单片机实验与实践教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:北京航空航天大学出版社

作者:夏继强

出品人:

页数:160

译者:

出版时间:2001-10-1

价格:17.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787810770910

丛书系列:

图书标签:

• 单片机
• 实验
• 实践
• 教程
• 嵌入式系统
• 电子工程
• Arduino
• C语言
• STC
• 51单片机

《数字电路设计与应用实例》 内容简介： 本书旨在为电子工程、自动化、计算机科学等相关专业的学生和工程师提供一本全面、深入且具有实践指导意义的数字电路设计与应用教程。全书结构清晰，理论与实践紧密结合，旨在帮助读者不仅理解数字逻辑的基本原理，更能掌握现代数字系统设计的核心技术与方法。 第一部分：数字电路基础理论 本书首先从最基本的数字逻辑概念入手，系统地介绍了信息在数字系统中的表示方式。 第一章：二进制数系统与逻辑代数 本章详细阐述了二进制、八进制、十六进制等不同进制之间的转换方法，并着重讲解了补码和原码在计算机内部表示中的应用。随后，深入剖析了布尔代数的基本公理、定理及其在数字系统简化中的应用。卡诺图（Karnaugh Map, K-Map）作为一种重要的逻辑函数化简工具，将通过大量图例进行透彻讲解，包括多变量K-Map的绘制与使用技巧。同时，也将介绍使用Quine-McCluskey方法进行复杂逻辑函数化简的流程。 第二章：逻辑门电路与标准逻辑系列 本章涵盖了所有基本逻辑门（AND, OR, NOT）和复合逻辑门（NAND, NOR, XOR, XNOR）的工作原理。重点比较了TTL（晶体管-晶体管逻辑）和CMOS（互补金属氧化物半导体）两大主流逻辑系列的电气特性、功耗、传输延迟和噪声容限的差异，指导读者在不同应用场景下如何合理选择合适的逻辑系列。此外，对集成电路的封装、引脚定义和使用注意事项进行了详细的图文说明。 第三章：组合逻辑电路的设计与分析 组合逻辑电路是数字系统的基石。本章围绕组合逻辑电路展开，从基本概念出发，逐步深入到复杂的组合功能模块。我们将详细介绍译码器（Decoder）、编码器（Encoder）、数据选择器（Multiplexer, MUX）和数据分配器（Demultiplexer, DEMUX）的原理、真值表和应用电路。重点讲解了如何利用这些标准器件搭建复杂的算术逻辑单元（ALU）的基础结构，例如全加器、多位加法器和比较器。书中提供了大量的实例，演示如何通过逻辑图和布尔表达式进行电路的规范化设计与优化。 第二部分：时序逻辑电路与存储元件 时序逻辑电路是实现系统状态记忆和控制的关键。本部分将重点解析各类触发器的特性及其在系统中的作用。 第四章：锁存器与触发器 本章详细介绍了基本SR锁存器，并着重分析了由时钟脉冲控制的D触发器、JK触发器和T触发器的工作特性，包括同步、异步置位/清零端的使用、建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time）的要求。我们将通过波形图来直观展示不同触发器在不同输入条件下的状态转移过程，这是理解时序逻辑动态行为的关键。 第五章：寄存器与存储器 基于触发器构建的寄存器组是数据临时存储的核心。本章讲解了串入并出（SIPO）、并入串出（PISO）以及并行数据寄存器的设计与应用。随后，深入探讨了半导体存储器的结构，包括SRAM（静态随机存取存储器）和DRAM（动态随机存取存储器）的内部组织、读写操作的时序控制，以及如何通过地址译码和数据总线实现对大容量存储单元的访问。 第六章：时序逻辑电路的设计与分析 本章核心内容是有限状态机（Finite State Machine, FSM）的设计方法。通过摩尔（Moore）型和米利（Mealy）型两种模型，系统讲解了状态图、状态转移表到实际逻辑电路的转换过程。内容覆盖了同步时序电路的状态化简、电路图绘制，并特别强调了竞争冒险（Race Condition）的识别与消除技术在实际设计中的重要性。 第三部分：常用数字系统模块与应用 本部分将理论知识应用于构建实际的数字系统模块。 第七章：计数器电路 计数器是实现脉冲分频和事件计数的关键模块。本章介绍了异步（Ripple）计数器和同步计数器的结构与工作差异，特别是在计数速度上的限制。深入探讨了可预置计数器、可逆计数器（Up/Down Counter）的设计方法。同时，将详细介绍如何利用计数器实现特定频率的分频电路和数字波形发生器的基础结构。 第八章：脉冲整形与数据转换电路 本章关注信号在数字与模拟域之间的接口问题。详细介绍了施密特触发器在信号去耦和波形恢复中的作用。着重讲解了模拟/数字（A/D）和数字/模拟（D/A）转换器的基本原理、关键参数（如分辨率、转换时间）和主要类型，包括逐次逼近式ADC和双积分式ADC的工作流程。 第四部分：可编程逻辑器件与系统级实践 进入现代数字系统设计领域，可编程逻辑器件（PLD）是不可或缺的工具。 第九章：可编程逻辑器件（PLD）导论 本章为读者开启了基于硬件描述语言（HDL）的设计之门。详细介绍了PAL（可编程阵列逻辑）、GAL（通用阵列逻辑）和CPLD（复杂可编程逻辑器件）的结构差异与编程原理。通过具体的逻辑电路实例，演示如何将组合逻辑和时序逻辑电路高效地映射到这些可编程器件中。 第十章：基于硬件描述语言的数字系统设计 本章引入Verilog HDL作为主要的硬件描述语言。内容涵盖Verilog的基本语法结构、数据类型、模块实例化、连续赋值（`assign`）和过程赋值（`always`块）的区别与使用场景。重点演示如何使用Verilog描述组合逻辑（如使用`case`语句实现多路选择器）和时序逻辑（如描述D触发器和有限状态机）。理论学习将与软件仿真工具相结合，指导读者完成一个简单的同步时序电路的仿真验证流程。 全书配有大量的电路图、波形图和具体设计实例，旨在使读者能够将抽象的数字逻辑理论转化为具体、可实现的硬件电路。本书适合作为高等院校电子信息类专业的教材或参考书，也为从事硬件开发、嵌入式系统设计和电路调试的工程师提供了一本实用的参考手册。

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从语言风格上来说，这本书的作者显然是一位经验丰富、热爱教学的工程师，其文字里没有那种高高在上的学术腔调，而是充满了鼓励和理解。当涉及到一些容易让人感到挫败感的复杂概念时，作者总能找到一种既保持专业性又不失亲切感的表达方式。比如在讲解位操作和掩码的使用时，作者用了一个非常形象的比喻——“像是给芯片的内存空间贴上不同颜色的标签，只让它关注特定区域的信息”。这种生活化的类比，让抽象的位运算瞬间变得直观易懂。更重要的是，这本书的勘误和后续支持似乎做得不错，我发现了一个微小的标点错误，通过官方渠道反馈后，作者团队很快就给予了确认和致谢，这种积极的互动，让读者感觉自己是学习共同体中的一员，而不是一个孤立的消费者。这种以人为本的编写和维护态度，使得这本书在众多技术文档中脱颖而出，成为我工具箱里的首选参考资料。

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这本书的排版和装帧确实很有新意，初次上手时就被那种沉稳的蓝色调吸引了。内页的纸张质感也比我预期的要好，印刷清晰度极高，即便是那些复杂的电路图和时序波形，看起来也毫不费力。我特别欣赏作者在章节之间的过渡处理，它们并非生硬的跳转，而是像在讲述一个连贯的故事，将理论的抽象概念与实际操作的颗粒度自然地融合在一起。例如，在介绍中断服务程序的那一章，作者没有直接抛出代码模板，而是先用一个生活中的例子（比如一个紧急呼叫系统）来形象化中断的必要性，然后再逐步深入到寄存器操作层面，这种层层递进的方式，极大地降低了初学者的学习门槛。书中对常用开发环境的配置指南也做了详尽的图文说明，每一步都配有截图，即便是面对最新版本的IDE，我都能迅速上手，很少需要去论坛求助。整体来看，这本书在视觉传达和学习体验的流畅性上，做得相当出色，让人愿意沉下心来慢慢研读。

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这本书的实践部分设计得非常巧妙，它没有采用那种“做了A才能做B，做了B才能做C”的线性约束，而是提供了一系列相互关联但又相对独立的模块化实验。这种设计的好处是，如果你已经对某个基础模块（比如定时器配置）非常熟悉，可以直接跳到更复杂的应用层面，比如PWM调光或者外部事件计数，而不会被冗余的重复练习所拖慢进度。我尝试做了几个关于ADC采样的实验，书中给出的代码注释非常详尽，几乎是对每一条汇编指令或C语言语句的目的都进行了精准的标注，这对于排查复杂数据流中的错误尤其关键。当我把采样率设置到极限时，程序出现了意料之外的溢出，我根据书中的提示，回溯了中断优先级设置，很快就定位到了问题所在。这种“边学边试，快速反馈”的闭环学习流程，极大地增强了我对实验原理的掌握程度，感觉自己真的在和芯片进行深度对话。

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我一直觉得，一本好的技术书籍，其价值不仅在于其内容的正确性，更在于其作者对于技术发展趋势的洞察力。这本书在这方面做得非常到位，它没有仅仅停留在对老旧平台的重复介绍上。书中对新一代嵌入式系统的发展方向，例如低功耗设计理念、实时操作系统（RTOS）的基本框架以及物联网（IoT）中数据安全与连接性的初步探讨，都有所涉猎。虽然这些内容可能不是本书的核心篇幅，但它们像是指向未来的路标，给了读者更广阔的视野。我特别欣赏作者在提到某些“最佳实践”时，会附带说明这种实践在未来可能被何种新技术取代或优化，这种前瞻性的提醒，让这本书的内容保鲜期大大延长了。它不仅仅是一本“动手手册”，更像是一份“职业发展参考指南”，让人在学习具体技术的同时，也能保持对行业动态的敏感度。

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我花了大概一周时间来通读那些关于基础数字逻辑和微控制器架构的章节，坦白说，很多教科书在讲解这些底层细节时，往往枯燥乏味，充斥着大量晦涩的术语，读起来感觉像是在啃一块干巴巴的石头。但这本书的处理方式则完全不同，它似乎有一种魔力，能把最冰冷的硬件原理也变得富有生命力。作者在解释并行和串行通信协议时，引入了“信息传递的效率与资源消耗”的对比分析，而不是单纯罗列时钟频率和波特率的数值。这种站在系统设计者角度的宏观叙事，让我不仅理解了“怎么做”，更明白了“为什么这样做会更好”。此外，书中对不同系列芯片选型时的考量点，如功耗特性、I/O口特性以及外部资源兼容性，都有独到的见解。对于那些想要从“会写代码”跨越到“会设计系统”的进阶学习者来说，这种深度的分析无疑是极具价值的，它提供的不仅仅是知识点，更是一种解决问题的思维框架。

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