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师亚莉，陈东著 著

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• 实验指导

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出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115284235

商品编码：29672466327

包装：平装

出版时间：2013-02-01

基本信息

书名：数字逻辑课程设计实训教程

定价：29.80元

作者：师亚莉,陈东著

出版社：人民邮电出版社

出版日期：2013-02-01

ISBN：9787115284235

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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本书实用性强，力求帮助学生将理论知识与设计实践融会贯通，提升实践操作能力

内容提要

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《21世纪高等院校信息与通信工程规划教材：数字逻辑课程设计实训教程》深入浅出地介绍数字逻辑系统设计的基础知识、基本理论和基本方法，指导学生循序渐进地独立完成数字逻辑系统的设计，并结合EDA技术，介绍*的数字系统设计方法。以Multisim10.0、QuartusⅡ软件为平台，介绍了FPGA/CPLD器件、Verilog硬件描述语言等现代数字系统设计的相关知识，以大量经过验证的数字设计实例为依据，系统阐述了数字系统设计的方法与技术。《21世纪高等院校信息与通信工程规划教材：数字逻辑课程设计实训教程》紧密联系教学实际，着眼于实用，实例丰富，并瞄准电子线路设计领域主流的设计思想和技术，能够将学生的纯理论知识转化为更有意义的实践能力，有利于扩展学生的视野和培养学生的独立研究能力。《21世纪高等院校信息与通信工程规划教材：数字逻辑课程设计实训教程》可供高等院校电子类专业作为实训教材使用，也可供相关行业从业人员参考。

目录

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章 绪论
1.1 数字逻辑课程设计的性质与目的
1.2 数字逻辑课程设计的基本理论
1.3 数字逻辑课程设计的任务要求
1.4 数字逻辑课程设计题目与考核
1.4.1 课程设计课题
1.4.2 课程设计考核方式

第2章 数字逻辑设计基本知识
2.1 数字电路基本知识
2.1.1 数字电路基本特征
2.1.2 数字电路技术特性
2.1.3 集成逻辑门电路的应用技术特征
2.1.4 中小规模数字集成电路参数测试
2.2 数字集成电路应用知识
2.2.1 数字集成电路的应用要点
2.2.2 TTL集成电路应用知识
2.2.3 CMOS集成电路应用知识
2.2.4 数字集成电路的接口电路
2.3 集成器件的命名及封装形式
2.3.1 数字集成器件的命名
2.3.2 数字集成器件的封装形式
2.4 数字集成电路的组装及调试
2.4.1 数字电路设计组装注意事项
2.4.2 数字电路的安装与调试
2.4.3 电路测试及故障的查找与排除

第3章 数字逻辑电路基本设计方法
3.1 组合逻辑电路设计
3.1.1 采用小规模组合器件的设计方法
3.1.2 中规模组合集成器件及其应用
3.2 时序逻辑电路设计
3.2.1 集成触发器
3.2.2 寄存器与锁存器
3.2.3 集成移位寄存器
3.2.4 集成计数器
3.2.5 其他常用集成器件
3.3 采用EDA技术及可编程逻辑器件的设计
3.3.1 基于EDA技术的设计思想
3.3.2 EDA工具软件的分类

第4章 数字系统设计基础
4.1 数字系统的基本概念
4.1.1 数字系统的基本模型
4.1.2 数字系统与逻辑功能部件的区别
4.1.3 数字系统的设计方法及设计流程
4.2 系统控制器的设计
4.2.1 控制器的基本概念
4.2.2 控制器的设计

第5章 电路设计与仿真工具NI Multisim 10.0
5.1 NI Multisim 10.0
5.1.1 NI Multisim 10.0简述
5.1.2 认识NI Multisim 10.0界面
5.1.3 快速掌握NI Multisim 10.0
5.2 NI Multisim 10.0创建仿真电路
5.2.1 绘制电路原理图
5.2.2 编辑元件
5.2.3 虚拟仪器
5.3 单片机电路的仿真
5.3.1 建立单片仿真电路
5.3.2 编写单片机控制程序
5.3.3 单片机程序的在线调试
5.3.4 单片机设计项目实例

第6章 课程设计题目
6.1 交通灯控制系统
6.1.1 交通灯控制系统的功能概述
6.1.2 交通灯控制系统的设计思想
6.1.3 交通灯控制系统的电路设计
6.1.4 设计任务与要求
6.1.5 实验设备与器材
6.2 智力竞赛抢答器
6.2.1 智力竞赛抢答器的功能概述
6.2.2 智力竞赛抢答器的设计思想
6.2.3 智力竞赛抢答器的电路设计
6.2.4 设计任务与要求
6.2.5 实验设备与器材
6.3 节日彩灯控制器
6.3.1 节日彩灯控制器的功能概述
6.3.2 节日彩灯控制器的设计思想
6.3.3 节日彩灯控制器的电路设计
6.3.4 设计任务与要求
6.3.5 实验设备与器材
6.4 数字频率计
6.4.1 数字频率计的功能概述
6.4.2 数字频率计的设计思想
6.4.3 设计任务与要求
6.4.4 实验设备与器材
6.5 电子钟表
6.5.1 电子钟表的功能概述
6.5.2 电子钟表的设计思想
6.5.3 设计任务与要求
6.5.4 实验设备与器材

第7章 可编程逻辑器件课程设计
7.1 可编程逻辑器件概述
7.1.1 可编程逻辑器件的发展
7.1.2 可编程逻辑器件的分类
7.2 可编程逻辑器件的选型指南
7.3 Verilog HDL 硬件描述语言入门
7.3.1 Verilog HDL简介
7.3.2 Verilog HDL基本语法
7.3.3 Verilog HDL的描述风格
7.4 可编程逻辑器件开发工具Quartus II
7.4.1 设计输入
7.4.2 编译
7.5 可编程逻辑器件课程设计实例
7.5.1 多位加法器
7.5.2 奇数分频器
7.5.3 有限状态机
7.5.4 数字跑表
7.5.5 多路彩灯控制器
7.5.6 数字抢答器
7.5.7 交通灯控制器
附录一 数字逻辑课程设计日程安排
附录二 数字逻辑课程设计报告要求
附录三 数字逻辑课程设计登记表
附录四 常用元器件介绍
附录五 常用数字集成器件的逻辑功能及引脚图

作者介绍

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文摘

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序言

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《电子测量仪器原理与应用》 一、 概述 《电子测量仪器原理与应用》是一本系统阐述电子测量仪器基本原理、关键技术、典型结构、性能参数以及实际应用的书籍。本书旨在为读者提供一个全面深入的视角，理解各种电子测量仪器如何工作，如何选择合适的仪器解决实际工程问题，并掌握仪器的正确使用与维护方法。本书内容覆盖了从直流到高频、从基础信号到复杂波形的测量，从通用仪器到专业测量设备，力求理论联系实际，使读者不仅知其然，更知其所以然。 二、 主要内容 本书共分为十章，详细介绍了电子测量仪器的各个方面。 第一章：电子测量仪器概述 本章首先定义了电子测量仪器的概念、分类及发展历程。电子测量仪器是利用电子技术实现的，用于测量物理量（如电压、电流、电阻、频率、时间、功率、噪声等）的设备。根据测量对象和工作原理，可将其分为通用测量仪器（如万用表、示波器、信号发生器、电源等）和专用测量仪器（如频谱分析仪、逻辑分析仪、功率计、阻抗分析仪等）。本章还会探讨电子测量仪器的发展趋势，如数字化、智能化、便携化、集成化以及向更高精度、更高带宽、更强功能方向发展。同时，强调了选择和使用电子测量仪器时的基本原则，例如准确性、可靠性、易用性、成本效益等。 第二章：测量基本概念与误差分析 本章是理解所有测量仪器工作的基础。详细介绍了测量过程中涉及的基本概念，如准确度（Accuracy）、精密度（Precision）、分辨率（Resolution）、灵敏度（Sensitivity）、稳定性（Stability）、线性度（Linearity）、迟滞（Hysteresis）等。深入分析了测量误差的来源，包括系统误差（如仪器校准不准、环境因素影响）、随机误差（如操作不当、电子元件的固有噪声）以及粗大误差（如读数错误、接线错误）。重点讲解了误差的传播规律，并介绍了减小和消除误差的常用方法，如重复测量取平均值、选择合适的测量范围、使用屏蔽和接地技术、以及进行仪器校准与验证。理解误差是保证测量结果可靠性的关键。 第三章：电压、电流与电阻测量仪器 本章详细介绍了最基础也是最常用的测量仪器。 电压表：介绍直流电压表和交流电压表的原理，包括电压表的内阻、分压原理、整流原理（用于交流电压测量）、以及各种类型（如模拟电压表、数字电压表，包括DMM、高阻电压表、峰值电压表等）的结构与工作方式。 电流表：介绍直流电流表和交流电流表的原理，包括电流表的内阻、分流原理、以及数字电流表的实现方式。特别会强调测量电流时应串联接入电路，并注意电流表的内阻对被测电路的影响。 欧姆表：介绍欧姆表的原理，包括串联式和并联式欧姆表，以及数字万用表中的电阻测量功能。重点会放在电阻测量中的“四线法”和“两线法”的比较，以及在低阻和高阻测量时的注意事项。 万用表（DMM）：作为综合性仪器，详细讲解数字万用表的结构、工作原理、测量功能（电压、电流、电阻、二极管测试、通断测试等）、操作方法、以及使用注意事项。 第四章：示波器原理与应用 示波器是观察和分析时域信号最重要的仪器。 基本原理：详细讲解示波器的核心组件，如阴极射线管（CRT）或数字显示屏、垂直偏转系统、水平偏转系统、触发系统、以及扫描系统。 模拟示波器：介绍其工作原理，包括时基产生、触发电路、垂直放大、水平偏转等。 数字示波器（DSO）：重点介绍数字示波器的采样过程、模数转换（ADC）、存储器、回放功能、以及与模拟示波器的区别和优势。 主要参数与功能：讲解带宽、采样率、垂直分辨率、触发模式（边沿触发、脉冲触发、视频触发等）、存储深度、光标测量、数学运算功能（如FFT、积分、微分）等。 应用实例：演示如何使用示波器测量脉冲信号、正弦波、方波等，如何观察信号的幅值、周期、相位，如何分析信号的失真和噪声，以及在电路调试中的应用。 第五章：信号发生器与波形发生器 信号发生器是产生各种标准信号的测试设备，用于激励被测电路。 函数发生器：介绍其产生基本波形（正弦波、方波、三角波、锯齿波）的原理，包括振荡器电路（RC振荡、LC振荡、多谐振荡）、波形整形电路等。 任意波形发生器（AWG）：详细介绍AWG的原理，强调其能够生成任意自定义波形的能力，以及其在模拟复杂信号、激励非线性电路等方面的优势。 射频信号发生器：介绍其产生高频信号（射频、微波）的原理，包括载波产生、调制（AM, FM, PM, ASK, FSK, PSK等）功能，以及输出功率控制。 应用：演示如何使用信号发生器测试放大器、滤波器、调制解调器等电路的频率响应、增益、失真等特性。 第六章：频率、时间与计数测量 本章关注测量频率和时间的仪器。 频率计：介绍频率计的基本原理，包括计数法、周期测量法、平均周期法等。讲解数字频率计的结构，包括输入信号调理、分频器、计数器、显示器等。 万用表中的频率测量：说明部分数字万用表也具备频率测量功能，以及其测量范围和精度。 示波器中的时间测量：回顾示波器如何通过光标进行时间间隔和周期测量。 应用：频率计在振荡器、通信系统、数字电路时钟信号测量等方面的应用。 第七章：阻抗与参数测量 本章介绍测量电子元器件和电路特性的仪器。 LCR数字电桥：详细讲解LCR电桥的原理，包括交流电桥平衡原理、阻抗测量（L、C、R、Q值、D值）的各种方法。介绍其在元器件参数测试、寄生参数测量中的应用。 阻抗分析仪：介绍阻抗分析仪的功能，它能够在一个宽频率范围内测量阻抗，并以图形化方式（如史密斯圆图）展示测量结果，适用于射频电路设计和调试。 电容表和电感表：作为LCR电桥的简化形式，介绍其工作原理和应用。 第八章：功率与电能测量 本章介绍测量电功率和电能的仪器。 功率计：介绍直流功率计和交流功率计（单相、三相）的原理，包括电压、电流测量与乘法器结合。介绍数字功率计的测量原理和分类。 频谱分析仪（基础）：虽然频谱分析仪在后续会有更详细介绍，但本章会提及部分功率计也具备频谱分析的基本功能。 电能表：介绍电能表（电度表）的工作原理，包括机械式和电子式电能表。 应用：在电源效率测试、电力系统监测、设备功耗评估等方面的应用。 第九章：频谱分析仪与逻辑分析仪 这两类仪器在现代电子系统测试中至关重要。 频谱分析仪：详细介绍其工作原理，包括扫频外差原理，以及快速傅里叶变换（FFT）在现代数字频谱分析仪中的应用。重点讲解其核心参数，如频率范围、分辨率带宽（RBW）、视频带宽（VBW）、动态范围、显示平均噪声电平（DANL）等。介绍其在射频信号分析、谐波测量、噪声测量、干扰分析等方面的强大功能。 逻辑分析仪：介绍其功能，用于捕捉和分析数字信号的时序关系。讲解其通道数、采样率、触发条件（复杂的组合触发、状态触发、时序触发）、存储深度等关键参数。演示其在数字电路调试、协议分析（如I2C, SPI, UART）、FPGA/ASIC验证等方面的应用。 第十章：电子测量仪器的校准、维护与发展趋势 本章总结并展望。 校准：讲解仪器校准的重要性、校准周期、校准程序、以及溯源到国家计量基准的概念。介绍内部校准和外部校准。 维护：探讨仪器的日常维护、故障诊断与排除、安全操作规程。 发展趋势：再次强调仪器向更高精度、更宽带宽、更智能化、网络化、集成化（例如USB测量模块、PXI/PXIe平台）等方向发展。介绍现代仪器中集成的微处理器、DSP、FPGA等技术的作用。 三、 适用对象 本书适合于电子信息工程、通信工程、自动化、测控技术及仪器等相关专业的本科生、研究生作为教材或参考书。同时也适用于从事电子产品研发、生产、测试、维修的工程师及技术人员。对于电子爱好者，本书也能提供扎实的理论基础和实践指导。 四、 特色与价值 系统性强：从基础概念到各类仪器原理、应用，层层递进，构成一个完整的知识体系。 理论与实践结合：不仅讲解原理，还融入了大量的实际应用场景和使用技巧。 内容全面：覆盖了当前主流的电子测量仪器，并对前沿技术进行了介绍。 图文并茂：通过丰富的图示和示意图，帮助读者更直观地理解抽象的原理。 语言清晰：力求用简洁明了的语言，将复杂的电子测量原理阐述清楚。 通过学习《电子测量仪器原理与应用》，读者将能够深刻理解各类电子测量仪器的设计思想与工作机制，掌握仪器的选型、使用、维护及数据分析能力，从而在复杂的电子系统设计与调试工作中游刃有余，有效提高工作效率和产品质量。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书，我的第一印象是，这本“教程”的排版简直是一场视觉灾难。字体选择混乱，有的地方用宋体，有的地方突然冒出黑体加粗，段落之间的行距时松时紧，阅读起来非常费力，仿佛是在强迫读者的眼睛进行一场不必要的拉力赛。更要命的是，书中的图表质量低劣得令人发指。那些关键的逻辑门电路图，线条模糊不清，元件符号也标注得含糊不清，很多时候我需要对照着自己电脑里保存的规范图示才能勉强辨认出这是与非门还是或非门。我本来指望这本书能提供一些清晰的、可供下载和参考的仿真波形图，至少能让我直观地理解不同信号之间的时序关系。结果呢？图示大多是手绘扫描件的拙劣复刻，充满了噪点，完全没有电子出版物应有的清晰度。我花了大量时间去解读这些模糊不清的图，而不是去理解背后的逻辑原理。这种制作水准，让人严重怀疑作者和出版方对“教程”二字的理解。一本好的实训教材，视觉传达是至关重要的，它应该引导读者，而不是阻碍读者。这本书显然在这方面彻底“跑偏”了，它更像是一份未经任何专业编辑和美工处理的、散乱的会议资料汇编。我甚至怀疑，如果真的按照书上的图去焊接电路板，电路板上的标识都会因为图纸的模糊而产生误判。

评分☆☆☆☆☆

这本书的“理论深度”和“实践广度”之间存在着一种令人困惑的失衡。在理论推导的部分，作者似乎想证明自己学识渊博，用了很多艰深的数学语言去阐述一些其实可以用更简洁的逻辑图来表达的概念，读起来非常拗口，像是把一本研究生级别的数理逻辑专著的片段硬塞进了本科教材里。然而，当涉及到实际的系统集成和设计流程时，它又表现得异常肤浅。例如，在讨论组合逻辑电路的竞争与冒险问题时，它只是给出了一个公式来计算延迟时间，却没有提供任何使用卡诺图（K-map）或先进的逻辑综合工具来系统性消除这些问题的有效策略。这种“重理论表述，轻工程实践”的倾向，使得读者在试图将书本知识转化为实际设计能力时，找不到任何有效的桥梁。一本优秀的实训教程，应当是理论指导实践，实践反哺理论的动态过程。这本书却更像是两条平行的、永不相交的直线，理论部分高高在上，实践部分浅尝辄止，最终的结果就是，读者可能记住了几个公式，但绝对无法自信地去搭建一个功能稍复杂的数字系统。它最终提供给读者的，只是一堆孤立的知识点，而非一个连贯的、可操作的设计思维框架。

评分☆☆☆☆☆

这本书的案例选择，透露出一种强烈的时代脱节感。我翻阅了关于存储器和接口设计的章节，发现它还在热衷于讲解一些早年间基于分立器件或简单小规模集成电路实现的“经典”案例。例如，关于RAM的读写控制，它花费了大量的篇幅来讨论如何用几片逻辑门芯片搭建一个简易的地址译码器，这在今天的教学环境中，几乎是没有任何现实意义的。我们现在讨论的存储器，动辄就是MB甚至GB级别的SRAM或DRAM模块，它们的控制和时序都是通过高度集成的控制器完成的，我们关注的是如何通过软件接口或高级硬件描述语言来配置和使用这些模块，而不是手工布线去实现一个四选一多路选择器。这本书完全没有涵盖现代数字系统设计中最为核心的层次化设计思想、总线结构、微处理器接口的基本概念，甚至连简单的状态机优化、时序约束等现代设计流程中的必备技能也付之阙如。它就像一本被时间遗弃的文物，虽然对研究数字逻辑的早期历史或许有参考价值，但作为一本面向当代学生的“教程”，它的内容更新速度已经完全跟不上技术迭代的步伐，读完之后，我感觉自己知识体系里缺了一个巨大的、关于现代数字世界的关键拼图。

评分☆☆☆☆☆

我尝试着去跟随这本书的“实训”章节，希望能找到一些让我能真正动手实践的内容。然而，整个实训部分的设置，让我感到一阵阵的无力。它要求使用的实验器材列表过于陈旧和笼统，比如，它只笼统地提到了“需要若干TTL芯片”，却完全没有给出具体的型号，比如74LS00系列还是更现代的CMOS系列，这对于初学者来说，无疑是巨大的障碍。在描述实验步骤时，语言风格极其书面化，充满了晦涩的学术术语，几乎没有一句是站在一个正在操作实验台的学生角度来撰写的。例如，当描述如何连接一个锁存器时，它用了“需注意电平的瞬时性变化对反馈回路的瞬时激励作用”这样一句哲学意味大于工程实践的话，而不是直接告诉我要将哪个引脚接地或接高电平。更糟糕的是，对于实验中可能出现的错误——比如“竞态条件”或“毛刺”——这本书的处理方式是直接忽略或者轻描淡写地归咎于“外部干扰”。一个合格的实训教程，理应详尽地列出常见的错误现象、判断方法以及排除故障的步骤，构建一个从理论到实践、再到排错的完整闭环。这本书显然只停留在“演示”的层面，完全没有培养读者独立解决实际问题的能力，这与它冠以“实训教程”的名称，简直是南辕北辙。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简直是充满了上世纪九十年代的复古气息，那种略显粗糙的印刷质感和略微泛黄的纸张，让我立刻联想到了当年在图书馆角落里翻阅的那些老旧教材。我本来是冲着“数字逻辑”这个标题来的，期待能看到一些关于CMOS、TTL逻辑族、以及复杂的组合与时序电路设计的前沿内容。然而，打开第一页，我迎面而来的却是一大段关于“电工基础”的复习内容，仿佛我穿越回了刚入学的大一课堂。章节的编排也显得有些跳跃，从最基础的布尔代数一路跳跃到寄存器设计，中间的关键步骤，比如系统时钟的同步、异常处理机制的建立，都被一带而过，留给读者的只是一堆看似完整的公式和流程图，却缺乏深层次的推导过程和实际应用中的“坑”。我试图在后面寻找一些关于FPGA或Verilog/VHDL的实战项目，希望能通过实践来弥补理论上的不足，结果发现，即便是最后的实训环节，也只是要求搭建一个简单的四位加法器，缺乏对复杂系统，比如小型CPU或数据采集系统的设计与验证。整本书给人的感觉是，它更像是一本给电气工程系本科生准备的入门导论，而非一本专注于数字逻辑课程设计的“实训教程”。它提供了“做什么”的框架，但完全没有教你“怎么做才能做得更好”。对于我这种已经有一定基础，希望深入钻研底层原理和优化技巧的读者来说，这本书的实用价值实在有限。它的内容深度，远没有达到“教程”的标准，更像是一份过时的参考手册。