材，它的核心价值是无可替代的。