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唐智杰，朱方文 著

图书标签:

• 数字电路
• 电路分析
• 电子技术
• 应用设计
• 数字逻辑
• 可编程逻辑器件
• VHDL
• Verilog
• FPGA
• 嵌入式系统

店铺： 广影图书专营店

出版社： 上海大学出版社

ISBN：9787567120037

商品编码：29746781888

包装：平装

出版时间：2015-11-01

基本信息

书名:数字电路应用

定价：38.00元

售价：25.8元,便宜12.2元,折扣67

作者:唐智杰,朱方文

出版社：上海大学出版社

出版日期：2015-11-01

ISBN：9787567120037

字数：

页码：224

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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内容提要

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《数字电路应用》以“从基础理论出发，以实际应用为切入点，教学与实践相结合”为主线，采用从简单到复杂，从一般到特殊的演绎方法，主要讲述数字电路基础知识、大规模集成电路设计与应用、VerilogHDL语言设计方法和QuartusⅡ应用软件的使用技术。同时，本教材引进实例设计与实验环节，方便有效地通过计算机来实现多个实例的设计与验证，加深学生对概念、方法和应用技巧的理解，并能够加以应用。本教材结构清楚、层次分明、重点突出，注重理论与实践相结合。
　　《数字电路应用》可作为高等工科院校电子技术、自动控制及相近专业本科高年级学生和研究生的教材，也作为广大科研工作者、工程技术人员以及高等院校教师的参考书。

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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章 绪论
1．1 什么是数字电路
1．2 数字电路的发展及应用
1．3 数字电路设计方法
1．4 课程应用模型

第2章 数字电路基础
2．1 数制和码制
2．1．1 基本概念
2．1．2 二进制与十进制
2．1．3 八进制与十六进制
2．1．4 码制
2．2 逻辑代数基础
2．2．1 逻辑运算
2．2．2 基本规则
2．3 逻辑函数
2．3．1 逻辑函数及其表示方法
2．3．2 逻辑函数的标准形式
2．3．3 逻辑函数的代数化简
2．3．4 卡诺图化简法
习题

第3章 逻辑电路
3．1 门电路
3．1．1 基本门电路
3．1．2 常用集成门电路
3．2 组合逻辑电路
3．2．1 组合电路的分析和设计
3．2．2 组合逻辑电路的竞争与冒险
3．2．3 常用的集成组合逻辑电路
3．3 时序逻辑电路
3．3．1 触发器
3．3．2 典型触发器
3．3．3 典型集成触发器
3．3．4 时序逻辑电路的分类
3．3．5 同步时序逻辑电路分析与设计
3．3．6 异步时序逻辑电路的分析与设计
3．3．7 计数器
3．3．8 寄存器
习题

第4章 大规模数字集成电路
4．1 半导体存储器
4．1．1 只读存储器
4．1．2 随机存储器
4．2 可编程逻辑器件
4．2．1 简单可编程逻辑器件
4．2．2 复杂可编程逻辑器件（CPLD）
4．2．3 现场可编程门阵列（FPGA）
4．3 常用CPLD/FPGA器件
4．3．1 Altera公司产品
4．3．2 Xilinx公司产品
4．3．3 Lattice公司产品
习题

第5章 Verilog HDL数字设计基础
5．1 Verilog HDL简介
5．2 语法基本要素
5．3 模块的结构
5．3．1 模块的介绍
5．3．2 模块的调用
5．4 数据类型与表达式
5．4．1 线网型变量
5．4．2 寄存器型变量
5．5 运算符
5．5．1 操作数
5．5．2 Verilog HDL的运算符
5．6 赋值语句
5．6．1 连续赋值语句
5．6．2 线网声明赋值
5．6．3 过程赋值语句
5．7 结构说明语句
5．8 条件语句
5．8．1 if-else语句
5．8．2 case语句
5．9 循环语句
5．9．1 forever循环语句
5．9．2 repeat循环语句
5．9．3 While循环语句
5．9．4 for循环语句
5．10 块语句
5．10．1 顺序语句块
5．10．2 并行语句块
5．11 结构语句
5．11．1 initial语句
5．11．2 always语句
5．12 系统任务
5．12．1 任务
5．12．2 任务定义
5．12．3 任务调用
5．13 函数语句
5．13．1 函数定义
5．13．2 函数调用
5．13．3 函数的使用规则
5．13．4 task和function的区别
5．14 常用的系统任务和函数
5．14．1 $display和$write
5．14．2 系统任务$monitor
5．14．3 系统函数$time和$realtime
5．14．4 系统任务$finish和$stop
5．14．5 系统任务$readmem
5．14．6 系统任务$random
5．14．7 文件输入／输出任务
5．15 编译预处理
5．15．1 'define和'undef．
5．15．2 'ifdef、'else和'endif
5．15．3 'default_type
5．15．4 'include-
5．15．5 'resetall
5．15．6 'timescale
5．15．7 'unconnected_drive和'nounconnected_driw
习题

第6章 Quartus Ⅱ功能及应用
6．1 Quartus Ⅱ软件简介及特点
6．2 Quartus Ⅱ软件开发流程
6．2．1 设计输入
6．2．2 综合
6．2．3 布局布线
6．2．4 编译和配置
6．2．5 仿真
6．2．6 调试
6．2．7 系统级设计
6．3 Quartus Ⅱ软件的使用举例
6．3．1 创建Quartus Ⅱ工程
6．3．2 设计输入
6．3．3 工程配置及时序约束
6．3．4 编译
6．3．5 器件与引脚设定
6．3．6 功能仿真
6．3．7 时序仿真
6．3．8 机器编程和配置
6．4 Quartus Ⅱ下载及安装建议

第7章 基础应用实例
7．1 基本门电路设计实例
7．1．1 基本逻辑门
7．1．2 三态门电路
7．1．3 总线缓冲器
7．2 组合逻辑电路设计实例
7．2．1 逻辑函数的实现
7．2．2 多路数据选择器
7．2．3 数据分配器
7．2．4 比较器
7．2．5 优先编码器
7．2．6 3线-8线译码器
7．2．7 BCD-七段显示译码器
7．2．8 码制转换器
7．3 加法器
7．3．1 半加器
7．3．2 全加器
7．4 减法器
7．4．1 半减器
7．4．2 全减器
7．5 时序逻辑电路设计实例
7．5．1 触发器
7．5．2 计数器
7．5．3 寄存器
7．5．4 移位寄存器

第8章 高级应用实例
8．1 投票表决器
8．1．1 功能要求
8．1．2 设计实现
8．1．3 仿真结果
8．2 序列信号发生器
8．2．1 功能要求
8．2．2 设计实现
8．2．3 仿真结果
8．3 分频器
8．3．1 功能要求
8．3．2 设计实现
8．3．3 仿真结果
8．4 交通灯控制器
8．4．1 功能要求
8．4．2 设计实现
8．4．3 仿真结果
8．5 颗粒物罐装系统
8．5．1 功能要求
8．5．2 设计实现
8．5．3 仿真结果
附录A 参考系统硬件原理图
附录B 参考系统管脚对应表
参考文献

《电路原理：基础理论与实践》 内容简介 《电路原理：基础理论与实践》是一本全面深入探讨电路学核心概念、分析方法与实际应用的专业教材。本书旨在为电子工程、自动化、通信工程等相关专业的学生以及广大电子技术爱好者提供坚实的理论基础和丰富的实践指导。全书结构严谨，内容翔实，语言通俗易懂，力求在概念的引入、理论的推导、方法的阐释以及应用的展示上，做到清晰、准确且富有启发性。 第一篇：电路基础 本篇是全书的基石，重点在于建立对基本电学概念和电路模型清晰的认识。 第一章 电路的组成与基本概念 电路的组成要素： 详细介绍电路的构成，包括电源（独立电源、受控电源）、负载（电阻、电感、电容等）、以及连接导线。强调这些要素在电路中的功能和相互关系。 电信号的分类： 区分不同类型的电信号，如直流信号、交流信号、周期信号、非周期信号等，并介绍它们的基本特性。 基本物理量与单位： 深入讲解电流、电压、电阻、电导、功率、能量等基本物理量的定义、物理意义、计算公式及其国际单位。通过实例说明它们的测量方法和实际意义。 电路模型： 引入理想元件模型（理想电压源、理想电流源、理想电阻、理想电感、理想电容）和实际元件模型（考虑寄生参数的元件）。解释模型的作用以及在分析中的简化意义。 电路变量的参考方向： 强调在分析电路时，正确设定电压和电流的参考方向是进行计算的基础，并讲解设定原则。 第二章 基尔霍夫定律与电路的节点电压法、网孔电流法 基尔霍夫电流定律（KCL）： 阐述KCL的物理含义（电荷守恒），给出数学表达式，并通过实例演示如何运用KCL列写电路方程。 基尔霍夫电压定律（KVL）： 阐述KVL的物理含义（能量守恒），给出数学表达式，并通过实例演示如何运用KVL列写电路方程。 节点电压法： 系统介绍节点电压法的求解步骤，包括选取参考节点、确定节点数目、列写KCL方程、解方程求节点电压，以及进一步计算其他电路变量。重点讲解等效电导和独立电流源的作用。 网孔电流法： 系统介绍网孔电流法的求解步骤，包括选取网孔、确定网孔数目、列写KVL方程（基于网孔电流）、解方程求网孔电流，以及进一步计算其他电路变量。重点讲解在包含耦合电感电路中应用网孔电流法的注意事项。 第三章 等效电路变换与电路的简化 串联与并联电路的等效： 详细讲解电阻、电感、电容在串联和并联时的等效计算方法。 Y-Δ（星形-三角形）变换： 深入讲解Y形和Δ形网络之间的互换关系，给出变换公式，并演示如何运用Y-Δ变换简化复杂的电路结构。 戴维宁定理与诺顿定理： 详细阐述戴维宁定理和诺顿定理的含义，介绍求解等效电阻、等效电压源（戴维宁）或等效电流源（诺顿）的步骤和方法。重点讲解如何处理含受控源的电路。 最大功率传输定理： 解释在何种条件下负载能获得最大功率，并推导其数学表达式，为实际电路设计提供指导。 第四章 含有独立电源的电路分析 叠加定理： 阐述叠加定理适用于线性电路，即线性电路中各独立电源产生的响应之和等于该电路中所有独立电源单独作用时所产生的响应之和。详细说明求解步骤，并指出其局限性（仅适用于线性电路，且不能直接用于计算功率）。 受控源电路分析： 介绍受控源（电压控制电压源VCVS、电流控制电压源CCVS、电压控制电流源VCIS、电流控制电流源CCIS）的特性，以及在节点电压法、网孔电流法和等效变换中如何处理受控源。 实际电源模型与端电压： 详细解释实际电压源（带有内阻的理想电压源）和实际电流源（并联内电导的理想电流源）的模型，以及端电压与开路电压、短路电流之间的关系。 第二篇：动态电路分析 本篇将引入电感和电容元件，开始动态电路的分析，研究电路随时间变化的特性。 第五章 一阶电路的暂态分析 RL电路的暂态响应： 详细分析RL电路在直流信号激励下的充电和放电过程，推导电流和电压的瞬态表达式，引入时间常数τ = L/R的概念，并分析其物理意义。 RC电路的暂态响应： 详细分析RC电路在直流信号激励下的充电和放电过程，推导电流和电压的瞬态表达式，引入时间常数τ = RC的概念，并分析其物理意义。 含有独立电源和开关电路的暂态分析： 结合开关动作，讲解如何利用微分方程法或初始条件法求解含独立电源的一阶电路的暂态响应。 一阶电路的零输入响应与零状态响应： 分别定义并分析零输入响应（初始能量不为零，无外加激励）和零状态响应（初始能量为零，有外加激励），并阐述全响应等于零输入响应与零状态响应之和。 第六章 二阶电路的暂态分析 RLC串联和并联电路的响应： 分析RLC串联和并联电路在直流阶跃响应下的暂态行为。 特征方程与响应类型： 引入二阶电路的特征方程，分析其判别式，区分过阻尼、临界阻尼和欠阻尼三种响应情况，并给出相应的瞬态响应表达式。 自然响应与强迫响应： 讨论二阶电路的自然响应（由初始条件决定）和强迫响应（由外加激励决定）。 含独立电源的二阶电路分析： 结合独立电源，讲解如何求解二阶电路的完全响应。 第七章 正弦稳态电路分析 相量法： 介绍相量（phasor）的概念，以及复数在表示正弦交流信号幅度和相位上的优势。 阻抗与导纳： 定义电阻、感抗、容抗，并进一步引入阻抗（impedance）和导纳（admittance）的概念，表示交流电路中对电流的阻碍作用。 正弦稳态电路的分析方法： 运用相量法、阻抗法，重新审视节点电压法、网孔电流法，分析正弦稳态下的电路。 三相电路： 介绍三相电源和三相负载的连接方式（星形、三角形），分析三相负载的功率，并讲解三相不平衡电路的基本分析方法。 第三篇：电路的深入分析与应用 本篇将进入更高级的分析技术，并结合实际应用场景。 第八章 谐振电路 RLC串联谐振： 详细分析RLC串联谐振电路的条件（阻抗最小，电流最大）、谐振频率、品质因数Q值、带宽等参数，并讨论其在选频电路中的应用。 RLC并联谐振： 分析RLC并联谐振电路的条件（阻抗最大，电流最小）、谐振频率、品质因数Q值等参数，并讨论其与串联谐振的区别。 有源谐振电路简介： 简要介绍包含有源器件的谐振电路，如振荡器。 第九章 非正弦周期信号的分析 傅里叶级数： 介绍傅里叶级数，将非正弦周期信号分解为一系列直流分量、基波分量和各次谐波分量的叠加。 周期信号的平均值、有效值： 讲解如何计算周期信号的平均值和有效值。 非正弦周期信号在电路中的响应： 分析非正弦周期信号通过线性电路后的响应，利用傅里叶级数和各次谐波的稳态响应叠加得到。 第十章 瞬态分析的拉普拉斯变换方法 拉普拉斯变换与逆变换： 介绍拉普拉斯变换的基本性质和常用函数的拉普拉斯变换对，以及拉普拉斯逆变换的方法（部分分式展开法等）。 利用拉普拉斯变换分析电路： 将电路分析转化为s域（复频域）进行，利用代数方程求解，简化了微分方程的求解过程。 电路的零输入响应与零状态响应的拉普拉斯变换分析： 运用拉普拉斯变换分别求解零输入响应和零状态响应，并计算全响应。 第十一章 电路的频率响应 频率响应的概念： 介绍电路对不同频率信号的响应特性，即频率响应。 幅频特性与相频特性： 讲解幅频特性（输出幅度与频率的关系）和相频特性（输出相位与频率的关系），以及它们在理解电路性能中的重要性。 滤波器简介： 介绍低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器等基本滤波器类型及其频率响应特性。 第十二章 非线性电路基础 非线性元件特性： 介绍二极管、晶体管等非线性元件的伏安特性曲线。 非线性电路分析方法： 概述非线性电路的分析方法，如图解法（负载线法）、 piecewise-linear（分段线性）模型法等。 基本半导体器件的电路模型： 介绍二极管和三极管的简化电路模型，用于分析其在简单电路中的工作状态。 《电路原理：基础理论与实践》力求通过理论与实践相结合的方式，帮助读者透彻理解电路学的基本规律，掌握分析和解决复杂电路问题的能力，为进一步学习和研究更高级的电子技术领域奠定坚实的基础。本书内容涵盖了从最基础的欧姆定律到拉普拉斯变换等高级分析工具，并穿插了丰富的例题和习题，旨在提升读者的理论理解和实践应用能力。

评分☆☆☆☆☆

这本《数字电路应用》简直是为我这种初学者量身定做的入门宝典！我以前对数字逻辑电路的概念总是摸不着头脑，书里那些复杂的布尔代数、逻辑门电路图看得我头晕眼花。但这本书的作者显然深谙教学之道，他们没有一上来就抛出晦涩难懂的理论，而是从最基础的二进制、逻辑运算讲起，用生活中你能接触到的例子来比喻，比如用开关控制灯的亮灭来解释与门和或门，一下子就拉近了距离。最让我惊喜的是，书中的讲解深入浅出，每一步推导都非常清晰，而且还配有大量的图示和表格，让抽象的概念变得具象化。特别是关于组合逻辑电路和时序逻辑电路的章节，作者通过实际的应用案例，比如设计一个简单的计数器或者译码器，手把手地教你如何分析需求、选择合适的元件、搭建电路，最后验证结果。我按照书中的步骤自己动手做实验，成功点亮了指示灯，那种成就感无与伦比！这本书的结构设计也极其合理，知识点层层递进，不会让人感到跳跃或者吃力。如果你也和我一样，想真正搞懂数字电路的工作原理，而不是死记硬背公式，那么强烈推荐你翻开这本书，它会是你踏入数字电子世界的第一盏明灯。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在职的工程师，我手里堆积了不少关于微处理器和FPGA的书籍，但很多都过于偏重高深的应用和最新的技术栈，缺少对底层硬件逻辑的扎实回顾。偶然翻到这本《数字电路应用》，我本想快速浏览一下，没想到却被其中对基础知识的精炼和深刻的阐述吸引住了。这本书的厉害之处在于，它精准地把握了“应用”二字背后的核心——如何将理论转化为可实现的功能模块。它没有在CMOS或TTL器件的特性上花费太多篇幅进行纯粹的器件物理分析，而是专注于如何利用这些基本门电路去构建更复杂的系统级功能。比如，关于脉冲的产生与整形，书中给出的几种方法不仅理论依据充分，更重要的是对每种方法在实际抗干扰、功耗方面的权衡分析得极其透彻，这对于我们做产品设计时选择最佳实现路径至关重要。而且，书中涉及到的存储器结构和有限状态机的描述，逻辑严密，清晰地展示了状态转移图到硬件描述语言（虽然这本书可能不直接涉及HDL，但其思想是相通的）的转化过程。这本书更像是一本“工具书”式的参考手册，当你需要回顾某个经典电路结构的最佳实践时，它总能提供一个清晰、可靠的参考点，而不是让你在厚厚的教科书中大海捞针。

评分☆☆☆☆☆

老实说，这本书的阅读体验是充满挑战性的，但这种挑战性是值得的。它不像某些网络教程那样迎合快速学习的趋势，而是要求读者投入时间和精力去真正理解其背后的数学和物理逻辑。书中的证明过程，尤其是在卡诺图化简和Quine-McCluskey算法应用的部分，展现了极高的数学严谨性。它没有直接跳到计算机辅助化简工具的使用，而是坚持让你手工完成基础的逻辑表达式优化。虽然这过程繁琐，但它迫使读者去理解为什么某些最小项是冗余的，从而建立起对“最小化逻辑”的直觉。这种对基础优化原理的坚持，让我能够更好地评估和理解现在EDA工具生成的代码的效率。此外，书中对一些经典中等规模集成电路（如74系列的一些关键芯片）的功能块分析，也非常详尽和准确，它不像数据手册那样只是列出引脚定义，而是剖析了这些芯片内部是如何利用基本门电路实现其功能的，这对于理解复杂逻辑模块的封装原理非常有帮助。总之，这是一本需要耐心啃读，但回报丰厚的经典之作。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的启发在于它对“时序”问题的处理方式，这一点在很多初级数字电路教材中往往是一笔带过，但恰恰是决定一个数字系统能否稳定运行的关键。作者似乎对高速电路的设计有着独到的见解。书中关于触发器（Flip-Flop）的讲解，不仅仅是介绍D触发器和JK触发器的区别，而是深入探讨了主从结构和边沿触发的本质区别，并辅以时序图来直观地展示数据在时钟沿上的采样与延迟效应。当讲到寄存器和移位寄存器时，作者构建了一个清晰的脉冲传播模型，让你能清晰地看到数据流在特定时钟频率下是如何“流动”和“同步”的。我尤其关注了关于同步设计与异步设计的讨论部分，作者客观地分析了各自的优缺点，并提供了在实际芯片设计中何时应该优先考虑同步边界的黄金法则。这使得我对如何避免系统级时钟漂移和建立时间裕度不足的问题有了更深刻的认识。这本书的这种对时间维度的关注，使得它从一本单纯的理论介绍书，升华为一本具备工程实践指导意义的参考书。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的整体感觉是：严谨，但带着一丝老派的匠心。它的排版和配图风格，透露出一种经典教材的稳重感，不像现在市面上很多新出版物那样追求花哨的色彩和极简的设计。这种沉稳反而让人更能专注于内容的深度。我特别欣赏它对电路抽象层次的处理。它没有止步于简单的“与非门”组合，而是花了大量的笔墨去讲解译码器、多路选择器这些中等复杂度的器件如何高效地构建。特别是讲解状态机的设计时，它清晰地指出了“冒险竞争”问题在实际电路中可能导致的危害，并提出了几种避免或消除毛刺信号的有效策略，这可是在许多速成读物中都会被忽略的细节。这种对“健壮性”的强调，体现了作者对电子系统实际运行环境的深刻理解。对我来说，这本书最大的价值在于它提供了一套完整的系统思维框架，教会我如何从功能需求出发，一步步向下分解，直到落实到最基本的逻辑单元上，确保每一步的转换都是可追溯、可验证的。读完后，感觉自己对底层逻辑的敬畏感加深了，知道每一个看似简单的功能背后，都蕴含着精巧的逻辑设计。