電子科學與技術專業實驗 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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楊威 著

圖書標籤:

• 電子科學與技術
• 實驗
• 電子技術
• 電路分析
• 模擬電子
• 數字電子
• 儀器儀錶
• 實踐教學
• 高等教育
• 理工科

齣版社： 西安電子科技大學齣版社

ISBN：9787560648149

版次：1

商品編碼：12326214

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2018-03-01

用紙：膠版紙

內容簡介

本書是高等院校光電技術類本科專業 “專業基礎實驗” 和 “專業實驗” 課程的配套教材。全書共包含28個實驗項目，內容涉及基礎光學、激光技術、光電探測與測量、光縴技術、三維顯示等，涵蓋瞭應用光學、物理光學、紅外物理、激光原理等基礎理論知識。

本書內容與專業理論知識聯係緊密，涉及的專業知識麵廣，實用性強，突齣瞭對學生實際動手能力和工程實踐能力的培養。每個實驗項目都包括實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗內容及步驟、數據處理、思考與討論以及參考文獻，既易於教師組織教學，也便於學生自學。

本書可作為光電信息科學與工程、電子科學與技術等本科專業的光電技術實驗教材， 也可作為電子與信息工程類專業、物理類等本科專業的光電技術實驗教材。

《數字邏輯設計與實踐》 概述 本書旨在為讀者提供一個全麵且深入的數字邏輯設計知識體係，重點關注理論與實踐的緊密結閤。本書不僅涵蓋瞭數字邏輯設計的核心概念、基本原理，更通過大量的實例和詳細的實驗指導，幫助讀者掌握實際的電路設計、仿真和實現方法。本書適閤高等院校電子信息類、計算機類及相關專業本科生，以及對數字邏輯設計感興趣的工程技術人員閱讀。 內容概要 本書的編寫遵循循序漸進的原則，從最基礎的邏輯門電路開始，逐步深入到復雜的組閤邏輯和時序邏輯電路的設計與分析。同時，為瞭跟上現代數字係統設計的步伐，書中還引入瞭硬件描述語言（HDL）的應用，以及FPGA（現場可編程門陣列）的開發流程。 第一部分：數字邏輯基礎 第一章：數製與編碼 介紹瞭二進製、十進製、十六進製等常見數製，以及它們之間的轉換方法。 詳細闡述瞭BCD碼、餘三碼、格雷碼、ASCII碼等常用編碼的特性及其應用。 通過實例說明不同編碼在數據錶示和處理中的作用。 第二章：邏輯門電路 深入講解瞭基本的邏輯門電路，如與門（AND）、或門（OR）、非門（NOT）、與非門（NAND）、或非門（NOR）、異或門（XOR）和同或門（XNOR）的邏輯功能、真值錶和電路圖。 分析瞭這些基本門電路的物理實現方式，為後續理解集成電路打下基礎。 通過簡單的邏輯運算實例，鞏固讀者的理解。 第三章：布爾代數與邏輯化簡 係統介紹瞭布爾代數的公理、定理和基本運算規則，如交換律、結閤律、分配律、德摩根定律等。 詳細講解瞭邏輯函數的最小項、最大項概念，以及如何利用卡諾圖（Karnaugh Map）進行邏輯函數的化簡。 對比分析瞭不同化簡方法（如布爾代數化簡法、卡諾圖法、奎恩-麥剋拉斯基法）的優缺點及其適用場景。 強調瞭邏輯化簡在降低電路復雜度、減少器件數量、提高電路性能方麵的重要性。 第四章：組閤邏輯電路 譯碼器與編碼器： 詳細介紹瞭多路選擇器（Multiplexer, MUX）、數據選擇器、譯碼器（Decoder）和編碼器（Encoder）的工作原理、邏輯錶達式和典型應用，如數據選擇、地址譯碼、BCD轉七段數碼管顯示等。 加法器與減法器： 講解瞭半加器、全加器、並行加法器、進位先行加法器等算術邏輯單元（ALU）的設計和工作原理，以及如何通過加法器實現二進製減法運算。 比較器： 介紹瞭數字比較器的設計，能夠比較兩個二進製數的大小。 其他組閤邏輯電路： 簡要介紹瞭基於邏輯門構建的其他常見組閤邏輯電路，如邏輯功能發生器等。 組閤邏輯電路的分析與設計流程： 總結瞭組閤邏輯電路的分析方法，包括從電路圖推導邏輯函數，以及設計方法，包括從邏輯功能要求齣發，推導邏輯錶達式並構建電路。 第二部分：時序邏輯電路 第五章：觸發器 詳細介紹瞭各種類型的觸發器，包括SR觸發器（帶約束和無約束）、JK觸發器、T觸發器、D觸發器。 重點講解瞭觸發器的狀態轉移圖、狀態錶、激勵錶，以及Clock（時鍾）信號在觸發器工作中的作用。 分析瞭各種觸發器的特點、優點和缺點，以及在實際電路中的應用選擇。 介紹瞭主從觸發器和邊沿觸發器的概念，以及它們如何解決亞穩態問題。 第六章：時序邏輯電路基礎 時鍾信號與同步/異步係統： 闡述瞭時鍾信號在時序邏輯電路中的關鍵作用，區分瞭同步和異步時序邏輯係統的基本概念和工作方式。 寄存器： 介紹瞭移位寄存器（左移、右移、雙嚮移位）和並行輸入/輸齣寄存器的結構和工作原理，以及它們在數據存儲和轉移中的應用。 計數器： 同步計數器： 詳細講解瞭同步加法計數器、減法計數器、可逆計數器、任意模計數器的設計方法，以及如何利用觸發器和組閤邏輯實現。 異步計數器（行波進位計數器）： 介紹瞭異步計數器的結構和工作原理，以及與同步計數器的區彆。 應用： 介紹瞭計數器在分頻、定時、數字測量等方麵的應用。 第七章：狀態機設計（有限狀態機，FSM） 狀態機的基本概念： 引入瞭狀態機（Moore型和Mealy型）的概念，包括狀態、輸入、輸齣、轉移條件等。 狀態機的分析： 介紹瞭如何從時序邏輯電路（如觸發器和組閤邏輯）推導齣其狀態轉移圖和狀態錶。 狀態機的設計： 詳細闡述瞭根據需求設計狀態機的一般步驟，包括確定狀態、繪製狀態圖、填寫狀態錶、對狀態進行編碼、設計組閤邏輯和輸齣邏輯。 狀態圖與狀態錶： 強調瞭狀態圖和狀態錶在描述和設計狀態機中的重要性。 狀態分配： 討論瞭不同的狀態編碼方式（如順序編碼、獨熱碼編碼、格雷碼編碼）對電路規模和速度的影響，以及如何進行優化的狀態分配。 實用實例： 通過一係列典型的狀態機設計實例，如交通信號燈控製器、串行通信接口的簡化模型、簡單的序列檢測器等，加深讀者對狀態機設計方法的理解。 第三部分：現代數字邏輯設計方法 第八章：硬件描述語言（HDL）入門 Verilog HDL： 介紹瞭Verilog HDL的基本語法、數據類型、運算符、過程語句（`always`塊）、模塊實例化等。 VHDL： （可選，或作為補充）簡要介紹VHDL的基本語法和結構。 HDL在數字設計中的作用： 強調瞭HDL在描述、仿真、綜閤和實現數字邏輯電路方麵的高效性。 建模方式： 講解瞭行為級建模、寄存器傳輸級（RTL）建模和結構級建模的區彆和應用。 第九章：使用HDL進行組閤邏輯設計 利用Verilog HDL編寫譯碼器、編碼器、加法器、比較器等組閤邏輯電路的示例。 演示如何通過HDL代碼描述邏輯功能，並通過仿真驗證其正確性。 講解瞭使用`assign`語句和`always`塊描述組閤邏輯的區彆。 第十章：使用HDL進行時序邏輯設計 利用Verilog HDL編寫觸發器、寄存器、計數器、狀態機等時序邏輯電路的示例。 重點講解瞭如何使用帶時鍾和復位信號的`always`塊來描述同步時序邏輯。 演示如何通過HDL代碼實現狀態機的設計，包括狀態寄存器、狀態轉移邏輯和輸齣邏輯。 第十一章：FPGA簡介與設計流程 FPGA概述： 介紹瞭FPGA（現場可編程門陣列）的基本結構，如查找錶（LUT）、觸發器、布綫資源等。 FPGA開發工具鏈： 介紹瞭常用的FPGA開發軟件（如Xilinx Vivado, Intel Quartus Prime）及其主要功能，包括設計輸入、綜閤、布局布綫、時序分析和比特流生成。 FPGA設計流程： 詳細講解瞭從HDL代碼到最終在FPGA芯片上實現的完整流程，包括功能仿真、綜閤、實現（布局布綫）和時序仿真。 IP核： 簡要介紹瞭IP核的概念及其在FPGA設計中的應用。 附錄 附錄A：常用TTL/CMOS集成電路芯片選型指南 （提供常用邏輯器件的型號、功能和基本參數） 附錄B：實驗電路圖示例 （提供一些基礎實驗所需的典型電路圖） 實踐指導 本書的每一章節都配套有詳細的實驗項目，旨在幫助讀者將理論知識轉化為實際操作能力。實驗項目涵蓋瞭從基礎邏輯門搭建簡單的組閤邏輯電路，到使用EDA工具（如Quartus Prime, Vivado, ModelSim等）進行Verilog HDL設計、仿真和FPGA下載實現。 實驗一：基本邏輯門電路的驗證 實驗二：組閤邏輯電路的設計與實現（如譯碼器、加法器） 實驗三：觸發器的特性測試 實驗四：寄存器的功能測試（如移位寄存器） 實驗五：計數器的設計與驗證 實驗六：狀態機的HDL設計與仿真（如交通信號燈） 實驗七：小型FPGA係統設計（如LED流水燈、按鍵控製） 本書特色 內容係統全麵： 涵蓋瞭數字邏輯設計的各個關鍵環節，從基礎到高級，理論與實踐並重。 注重實踐應用： 大量的實例和實驗指導，讓讀者能夠親手操作，加深理解，掌握實際技能。 引入現代設計工具： 詳細介紹瞭硬件描述語言（Verilog）和FPGA開發流程，符閤當前數字電路設計的主流趨勢。 由淺入深： 循序漸進的教學方法，使得初學者也能夠輕鬆掌握。 圖文並茂： 豐富的電路圖、真值錶、狀態圖等輔助圖形，直觀清晰地展示概念。 通過學習本書，讀者將能夠紮實掌握數字邏輯設計的理論基礎，熟練運用硬件描述語言進行電路設計，並初步瞭解FPGA的開發流程，為進一步深入學習數字係統設計、嵌入式係統開發等領域奠定堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書在講解某些硬件接口和通信協議的部分，讓我感覺它就像一位經驗豐富的老工程師，在手把手地教你如何與各種電子設備打交道。它不僅僅是簡單地羅列齣協議的規範，而是會詳細地講解每一種接口的物理特性，比如數據綫如何排列，信號電壓的範圍是多少，以及在實際操作中需要注意的細節和可能遇到的坑。例如，在介紹I2C通信時，它會從主從設備的概念開始，一步步講解ACK/NACK信號的作用，以及如何處理總綫衝突。書中還會提供很多實操性的建議，比如在焊接時應該注意的事項，如何使用示波器來觀察信號波形，以及如何通過調試工具來排查通信故障。這些內容對於初學者來說，簡直是福音，能夠幫助他們少走很多彎路，快速掌握硬件調試的技巧。而且，它在解釋某些復雜的硬件配置時，還會用圖示的方式來輔助說明，例如PCB闆上元件的布局，或者插槽的引腳定義，都清晰可見，極大地降低瞭理解的難度。

評分☆☆☆☆☆

翻開這本書，一股濃鬱的學術氣息撲麵而來。它在闡述一些高級的信號處理算法時，所采用的語言嚴謹且精確，幾乎沒有使用任何口語化的錶達，仿佛每一句話都經過瞭精密的推敲和數學模型的驗證。我印象深刻的是其中關於傅裏葉變換的介紹，它並沒有簡單地給齣公式，而是從數學的根源齣發，一步步地推導齣變換的意義和應用場景，其中穿插的數學推導過程清晰明瞭，條理分工明確，即使是對於復雜的數學推導，也能在一個相對容易理解的框架下進行。此外，書中在解釋某些關鍵概念時，會引用大量的學術文獻和研究成果，這不僅增加瞭內容的權威性，也為有誌於深入研究的讀者提供瞭寶貴的參考文獻。它在介紹不同模塊的實驗設計時，也十分注重細節，比如實驗數據的采集方法、誤差分析的注意事項，以及如何通過實驗結果來驗證理論模型。這種高度的專業性和嚴謹性，無疑會吸引那些追求深度理論探索和學術研究的讀者。

評分☆☆☆☆☆

讀這本書的過程，就像在進行一場思維的冒險。它在探討一些前沿的電子技術和未來的發展趨勢時，並沒有給齣確定的答案，而是提齣瞭很多發人深省的問題，並引導讀者去思考。例如，在討論人工智能在電子係統中的應用時，它並沒有簡單地列舉幾個AI芯片，而是深入探討瞭AI算法如何在嵌入式係統中實現，以及由此帶來的功耗、算力和隱私等挑戰。書中還會分享一些關於創新思維的啓發，比如如何將不同的技術進行跨界融閤，或者如何從自然界中汲取靈感來設計新的電子器件。它在描述某些未來可能齣現的電子産品時，充滿瞭想象力，但又並非天馬行空，而是基於現有的技術基礎，進行閤理的推演。這種開放式的探討和引導式的學習方式，非常適閤那些不滿足於現狀，渴望挑戰未知，並對未來科技發展充滿好奇心的讀者，它鼓勵你去思考“為什麼”，去探索“怎麼樣”，去創造“可能”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容，我感覺它在介紹一些基礎的電路原理時，運用瞭非常貼近生活的例子。比如說，在講解電阻和電容的作用時，它並沒有直接拋齣復雜的公式和圖錶，而是用瞭一個生動的比喻，將電阻比作水流中的“擁堵”，限製水流的大小，而電容則像是蓄水池，可以儲存和釋放能量。這種方式讓原本抽象的概念一下子變得鮮活起來，即使是對電路完全陌生的讀者，也能在腦海中勾勒齣清晰的畫麵，理解其核心功能。我特彆欣賞它在描述傳感器原理時，沒有止步於技術性的講解，而是延伸到瞭它們是如何被應用於我們日常生活中的，比如空氣質量檢測儀如何感知空氣中的汙染物，或者溫濕度傳感器如何讓我們舒適地調節室內環境。這種將理論與實踐緊密結閤，並與個人體驗掛鈎的敘述方式，極大地增強瞭學習的趣味性和實用性，讓人感覺學到的知識是可以觸手可及的，並且能夠直接改善我們的生活。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計簡直是一場視覺的盛宴！深邃的藍色背景如同浩瀚的宇宙，點綴著閃爍的星辰，隱約中勾勒齣電路闆的紋理，既有科技的冰冷感，又不失神秘的吸引力。當它靜靜地躺在書架上時，仿佛自帶一種沉靜而專注的氣場，讓人忍不住想去探究它內部蘊藏的知識寶藏。拿到手中，紙張的質感也令人驚喜，厚實且帶有微微的彈性，翻閱時不會發齣刺耳的沙沙聲，取而代之的是一種低語般的沙沙聲，仿佛在輕聲訴說著科學的奧秘。書頁的裁剪邊緣處理得非常光滑，每一頁都好像精心打磨過的寶石，觸感溫潤。我尤其喜歡封麵上那顆顆仿佛發光的電子元器件的插畫，它們巧妙地融入瞭星空之中，傳遞齣一種“微觀世界裏也藏著宇宙奧秘”的哲學意味，讓人在初見時便心生好奇，想要深入其中，去發現那些肉眼不可見的奇妙聯係。這不僅僅是一本實驗指南，它更像是一扇通往電子世界的大門，邀請你我一同踏入，去感受科技之美。