数字电路实验与EDA技术 9787564124274 东南大学出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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郭永贞 著

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出版社： 东南大学出版社

ISBN：9787564124274

商品编码：29425450249

包装：平装

出版时间：2010-10-01

基本信息

书名：数字电路实验与EDA技术

定价：30.00元

作者：郭永贞

出版社：东南大学出版社

出版日期：2010-10-01

ISBN：9787564124274

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.359kg

编辑推荐

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内容提要

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该书是《数字电子技术》、《电子技术》等课程的实践教学指导教材。书中除了有一般常用电子测量仪器和数字电子技术常规实验内容外，还有multisim 10软件的介绍及其仿真实验，可编程逻辑电路编程软件MAx plusⅡ的应用，数字电路课程设计的一般教学过程举例以及多个课程设计题选。并在实验项目中安排了基础型和设计应用型等类别，课程设计的课题类型尽可能做到量多面广，以求适应面更广。该书可作为工科专业电子技术基础课程的实践教学指导用书，也可作为工程技术人员的参考书。

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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探索微观世界的奥秘：电子元器件与电路原理的奇妙旅程 这是一部带领读者深入探索微观电子世界，揭示信息时代基石——电子元器件和电路原理的著作。全书以严谨的科学态度，结合生动形象的阐述，旨在为广大电子工程、计算机科学、自动化等相关专业的学生以及对电子技术充满好奇的爱好者，构建一个扎实、全面且富有实践性的知识体系。我们相信，理解电子的语言，就是掌握未来科技发展的钥匙。 第一部分：奠定基石——从基本概念到核心理论 本书的开篇，我们将从最基本的电子元器件入手，逐层剥茧，深入剖析它们的工作原理和特性。 第一章：电学基础与元件初探 电荷、电流与电压： 在宏观世界中，我们熟悉力、速度、质量的概念；在微观的电子世界，电荷的流动构成了电流，而驱动电流的“动力”则体现为电压。本章将以直观的比喻和严谨的定义，阐述这两个最基本却又至关重要的概念。我们会探讨电荷的性质、电荷的守恒定律，以及电压的物理意义——它代表着单位电荷在电场中移动时所做的功。 电阻与欧姆定律： 导体对电流的阻碍作用被称为电阻。我们将详细介绍电阻的定义、单位，以及影响电阻大小的因素，如材料的电阻率、导体的长度和横截面积。欧姆定律——“在相同温度下，导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比”——将是本章的核心。我们会通过丰富的实例，讲解如何应用欧姆定律解决实际问题，理解其在电路分析中的基础地位。 导体的分类与特性： 并非所有物质都导电。本章将区分导体、半导体和绝缘体，深入探讨它们在原子结构和电子行为上的差异，从而解释为何它们表现出不同的导电性。对于半导体，我们将初步介绍其在电子技术中的特殊重要性，为后续深入学习打下基础。 电容与电感： 这两种元件是构成复杂电路不可或缺的“积木”。电容通过储存电荷来发挥作用，其特性由电容量决定；电感则通过储存磁场能量来抵抗电流的变化。我们将深入探讨它们的结构、工作原理，并引入电容和电感的基本公式，为理解交变电路和滤波电路奠定基础。 功率与能量： 电流做功，消耗能量，产生功率。本章将讲解电功率的定义、计算公式，以及能量的单位和转化形式。理解功率与能量的概念，对于设计和分析电路的能耗、效率至关重要。 第二章：电路基本定律与分析方法 基尔霍夫定律： 电路分析的“两大支柱”——基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL）。KCL描述了节点处电流的分配，体现了电荷守恒；KVL则阐述了回路中电压的变化规律，体现了能量守恒。我们将详细讲解这两个定律的推导过程和应用方法，通过实例演示如何运用它们来求解复杂电路中的电流和电压。 串联电路与并联电路： 最基础的电路连接方式。本章将分析串联电路和并联电路的特点，如总电阻、总电流、各元件电压和电流的分配规律。理解串并联电路的等效变换，是进行更复杂电路分析的基础。 电路的暂态分析： 现实中的电路并非瞬间达到稳定状态，而是存在一个由瞬时状态向稳态状态过渡的过程，这便是暂态过程。对于含有电容和电感的电路，暂态分析尤为重要。本章将介绍RC电路和RL电路的充放电过程，分析其时间常数的概念，理解电路响应的动态变化。 正弦稳态电路分析： 现代电力系统和通信系统普遍使用交流电。本章将引入相量法，将正弦函数转换为复数进行分析，极大地简化了交流电路的计算。我们将探讨阻抗、导纳的概念，以及交流电路中的功率计算，包括有功功率、无功功率和视在功率。 第二部分：深入探索——关键元器件与实用电路 在掌握了基本原理后，我们将进一步深入探索那些在现代电子设备中扮演着核心角色的元器件，以及它们构成的实用电路。 第三章：半导体器件基础 PN结的形成与特性： 半导体器件的核心在于PN结。本章将从材料能带理论出发，解释PN结的形成过程，分析其单向导电性，并详细讲解PN结在正向偏压和反向偏压下的伏安特性曲线。 二极管及其应用： 基于PN结的特性，我们介绍了各种类型的二极管，如整流二极管、稳压二极管、发光二极管（LED）和光电二极管。本章将深入讲解它们的结构、工作原理和典型应用，例如在电源电路中的整流、稳压，以及在显示和光电检测中的作用。 晶体管（BJT）的原理与特性： 晶体管是实现信号放大和开关功能的核心元件。本章将详细介绍双极结型晶体管（BJT）的结构、工作原理，包括放大区、饱和区和截止区。我们将分析BJT的输入输出特性曲线，并介绍其作为放大器和开关的应用。 场效应管（MOSFET）的原理与特性： 场效应管（FET）是另一类重要的半导体器件，其特点是输入阻抗高，功耗低。本章将重点介绍MOSFET的结构、工作原理，包括不同类型的MOSFET（如NMOS、PMOS）以及它们的栅极电压控制特性。我们将分析MOSFET的输出特性曲线，并介绍其作为放大器和开关的应用。MOSFET在数字电路设计中尤其重要，本章将为其奠定基础。 第四章：运算放大器及其典型应用 理想运算放大器模型： 运算放大器（Op-Amp）是集成电路中最基本、最强大的组成部分之一，它能够实现多种模拟信号处理功能。本章将首先介绍理想运算放大器的基本模型，包括无限开环增益、零输入失调电压、无限输入阻抗和零输出阻抗等关键特性。 基本运算电路： 基于理想运放模型，本章将详细讲解几种经典的运算电路，如同相比例放大器、反相比例放大器、加法器、减法器、积分电路和微分电路。我们将通过数学推导，清晰地展示这些电路如何实现相应的运算功能。 比较器与滞回比较器： 运算放大器还可以用作比较器，将两个输入信号进行比较。本章将介绍简单的比较器电路，以及引入滞回（回差）功能的滞回比较器，并分析其在信号判决和波形发生器中的应用。 滤波电路： 滤波是信号处理中的一项基本技术。本章将介绍如何利用运算放大器构建有源滤波器，包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。我们将分析这些滤波器的频率响应特性，并讨论其在信号去噪、信号分离等方面的作用。 第三部分：实践与创新——EDA技术与项目设计 理论学习最终要落脚于实践。本部分将带领读者跨越理论的藩篱，走向实际的电子系统设计与实现。 第五章：EDA技术概述与基本流程 EDA（Electronic Design Automation）的意义： 随着电子系统的复杂性不断增加，手工设计已无法满足需求。EDA技术应运而生，它利用计算机辅助设计工具，极大地提高了电子系统设计的效率和准确性。本章将阐述EDA技术的重要性及其在现代电子设计中的核心地位。 硬件描述语言（HDL）： HDL是EDA设计中的关键语言。本章将重点介绍两种主要的HDL：Verilog和VHDL。我们将讲解HDL的基本语法结构，如模块定义、端口声明、信号赋值、逻辑运算符等，为后续的学习打下基础。 EDA设计流程： 本章将概述一个完整的EDA设计流程，从需求分析、逻辑设计、综合、布局布线，到仿真验证和芯片制造。我们会详细介绍每个环节的作用和关键技术。 仿真技术： 仿真是在实际硬件实现之前，对设计进行功能验证和性能评估的重要手段。本章将介绍不同类型的仿真，如功能仿真和时序仿真，以及仿真在发现设计错误中的重要作用。 第六章：可编程逻辑器件（PLD）与FPGA设计基础 PLD家族介绍： 本章将介绍可编程逻辑器件（PLD）的种类，包括CPLD和FPGA。我们将深入讲解FPGA（Field-Programmable Gate Array）的内部结构，如查找表（LUT）、触发器、分布式RAM和DSP块等，理解其高度的可重构性和灵活性。 FPGA开发环境与工具链： 介绍主流的FPGA开发软件，如Xilinx Vivado或Intel Quartus。我们将引导读者熟悉开发环境的基本操作，包括工程创建、HDL代码编写、约束文件编写、综合、实现（布局布线）和下载。 基于HDL的FPGA设计实例： 本章将通过一系列典型的FPGA设计实例，将理论与实践紧密结合。例如，我们将设计一个简单的计数器，一个状态机控制器，一个简单的数据通路，以及一个简单的串行通信接口。每个实例都将包含HDL代码、约束文件、仿真波形和实现结果的分析。 时序约束与时序分析： 在FPGA设计中，时序性能至关重要。本章将讲解时序约束的概念，如何定义时钟、输入输出延迟等，以及如何进行时序分析，确保设计满足系统要求。 第七章：数字系统设计与项目实践 组合逻辑电路设计： 回顾并深化组合逻辑电路的设计方法，包括逻辑函数的化简（卡诺图、Quine-McCluskey算法）、门电路实现以及在FPGA中的HDL实现。 时序逻辑电路设计： 深入讲解时序逻辑电路的设计，包括触发器、寄存器、计数器、移位寄存器等。重点在于状态机的设计方法，包括状态图、状态转移表和HDL实现。 存储器接口设计： 介绍如何设计接口电路来连接外部存储器，如SRAM、DRAM等，理解存储器的读写时序和接口协议。 嵌入式系统基础： 简要介绍嵌入式系统的概念，以及如何在FPGA上实现简单的处理器内核或连接外设。 综合性项目设计： 本章将引导读者完成一个或多个综合性的项目，将前面所学的知识融会贯通。项目可能包括一个简单的数字信号处理器、一个图像处理模块、一个简单的通信系统原型等。从需求分析到最终的FPGA实现，读者将亲身体验整个设计流程，锻炼解决实际工程问题的能力。 本书通过由浅入深的讲解，从最基本的电学概念，到复杂的半导体器件和模拟电路，再到先进的EDA技术和FPGA设计，力求为读者构建一个完整、系统的电子技术学习路径。我们鼓励读者在学习理论知识的同时，积极动手实践，利用仿真工具和FPGA开发板进行验证，从而真正掌握电子技术的核心知识，为未来的学习和职业发展打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书，首先吸引我的是其清晰的章节结构和逻辑编排。作者似乎非常注重内容的系统性和递进性，从最基础的逻辑门电路开始，逐步深入到更复杂的组合逻辑和时序逻辑电路，再到微处理器和FPGA等高级主题。这种由浅入深的学习方式，对于像我这样的初学者来说，无疑是极大的福音。我最担心的是理论知识过于枯燥乏味，难以理解，但这本书在这方面做得相当不错。它并没有直接抛出晦涩难懂的概念，而是通过生动形象的比喻和实例，将抽象的逻辑关系具象化，让原本可能令人望而生畏的数字逻辑变得易于理解。我尤其对书中关于真值表、卡诺图化简、时序图分析等内容的讲解印象深刻。这些都是数字电路设计中非常基础但至关重要的工具，书中对此的阐述细致入微，配以大量的图示和例题，使得我能够轻松掌握这些方法。而且，书中对EDA技术的融入也让我眼前一亮。我之前对EDA的认知仅限于听说过，但书中将EDA工具的使用贯穿于整个实验教学中，这让我感到学习过程更加贴近实际工程应用，而不是停留在纸上谈兵。我迫不及待地想通过书中的指导，去尝试使用这些EDA工具，亲手设计并模拟出一些简单的数字电路。

评分☆☆☆☆☆

从排版和印刷质量来说，这本书给我留下了非常好的印象。封面设计专业且具有吸引力，书本的整体尺寸也很适合携带和阅读。纸张的质量上乘，印刷清晰，即使是复杂的电路图和时序图也能被清晰地呈现出来，这对于理解书中的内容至关重要。我注意到书中大量使用了图示和表格，这些视觉化的元素极大地帮助了我理解抽象的数字电路概念。例如，在讲解组合逻辑和时序逻辑电路时，书中提供的逻辑图、真值表、时序图等都非常直观，能够帮助我快速把握电路的工作原理。而且，书中对于EDA工具的讲解也配有大量的截图，这对于初学者来说非常友好，能够清晰地指引我们如何操作软件。这一点尤其重要，因为EDA工具的功能往往比较复杂，如果没有直观的操作指导，很容易让人感到无从下手。我之前也尝试过阅读一些数字电路方面的资料，但很多书中的图例模糊不清，或者EDA工具的使用说明语焉不详，导致学习过程效率低下。而这本书在这方面做得非常到位，我感觉自己能够很轻松地跟着书中的步骤进行学习和实践。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节划分和内容组织逻辑性很强，给我的学习带来了极大的便利。我一直觉得学习数字电路需要一个清晰的学习脉络，而这本书恰好满足了我的需求。它从最基础的逻辑门电路开始，逐步深入到组合逻辑、时序逻辑，再到更高级的应用，比如状态机、存储器和微处理器结构，最后还介绍了FPGA和CPLD等可编程逻辑器件。这种循序渐进的方式，让我能够一步一个脚印地打牢基础，避免了因为概念不清而产生的后续理解障碍。我特别喜欢书中对一些经典数字电路的详细讲解，比如全加器、触发器、计数器等，书中不仅给出了它们的原理图和逻辑功能，还深入分析了它们的构成和工作过程。更重要的是，这本书强调了EDA技术的应用，这让我对学习过程充满了期待。我知道在实际的电子工程领域，EDA工具是必不可少的。书中将EDA工具的使用融入到实验教学中，我相信这能帮助我更好地将理论知识转化为实践能力，掌握如何使用EDA工具进行电路的设计、仿真和实现。我非常期待书中能够提供详细的EDA工具使用教程，包括各种命令和操作步骤，这样我就可以跟着书中的指引，亲手体验数字电路设计的全过程。

评分☆☆☆☆☆

这本书的另一大亮点在于其丰富的实验设计和实践指导。我购买这本书的主要目的就是想通过动手实践来加深对数字电路理论知识的理解，而这本书在这方面完全没有让我失望。书中提供了大量精心设计的实验项目，这些实验涵盖了从最基础的逻辑门功能验证，到中等难度的组合逻辑电路（如加法器、译码器）的实现，再到更具挑战性的时序逻辑电路（如寄存器、计数器）的构建。最让我感到惊喜的是，书中不仅仅是给出了实验的原理和目的，更重要的是提供了详细的步骤指导，甚至包括了所需的元器件清单、电路原理图以及关键的EDA工具操作流程。我非常期待书中能够提供详细的代码示例，无论是Verilog还是VHDL，这样我就可以直接参考并尝试修改，快速上手。我一直认为，理论学习与实际操作相结合是学习任何技术最有效的方式，而这本书正是这样做的典范。通过书中的实验，我不仅能够验证书本上的理论知识，更重要的是能够锻炼我的动手能力、解决问题的能力以及对EDA工具的熟练度。我相信，通过完成书中的一系列实验，我能够对数字电路的设计与实现有一个更加全面和深入的认识，为我将来从事相关领域的工作打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计虽然简洁，但色彩的搭配和排版上却透露出一种严谨与专业的气息。拿到手里，纸张的质感也相当不错，拿在手中不会显得廉价，翻阅时也没有刺鼻的油墨味，这对于长时间阅读来说是相当重要的一个细节。我之所以选择这本书，很大程度上是因为我对数字电路这门学科一直抱有浓厚的兴趣，但又苦于没有系统性的学习途径。市面上有很多相关的教材，但我总觉得它们要么过于理论化，要么操作性不强。而这本《数字电路实验与EDA技术》的标题，恰恰击中了我的需求点——它不仅涵盖了基础的理论知识，更强调了实验和EDA（Electronic Design Automation）技术的应用，这让我看到了一条能够将理论与实践相结合的学习路径。尤其“EDA技术”这几个字，让我对这本书充满了期待。我知道EDA技术在现代电子工程领域扮演着至关重要的角色，掌握它意味着能够更高效、更灵活地进行电路设计和验证。我希望这本书能够带领我从零开始，循序渐进地了解EDA工具的使用，掌握基本的数字电路设计流程，并能够通过实验来巩固和深化理解。我非常期待书中能有详细的实验步骤和相应的代码示例，这样我就可以跟着书中的指引，自己动手搭建和调试电路，亲身体验数字电路的神奇之处。