数字电路设计与制作 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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司淑梅，杨善迎 著

图书标签:

• 数字电路
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• 电子制作
• DIY电子
• 数字逻辑
• Verilog
• VHDL
• FPGA
• 单片机
• 电子工程

店铺： 博学精华图书专营店

出版社： 北京师范大学出版社

ISBN：9787303119134

商品编码：29729429754

包装：平装

出版时间：2011-07-01

基本信息

书名:数字电路设计与制作

：27.00元

售价：18.4元,便宜8.6元,折扣68

作者:司淑梅,杨善迎

出版社：北京师范大学出版社

出版日期：2011-07-01

ISBN：9787303119134

字数：290000

页码：204

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.322kg

编辑推荐

司淑梅等的《数字电路设计与制作》共有7个项目：逻辑笔的设计与制作、数码显示器的设计与制作、抢答器的设计与制作、简易电子琴的设计与制作、简易数字频率计的设计与制作、简易数字电压表的设计与制作和多功能数字钟的综合设计与制作。这些产品都是学生在生活中比较常见的、实用的产品，学生做起来容易设计与实现。这7个项目完全采用数字电路的知识实现，有基本要求和扩展要求，学生可以根据自身的能力来选择。其中项目6简易数字电压表的设计与制作可以根据学时的多少自行安排。

内容提要

司淑梅等的《数字电路设计与制作》以制作实用、趣味、常见的电子产品为主线。学生通过实际动手做产品来掌握所学的知识、提高操作技能。全书由逻辑笔的设计与制作、数码显示器的设计与制作、抢答器的设计与制作、简易电子琴的设计与制作、简易数字频率计的设计与制作、简易数字电压表的设计与制作和多功能数字钟的综合设计与制作7个项目组成。
其中多功能数字钟综合设计与制作包含了前面6个项目的所有内容，可以将前面所学的内容有机地、系统地结合起来。
《数字电路设计与制作》可作为高职高专电子信息、通信、机电和电气自动化等相关专业的电子技术理论课教材，也可供从事电子工作的工程技术人员参考。

目录

作者介绍

文摘

序言

探索数字世界的奥秘：一本关于逻辑、创新与实现的指南 在这个信息爆炸的时代，数字技术已经渗透到我们生活的方方面面。从智能手机到互联网，从人工智能到物联网，所有这些令人惊叹的进步都离不开一个基础——数字电路。本书并非一本枯燥的技术手册，而是一次引人入胜的旅程，带您深入探索数字世界的基石，理解构成现代科技的那些精密而强大的逻辑门，学习如何将抽象的电路概念转化为触手可及的实际作品。 开启逻辑思维的大门 本书的第一部分，我们将从最根本的逻辑概念入手。我们将揭开二进制世界的神秘面纱，理解0和1如何成为一切数字信息的基础。在这里，您将接触到布尔代数，这个数学上的强大工具，它为我们提供了分析和设计数字电路的严谨框架。我们会详细讲解“与”、“或”、“非”、“异或”等基本逻辑门的工作原理，并通过生动形象的例子，让您直观地理解它们的逻辑功能。 更进一步，我们将学习如何将这些基本门组合起来，构建更复杂的逻辑组合电路，例如加法器、减法器、多路选择器、译码器等。您将学会如何分析一个给定的逻辑功能，并将其转换为最优化的逻辑电路设计。本书将避免直接罗列公式，而是侧重于通过图示、流程图以及类比，帮助读者建立起对逻辑运算的深刻理解。我们会邀请您思考，例如“如果两个开关都闭合，灯才会亮，这对应哪种逻辑门？”这类生活化的场景，让逻辑思维变得触手可及。 深入理解数字电路的构建块 理解了基本的逻辑门，我们便进入了数字电路的核心——时序电路。这部分将引导您认识“触发器”，它们是构成存储单元的基本组件，能够记住信息的状态。我们将详细讲解SR触发器、D触发器、JK触发器等不同类型的触发器，并阐述它们在不同应用场景下的优势。 在此基础上，我们将学习如何利用触发器构建各种重要的时序电路，包括寄存器、计数器、移位寄存器等。您将理解寄存器如何存储数据，计数器如何进行脉冲计数，以及移位寄存器如何实现数据的串行传输。本书会通过深入剖析这些电路的工作原理，例如一个简单的十进制计数器是如何一步步从0数到9的，让您不仅知其然，更知其所以然。我们会强调时序电路中的“时钟”概念，理解它如何同步电路的工作，确保数据的稳定传输和处理。 掌握现代电子设计的关键工具 为了让您能够设计出更复杂、更强大的数字系统，本书将引入可编程逻辑器件（PLD）和现场可编程门阵列（FPGA）的概念。您将了解到，这些器件并非传统的固定功能芯片，而是可以根据您的设计需求进行灵活配置的“空白画布”。我们会详细解释硬件描述语言（HDL），如Verilog或VHDL，它们是编写数字电路设计代码的语言。您将学习如何使用HDL来描述逻辑电路的功能，并将其“映射”到PLD或FPGA上，从而实现定制化的数字系统。 本书将提供大量的HDL代码示例，这些示例从简单到复杂，涵盖了从基本的逻辑功能实现到小型微处理器结构的设计。我们会引导您理解HDL代码的语法、结构以及如何通过仿真来验证设计的正确性。您将体验到，通过HDL，您可以以前所未有的速度和灵活性来构建复杂的数字系统，这与传统的硬件焊接和布局有着天壤之别。 从理论到实践：动手制作的乐趣 理论知识的掌握最终需要通过实践来巩固。本书的第三部分将聚焦于实际的制作过程。我们将介绍搭建数字电路原型所需的常用工具和元器件，例如面包板、跳线、电阻、电容、集成电路芯片以及基本的测试仪器如万用表和逻辑分析仪。 您将跟随详细的步骤，学习如何将理论设计转化为实际的电路连接。我们会提供一系列由易到难的项目，例如制作一个简单的交通信号灯控制器、一个电子骰子、一个简单的数字时钟，甚至是一个基于FPGA的小型游戏机。每个项目都将包含清晰的电路图、详细的制作指南以及可能的故障排除建议。 本书强调动手实践的乐趣和成就感。我们会鼓励您在制作过程中不断尝试、调试和优化。您将体会到，当自己亲手设计的电路按照预期工作时，那种满足感是无与伦比的。我们会引导您思考，在实际制作中可能遇到的问题，例如信号干扰、电源不稳定等，并提供解决这些问题的思路和方法。 面向未来的前沿探索 数字电路的设计和应用领域不断拓展，本书的最后一部分将带领您展望未来。我们将简要介绍一些当前数字电路领域的热点技术和发展趋势，例如低功耗设计、嵌入式系统、片上系统（SoC）以及人工智能硬件加速等。 您将了解到，随着技术的进步，数字电路的设计复杂度越来越高，对工程师的要求也越来越全面。本书将鼓励您保持终身学习的态度，不断探索新的技术和工具，以适应快速发展的数字世界。我们会提供一些进一步学习的资源和建议，例如相关的在线课程、社区论坛和行业会议，帮助您在数字电路设计的道路上走得更远。 本书的独特之处 本书的写作风格将力求平实易懂，避免使用过于专业和晦涩的术语。我们深知，对于初学者来说，理解抽象的概念可能存在困难。因此，我们将运用大量的图解、动画原理示意图和生动的类比，帮助您将理论知识转化为直观的理解。 我们注重循序渐进，从最基础的概念开始，逐步深入到更复杂的系统设计。每一章节的学习都将建立在上一章节的基础上，确保您的知识体系能够扎实地构建起来。 最重要的是，本书将把“制作”作为核心目标之一。我们相信，通过亲手制作，您不仅能加深对理论知识的理解，更能激发您的创新思维和解决问题的能力。本书不仅仅是教您“如何做”，更是引导您“如何思考”和“如何创造”。 阅读本书，您将不仅仅是学习一项技术，更是开启了探索数字世界奇妙旅程的大门。您将学会用逻辑的眼睛审视世界，用电路的语言表达思想，并最终用自己的双手创造出属于您的数字奇迹。无论您是电子工程专业的学生、业余爱好者，还是对数字技术充满好奇的探索者，本书都将是您不可或缺的伙伴，帮助您在这个充满无限可能的数字时代，扬帆起航。

评分☆☆☆☆☆

读后感一：电光火石间的逻辑涌动 初翻这本书，如同踏入了一个由0和1构筑的奇妙迷宫。我本来对数字电路的理解还停留在教科书上那些抽象的布尔代数公式阶段，总觉得那些逻辑门符号是冷冰冰、难以亲近的符号。然而，这本书的叙述方式却像一位经验丰富的工匠在手把手教你如何用最基础的积木搭建起宏伟的宫殿。它没有急于抛出复杂的组合逻辑或时序电路，而是从最基本的开关概念讲起，那份严谨中透着的亲和力，让人立刻放松下来，愿意跟随作者的思路深入探索。我尤其欣赏它在讲解锁存器和触发器时所使用的类比，将原本晦涩难懂的“状态保持”机制，具象化成生活中的水箱水位控制，一下子就抓住了核心原理。读到关于译码器和多路复用器的章节时，我甚至能“听”到电路内部信号快速流转、相互协作的声音，那种电流在导线上奔腾、逻辑关系瞬间确立的“电光火石”感，远比死记硬背公式来得震撼。这本书对于构建扎实的底层概念体系，起到了至关重要的奠基作用，它不仅仅是知识的传授，更像是点燃了对电子世界底层运行机制的好奇心。

评分☆☆☆☆☆

读后感二：实践的温度与理论的深度交织 坦白说，很多数字电路的书籍在理论深度上令人敬佩，但在将理论转化为实际可操作的步骤时，往往显得力不从心，让人望而生畏。这本书的价值恰恰在于它巧妙地平衡了这两者。它并没有止步于纸面上的分析，而是渗透着一种强烈的“动手精神”。当我看到其中关于CMOS反相器阈值电压的推导部分时，原以为会是一连串冗长繁复的公式演算，结果作者将推导过程分解得极其细致，并且每一步都附带着对物理现象的直观解释，比如栅极电压如何影响沟道电阻，进而影响输出电压的翻转速度。更让我惊喜的是，后面关于实际芯片选型和面包板搭建的章节，作者仿佛一位老道的工程师在耳边提醒：“注意芯片引脚的ESD保护，别用错了电源电压。”这种带着“实践的温度”的讲解，极大地增强了读者的信心，让人敢于将书本上的知识付诸实践，去观察那些原本只存在于想象中的信号波形是如何诞生的。它不只是让你理解“是什么”，更教会你“怎么做”和“为什么这么做”。

评分☆☆☆☆☆

读后感五：对底层物理现象的哲学性反思 这本书的独特之处在于，它不仅仅停留在“如何做”的层面，更引导读者去思考“为什么”。当我们通过各种逻辑门组合实现一个复杂的运算器时，我们通常只关注结果是否正确。但是，书中关于逻辑级数和扇出（Fanout）限制的讨论，让我开始关注到，每一个逻辑操作背后都潜藏着物理世界的限制——晶体管的尺寸、电容充放电的时间常数。这引导我进行了一种更深层次的“哲学性反思”：我们所构建的这个看似完美的数字世界，其实是建立在一堆由材料特性决定的物理限制之上的。当我们为了追求速度而不断缩短逻辑级数时，我们实际上是在与半导体物理学规律进行一场持续的博弈。这种将抽象的逻辑设计与底层的半导体物理特性紧密联系起来的视角，使得我对所学的知识有了更宏大、更敬畏的认识，它不再仅仅是工程技术，而更像是一种在自然规律框架内进行创造性活动的艺术。

评分☆☆☆☆☆

读后感四：清晰的脉络与极佳的阅读节奏 阅读体验往往决定了一本书的生命力，而这本书在编排结构上无疑是经过精心设计的。它的脉络非常清晰，如同一次有组织、有目的的远足。每一个章节的引入都建立在上一章节的坚实基础上，知识点的递进是渐进式的，没有突兀的跳跃感。尤其赞赏它在介绍复杂概念时所使用的“先概括后深入”的策略。例如，在引入有限状态机（FSM）时，它首先用一个实际的例子（比如一个简单的交通灯控制器）勾勒出FSM的输入、状态、输出之间的宏观关系，让读者先抓住全局的“样子”，然后再潜入Moore和Mealy模型细节的深渊去探究它们在电路实现上的细微差别。这种流畅的阅读节奏感，极大地降低了学习曲线的陡峭程度。对于我这种希望快速建立起完整知识框架的学习者来说，这本书提供的清晰导图是极其宝贵的，它避免了在细节中迷失方向的风险。

评分☆☆☆☆☆

读后感三：对时序约束与系统级思考的启蒙 在学习了组合逻辑的静态美感之后，这本书的后半部分将笔锋转向了“时间”这个至关重要的维度。对于初学者来说，时序电路的反馈环路和时钟同步问题常常是最大的知识盲区，很容易陷入“毛刺”和“亚稳态”的泥潭。这本书在处理这一块时，展现出了超越一般教材的系统性思维。它没有将时钟视为一个理想的、完美的信号源，而是非常细致地分析了时钟偏移（Clock Skew）和占空比失真（Duty Cycle Distortion）对整个系统稳定性的影响。通过对D触发器建立时间和保持时间（Setup/Hold Time）的深入剖析，我才真正领悟到，数字系统设计的核心挑战往往不是逻辑的正确性，而是时序的正确性。这种对“系统健壮性”的强调，使我从一个单纯的逻辑门操作者，转变为一个开始关注信号完整性和系统级延迟的思考者。它提供了一种更成熟、更接近工程现实的设计视角。