活學活用邏輯電路 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[日] 宇野俊夫，彭剛 著

圖書標籤:

• 邏輯電路
• 數字電路
• 電子技術
• 電路分析
• 基礎電子學
• 模擬電路
• 嵌入式係統
• DIY電子
• 學習
• 教材

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030449382

商品編碼：29729363792

包裝：平裝

齣版時間：2015-07-01

基本信息

書名：活學活用邏輯電路

定價：38.0元

作者：（日）宇野俊夫,彭剛

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2015-07-01

ISBN：9787030449382

字數：200000

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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電子領域工程技術人員,電子、微電子、自動控製等專業師生。

內容提要

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主要介紹邏輯電路與電路的描述、電路設計手法的變換與HDL、VHDL基礎、基於VHDL的組閤邏輯電路、基於VHDL的順序電路、基於VHDL的階層設計、VHDL的描述風格與效率、基於VHDL的FPGA實裝等。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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《數字世界的基石：深入淺齣邏輯電路原理與實踐》 本書是一部麵嚮廣大電子技術愛好者、在校學生以及初入集成電路設計領域的工程師而精心編寫的邏輯電路入門與進階指南。我們旨在以一種清晰、嚴謹且富有趣味的方式，揭示數字世界賴以構建的邏輯門背後深邃的奧秘，並引導讀者將其靈活應用於實際的工程實踐中。本書內容涵蓋邏輯電路的基礎理論、設計方法、常用組件以及經典的組閤與時序邏輯電路實例，力求讓讀者不僅理解“是什麼”，更能掌握“為什麼”和“怎麼做”。 核心內容概述： 第一部分：邏輯電路的基石——布爾代數與邏輯門 本部分將帶領讀者從最根本的層麵認識邏輯電路。我們將首先介紹布爾代數，這是一種專門用於處理邏輯值的數學係統。布爾代數中的基本元素是邏輯變量（通常錶示為0和1），以及三個基本運算：邏輯“與”（AND）、邏輯“或”（OR）和邏輯“非”（NOT）。我們會詳細闡述這些運算的性質、真值錶以及如何使用它們來錶達和簡化邏輯關係。 在此基礎上，我們將引入構成所有數字電路的“樂高積木”——邏輯門。我們會逐一介紹基本邏輯門（AND、OR、NOT）以及由它們組閤而成的通用邏輯門（NAND、NOR、XOR、XNOR）。對於每一種邏輯門，本書都將提供其符號錶示、布爾錶達式、真值錶以及其在實際電路中的工作原理。我們會用通俗易懂的比喻和圖示來幫助讀者理解這些抽象的概念，例如將AND門比作串聯的開關，OR門比作並聯的開關，NOT門比作一個反相器。 此外，本部分還會探討如何利用這些基本邏輯門構建更復雜的邏輯功能。我們將介紹布爾代數的化簡法則，包括德摩根定律、分配律、結閤律等，並演示如何使用它們來簡化冗餘的邏輯錶達式，從而設計齣更高效、更節省器件的電路。卡諾圖（Karnaugh Map）作為一種直觀且係統化的邏輯函數化簡工具，也將被詳細介紹和演示，幫助讀者掌握一種強大的邏輯設計輔助手段。 第二部分：組閤邏輯電路的設計與應用 組閤邏輯電路是邏輯電路中最基礎的一類，其輸齣僅取決於當前的輸入狀態，與電路的曆史狀態無關。本部分將深入探討各類重要的組閤邏輯電路，並教授如何設計和分析它們。 我們將從最簡單的組閤邏輯電路入手，例如譯碼器（Decoder）和編碼器（Encoder）。譯碼器可以將一個二進製編碼轉換為一個唯一的輸齣信號，常用於地址解碼和數據選擇。編碼器則執行相反的功能，將多個輸入信號轉換為一個二進製編碼。我們將分析不同類型的譯碼器和編碼器，並展示它們在實際係統中的應用。 接著，我們將重點介紹數據選擇器（Multiplexer，MUX）和數據分配器（Demultiplexer，DMUX）。數據選擇器就像一個多路開關，可以根據選擇信號將多個輸入中的一個路由到單個輸齣。數據分配器則相反，可以將一個輸入信號路由到多個輸齣中的一個。我們將深入理解它們的工作原理，並給齣在信號路由、數據分配等方麵的實際應用案例。 加法器（Adder）是數字電路中最常見的運算單元之一。本部分將詳細介紹半加器（Half Adder）和全加器（Full Adder）的工作原理，以及如何使用它們構建多比特的二進製加法器，如行波進位加法器（Ripple Carry Adder）和超前進位加法器（Carry Lookahead Adder）。我們將分析不同加法器的性能差異，以及在計算領域的關鍵作用。 此外，我們還將介紹比較器（Comparator）以及其他一些常用的組閤邏輯電路，如奇偶校驗發生器（Parity Generator）和校驗檢查器（Parity Checker）。這些電路在數據傳輸的可靠性方麵扮演著至關重要的角色。 第三部分：時序邏輯電路——記憶與狀態的藝術 與組閤邏輯電路不同，時序邏輯電路的輸齣不僅取決於當前的輸入，還取決於電路過去的狀態。這種“記憶”能力是構建更復雜數字係統的關鍵。本部分將帶領讀者進入時序邏輯的世界。 我們將首先介紹構成時序邏輯電路核心的存儲單元——觸發器（Flip-Flop）。本書將詳細講解SR觸發器、JK觸發器、D觸發器和T觸發器的工作原理，包括它們的結構、狀態轉換圖、時序圖以及不同類型的觸發器（如電平觸發和邊沿觸發）。我們會闡述不同觸發器的優缺點及其適用場景。 在此基礎上，我們將介紹更高級的時序邏輯電路單元，如寄存器（Register）和計數器（Counter）。寄存器是一組觸發器的集閤，用於存儲多個比特的數據。我們將講解移位寄存器（Shift Register）的各種工作模式（如串入串齣、串入並齣、並入串齣、並入並齣），以及它們在數據傳輸和處理中的重要性。計數器則用於對脈衝信號進行計數，並將計數值以二進製形式輸齣。我們將介紹各種類型的計數器，包括異步計數器（Ripple Counter）和同步計數器（Synchronous Counter），以及它們在分頻、定時等方麵的應用。 我們將進一步探討有限狀態機（Finite State Machine，FSM），這是描述和設計時序邏輯係統的強大模型。我們將介紹摩爾（Moore）型和米利（Mealy）型狀態機的區彆，以及如何通過狀態圖和狀態錶來設計和分析復雜的狀態機。這些狀態機是微處理器、控製器等復雜數字係統的核心組成部分。 第四部分：集成電路中的邏輯電路——從理論到現實 理論知識的掌握最終是為瞭指導實踐。本部分將介紹邏輯電路在現代集成電路（IC）中的實現方式，以及一些常用的集成電路器件。 我們將簡要介紹不同類型的邏輯門集成電路傢族，例如TTL（Transistor-Transistor Logic）和CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）技術。我們會對比這兩種技術在功耗、速度、驅動能力等方麵的優缺點，幫助讀者瞭解不同邏輯傢族的適用範圍。 本書還會介紹一些常用的數字集成電路芯片，例如74係列和4000係列邏輯芯片。我們將講解這些芯片的功能、引腳定義以及如何利用它們搭建實際的邏輯電路。通過實際電路圖和實驗指導，讀者將有機會將所學的理論知識轉化為動手實踐。 此外，我們還將簡要介紹可編程邏輯器件（PLD），如PAL、GAL、CPLD和FPGA。這些器件提供瞭高度的靈活性，允許用戶通過編程來配置邏輯功能，極大地加速瞭原型開發和産品迭代。 本書特色： 循序漸進，由淺入深： 內容從最基礎的概念開始，逐步深入到復雜的時序邏輯和係統設計，確保不同基礎的讀者都能有效學習。 理論與實踐相結閤： 每章都配有豐富的實例和電路圖，幫助讀者將抽象的理論轉化為可操作的實踐。 圖文並茂，易於理解： 大量精心繪製的電路圖、真值錶和波形圖，輔以清晰的文字解釋，使復雜的概念變得直觀易懂。 注重實際應用： 廣泛介紹邏輯電路在電子産品、通信係統、嵌入式係統等領域的實際應用，激發讀者的學習興趣和工程思維。 強調化簡與優化： 貫穿始終地介紹邏輯化簡的方法和原則，培養讀者設計高效、節省資源的電路的意識。 誰適閤閱讀本書： 對電子技術充滿好奇，希望瞭解數字世界奧秘的初學者。 電子信息、自動化、計算機科學等相關專業的在校學生。 初入集成電路設計、嵌入式係統開發領域的工程師。 任何希望係統學習邏輯電路基礎知識的業餘愛好者。 通過閱讀《數字世界的基石：深入淺齣邏輯電路原理與實踐》，您將不僅能夠理解構成現代電子設備核心的邏輯門的工作原理，更將掌握如何運用這些基本單元設計齣功能強大的數字係統。這不僅是關於邏輯電路的知識，更是關於如何構建和理解我們所處數字化世界的一把鑰匙。

評分☆☆☆☆☆

坦率地說，我是一個非常注重實踐的人，純理論對我來說簡直是酷刑。《活學活用邏輯電路》這本書最大的亮點就在於它對“活學活用”這四個字的完美詮釋。它不僅教你設計電路，更教你如何“調試”和“優化”電路。書中關於故障診斷和排查的部分，簡直就是一本實戰手冊。 我特彆欣賞作者在講解FPGA和CPLD基礎時所采用的對比教學法。他沒有直接跳到復雜的硬件描述語言（HDL），而是先讓你用基礎邏輯門搭建一個簡單的計數器，然後再一步步引導你如何將其映射到可編程器件上。這種由淺入深、循序漸進的結構，極大地降低瞭我的學習門檻。我跟著書裏的示例，在麵包闆上親手搭建瞭幾個小的狀態機，發現書中的仿真結果和實際運行的結果幾乎完全吻閤，這種成就感是看再多文字描述也無法比擬的。這本書真正做到瞭理論與實踐的無縫銜接。

評分☆☆☆☆☆

這本《活學活用邏輯電路》簡直是為我這種電子工程新手量身定做的！我之前對數字電路的概念一直停留在理論層麵，書本上的公式和抽象的符號看得我頭昏腦漲。但是這本書，從最基礎的布爾代數開始，就用非常生動形象的例子來解釋，讀起來完全沒有枯燥感。它不是那種堆砌公式的教材，而是真正教你如何“想”邏輯。 比如，書中對卡諾圖（K-map）的講解，不是簡單地告訴你怎麼圈，而是深入剖析瞭它背後的原理和優化思想。我記得有一章專門講瞭如何用它來簡化一個實際的控製係統，那種豁然開朗的感覺真是太棒瞭。而且，作者在講解組閤邏輯和時序邏輯時，總能巧妙地穿插一些實際應用案例，讓我明白這些知識點不是孤立的，而是構成復雜係統的基石。讀完第一部分，我對門電路的工作原理、觸發器的工作方式都有瞭一個非常紮實的理解，這比我之前啃瞭好幾本參考書都有用。

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，在打開這本書之前，我對“邏輯設計”的概念是抱有一定恐懼的，總覺得那是一門高度依賴天賦的學科。《活學活用邏輯電路》用一種非常溫和但又堅定的方式，打破瞭這種刻闆印象。作者的敘事風格極其鼓勵讀者去嘗試和犯錯。他不是高高在上的權威，更像是一位經驗豐富的導師，在你旁邊指導你走過每一個難關。 書中設置的“思考題”和“進階挑戰”環節設計得非常巧妙。它們不是那種標準化的習題，而是開放性的設計任務，迫使你必須綜閤運用前麵學到的所有知識點去解決一個實際問題。例如，設計一個簡單的交通信號燈控製器時，它會引導你先做狀態圖，再寫真值錶，最後用最小邏輯門實現。這種結構化的思維訓練，比單純記憶知識點有效百倍。讀完這本書，我最大的收獲不是學會瞭多少現成的電路，而是掌握瞭一套嚴謹的、可遷移的數字係統設計方法論。強烈推薦給所有想真正掌握底層邏輯設計的朋友們。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和圖文配閤達到瞭一個令人驚喜的高度。我經常遇到一些技術書籍，圖示非常潦草或者標注不清，導緻我必須反復閱讀文字纔能理解那張電路圖到底想錶達什麼。《活學活用邏輯電路》在這方麵做得極其齣色。 它的示意圖清晰、簡潔，每一個元器件的符號和連接關係都標注得一清二楚。特彆是對於一些復雜的時序圖和波形圖的繪製，作者采用瞭多層標注的方式，用不同顔色的綫條和箭頭清晰地指示瞭信號的傳播路徑和延遲時間。這種對視覺化學習的重視，極大地提高瞭我的閱讀效率。當我遇到難以理解的概念時，隻需要對照圖示，很多抽象的邏輯流程立刻就變得具象化瞭。這本書的每一個圖例似乎都經過瞭深思熟慮，不僅僅是示意，更是一種教學工具。

評分☆☆☆☆☆

我之前在大學裏學的數字電路課程，感覺就是“過場”一樣，學完就忘，完全不知道這些知識在工業界到底有什麼用。《活學活用邏輯電路》徹底改變瞭我的看法。這本書的視角非常開闊，它不僅僅停留在教科書的標準模型上，而是深入探討瞭實際電路設計中常常被忽略的“工程細節”。 例如，書中關於信號完整性和時序約束的討論，雖然涉及的內容略微深入，但作者的闡述非常清晰，他用清晰的圖示展示瞭亞穩態是如何産生的，以及如何通過增加寄存器延遲或調整時鍾邊沿來規避這些問題。這對於我目前正在參與的嵌入式係統項目來說，簡直是雪中送炭。很多時候，電路闆上的Bug都不是邏輯錯誤，而是時序衝突造成的。這本書提供瞭一套係統的排查思路，讓我不再像無頭蒼蠅一樣亂撞，而是能夠有針對性地去分析問題根源。這種實戰導嚮的深度剖析，是其他偏重基礎概念的書籍所欠缺的。