數字電路與係統教學實驗教程 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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周祖成，程曉軍，馬卓釗 著

圖書標籤:

• 數字電路
• 係統設計
• 教學實驗
• 電子技術
• 電路分析
• 邏輯電路
• Verilog
• FPGA
• 實驗教程
• 高等教育

店鋪： 賞心悅目圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030286376

商品編碼：29391712413

包裝：平裝

齣版時間：2010-08-01

基本信息

書名：數字電路與係統教學實驗教程

定價：28.00元

作者：周祖成,程曉軍,馬卓釗

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2010-08-01

ISBN：9787030286376

字數：373000

頁碼：251

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.481kg

編輯推薦

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內容提要

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本書介紹瞭EDA和FPGA的相關基礎知識，重點介紹瞭在寬帶無綫多媒體教學平颱上如何用Altera的工具做電路與係統的設計。全書提供瞭近20個教學實驗的例子，讀者一步一步、由淺入深地使用FPGA實現電路與係統的設計。為瞭方便教學，隨教學平颱提供配套光盤。
本書可以作為通信、信息、計算機、人工智能、光機電一體化、圖像和工業自動化類專業專、本科生及研究生數字電路與係統、信號處理、計算機接口和編程設計語言、多媒體、通信及IC設計等課程的教學實驗用書，還可以作為電子技能大賽的指導用書。

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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電子技術基礎：從原理到實踐 本書旨在為讀者構建堅實的電子技術基礎，全麵闡述從最基礎的模擬電路到復雜的數字係統設計，再到實際的係統集成與應用。全書結構清晰，邏輯嚴謹，力求讓讀者在掌握核心理論知識的同時，也能獲得豐富的實踐經驗。 第一部分：模擬電路基礎 本部分將帶領讀者深入探索電子世界最基礎的組成單元——模擬電路。我們從最基本的概念入手，逐級深入，逐步揭示模擬電路的奧秘。 第一章：電路的基本概念與定律 電荷、電壓、電流與電阻： 深入理解這些基本物理量的定義、性質以及它們之間的關係。我們將通過生動的類比和直觀的圖示，幫助讀者建立對這些抽象概念的感性認識。 歐姆定律與基爾霍夫定律： 這是分析和設計任何電路的基石。我們將詳細講解歐姆定律在不同元件上的應用，並重點闡述基爾霍夫電壓定律（KVL）和基爾霍夫電流定律（KCL）的應用方法，包括節點法和網孔法的推導與實踐。 電路元件： 詳細介紹電阻、電容、電感等綫性元件的特性、模型以及在電路中的作用。我們將討論理想元件與實際元件的區彆，以及如何利用這些元件構建基本的電路。 串聯與並聯電路： 分析串聯和並聯電路的特點、計算方法以及它們在實際應用中的組閤方式。 電源： 講解理想電壓源和電流源的特性，以及它們在電路分析中的作用。同時，我們將介紹實際電源模型及其等效變換。 第二章：電路分析方法 節點電壓分析法與網孔電流分析法： 係統講解這兩種強大的電路分析工具，包括詳細的步驟、注意事項以及在復雜電路中的應用。我們將通過大量典型例題，演示如何運用這些方法求解電路中的未知電壓和電流。 疊加定理與戴維南/諾頓定理： 介紹這些簡化復雜電路分析的定理，講解它們的原理、適用條件以及如何利用它們求解特定支路的電壓或電流。 最大功率傳輸定理： 闡述該定理的原理和應用，幫助讀者理解在什麼條件下可以實現從電源嚮負載的最大功率傳輸。 第三章：電容與電感元件 電容的特性與應用： 深入理解電容的充放電過程、瞬態響應和穩態特性。介紹不同類型的電容器及其選用原則。講解電容在濾波、耦閤、旁路等電路中的作用。 電感的特性與應用： 講解電感的基本原理，包括自感和互感。分析電感在儲能、濾波、隔離等方麵的作用。介紹不同類型的電感器及其特性。 RLC串聯諧振電路： 詳細分析RLC串聯電路的諧振現象，包括諧振頻率、品質因數、帶寬等重要參數的計算與意義。講解諧振電路在選頻電路中的應用。 RLC並聯諧振電路： 對RLC並聯諧振電路進行分析，對比串聯諧振電路的特點，並探討其在實際應用中的優勢。 第四章：信號與響應 瞬態響應： 講解一階和二階電路在直流階躍、指數函數等激勵下的瞬態響應，分析時間常數、阻尼係數等參數的影響。 正弦穩態分析： 引入相量法，實現正弦穩態電路的簡化分析。講解復阻抗、復導納的概念，並應用相量法求解正弦穩態下的電壓和電流。 頻率響應： 分析電路對不同頻率信號的響應特性，理解幅頻特性和相頻特性的概念。重點介紹濾波器的基本原理和類型（低通、高通、帶通、帶阻）。 第五章：有源器件基礎 半導體二極管： 詳細介紹PN結的形成、特性以及正嚮導通和反嚮擊穿機製。講解二極管的各種應用，如整流、穩壓、限幅、鉗位等。 雙極結型晶體管（BJT）： 深入理解BJT的工作原理（放大、開關），講解其三種工作區域（截止、放大、飽和）。詳細介紹BJT的幾種基本放大電路（共射、共集、共基）及其特點。 場效應晶體管（FET）： 介紹JFET和MOSFET的工作原理及其與BJT的區彆。講解FET的放大和開關特性，以及其在數字電路和模擬電路中的應用。 第二部分：數字電路基礎 本部分將帶領讀者跨入數字電路的奇妙世界，理解二進製的邏輯、組閤邏輯和時序邏輯的設計與實現。 第六章：數製與編碼 二進製、十進製、十六進製： 深入理解不同數製之間的轉換方法，以及它們在計算機和數字係統中的重要性。 編碼： 介紹各種常用的編碼方式，如BCD碼、ASCII碼、格雷碼等，理解它們的特點和應用場閤。 邏輯代數基礎： 引入布爾代數的基本概念，包括變量、邏輯運算（與、或、非）、邏輯函數等。 第七章：邏輯門電路 基本邏輯門： 詳細講解AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR、XNOR等基本邏輯門的邏輯功能、真值錶和電路符號。 通用邏輯門（NAND/NOR）： 強調NAND和NOR門的通用性，演示如何用它們實現所有的基本邏輯功能。 邏輯門的物理實現： 簡要介紹TTL和CMOS等集成電路工藝，以及它們如何實現邏輯門電路。 第八章：組閤邏輯電路設計 布爾代數化簡： 學習利用布爾代數的基本定律和定理化簡邏輯錶達式，從而設計齣最簡的邏輯電路。 卡諾圖（Karnaugh Map）： 掌握利用卡諾圖進行邏輯函數化簡的方法，這是求解復雜組閤邏輯電路的有力工具。 組閤邏輯電路設計流程： 遵循從需求分析、真值錶建立、邏輯錶達式推導、化簡到電路實現的全過程。 常用組閤邏輯電路： 介紹譯碼器、編碼器、多路選擇器、數據分配器、加法器、減法器等常用組閤邏輯電路的功能和設計。 第九章：時序邏輯電路基礎 觸發器： 詳細講解SR觸發器、D觸發器、JK觸發器、T觸發器的工作原理、狀態轉移圖和特性錶。理解它們的建立時間和保持時間要求。 基本時序電路： 介紹基本觸發器的集成和構成，以及它們作為時序電路基本單元的作用。 第十章：時序邏輯電路設計 寄存器： 講解移位寄存器和並行寄存器的功能和結構，理解它們在數據存儲和傳輸中的應用。 計數器： 介紹同步計數器和異步計數器的設計與工作原理。重點講解加法計數器、減法計數器、可預置計數器以及任意進製計數器的設計。 狀態機設計（有限狀態機）： 引入有限狀態機的概念，包括米利型（Mealy）和摩爾型（Moore）狀態機。講解狀態圖、狀態錶和狀態方程的建立，以及如何將狀態機轉化為實際的時序邏輯電路。 時序邏輯電路的應用： 探討時序邏輯電路在數據處理、控製係統、時序信號生成等領域的廣泛應用。 第三部分：微處理器與係統集成 本部分將帶領讀者將模擬與數字電路的知識融會貫通，初步瞭解微處理器的基本原理，並學習如何將各個模塊集成起來，構建一個完整的電子係統。 第十一章：微處理器基礎 微處理器的基本結構： 介紹CPU（中央處理器）的核心組成部分，如算術邏輯單元（ALU）、控製器、寄存器組等。 指令係統： 講解指令的類型、格式以及它們如何控製CPU的操作。 存儲器： 介紹RAM（隨機存儲器）和ROM（隻讀存儲器）的工作原理和基本區彆，以及它們在存儲數據和程序中的作用。 總綫： 理解地址總綫、數據總綫和控製總綫的作用，以及它們如何實現CPU與其他部件之間的通信。 第十二章：接口技術與數據采集 輸入/輸齣（I/O）接口： 介紹I/O接口的類型和功能，以及如何實現CPU與外部設備的數據交換。 模數轉換（ADC）與數模轉換（DAC）： 講解ADC和DAC的工作原理，理解它們在模擬信號與數字信號之間的轉換過程。 數據采集係統： 結閤前麵的知識，介紹如何構建一個簡單的數據采集係統，包括傳感器、信號調理、ADC、微處理器和存儲器等組成部分。 第十三章：係統集成與應用 嵌入式係統概述： 介紹嵌入式係統的概念、特點以及其在現代生活中的廣泛應用，如智能傢電、汽車電子、醫療設備等。 總綫接口與外設連接： 講解不同類型的總綫（如SPI、I2C、UART）的工作原理，以及如何將各種外設（如顯示器、按鍵、通信模塊）連接到微處理器。 簡單的係統設計案例： 通過具體的案例，演示如何將前麵學到的模擬電路、數字電路和微處理器知識結閤起來，設計和實現一個功能性的電子係統。例如，一個簡單的溫度監測與顯示係統，或者一個基礎的電機控製係統。 附錄： 常用電子元器件手冊與選型指南 基礎電子實驗常用儀器儀錶的使用簡介 參考資料與拓展閱讀 本書的編寫始終貫穿“理論與實踐相結閤”的理念，力求用最清晰易懂的語言闡述復雜的概念，並通過豐富的圖示和實例來加深讀者的理解。無論您是初次接觸電子技術，還是希望深化自身知識體係的在讀學生，抑或是從事相關工作的技術人員，本書都將是您學習和進步的理想夥伴。通過本書的學習，您將能夠從原理上理解各種電子器件和係統的運作方式，並具備獨立進行基本電子電路設計和分析的能力。

評分☆☆☆☆☆

這本名為《數字電路與係統教學實驗教程》的書籍，對於我這個初次接觸數字電子技術領域的學習者來說，簡直是一本迷茫中的燈塔。我記得我拿到這本書的時候，正值我對邏輯門、觸發器這些概念感到無比抽象的階段。書中的理論講解非常細緻，即便是最基礎的布爾代數化簡，它也能通過清晰的圖例和步驟一步步引導你理解其背後的原理，而不是簡單地丟給你一堆公式就讓你自行消化。尤其是關於組閤邏輯電路和時序邏輯電路的設計部分，作者似乎深諳新手常犯的錯誤，提前設置瞭“陷阱”提醒，並提供瞭多種解決方案的比較，讓我能更直觀地感受到不同設計方法的優劣。更值得稱贊的是，它並沒有止步於理論的闡述，而是緊密結閤實驗環節，每完成一個理論模塊的學習後，緊隨其後的實驗指導就自然而然地會將抽象的概念具象化。這種理論與實踐無縫銜接的編排方式，極大地增強瞭我的學習興趣和動手能力，讓我從“知道”概念到真正“會用”它邁進瞭一大步。

評分☆☆☆☆☆

當我翻開這本教程的後半部分時，我立刻感受到瞭一種從入門到精通的階梯感，這絕不是那種淺嘗輒止的入門讀物。對於已經具備一定基礎，想要深入理解係統級設計的讀者來說，這本書展現齣瞭它深厚的內涵。它在講解中等規模集成電路如計數器、寄存器陣列時，不僅限於介紹標準芯片的功能，更著重於剖析這些復雜模塊的內部結構，比如如何利用門電路精確地搭建齣一個具備特定功能的同步或異步計數器。書中對於時序邏輯中的競爭與冒險現象的討論，我個人認為是非常精彩和到位的，它沒有迴避這些在實際硬件設計中非常棘手的工程問題，而是用非常嚴謹的數學分析和波形圖來揭示問題的本質，並給齣瞭非常實用的消除或規避的方法。這種對細節的把控和對工程實踐的關注，使得這本書的實用價值遠超一般的教材範疇，更像是一位經驗豐富的工程師在手把手傳授核心設計經驗。

評分☆☆☆☆☆

這本書的配套資源和作者的教學理念也值得一提。它不僅僅是一本孤立的教材，更像是一個完整的教學體係的一部分。從書中提供的自測題、課後思考題的難度梯度設置來看，可以明顯感受到作者希望讀者能夠進行深度思考而非死記硬背。很多習題的設置都要求讀者進行參數調整和故障分析，這有效地訓練瞭我們的批判性思維和解決實際問題的能力。我尤其欣賞作者在導論和總結中反復強調的“工程思維”，即在資源、時間、性能之間進行權衡的藝術。這種注重設計哲學而非僅僅是技術實現的引導，對我後續參與任何技術項目都産生瞭潛移默化的積極影響，這本書真正做到瞭“授人以漁”，教會瞭我如何去思考一個閤格的數字係統工程師應該如何看待和構建復雜的功能模塊。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和圖示設計，也極大地提升瞭閱讀體驗，這對於理解電路這種高度依賴視覺信息的學科來說至關重要。我發現它在呈現電路圖時，所使用的繪圖規範非常專業和統一，元件符號清晰可辨，信號流嚮的箭頭標記得精準無誤。特彆是針對復雜的時序圖，它采用瞭多層級的顔色區分和時間軸標注，即便是非常復雜的時鍾沿和數據建立保持時間關係，也能一眼洞察。另外，書中對實驗器材的選型和測試儀器的使用說明也做瞭詳盡的介紹，這對於我們這些在資源有限的實驗室環境中學習的學生來說，無疑是極大的幫助。我記得我第一次使用示波器進行鎖相環（PLL）相關實驗時，書中關於探頭設置和觸發條件的建議，直接幫我節省瞭大量調試時間，確保瞭實驗數據的準確性和可重復性，這一點是很多純理論書籍完全無法提供的寶貴財富。

評分☆☆☆☆☆

讓我印象尤為深刻的是，這本《數字電路與係統教學實驗教程》在內容更新和與現代技術的銜接上做得非常齣色。它並沒有停留在講解基礎的TTL和CMOS邏輯門級彆，而是很有前瞻性地引入瞭可編程邏輯器件（PLD）的概念，並提供瞭使用硬件描述語言（HDL）進行電路建模的入門級案例。雖然它不是一本專門的FPGA編程手冊，但它巧妙地將HDL的結構化思維融入到傳統邏輯設計的流程中，讓我開始領悟到如何用更抽象、更高效的方式去描述和實現復雜的數字係統。這種“承前啓後”的設計思路，使得我們這些學習者在掌握瞭底層原理之後，能夠更平滑地過渡到現代數字係統設計的主流工具和方法論上去，為後續學習微處理器接口或嵌入式係統打下瞭堅實的邏輯基礎，避免瞭學習上的知識斷層。