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潘明，潘松著 著

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• 高等教育

店铺： 广影图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030230812

商品编码：29711368347

包装：平装

出版时间：2008-10-01

基本信息

书名:数字电子技术基础

定价：36.00元

售价：24.5元,便宜11.5元,折扣68

作者:潘明,潘松著

出版社：科学出版社

出版日期：2008-10-01

ISBN：9787030230812

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.522kg

编辑推荐

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内容提要

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　　本书作者已出版八部基于现代数字电子技术并涉及不同学科领域的教材，其中包括EDA技术、VHDL语言、现代DSP技术、现代计算机组成与设计、SOPC技术等，有的被列为普通高等教育“十一五”*规划教材，有的被国家教育部评为2007年精品教材。
　　作为本科数字电子技术的教材，本书借鉴了目前国外知名高校同类教材的选材和教学理念，将传统的手工数字技术作为通向现代数字技术的桥梁，在总体上不减少传统和现代数字技术基本内容，且保证教学成效的前提下，*限度地降低对前期基础知识的依赖，循序渐进地推出该课程所有必须讲授的内容，从而打破传统教学模式的局限。将目标定位于使学生在数字电子技术的基础理论、实践能力和创新精神三方面有明显的进步。教材将引导学习者基于现代数字技术理论，在全新的软硬件平台上实践已学到的数字技术基础知识，有效提高面向现代数字技术的工程能力，以高起点适应相关后续课程的要求。教材还给出了大量自主设计型实验项目。
　　为了方便本课程的授课和实践指导，同时将推出与本书各章节内容完全对应的CAI教学课件。
　　本书可作为本科或高职院校电子工程、通信、工业自动化、计算机应用技术、仪器仪表等专业的专业基础教材，或作为相关专业技术人员的自学参考书。

目录

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章　数制与编码
　1.1　模拟信号与数字信号
　1.1.1　模拟信号与数字信号的概念
　1.1.2　数字电路与模拟电路的区别
　1.1.3　数字电路的特点
　1.2　数字系统中的数制
　1.2.1　十进制数表述方法
　1.2.2　二进制数表述方法
　1.2.3　十六进制数表述方法
　1.2.4　八进制数表述方法
　1.3　不同数制间的转换
　1.3.1　十六进制数、二进制数与十进制数问的转换
　1.3.2　十进制数转换为二进制数、十六进制数
　1.3.3　二进制数与十六进制数之间的相互转换
　1.4　数字系统中数的表示方法与格式
　1.4.1　十进制编码
　1.4.2　十进制数的BCD码表示方法
　1.4.3　字母数字码
　1.4.4　码制
　1.4.5　用补码进行二进制数计算
　习题
第2章　逻辑门功能及其电路特性
　……
第3章　逻辑函数运算规则及化简
第4章　组合电路及其手工分析与设计
第5章　组合电路时序分析与自动化设计
第6章　触发器及含触发器的PLD
第7章　时序电路的分析与设计
第8章　时序电路的仿真与自动化设计
第9章　半导体存储器及其应用
0章　D／A与A／D转换器及其应用
1章　数字系统综合设计
附录
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《量子纠缠的数学谱系与信息学前沿》 内容简介 本书深入探索了量子纠缠这一现象的深层数学结构，并将其与信息科学的最新进展进行有机融合，旨在为读者提供一个理解量子世界奥秘的全新视角。我们将从数学的严谨性出发，剖析纠缠态的态空间特性、描述纠缠的度量与分类方法，以及纠缠在量子计算、量子通信和量子精密测量等核心领域的应用潜力。 第一章：量子力学的数学基石回顾 在正式踏入量子纠缠的宏伟殿堂之前，我们首先需要稳固其基石——量子力学的数学语言。本章将对希尔伯特空间、量子态矢量、算符及其代数结构进行详细回顾。我们将强调狄拉克符号体系在量子力学描述中的便利性与普适性，并介绍态叠加原理、测量公设等核心概念。特别地，我们将深入讨论可观测量及其本征值与本征态的物理意义，为后续理解纠缠态的测量结果及其概率分布奠定基础。本章还将触及量子力学的一些基本演化规律，如薛定谔方程，但将侧重于其在描述多体系统时的数学形式，为引入多体纠缠做好铺垫。 第二章：多体量子系统与纠缠的引入 量子纠缠，作为量子力学中最令人着迷且最反直觉的现象之一，其核心在于描述多体系统。本章将聚焦于多体量子系统的数学表达。我们将从两个粒子系统的张量积希尔伯特空间开始，阐述如何构建和表示复合系统的量子态。在此基础上，我们将正式引入“纠缠”的概念，并用数学语言精确定义。我们将区分可分态与不可分态，并提供判别纠缠态的判据，例如基于密度算符的判据。本章将通过一系列经典的例子，如贝尔态，直观展示纠缠态的非局域关联特性，并初步探讨这些关联性与经典关联性的本质区别。 第三章：纠缠的度量与分类 理解了纠缠的存在，下一步便是如何量化它的“强度”以及对其进行有效的分类。本章将系统介绍描述和量化量子纠缠的各种数学工具。我们将深入探讨单比特纠缠熵、多比特纠缠度（如斯通纠缠度、肯尼迪纠缠度）的定义、性质及其在不同场景下的解释。此外，我们将介绍如何对纠缠态进行分类，例如根据其对称性、可达性等特征。本章还将讨论纠缠的“权衡”问题，即在执行特定量子操作时，纠缠的减少或转移如何影响系统的整体信息处理能力。我们将介绍一些纠缠的“流”与“守恒”定律，为理解纠缠在量子信息处理过程中的动态变化提供理论框架。 第四章：纠缠的生成与操纵 纠缠并非一成不变，它可以在特定的物理过程中被生成，也可以通过量子门操作被操纵。本章将探讨实现量子纠缠的各种物理机制和技术手段。我们将介绍基于激光与原子、光子、超导电路等不同物理系统产生纠缠态的实验方法。随后，我们将聚焦于量子逻辑门在纠缠态演化中的作用。我们将详细分析诸如CNOT门、SWAP门等基本量子门如何改变系统的纠缠度，以及如何利用一系列量子门构建复杂的纠缠态。本章还将探讨在实际量子系统中，实现高保真度纠缠生成与操纵所面临的挑战，例如退相干效应，以及相应的纠错与去噪策略。 第五章：纠缠在量子计算中的核心作用 量子计算的强大能力很大程度上源于量子纠缠。本章将深入阐述纠缠在各类量子计算模型中的关键作用。我们将从量子线路模型出发，分析量子算法，如Shor算法和Grover算法，如何利用纠缠加速计算过程，并通过具体的例子解释纠缠如何实现并行计算和全局搜索。我们还将讨论容错量子计算的架构，以及纠缠如何作为资源用于量子纠错码的构建，以抵抗噪声和错误。本章将探讨量子退火和量子玻尔兹曼机等量子计算范式，以及纠缠在其中扮演的角色。此外，我们将展望通过纠缠实现指数级计算优势的可能性。 第六章：纠缠在量子通信中的应用 量子通信是利用量子力学原理实现安全高效信息传输的领域，而纠缠则是其核心资源之一。本章将详细介绍纠缠在量子密钥分发（QKD）、量子隐形传态（QT）和量子密集编码（QDC）等方面的应用。我们将分析基于纠缠的QKD协议，如E91协议，如何利用贝尔不等式检验的破坏来保证密钥的安全性。我们还将深入讲解量子隐形传态的原理，阐述如何利用一对预共享的纠缠粒子，将未知量子态的信息“传送”到遥远的地方，而无需物理上传输粒子本身。本章还将介绍量子密集编码如何利用纠缠实现单量子比特传输两个经典比特信息的能力，从而提升通信效率。 第七章：纠缠在量子精密测量中的潜力 量子纠缠不仅能提升计算和通信的效率，还能极大地提高测量的精度。本章将探索纠缠态在量子精密测量领域的应用。我们将介绍如何利用纠缠态来构建比经典测量极限（散粒噪声极限）更优的量子传感器，例如达到海森堡极限。我们将讨论纠缠在提高量子成像、量子传感（如磁场、电场、引力场测量）以及量子时钟精度方面的潜力。本章将分析纠缠如何减少测量中的统计涨落，从而获得更精确的测量结果，并展望其在基础物理研究和实际应用中的广阔前景。 第八章：纠缠与信息论的交叉：量子信息学展望 纠缠的出现对我们理解信息本质提出了深刻的挑战，也催生了量子信息学这一全新学科。本章将深入探讨纠缠与经典信息论之间的关系，以及量子纠缠如何拓展我们对信息的定义和处理方式。我们将讨论纠缠作为一种可消耗的物理资源，以及它在不同量子信息处理任务中的“成本”。本章还将展望量子信息学未来的发展方向，包括量子人工智能、量子机器学习以及对宇宙信息的探索。我们将强调，对纠缠的深入理解将是解锁下一代信息技术和理解物理世界终极奥秘的关键。 结论 《量子纠缠的数学谱系与信息学前沿》并非一本介绍电子元器件原理的书籍，而是致力于构建一个以数学为基础，以量子纠缠为核心，并与前沿信息科学深度融合的理论框架。通过本书的学习，读者将能够深刻理解量子纠缠的数学精髓，掌握其在量子计算、量子通信和量子精密测量等领域的应用原理，并对量子信息学的未来发展获得前瞻性的认识。本书旨在为对量子世界充满好奇，并希望在信息科学领域进行深入探索的读者提供一条清晰且富有启发性的学习路径。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计挺别致的，封面采用了一种偏暖色调的磨砂纸，触感很舒服，拿在手里沉甸甸的，一看就是那种很扎实、很耐用的教材。内页的排版也下了不少功夫，字体清晰易读，图表和公式的绘制规范且美观，尤其是一些复杂的电路图，线条流畅，逻辑一目了然。我特地翻阅了几页关于逻辑门和布尔代数的部分，作者在概念引入时非常注重循序渐进，从最基础的AND、OR、NOT讲起，逐步过渡到卡诺图化简，讲解的逻辑层次感很强。感觉这本书不仅仅是知识的堆砌，更像是一个精心搭建的学习阶梯，引导读者稳扎稳打地向上攀登。至于后续的组合逻辑和时序逻辑部分，插图丰富，配合文字的阐述，让抽象的电路工作原理变得具体可感，对于初学者来说，这种可视化程度无疑是巨大的福音。它没有那种冷冰冰的理论说教感，反而多了一份对学习者体验的关怀。

评分☆☆☆☆☆

我最近在准备一个关于嵌入式系统的项目，急需一本能快速梳理数字系统底层基础的参考书。这本书的理论深度恰到好处，它没有过度纠缠于过于底层的半导体物理细节，而是将重点放在了“如何用这些基础元件构建功能模块”上。我特别欣赏它对时序电路分析的处理方式，作者使用了好几种不同的方法来剖析同一个触发器的工作状态，比如波形图分析、状态转移图辅助理解等等，这极大地拓宽了我对电路动态特性的认识。最让我惊喜的是，书里附带的那些应用实例——虽然不是那种炫酷的成品介绍，但那些关于数据锁存、计数器设计和寄存器组构建的微小工程实践，简直就是一座座知识的灯塔，指引我将晦涩的逻辑公式转化为实际可操作的设计思路。对于一个需要快速上手实践的人来说，这种理论与实践的平衡点把握得非常到位，没有冗余的叙述，全是干货。

评分☆☆☆☆☆

作为一名已经工作多年的工程师，我通常对“基础”类的书籍持保留态度，总觉得里面充斥着我已经烂熟于心的内容。然而，这本书在基础概念的阐述上，展现出一种令人耳目一新的深度和广度。例如，它对CMOS反相器的特性分析，不仅仅停留在电压传输特性曲线的描绘上，还深入探讨了亚阈值区和饱和区的行为差异，并且巧妙地将其与实际电路中的功耗和速度优化联系起来。这种“由浅入深，回归应用”的叙事结构，让即便是老手也能从中挖掘出新的理解层次。特别是关于存储器阵列的结构介绍，它详细对比了SRAM和DRAM的读写时序和刷新机制，描述得极其精炼，既保留了工程上的准确性，又避免了教科书式的枯燥。阅读过程是一种持续的“原来如此”的体验，它在不断地帮你夯实那些你以为已经牢固的知识地基。

评分☆☆☆☆☆

我更倾向于那些能够提供严谨数学证明和清晰硬件映射关系的教材，而这本书在这方面做得相当出色。它在处理时序逻辑中的竞争冒险（Hazards）问题时，不仅展示了如何利用卡诺图识别潜在的冒险点，更进一步给出了消除这些冒险的几种不同方法，并对比了每种方法的资源消耗和电路复杂度。这种严谨的分析过程，对于需要进行FPGA或ASIC设计的读者来说，是至关重要的实践指南。此外，书中关于数制和编码的章节，内容组织得非常紧凑和系统化，从基础的补码运算到CRC校验码的生成原理，每一步都有清晰的数学推导作为支撑，让人对底层数据表示的可靠性有了更深刻的认识。总的来说，这本书给人的感觉是，它为你提供了坚实的理论骨架和精密的工程工具箱，让你能够自信地去面对任何复杂的数字电路设计挑战。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格颇具匠心，用词准确却又不失温度，读起来有一种被耐心地引导的感觉。我发现作者在引入新概念时，常常会先设置一个实际应用中的“痛点”，比如“我们为什么需要一个JK触发器而不是简单的D触发器？”，然后再顺藤摸瓜地引出其独特的功能和工作原理。这种“问题导向”的教学法非常有效，它能立刻抓住读者的注意力，让人产生强烈的求知欲。在解释像译码器或多路选择器这类组合逻辑电路时，作者没有直接给出标准电路图，而是先用更直观的语言描述它们的功能目标，再逐步拆解出实现这些目标的最小逻辑单元。这种由目标倒推结构的叙述方式，极大地培养了读者的系统设计思维，让人感觉自己不是在被动接受知识，而是在主动参与一次工程问题的解决过程。