数字电路与EDA实践教程/电工电子实验教学示范中心实验教材系列 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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唐小华，杨怿菲，张亚婷 等 编

图书标签:

• 数字电路
• EDA
• 实践教程
• 电工电子实验
• 教学示范
• 实验教材
• 电路分析
• 数字逻辑
• Verilog
• FPGA

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030288004

版次：1

商品编码：11872960

包装：平装

丛书名： 电工电子实验教学示范中心实验教材系列

开本：16开

出版时间：2010-08-01

用纸：胶版纸

页数：248

字数：330000

正文语种：中文

内容简介

　　《数字电路与EDA实践教程/电工电子实验教学示范中心实验教材系列》根据普通高等院校通信电子类专业的教学特色，以《数字电路逻辑设计》（王毓银，2005）基本理论为依据，介绍了数字电路的基本实验技术和实验技巧、现代电子设计自动化（EDA）的硬件（PLD）和软件相关知识，以及基于可编程器件的数字电路开发方法。《数字电路与EDA实践教程/电工电子实验教学示范中心实验教材系列》是西安邮电学院规划的电工电子实验教材系列丛书之一。
　　《数字电路与EDA实践教程/电工电子实验教学示范中心实验教材系列》从培养学生实验能力和技巧、激发学生创新精神出发，将与EDA技术相关的新技术、新器件引入实践教学环节，内容循序渐进、由浅入深。主要分两部分，上篇包括数字电路实验基础，数字电路实验；下篇包括数字系统设计基础，EDA技术及可编程逻辑器件，VHDL硬件描述语言，EDA软件，EDA基础实验，EDA课程设计。
　　《数字电路与EDA实践教程/电工电子实验教学示范中心实验教材系列》可作为普通高等院校通信类、电子电气类、控制类等专业的本科、专科实验教材，也可供相关领域的工程技术人员参考。

内页插图

目录

前言
上篇 数字电路实验
第1章 数字电路实验基础
1．1 数字电路实验基础知识
1．1．1 数字电路实验的特点
1．1．2 数字电路实验的基本过程
1．1．3 实验预习
1．1．4 数字电路实验中的操作规范
1．1．5 数字电路实验的布线原则
1．1．6 实验数据记录和实验报告要求
1．2 集成门电路基础知识
1．2．1 概述
1．2．2CMOS逻辑门
1．2．3TTL逻辑门
1．2．4 逻辑门使用注意事项
1．3 数字信源状态分析实验箱简介
1．3．1 技术指标及主要功能
1．3．2 使用说明
1．4 数字电路实验故障分析与查找
1．4．1 数字实验电路的测试
1．4．2 数字实验的故障查找与排查
1．4．3 常用的故障查找方法
第2章 数字电路实验
2．1 数字电路基础实验
实验1 门电路的逻辑功能验证及逻辑变换
实验2 集成逻辑门的参数测试
实验3 组合逻辑电路的设计（编码器和译码器）
实验4 组合逻辑电路的设计（数据选择器和全加器）
实验5 组合逻辑电路的竞争与冒险
实验6 触发器及其应用
实验7 小规模SSI计数器及其应用
实验8 计数器及其应用
实验9 移位寄存器及其应用
实验10 555定时器及其应用
实验11 数模／模数转换器基本应用
2．2 数字电路综合实验
综合一 交通灯控制系统
综合二 多路彩灯的设计
综合三 抢答器的设计
综合四 数字钟逻辑电路的设计
综合五 数字频率计的设计

下篇 可编程逻辑设计
第3章 数字系统设计基础
3．1 数字系统基本结构
3．2 现代数字系统描述工具和设计方法
3．2．1 数字系统设计的描述工具
3．2．2 数字系统设计步骤及方法
3．3 设计举例
3．3．1 交通灯控制器的设计
3．3．2 乘法器设计
第4章 EDA技术及可编程逻辑器件
4．1 EDA技术简介
4．1．1 概述
4．1．2 EDA技术的基本特征
4．1．3 未来EDA技术的发展趋势
4．2 可编程逻辑器件的分类和特点
4．2．1 可编程逻辑器件的分类
4．2．2CPLD和FPGA的结构
4．2．3CPLD和FPGA的特点
4．3 下一代可编程逻辑器件设计技术展望
4．4 MAX 7000系列芯片介绍
4．4．1 MAX 7000系列的结构
4．4．2 MAX 7000系列的技术性能、特点及软件工作环境

前言/序言

《信号与系统》 内容简介 《信号与系统》是一本深入探讨信号与系统理论核心概念、分析方法与应用实践的教材。本书旨在为读者构建一个扎实的理论基础，使其能够理解和掌握各种信号的表示、变换以及系统对信号的处理过程。通过严谨的数学推导、直观的图示以及丰富的工程实例，本书力求将抽象的理论与实际应用紧密结合，培养读者分析和解决工程问题的能力。 第一部分：信号的表示与基本性质 本部分首先从信号的定义出发，介绍了一系列基本信号的类型，包括指数信号、正弦信号、单位阶跃信号、单位冲激信号以及矩形脉冲信号等。我们将详细阐述这些信号的数学表达式、图形特征以及在不同应用场景下的意义。例如，指数信号在描述衰减或增长过程时至关重要，而正弦信号则是理解周期性现象的基础。单位阶冲激信号，作为一种理想化的模型，在系统分析中扮演着核心角色，其“无限高、无限窄”的特性通过狄拉克（Dirac）函数进行数学抽象，其在积分中的取样性质是后续内容的基础。 除了基本信号，本书还将深入探讨信号的性质，如周期性、奇偶性、能量与功率等。周期信号可以通过傅里叶级数分解为一系列正弦和余弦分量的叠加，这为我们分析复杂周期信号提供了强大的工具。非周期信号则可以通过傅里叶变换来分析其频谱特性。能量信号和功率信号的区分，对于理解信号的能量分布和平均功率具有实际意义，例如，有限能量的信号在通信中可能代表短暂的脉冲，而具有平均功率的信号则可能代表连续的载波。奇偶性分析则有助于简化一些系统的分析过程。 第二部分：连续时间信号与系统的分析 本部分是本书的核心内容之一，重点关注连续时间信号在连续时间系统中的行为。我们将从卷积（Convolution）的概念入手，这是理解线性时不变（LTI）系统响应的关键。通过详细的数学推导和图解，读者将深刻理解系统的零状态响应（Zero-State Response）是如何由输入信号与系统的冲激响应（Impulse Response）进行卷积计算得出的。冲激响应是LTI系统的“身份证”，它完全描述了系统在单位冲激信号作用下的输出行为，是分析和设计LTI系统的基础。 随后，本书将引入傅里叶变换（Fourier Transform）及其相关概念。傅里叶变换能够将一个在时域中定义的信号转换到频域，揭示信号的频率成分。我们将详细介绍傅里叶变换的定义、性质（如线性性、时移性、频移性、卷积定理等）以及如何利用傅里叶变换来分析LTI系统的频率响应。通过频率响应，我们可以了解系统对不同频率分量信号的放大或衰减程度，这在滤波、调制等应用中至关重要。 除了傅里叶变换，拉普拉斯变换（Laplace Transform）也将被广泛介绍。拉普拉斯变换是傅里叶变换的推广，它能够处理包含指数衰减或增长的信号，并且在分析非有界信号时表现出更强的能力。本书将详细讲解拉普拉斯变换的定义、收敛域（Region of Convergence, ROC）的概念以及如何利用拉普拉斯变换来求解LTI系统的微分方程，从而得到系统的时域响应。收敛域的分析对于确定拉普拉斯逆变换的唯一性至关重要，也是理解系统稳定性的关键。 第三部分：离散时间信号与系统的分析 与连续时间系统类似，本书将继续探讨离散时间信号与离散时间系统的分析。我们将介绍离散时间信号的基本类型，如单位阶跃序列、单位冲激序列、指数序列等，并阐述其性质。 本部分的核心在于离散卷积（Discrete Convolution），它与连续卷积在概念上是相似的，但操作是在离散序列上进行的。通过离散卷积，我们可以计算离散时间LTI系统的零状态响应。 随后，我们将引入离散时间傅里叶变换（Discrete-Time Fourier Transform, DTFT）和傅里叶级数（Fourier Series for Discrete-Time Signals）。DTFT允许我们将离散时间信号转换到频率域，分析其周期性频谱。 更重要的是，本书将深入介绍Z变换（Z-Transform）。Z变换是离散时间信号与系统分析的强大工具，它将离散时间序列映射到一个复变量z的函数。我们将详细讲解Z变换的定义、收敛域、性质以及如何利用Z变换来求解LTI系统的差分方程。Z变换在数字信号处理、控制系统以及数字通信等领域有着广泛的应用。 第四部分：傅里叶级数与傅里叶变换的深入应用 本部分将进一步深化对傅里叶级数和傅里叶变换的理解，并展示其在各个领域的应用。我们将详细讨论傅里叶级数在表示周期信号方面的灵活性，以及傅里叶变换在分析非周期信号频谱特性方面的作用。 内容将涵盖： 卷积定理的推广与应用： 详细阐述时域卷积与频域乘积之间的关系，以及其在系统分析和信号处理中的应用。 帕塞瓦尔定理（Parseval's Theorem）： 揭示信号的能量在时域和频域之间的守恒关系，这对于能量谱密度的计算至关重要。 采样定理（Sampling Theorem）： 这是数字信号处理的基石。我们将详细解释奈奎斯特-香农采样定理，说明连续时间信号如何通过适当的采样率转换为离散时间信号，而不会丢失原始信息。同时，也将探讨采样过程中可能出现的混叠（Aliasing）现象及其避免方法。 滤波器的设计与分析： 引入理想滤波器和实际滤波器的概念，包括低通、高通、带通和带阻滤波器。我们将利用傅里叶变换来分析滤波器的频率响应，并初步介绍滤波器的设计原理，使其能够选择性地通过或阻止特定频率范围的信号。 调制与解调： 简要介绍幅度调制（AM）、频率调制（FM）等基本调制技术，并解释如何利用信号与系统理论来理解调制过程的原理及其在通信系统中的作用。 第五部分：系统稳定性与因果性 稳定性是评价一个系统是否能够可靠运行的关键指标。本书将详细定义和分析线性时不变系统的稳定性和因果性。 因果性（Causality）： 一个因果系统在任何时刻的输出仅取决于当前和过去的输入，而不取决于未来的输入。我们将通过系统的单位冲激响应来判断系统的因果性。 稳定性（Stability）： 引入巴特沃斯（Bounded-Input Bounded-Output, BIBO）稳定性概念，即对于有界的输入，系统的输出也必须是有界的。我们将利用拉普拉斯变换的收敛域、Z变换的收敛域以及系统的冲激响应来分析系统的稳定性。 第六部分：应用实例与扩展 为了巩固理论知识并展示其应用价值，本书的最后部分将包含一系列实际应用实例，涵盖通信、控制、音频处理、图像处理等领域。这些实例将引导读者将所学的理论知识应用于解决实际工程问题。 通信系统中的信号传输： 以简单的调制解调为例，展示如何利用傅里叶分析来理解信号的频谱特性和信道的带宽限制。 控制系统中的反馈与稳定性： 简要介绍反馈控制的基本原理，以及如何利用拉普拉斯变换和Z变换来分析系统的动态响应和稳定性。 音频信号处理： 解释数字滤波器如何在音频信号处理中用于降噪、均衡器等应用。 图像处理基础： 介绍二维傅里叶变换在图像分析中的作用，例如频率域滤波。 此外，本书还可能对一些进阶主题进行初步介绍，为读者继续深入学习打下基础，例如随机信号与系统、非线性系统等。 学习目标 通过学习《信号与系统》，读者将能够： 准确地表示和描述连续与离散时间信号。 理解线性时不变系统的基本原理，并掌握卷积运算。 熟练运用傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换分析信号与系统。 分析系统的频率响应，并理解其在滤波等应用中的意义。 理解采样定理，并掌握模数转换的基本原理。 判断系统的因果性与稳定性。 将所学的理论知识应用于实际工程问题，为进一步学习更高级的工程学科打下坚实基础。 本书理论体系完整，逻辑清晰，兼顾数学严谨性与工程实用性，是电子工程、通信工程、计算机科学以及其他相关领域专业学生和从业人员的理想参考书。

评分☆☆☆☆☆

从这本书的目录来看，它涵盖了数字电路设计的方方面面，从最基础的逻辑门到复杂的微处理器设计，都做了详细的阐述。最让我眼前一亮的是，它并没有仅仅停留在理论层面，而是将大量篇幅用于EDA实践，这在很多同类书籍中是比较少见的。书中不仅介绍了常用的EDA工具（比如VHDL/Verilog HDL语言及其综合工具），还提供了大量的实例，让我们能够通过实践来加深理解。比如说，在讲到状态机设计时，书中就给出了好几个不同复杂度的状态机设计案例，并且详细演示了如何用HDL语言描述，如何在EDA工具中进行仿真和综合。这种“理论+实践”的学习模式，大大提高了学习效率，也让我能够更快地掌握数字电路设计和EDA的应用技能。而且，这本书的实验教材系列定位，也意味着它在实验设计的科学性和教学指导的严谨性上有着严格的要求，这对于我们学生来说，是最好的保障。

评分☆☆☆☆☆

一本好的教材，能够点燃学习的热情，激发探索的欲望。这本书无疑就是这样的一本。它的内容安排非常合理，逻辑清晰，层层递进，让我能够从零基础开始，逐步掌握数字电路的核心概念和EDA设计流程。书中大量的插图和图表，让抽象的理论变得形象生动，也更容易理解。特别是那些精美的电路图和PCB布局图，以及EDA软件的操作界面截图，都为我们提供了直观的学习材料。更让我感到惊喜的是，书中对于每一个实验项目，都提供了详细的步骤指导和预期结果，让我们在动手实践的过程中，能够有明确的目标，并且能够及时地发现和纠正错误。书中的EDA部分，更是将理论知识与工程实践紧密结合，让我能够深入了解硬件描述语言（HDL）的设计和应用，以及如何利用EDA工具进行逻辑综合、时序分析和功能仿真。这不仅仅是一本书，更像是一位经验丰富的导师，引导着我们在数字电路和EDA的领域里不断前行。

评分☆☆☆☆☆

这本《数字电路与EDA实践教程》的封面设计很吸引人，简洁大方，字体清晰，一看就知道是严谨的学术风格。拿到书的那一刻，我首先被它厚实的纸张和精美的排版所吸引。每一页都充满了知识的厚重感，印刷质量非常高，文字清晰锐利，图片和电路图也相当精细，即便是复杂的电路结构也能一览无余，这对学习数字电路这样需要细致观察的学科来说至关重要。更让我惊喜的是，书中大量的实例和实验指导，不仅仅是理论的堆砌，而是真正连接了理论与实践的桥梁。书中的每一个实验都设计得环环相扣，从基础的门电路组合到复杂的时序逻辑设计，循序渐进，让读者能够亲手搭建、验证，深刻理解数字电路的工作原理。EDA（电子设计自动化）部分的介绍也相当到位，不仅讲解了相关软件的基本操作，还融入了实际的项目开发流程，让我在学习理论的同时，也能掌握实际的工程技能。这本书绝对是想深入学习数字电路和EDA技术的初学者和进阶者的绝佳选择，它提供的不仅仅是知识，更是一种解决问题的能力和工程思维的培养。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容非常扎实，无论是理论讲解还是实践指导，都做得相当到位。它不像市面上很多教材那样，只是简单罗列概念，而是深入浅出地剖析了数字电路的工作原理，并将其与EDA技术紧密结合。书中对各种逻辑门、组合逻辑、时序逻辑的讲解非常清晰，配合大量的实例，让这些抽象的概念变得易于理解。尤其值得称赞的是，它将EDA实践融入了整个教程，让我能够学习如何使用硬件描述语言（HDL）来设计数字电路，以及如何利用EDA工具进行仿真和实现。书中提供的实验项目，种类繁多，难度适中，从简单的逻辑功能实现到复杂的系统设计，都涵盖了。这对于我们想要将理论知识转化为实际操作能力的学习者来说，是极大的帮助。这本书的排版和印刷质量也非常出色，阅读体验极佳，让我能够长时间沉浸在学习的乐趣中，而不会感到疲惫。

评分☆☆☆☆☆

当我翻开这本书，一股浓厚的学术气息扑面而来，但不同于那些枯燥乏味的理论书籍，它以一种非常“接地气”的方式呈现数字电路和EDA的知识。书中大量的实验项目，每一个都经过精心设计，不仅指导了如何操作，更深入地剖析了实验背后的原理，让我能够真正“动手”去理解“动脑”去思考。举个例子，关于组合逻辑的部分，书中详细讲解了真值表、卡诺图等简化方法，并立刻引出了相应的EDA实现，让我立刻就能看到理论如何转化为实际的硬件电路。而时序逻辑的部分，更是将Flip-Flop、寄存器、计数器等概念讲解得淋漓尽致，并且通过实际的EDA工程示例，让我看到了它们在实际应用中的重要性。这本书的语言通俗易懂，即使是初学者也能快速入门，同时又兼具足够的深度，能够满足有一定基础的读者的需求。最让我印象深刻的是，书中对EDA工具的讲解不仅仅停留在“点点鼠标”的层面，而是强调了设计流程、仿真验证以及时序约束等高级概念，这对于未来从事相关工作的我来说，是无价的宝贵经验。