活学活用逻辑电路 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[日] 宇野俊夫，彭刚 著

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店铺： 广影图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030449382

商品编码：29729363792

包装：平装

出版时间：2015-07-01

基本信息

书名：活学活用逻辑电路

定价：38.0元

作者：（日）宇野俊夫,彭刚

出版社：科学出版社

出版日期：2015-07-01

ISBN：9787030449382

字数：200000

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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电子领域工程技术人员,电子、微电子、自动控制等专业师生。

内容提要

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主要介绍逻辑电路与电路的描述、电路设计手法的变换与HDL、VHDL基础、基于VHDL的组合逻辑电路、基于VHDL的顺序电路、基于VHDL的阶层设计、VHDL的描述风格与效率、基于VHDL的FPGA实装等。

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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《数字世界的基石：深入浅出逻辑电路原理与实践》 本书是一部面向广大电子技术爱好者、在校学生以及初入集成电路设计领域的工程师而精心编写的逻辑电路入门与进阶指南。我们旨在以一种清晰、严谨且富有趣味的方式，揭示数字世界赖以构建的逻辑门背后深邃的奥秘，并引导读者将其灵活应用于实际的工程实践中。本书内容涵盖逻辑电路的基础理论、设计方法、常用组件以及经典的组合与时序逻辑电路实例，力求让读者不仅理解“是什么”，更能掌握“为什么”和“怎么做”。 核心内容概述： 第一部分：逻辑电路的基石——布尔代数与逻辑门 本部分将带领读者从最根本的层面认识逻辑电路。我们将首先介绍布尔代数，这是一种专门用于处理逻辑值的数学系统。布尔代数中的基本元素是逻辑变量（通常表示为0和1），以及三个基本运算：逻辑“与”（AND）、逻辑“或”（OR）和逻辑“非”（NOT）。我们会详细阐述这些运算的性质、真值表以及如何使用它们来表达和简化逻辑关系。 在此基础上，我们将引入构成所有数字电路的“乐高积木”——逻辑门。我们会逐一介绍基本逻辑门（AND、OR、NOT）以及由它们组合而成的通用逻辑门（NAND、NOR、XOR、XNOR）。对于每一种逻辑门，本书都将提供其符号表示、布尔表达式、真值表以及其在实际电路中的工作原理。我们会用通俗易懂的比喻和图示来帮助读者理解这些抽象的概念，例如将AND门比作串联的开关，OR门比作并联的开关，NOT门比作一个反相器。 此外，本部分还会探讨如何利用这些基本逻辑门构建更复杂的逻辑功能。我们将介绍布尔代数的化简法则，包括德摩根定律、分配律、结合律等，并演示如何使用它们来简化冗余的逻辑表达式，从而设计出更高效、更节省器件的电路。卡诺图（Karnaugh Map）作为一种直观且系统化的逻辑函数化简工具，也将被详细介绍和演示，帮助读者掌握一种强大的逻辑设计辅助手段。 第二部分：组合逻辑电路的设计与应用 组合逻辑电路是逻辑电路中最基础的一类，其输出仅取决于当前的输入状态，与电路的历史状态无关。本部分将深入探讨各类重要的组合逻辑电路，并教授如何设计和分析它们。 我们将从最简单的组合逻辑电路入手，例如译码器（Decoder）和编码器（Encoder）。译码器可以将一个二进制编码转换为一个唯一的输出信号，常用于地址解码和数据选择。编码器则执行相反的功能，将多个输入信号转换为一个二进制编码。我们将分析不同类型的译码器和编码器，并展示它们在实际系统中的应用。 接着，我们将重点介绍数据选择器（Multiplexer，MUX）和数据分配器（Demultiplexer，DMUX）。数据选择器就像一个多路开关，可以根据选择信号将多个输入中的一个路由到单个输出。数据分配器则相反，可以将一个输入信号路由到多个输出中的一个。我们将深入理解它们的工作原理，并给出在信号路由、数据分配等方面的实际应用案例。 加法器（Adder）是数字电路中最常见的运算单元之一。本部分将详细介绍半加器（Half Adder）和全加器（Full Adder）的工作原理，以及如何使用它们构建多比特的二进制加法器，如行波进位加法器（Ripple Carry Adder）和超前进位加法器（Carry Lookahead Adder）。我们将分析不同加法器的性能差异，以及在计算领域的关键作用。 此外，我们还将介绍比较器（Comparator）以及其他一些常用的组合逻辑电路，如奇偶校验发生器（Parity Generator）和校验检查器（Parity Checker）。这些电路在数据传输的可靠性方面扮演着至关重要的角色。 第三部分：时序逻辑电路——记忆与状态的艺术 与组合逻辑电路不同，时序逻辑电路的输出不仅取决于当前的输入，还取决于电路过去的状态。这种“记忆”能力是构建更复杂数字系统的关键。本部分将带领读者进入时序逻辑的世界。 我们将首先介绍构成时序逻辑电路核心的存储单元——触发器（Flip-Flop）。本书将详细讲解SR触发器、JK触发器、D触发器和T触发器的工作原理，包括它们的结构、状态转换图、时序图以及不同类型的触发器（如电平触发和边沿触发）。我们会阐述不同触发器的优缺点及其适用场景。 在此基础上，我们将介绍更高级的时序逻辑电路单元，如寄存器（Register）和计数器（Counter）。寄存器是一组触发器的集合，用于存储多个比特的数据。我们将讲解移位寄存器（Shift Register）的各种工作模式（如串入串出、串入并出、并入串出、并入并出），以及它们在数据传输和处理中的重要性。计数器则用于对脉冲信号进行计数，并将计数值以二进制形式输出。我们将介绍各种类型的计数器，包括异步计数器（Ripple Counter）和同步计数器（Synchronous Counter），以及它们在分频、定时等方面的应用。 我们将进一步探讨有限状态机（Finite State Machine，FSM），这是描述和设计时序逻辑系统的强大模型。我们将介绍摩尔（Moore）型和米利（Mealy）型状态机的区别，以及如何通过状态图和状态表来设计和分析复杂的状态机。这些状态机是微处理器、控制器等复杂数字系统的核心组成部分。 第四部分：集成电路中的逻辑电路——从理论到现实 理论知识的掌握最终是为了指导实践。本部分将介绍逻辑电路在现代集成电路（IC）中的实现方式，以及一些常用的集成电路器件。 我们将简要介绍不同类型的逻辑门集成电路家族，例如TTL（Transistor-Transistor Logic）和CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）技术。我们会对比这两种技术在功耗、速度、驱动能力等方面的优缺点，帮助读者了解不同逻辑家族的适用范围。 本书还会介绍一些常用的数字集成电路芯片，例如74系列和4000系列逻辑芯片。我们将讲解这些芯片的功能、引脚定义以及如何利用它们搭建实际的逻辑电路。通过实际电路图和实验指导，读者将有机会将所学的理论知识转化为动手实践。 此外，我们还将简要介绍可编程逻辑器件（PLD），如PAL、GAL、CPLD和FPGA。这些器件提供了高度的灵活性，允许用户通过编程来配置逻辑功能，极大地加速了原型开发和产品迭代。 本书特色： 循序渐进，由浅入深： 内容从最基础的概念开始，逐步深入到复杂的时序逻辑和系统设计，确保不同基础的读者都能有效学习。 理论与实践相结合： 每章都配有丰富的实例和电路图，帮助读者将抽象的理论转化为可操作的实践。 图文并茂，易于理解： 大量精心绘制的电路图、真值表和波形图，辅以清晰的文字解释，使复杂的概念变得直观易懂。 注重实际应用： 广泛介绍逻辑电路在电子产品、通信系统、嵌入式系统等领域的实际应用，激发读者的学习兴趣和工程思维。 强调化简与优化： 贯穿始终地介绍逻辑化简的方法和原则，培养读者设计高效、节省资源的电路的意识。 谁适合阅读本书： 对电子技术充满好奇，希望了解数字世界奥秘的初学者。 电子信息、自动化、计算机科学等相关专业的在校学生。 初入集成电路设计、嵌入式系统开发领域的工程师。 任何希望系统学习逻辑电路基础知识的业余爱好者。 通过阅读《数字世界的基石：深入浅出逻辑电路原理与实践》，您将不仅能够理解构成现代电子设备核心的逻辑门的工作原理，更将掌握如何运用这些基本单元设计出功能强大的数字系统。这不仅是关于逻辑电路的知识，更是关于如何构建和理解我们所处数字化世界的一把钥匙。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，在打开这本书之前，我对“逻辑设计”的概念是抱有一定恐惧的，总觉得那是一门高度依赖天赋的学科。《活学活用逻辑电路》用一种非常温和但又坚定的方式，打破了这种刻板印象。作者的叙事风格极其鼓励读者去尝试和犯错。他不是高高在上的权威，更像是一位经验丰富的导师，在你旁边指导你走过每一个难关。 书中设置的“思考题”和“进阶挑战”环节设计得非常巧妙。它们不是那种标准化的习题，而是开放性的设计任务，迫使你必须综合运用前面学到的所有知识点去解决一个实际问题。例如，设计一个简单的交通信号灯控制器时，它会引导你先做状态图，再写真值表，最后用最小逻辑门实现。这种结构化的思维训练，比单纯记忆知识点有效百倍。读完这本书，我最大的收获不是学会了多少现成的电路，而是掌握了一套严谨的、可迁移的数字系统设计方法论。强烈推荐给所有想真正掌握底层逻辑设计的朋友们。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图文配合达到了一个令人惊喜的高度。我经常遇到一些技术书籍，图示非常潦草或者标注不清，导致我必须反复阅读文字才能理解那张电路图到底想表达什么。《活学活用逻辑电路》在这方面做得极其出色。 它的示意图清晰、简洁，每一个元器件的符号和连接关系都标注得一清二楚。特别是对于一些复杂的时序图和波形图的绘制，作者采用了多层标注的方式，用不同颜色的线条和箭头清晰地指示了信号的传播路径和延迟时间。这种对视觉化学习的重视，极大地提高了我的阅读效率。当我遇到难以理解的概念时，只需要对照图示，很多抽象的逻辑流程立刻就变得具象化了。这本书的每一个图例似乎都经过了深思熟虑，不仅仅是示意，更是一种教学工具。

评分☆☆☆☆☆

坦率地说，我是一个非常注重实践的人，纯理论对我来说简直是酷刑。《活学活用逻辑电路》这本书最大的亮点就在于它对“活学活用”这四个字的完美诠释。它不仅教你设计电路，更教你如何“调试”和“优化”电路。书中关于故障诊断和排查的部分，简直就是一本实战手册。 我特别欣赏作者在讲解FPGA和CPLD基础时所采用的对比教学法。他没有直接跳到复杂的硬件描述语言（HDL），而是先让你用基础逻辑门搭建一个简单的计数器，然后再一步步引导你如何将其映射到可编程器件上。这种由浅入深、循序渐进的结构，极大地降低了我的学习门槛。我跟着书里的示例，在面包板上亲手搭建了几个小的状态机，发现书中的仿真结果和实际运行的结果几乎完全吻合，这种成就感是看再多文字描述也无法比拟的。这本书真正做到了理论与实践的无缝衔接。

评分☆☆☆☆☆

我之前在大学里学的数字电路课程，感觉就是“过场”一样，学完就忘，完全不知道这些知识在工业界到底有什么用。《活学活用逻辑电路》彻底改变了我的看法。这本书的视角非常开阔，它不仅仅停留在教科书的标准模型上，而是深入探讨了实际电路设计中常常被忽略的“工程细节”。 例如，书中关于信号完整性和时序约束的讨论，虽然涉及的内容略微深入，但作者的阐述非常清晰，他用清晰的图示展示了亚稳态是如何产生的，以及如何通过增加寄存器延迟或调整时钟边沿来规避这些问题。这对于我目前正在参与的嵌入式系统项目来说，简直是雪中送炭。很多时候，电路板上的Bug都不是逻辑错误，而是时序冲突造成的。这本书提供了一套系统的排查思路，让我不再像无头苍蝇一样乱撞，而是能够有针对性地去分析问题根源。这种实战导向的深度剖析，是其他偏重基础概念的书籍所欠缺的。

评分☆☆☆☆☆

这本《活学活用逻辑电路》简直是为我这种电子工程新手量身定做的！我之前对数字电路的概念一直停留在理论层面，书本上的公式和抽象的符号看得我头昏脑涨。但是这本书，从最基础的布尔代数开始，就用非常生动形象的例子来解释，读起来完全没有枯燥感。它不是那种堆砌公式的教材，而是真正教你如何“想”逻辑。 比如，书中对卡诺图（K-map）的讲解，不是简单地告诉你怎么圈，而是深入剖析了它背后的原理和优化思想。我记得有一章专门讲了如何用它来简化一个实际的控制系统，那种豁然开朗的感觉真是太棒了。而且，作者在讲解组合逻辑和时序逻辑时，总能巧妙地穿插一些实际应用案例，让我明白这些知识点不是孤立的，而是构成复杂系统的基石。读完第一部分，我对门电路的工作原理、触发器的工作方式都有了一个非常扎实的理解，这比我之前啃了好几本参考书都有用。