數字電路創意實驗 9787030339874 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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盧明智著 著

圖書標籤:

• 數字電路
• 創意實驗
• 電子技術
• 實踐教學
• 高等教育
• STEM教育
• 電路設計
• 動手能力
• 實驗指導
• 嵌入式係統

店鋪： 琅琅圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030339874

商品編碼：29621071661

包裝：平裝

齣版時間：2012-06-01

圖書基本信息
圖書名稱	數字電路創意實驗	作者	盧明智著
定價	32.00元	齣版社	科學齣版社
ISBN	9787030339874	齣版日期	2012-06-01
字數		頁碼
版次	5	裝幀	平裝
開本	12k	商品重量	0.400Kg

內容簡介

本書自成體係，作者以輕鬆的口吻詳盡地介紹瞭數字電路實驗，從原理的認識至學會數字IC的設計，循序漸進、淺顯易懂，自學與初學者皆能簡單上手。 　　本書分為9章：數字電路實驗闆的功能與製作、數字電路實驗接綫參考、數字電路實驗闆的綫路分析與故障排除、數字電路實驗闆應用範例、自己做一支實用型邏輯筆、許多好玩又實用的小實驗、為交通警察做一個米輪尺、為體育老師做一颱百米賽跑多人計時器、頻率計與轉速計變成超速報警器。這些內容與數字電路實驗闆相結閤，邊做邊學，即使在傢也能做數字電路實驗。

作者簡介

目錄

編輯推薦

這本《數字電路創意實驗》由盧明智等人編著：數字電路課程從早期認識O與1開始，進入數字IC的實習與使用，迄今PLA、PLD、FPGA……及各式整閤型大1C相繼問世，使得數字電路課程中的係統整閤變得格外重要。教導學生如何把現有的中小型數字IC(如TTL、CMOS……)組成實用的綫路，將是未來數字電路教學的主要趨勢，以迎閤門陣列的係統規劃及相關接口電路的設計。

文摘

序言

《數字電路創意實驗》：開啓你的電路設計奇思妙想之旅 一、 時代召喚與課程變遷：為何需要一本“創意”的數字電路實驗指南？ 在信息技術飛速發展的今天，數字電路作為現代電子係統的基石，其重要性不言而喻。從智能手機到超級計算機，從物聯網設備到人工智能硬件，一切都離不開數字電路的設計與實現。然而，傳統的數字電路實驗課程，往往側重於基礎邏輯門、觸發器、計數器等基本單元電路的搭建與驗證。學生們機械地按照手冊進行操作，雖然能夠掌握電路的基本原理，卻容易忽略瞭設計的“靈魂”——創意。 我們常常發現，在許多技術革新和産品突破的背後，都閃爍著工程師們彆齣心裁的創意火花。這些創意，是將枯燥的邏輯組閤轉化為實用功能，甚至賦予産品生命力的關鍵。然而，在許多現有的教材和實驗手冊中，如何引導學生進行“創意”的數字電路設計，卻是一個相對薄弱的環節。現有的實驗大多是“固定答案”式的，缺乏開放性，難以激發學生的探索欲和創新精神。 正是在這樣的時代背景下，《數字電路創意實驗》應運而生。本書並非僅僅是對現有數字電路實驗的簡單重復或羅列，而是力圖打破傳統實驗的框架，將“創意”這一核心理念貫穿於實驗的全過程。我們希望通過本書，幫助廣大學子跳齣“驗證”的思維定勢，主動進入“創造”的境界，成為數字電路設計的“玩傢”而非僅僅是“操作者”。 二、 本書的“創意”定位：從“做什麼”到“怎麼做”，再到“還能做什麼” 本書的“創意”定位體現在以下幾個層麵： 啓發式設計思維： 不同於直接給齣具體電路圖和詳細步驟，本書將更多地從實際應用場景齣發，提齣一個功能需求，然後引導讀者思考如何利用數字電路的原理去實現它。我們會拋齣問題，鼓勵學生們思考多種可能的解決方案，分析不同方案的優劣，從而培養他們的設計策略和問題解決能力。 模塊化與組閤式學習： 我們將復雜的數字係統分解為一係列可復用的功能模塊。每個模塊的學習都將圍繞其核心功能和實現方式展開，並鼓勵學生思考這些模塊可以如何進行組閤，衍生齣更豐富、更復雜的係統。這種組閤式的學習方式，能夠極大地拓展學生的創造空間，讓他們看到“1+1>2”的可能性。 開放性與探索性實驗： 本書的許多實驗設計並非“一成不變”的。在完成基本功能驗證後，我們會提齣進一步的改進方嚮、性能優化需求，甚至鼓勵學生基於現有設計進行二次開發，提齣自己的創新想法。這種開放式的實驗環境，能夠讓學生充分發揮想象力，嘗試不同的設計思路，將實驗成果推嚮新的高度。 貼近實際應用與前沿技術： 我們精心選取瞭一係列能夠體現數字電路在現代科技中重要性的應用案例，並將其轉化為具體的實驗項目。這些案例涵蓋瞭從簡單的電子遊戲控製到更復雜的通信協議模擬，甚至觸及瞭一些前沿技術領域的應用雛形。通過這些貼近實際的應用，學生能夠更直觀地理解數字電路的價值，並從中汲取創意的靈感。 三、 內容概覽：循序漸進，激發無限可能 本書內容結構精心設計，旨在為讀者搭建一個從入門到精通，再到創新的完整學習路徑。 第一部分：創意啓濛與基礎重塑 何謂“創意”？數字電路中的創意在哪裏？ 本章將從宏觀角度探討創意的本質，並將其與數字電路設計相結閤。我們將分析曆史上一些經典的數字電路創新案例，引導讀者理解創意的價值所在，以及如何在看似規整的邏輯世界中發現新的可能性。 我們將顛覆一些傳統教學中“唯公式論”的觀念，強調對電路工作原理的深刻理解是創意産生的基石。通過一些“反例”式的講解，讓讀者認識到，死記硬背公式不如理解其背後的邏輯。 邏輯的藝術：從基本門電路到邏輯錶達式的創意化錶達 在此基礎上，我們將重新審視基本邏輯門電路（AND, OR, NOT, XOR等）。但我們不會止步於它們的簡單連接，而是會探討如何利用這些基本單元構建齣更高效、更簡潔的邏輯功能。 例如，在布爾代數化簡部分，我們將引入一些非傳統的化簡技巧，鼓勵讀者嘗試不同的化簡路徑，並比較其在硬件實現上的差異。我們將引導學生思考，同一個邏輯功能，是否存在多種等價但實現復雜度不同的錶達式，而這正是創意優化的起點。 組閤邏輯的創意設計：並行處理與數據選擇的藝術 組閤邏輯電路是數字係統的基礎。除瞭常見的加法器、譯碼器、編碼器等，我們將重點關注如何利用組閤邏輯實現更復雜的任務，如並行數據處理、多路數據選擇、優先級編碼等。 我們會設計一些實驗，例如： 多功能數據處理器： 設計一個可以執行多種算術和邏輯運算的電路，通過輸入選擇信號來切換不同的運算模式。這本身就是一個關於“功能集成”的創意。 優先級仲裁器： 在多個請求同時到達時，如何設計一個能夠根據預設優先級進行響應的電路。這在多任務操作係統和實時控製係統中具有重要意義。 數據流控製單元： 利用組閤邏輯實現對數據流的有效控製和調度，這為更復雜的流水綫設計打下基礎。 第二部分：時序邏輯的創意應用：狀態的魔法與序列的韻律 觸發器與寄存器的“個性化”設計： 觸發器和寄存器是時序邏輯的核心。我們將探討不同類型觸發器（SR, JK, D, T）的特性，並深入分析它們在實際應用中的“副作用”和“潛力”。 例如，我們將設計實驗來探索： 帶預置/清零功能的寄存器： 如何利用觸發器的異步置位和置零功能，實現更靈活的數據加載和清空機製。 移位寄存器的創意應用： 不僅僅是簡單的移位，而是利用移位寄存器實現序列生成、延時、緩衝等功能。 狀態機的藝術：有限狀態機（FSM）的創意建模與實現 狀態機是描述和實現序列邏輯行為的強大工具。本書將引導讀者用更富創造力的方式來設計狀態機。 實驗示例： 交通信號燈控製器： 從簡單的紅綠燈，到包含人行橫道、車輛檢測的智能交通信號燈係統。我們將引導學生思考如何優化狀態轉移，提高通行效率。 簡易密碼鎖： 設計一個能夠識彆特定輸入序列並解鎖的密碼鎖。這裏可以鼓勵學生設計不同長度的密碼，或者加入防暴力破解的機製。 序列檢測器： 檢測輸入串流中是否存在特定的序列模式，這在通信協議、模式識彆等領域有廣泛應用。 數字頻率計/周期計： 利用狀態機和計數器，實現對輸入信號頻率或周期的精確測量。 計數器的創意擴展： 除瞭基本的加減計數器，我們將探討如何利用計數器實現更高級的功能，如： 可編程分頻器： 根據輸入指令，輸齣特定分頻比的時鍾信號。 僞隨機序列發生器（PRBS）： 利用綫性反饋移位寄存器（LFSR）生成具有統計學隨機特性的序列，在通信測試和加密領域非常重要。 第三部分：大型數字係統的創意構建：從模塊到整體的智慧 數據通路與控製通路的設計： 我們將深入講解如何將組閤邏輯和時序邏輯結閤，構建齣完整的數據通路和控製通路，實現復雜的數據處理和係統控製。 實驗示例： 簡單的運算器（Datapath & Controller）： 設計一個能夠執行加、減、乘、除等基本運算的微處理器雛形。學生將親手設計數據通路（ALU, 寄存器堆等）和控製通路（指令譯碼，時序控製等）。 數據傳輸總綫控製器： 實現多個設備之間的數據共享和訪問控製，模擬簡單的總綫協議。 存儲器的創意應用： 我們將探討不同類型的存儲器（RAM, ROM）的原理，並利用它們進行更具創意的設計。 實驗示例： 簡易數碼管顯示控製器： 利用ROM存儲字形碼，控製數碼管顯示數字。 小型數據記錄儀： 利用RAM作為緩衝區，實現數據的臨時存儲和讀取。 基於FPGA的存儲器接口設計： 對於使用FPGA的用戶，可以進一步探索如何與外部存儲器進行高效交互。 接口與通信的創意探索： 現代數字係統離不開各種接口和通信協議。本書將介紹一些常見的接口和協議，並鼓勵學生進行創意設計。 實驗示例： UART（通用異步收發傳輸器）的實現與應用： 實現串行通信，將實驗數據發送到PC進行顯示或處理。 I2C/SPI接口的應用： 控製各種外圍傳感器和設備，例如溫度傳感器、LCD顯示屏等，並鼓勵學生設計基於這些接口的智能係統。 基於FPGA的簡單網絡通信： 對於掌握FPGA的學生，可以嘗試實現簡單的以太網幀封裝與解封裝，為網絡通信奠定基礎。 第四部分：進階創意與工程實踐 FPGA在創意實驗中的應用： 對於希望深入實踐的學生，我們將介紹FPGA（現場可編程門陣列）的基本概念和開發流程。 實驗示例： 使用Verilog/VHDL實現本書中的部分復雜電路。 利用FPGA實現更高級的功能，如圖像處理、數字信號處理（DSP）的基礎單元。 探索FPGA的並行處理能力，實現更高效、更復雜的係統。 從創意到産品：設計流程與優化策略 本書將引導學生瞭解數字電路設計的完整流程，從需求分析、方案設計、邏輯實現、仿真驗證到硬件調試。 我們將強調優化策略，包括時間復雜度、空間復雜度、功耗優化等，讓學生在追求創意的同時，也能兼顧工程實際。 開放性項目與未來展望： 本書最後將提供一些更具挑戰性的開放性項目，供學生自由發揮，例如： 簡單的嵌入式係統設計。 基於數字電路的機器學習硬件加速器雛形。 物聯網設備的創意節點設計。 我們將鼓勵學生將所學知識融會貫通，結閤自己的興趣，設計齣真正具有創新價值的項目，並為他們指明未來繼續深造和學習的方嚮。 四、 本書的特色與優勢： 鮮明的“創意”導嚮： 核心理念貫穿始終，從實驗設計到講解方式，都注重啓發學生的創新思維。 體係化與層次化： 內容由淺入深，從基礎到進階，邏輯清晰，適閤不同層次的學習者。 案例豐富且貼近應用： 實驗項目緊跟時代發展，緊密聯係實際應用，讓學習更具價值感。 強調“為什麼”與“怎麼樣”： 不僅告訴學生“做什麼”，更重要的是解釋“為什麼這樣做”，以及“還有其他什麼方法”。 開放性與探索性： 鼓勵學生主動思考、大膽嘗試，培養解決復雜問題的能力。 理論與實踐的完美結閤： 既有紮實的理論講解，又有動手實踐的機會，確保學習效果。 五、 目標讀者： 本書適閤高等院校電子信息類、計算機類等專業的本科生、研究生，也適閤從事數字電路設計、FPGA開發、嵌入式係統開發等工作的工程師。對於對數字電路設計充滿興趣的電子愛好者，本書同樣能提供極大的幫助和啓發。 結語： 《數字電路創意實驗》不僅僅是一本實驗手冊，更是一本激發你潛能、點燃你創意的指南。我們相信，通過本書的學習，你將能夠深刻理解數字電路的奧秘，掌握創新的設計方法，並在這個日新月異的科技時代，成為一名傑齣的數字電路設計師，用你的創意，改變世界。拿起本書，開啓你的電路設計奇思妙想之旅吧！

評分☆☆☆☆☆

近來對數字電路産生瞭濃厚的興趣，尤其是在瞭解到《數字電路創意實驗》（ISBN：9787030339874）這本書後，更是燃起瞭學習的熱情。我深知，數字電路的精髓在於其邏輯性和應用性，而“創意實驗”這個詞恰恰點明瞭我對學習方式的期望。我希望這本書能夠提供一種不同於傳統教學模式的學習體驗，它應該不僅僅是羅列公式和原理，更重要的是引導讀者通過動手實踐，去理解這些抽象概念是如何轉化為實際功能的。我尤其看重實驗項目的“創意”之處，期待它能包含一些能夠激發讀者思考、鼓勵創新設計的項目。例如，它是否能引導我們去設計一些與生活息息相關的電子小玩意？或者，它是否能教會我們如何利用數字電路實現一些有趣的互動效果？我希望這本書能夠提供詳細的實驗步驟、清晰的電路圖示，以及對實驗結果的深入分析，讓我在完成每一個實驗的過程中，都能有所收獲，並且能夠觸類旁通，將所學知識應用到更廣泛的領域。

評分☆☆☆☆☆

拿到《數字電路創意實驗》這本書（ISBN：9787030339874），我的第一反應是，終於有瞭一本可以讓我把理論變成現實的“工具書”瞭。我是一名正在學習數字電路的學生，雖然課本上的知識已經讓我對基本原理有瞭大概的瞭解，但總覺得隔靴搔癢，缺少一種真切的動手體驗。很多時候，我會在腦海中構思各種有趣的電路小玩意，但往往受限於知識的深度和實踐經驗的不足，無法將其付諸實踐。這本書的齣現，簡直就像為我打開瞭一扇新的大門。我尤其看重它“創意”的部分，這意味著它可能不隻局限於那些陳詞濫調的示例，而是會提供一些真正能夠點燃學習熱情、激發探索欲的實驗項目。我希望它能夠包含一些循序漸進的引導，從基礎的搭建開始，逐步引入更復雜的概念和技術，讓我在掌握核心知識的同時，也能感受到從無到有創造齣成果的喜悅。而且，如果書中能提供一些關於元器件選擇、電路調試技巧，甚至是如何優化電路性能的建議，那簡直就是錦上添花瞭。我期待這本書能成為我在數字電路學習道路上不可或缺的夥伴，讓我能夠更自信、更深入地探索這個迷人的領域。

評分☆☆☆☆☆

最近偶然翻到一本《數字電路創意實驗》，書號是9787030339874，老實說，當初拿到這本書，純粹是被“創意實驗”這幾個字吸引瞭。我一直覺得數字電路的學習，不應該僅僅停留在理論公式和枯燥的邏輯門堆砌上，更重要的是能夠通過實際操作，去感受電路的魅力，去發現其中的樂趣，甚至激發齣一些新的想法。這本書從它的封麵設計到排版布局，都給我一種“動手吧！”的邀請感。我特彆喜歡那種能夠將抽象概念具象化的方式，而數字電路恰恰是一個非常適閤實踐的領域。我希望這本書能夠提供一些新穎的實驗設計，不僅僅是教科書上常見的那些基礎實驗，而是能有一些能夠激發思考、拓展思路的項目。比如，它是否能引導我們去設計一些具有實際應用潛力的微型係統？或者，它是否能教會我們如何利用一些易於獲取的器件，搭建齣有趣且富有教育意義的數字電路模型？我更期待的是，它能教會我一些不尋常的解決問題的方法，讓我能夠跳齣固有的思維模式，用更靈活、更具創造性的方式去分析和解決電路設計中的難題。

評分☆☆☆☆☆

我是一個對電子技術抱有濃厚興趣的業餘愛好者，之前也涉獵過一些數字電路的基礎知識，但總感覺學習過程有些孤單，缺乏係統性的指導和實踐的樂趣。偶然間看到瞭《數字電路創意實驗》（9787030339874），書名中的“創意”二字立刻吸引瞭我。我一直認為，學習任何技術，特彆是像數字電路這樣需要動手實踐的學科，最重要的就是能否在學習過程中找到樂趣，並從中獲得成就感。我渴望這本書能夠提供一些跳脫常規的實驗項目，而不是那種韆篇一律、早已熟知的經典電路。我期待它能帶領我探索一些更具挑戰性、更能展現數字電路強大功能的實驗，比如如何用數字邏輯實現一些簡單的遊戲，或者如何搭建一個能夠完成某種特定任務的自動化裝置。我對書中關於如何將理論與實踐相結閤的講解方式非常感興趣，希望它能教會我如何將抽象的邏輯門和時序電路，通過實際的元器件搭建齣來，並觀察其運行過程。如果書中還能包含一些關於電路設計的通用思路和方法，以及在實驗中可能遇到的常見問題及其解決方案，那對我來說將是極其寶貴的財富，能夠幫助我更好地理解和掌握數字電路這門技術。

評分☆☆☆☆☆

作為一個在校大學生，我接觸數字電路的時間不算短，但總覺得在理論學習和實際操作之間存在著一道鴻溝。直到我看到《數字電路創意實驗》，ISBN：9787030339874，我纔仿佛看到瞭連接這道鴻溝的一座橋梁。我一直相信，學習數字電路的最佳途徑是通過實踐，而“創意實驗”這個定位，讓我對這本書充滿瞭期待。我希望這本書能夠提供一些既有深度又不失趣味的實驗項目，它能夠幫助我鞏固課本上的知識，更重要的是，能夠讓我學會如何將這些知識融會貫通，並運用到實際的電路設計中。我特彆希望書中能夠包含一些能夠激發我獨立思考和解決問題能力的實驗，比如，它是否能引導我設計一個能夠實現某種特定功能的邏輯電路？或者，它是否能教會我如何利用簡單的元器件，搭建齣一個具有一定復雜度的數字係統？我對書中關於實驗設計的獨特性以及如何引導學生進行創新方麵特彆感興趣，希望能藉此機會，拓展我的視野，提升我的動手能力，為未來的學習和工作打下堅實的基礎。