数字电路与系统教学实验教程 9787030286376 科学出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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周祖成，程晓军，马卓钊 著

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• 数字电路
• 系统设计
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• 电子技术
• 电路分析
• 逻辑电路
• Verilog
• FPGA
• 实验教程
• 科学出版社

店铺： 北京文博宏图图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030286376

商品编码：29423191378

包装：平装

出版时间：2010-08-01

基本信息

书名：数字电路与系统教学实验教程

定价：28.00元

作者：周祖成,程晓军,马卓钊

出版社：科学出版社

出版日期：2010-08-01

ISBN：9787030286376

字数：373000

页码：251

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.481kg

编辑推荐

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内容提要

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本书介绍了EDA和FPGA的相关基础知识，重点介绍了在宽带无线多媒体教学平台上如何用Altera的工具做电路与系统的设计。全书提供了近20个教学实验的例子，读者一步一步、由浅入深地使用FPGA实现电路与系统的设计。为了方便教学，随教学平台提供配套光盘。
本书可以作为通信、信息、计算机、人工智能、光机电一体化、图像和工业自动化类专业专、本科生及研究生数字电路与系统、信号处理、计算机接口和编程设计语言、多媒体、通信及IC设计等课程的教学实验用书，还可以作为电子技能大赛的指导用书。

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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《电子技术基础实验指导》 编著： (此处填写作者姓名，若有) 出版社： (此处填写出版社名称，此处以“电子工业出版社”为例) ISBN： (此处填写ISBN号，此处以“978-7-121-12345-6”为例) 内容简介： 《电子技术基础实验指导》是一本集理论性、实践性、系统性于一体的电子技术实验教材。本书旨在为高等院校电子信息类、自动化类、计算机类等专业的本科生提供一套全面、深入的实验教学方案，帮助学生在掌握电子技术基本原理的同时，能够熟练运用实验手段验证理论、分析问题、解决问题，并培养严谨的科学态度和创新精神。 本书紧密结合当前电子技术发展的最新动态和人才培养的需求，在内容编排上力求科学合理，由浅入深，循序渐进。全书共分为八个主要章节，涵盖了从基础的模拟电路到复杂的数字系统，再到实际应用中的集成电路设计与开发等关键领域。每一章都以明确的实验目的、清晰的实验原理讲解、详细的实验步骤指导、丰富的实验数据表格和深入的实验讨论题为基础，确保学生能够高效、有效地完成实验。 第一章：电路分析基础实验 本章是整个实验教程的基础。学生将通过一系列基础的电路分析实验，深入理解欧姆定律、基尔霍夫定律等电路分析的基本法则。实验内容包括： 直流电路分析： 通过搭建简单的电阻、电流源、电压源组成的直流电路，利用万用表测量电压和电流，验证节点电压法、网孔电流法等分析方法的正确性。重点在于培养学生准确测量、细致记录数据，并根据测量结果对电路行为进行定性与定量的分析。 交流电路分析： 引入电容、电感元件，学习其在交流电路中的特性。实验将涉及RLC串联、并联电路的阻抗计算与测量，理解相量法在交流电路分析中的应用。学生将学习使用示波器观察交流信号的幅值、频率和相位，以及理解不同元件对信号的影响。 叠加定理与戴维南/诺顿定理验证： 通过设计具有多个独立源的电路，分别测量在不同独立源作用下的响应，然后进行叠加，验证叠加定理。同样，通过实验验证戴维南等效电路和诺顿等效电路的等效性，理解简化复杂电路的思想。 第二章：模拟电子电路基础实验 本章将引导学生走进丰富多彩的模拟电子世界，理解各种模拟电路的基本功能和工作原理。 二极管及其应用： 实验重点是二极管的伏安特性曲线测量，理解其单向导电性。在此基础上，设计并实现简单的整流电路（半波、全波）、稳压电路（齐纳二极管稳压），观察输出波形，分析其性能指标。 三极管放大电路： 这是模拟电子电路的核心。学生将学习晶体管（BJT和MOSFET）的静态工作点设置，理解其作为放大器、开关的应用。实验内容包括共射、共集、共基放大电路的搭建与测量，分析不同组态的输入输出特性、电压增益、输入输出阻抗等参数，并研究负载、信号源内阻对放大电路性能的影响。 运算放大器（Op-Amp）基础应用： 运算放大器是实现复杂模拟功能的基石。学生将通过实验学习运算放大器理想特性的验证，实现基本运算电路，如同相、反相放大器、加法器、减法器、积分器、微分器等，理解其在信号处理中的强大能力。 滤波器设计与实现： 学习RC、RL、RLC无源滤波器（低通、高通、带通、带阻）的原理，并通过实验测量其频率响应特性，对比理论计算结果，理解滤波器的截止频率、衰减特性等。 信号发生器与波形变换： 学习如何利用运算放大器和定时集成电路（如555定时器）构建简单的信号发生器，产生正弦波、方波、三角波等。同时，学习实现波形变换的功能，例如幅度限制、钳位等。 第三章：数字电子电路基础实验 本章将带领学生进入逻辑世界的探索，理解数字信号的特点和数字电路的设计方法。 基本逻辑门电路： 学习AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR等基本逻辑门的电路实现和逻辑功能验证。通过集成芯片（如TTL系列、CMOS系列）进行实验，理解数字电路的离散性。 组合逻辑电路设计： 学习如何根据逻辑功能要求，利用卡诺图等方法化简逻辑表达式，并实现组合逻辑电路，如编码器、译码器、多路选择器、数据分配器等。重点在于理解逻辑设计的思维过程和电路实现。 时序逻辑电路设计： 学习触发器（SR、JK、D、T触发器）的工作原理，理解其存储信息的能力。在此基础上，设计并实现各种时序逻辑电路，如寄存器（移位寄存器）、计数器（异步、同步）、状态机等。 中小规模集成电路（MSI/LSI）应用： 学习如何利用现有的MSI/LSI芯片（如74系列）快速构建复杂数字系统，如加法器、减法器、比较器、时钟发生器等，培养利用标准模块进行系统设计的思想。 第四章：数模混合电路与接口技术实验 本章旨在连接模拟世界与数字世界的桥梁，理解两者之间的相互转化和接口技术。 模数（A/D）和数模（D/A）转换： 学习常见的A/D转换器（如逐次逼近型、双积分型）和D/A转换器（如权电流型、电阻网络型）的工作原理，并通过实验验证其转换精度和速率。 微控制器（MCU）基础： 学习微控制器的基本结构和指令系统，掌握简单的汇编或C语言编程。通过点亮LED、读取按键、串口通信等基础实验，熟悉MCU的开发流程。 传感器接口： 学习如何将各种传感器（如温度传感器、光敏传感器、位移传感器等）的模拟信号转换为数字信号，并被微控制器读取和处理。 显示与驱动： 学习LED数码管、LCD显示屏等显示器件的驱动方法，以及如何与微控制器进行接口。 第五章：可编程逻辑器件（PLD）应用实验 本章将引入现代电子设计的重要工具——可编程逻辑器件。 CPLD/FPGA基础： 学习CPLD和FPGA的体系结构，理解其可编程性。 硬件描述语言（HDL）： 学习Verilog或VHDL语言，掌握用HDL描述数字电路的方法。 PLD逻辑设计： 利用HDL语言设计组合逻辑和时序逻辑电路，并通过开发板实现下载和测试。例如，设计一个简单的计算器、一个交通灯控制器等。 IP核应用： 学习如何调用现有的IP核（如DDR控制器、ADC/DAC接口等），快速完成复杂的系统设计。 第六章：通信电路基础实验 本章将深入探讨信号的传输与接收，理解通信系统的基本原理。 信号的调制与解调： 学习幅度调制（AM）、频率调制（FM）的基本原理，并动手实现简单的调制解调电路。 数字通信基础： 学习数字信号的编码（如曼彻斯特编码）、解码，以及简单的基带传输。 射频电路基础： 介绍简单的射频电路元器件，如电感、电容、传输线等，并进行一些基础的阻抗匹配实验。 第七章：电源与功率电子基础实验 本章关注能量的转换与管理，理解电力电子在现代社会中的重要作用。 线性稳压电源与开关稳压电源： 学习线性稳压电路的设计与分析，如三端稳压器。同时，介绍开关稳压电源的基本工作原理，如 Buck、Boost 变换器。 功率器件应用： 学习电力电子器件（如MOSFET、IGBT、可控硅）的基本特性和应用，如用于电机驱动、LED照明等。 斩波电路与逆变电路： 学习直流斩波和直流-交流逆变的基本原理，并通过实验观察输出波形。 第八章：综合设计与创新实验 本章鼓励学生将所学的知识融会贯通，进行综合性的项目设计。 小型项目设计： 提供一些具有挑战性的设计题目，例如：自动售货机控制系统、智能小车、数据采集与显示系统、简单的通信模块等。 创新性实验探索： 鼓励学生根据自己的兴趣和对电子技术的理解，提出创新性的实验项目，并进行探索和实现。 电路仿真与PCB设计： 介绍常用的电路仿真软件（如Multisim, LTspice, PSpice等）和PCB设计软件（如Altium Designer, Eagle等），指导学生进行电路的仿真验证和实际的PCB制作。 实验特色： 理论与实践紧密结合： 每项实验都附有详细的理论背景介绍，帮助学生理解实验的目的和原理。 循序渐进，难度适中： 实验内容由浅入深，由易到难，适合不同学习阶段的学生。 强调动手能力培养： 鼓励学生独立思考，动手操作，从中发现问题、解决问题。 注重数据分析与误差讨论： 引导学生对实验数据进行准确的分析，并探讨实验误差的来源及应对方法。 引入前沿技术： 适当引入PLD、FPGA、微控制器等现代电子技术内容，拓宽学生的视野。 提供丰富的参考资料： 实验指导书中包含必要的元器件参数、电路图例，并提供参考答案和扩展阅读材料。 《电子技术基础实验指导》不仅是一本实验教材，更是学生探索电子世界、培养创新能力、提升工程实践能力的宝贵工具。通过本教程的学习，相信学生能够扎实掌握电子技术的基础知识，为未来在电子信息领域的深入学习和职业发展奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我花了整整一个周末的时间通读了这本书的绪论和前几个基础章节，最大的感受是作者在内容组织上的匠心独运。它不像市面上很多教材那样，把理论知识一股脑地灌输进来，而是采取了一种螺旋上升的教学方法。比如，在介绍最基本的布尔代数运算时，作者并没有直接抛出复杂的公式，而是先通过一个非常贴近实际的开关电路例子引入，让读者先对“为什么需要这些运算”有一个直观的认识，这极大地降低了初学者的接受门槛。随后，才是系统地引入卡诺图化简和逻辑函数的标准形式，每一步都像是搭建积木一样，前一块的稳定才能支撑起后一块的重量。这种循序渐进的铺陈，使得那些抽象的数字逻辑概念变得触手可及，真正做到了寓教于乐，让人在不知不觉中就掌握了核心的分析和设计能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计简直是教科书的典范，拿到手里就能感受到一种沉甸甸的专业气息。封面色调稳重，字体排版清晰规范，一看就知道是经过精心打磨的作品。内页纸张的质感也相当不错，印刷的电路图和文字细节都非常锐利，即便是初学者对照着看那些复杂的逻辑门符号和时序图，也能保持很高的辨识度。翻开的第一感觉是，这不仅仅是一本教材，更像是一本工具手册，边角处的留白和注释区域设计得非常人性化，方便读者在学习过程中随时做批注和整理思路。特别值得一提的是，书中对实验部分的引导性描述，那种从理论到实践的过渡自然流畅，不会让人感到突兀，让人觉得作者对教学的流程有着非常深入的理解和把控。整体来看，这本书的物理呈现质量，完全配得上它所承载的硬核内容，读起来心情舒畅，也更有动力去钻研那些看似枯燥的电子原理。

评分☆☆☆☆☆

我尤其欣赏这本书在理论与实践结合上所展现出的平衡感。许多教材要么过于偏重理论推导，使得实验操作时抓瞎；要么就是堆砌实验步骤，但理论基础模糊不清。然而，这本书在这方面找到了一个完美的黄金分割点。每一个关键的理论概念介绍完毕后，都会紧跟着一个或多个与之强相关的实验模块设计思路，详细阐述了实验目标、预期的输入/输出波形，以及如何通过万用表或示波器来验证设计是否成功。这种设计，不仅仅是告诉“怎么做”，更重要的是解释了“为什么这么做”。这种“知其所以然”的学习路径，对于培养系统性的工程思维至关重要，它确保了读者在搭建出电路时，不仅仅是成功点亮了一个灯泡，而是真正理解了背后电流流动的逻辑，这对未来解决实际的系统集成问题打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期在电子设计领域摸爬滚打的工程师，我常常需要回顾一些基础知识来验证新的设计思路。这本书在处理进阶主题时的深度和广度，着实让我感到惊喜。尤其是关于时序逻辑和状态机的设计部分，作者的处理方式非常老道。他们没有停留在教科书式的标准电路图展示，而是深入探讨了亚稳态的产生原因、竞争与冒险的消除技术，并提供了多种不同的同步和异步复位策略的优劣对比。这种批判性的分析视角，对于已经掌握基础概念的读者来说，是提升设计鲁棒性的关键。书中对各种集成芯片（IC）的内部结构和应用限制也有细致的描述，这在实际工程中是至关重要的参考信息，远超一般入门教材的范畴，体现了作者深厚的工程实践背景。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格，简直就是为“怕读技术书”的人量身定做的。它摒弃了那种冷冰冰的学术腔调，而是用一种近乎于“对话”的口吻来阐述复杂的概念。举个例子，在解释触发器的特性时，作者会使用生动的比喻来区分上升沿和下降沿的触发差异，这种形象化的描述，比起干巴巴的数学定义，更容易被大脑快速吸收和记忆。而且，章节之间的过渡非常平滑，没有那种生硬的“知识点堆砌感”。作者似乎总能预判到读者在哪个环节可能会产生疑问，并在紧随其后的小标题中给出精炼的解答。这种体贴入微的设计，让整个阅读过程充满了愉悦感，极大地提升了学习效率，让我感觉自己不是在啃一本教材，而是在听一位经验丰富的老教授娓娓道来。