模拟电子技术基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:高等教育出版社

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出版时间:1900-01-01

价格:15.50元

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isbn号码:9787040037272

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数字系统设计与逻辑电路基础 作者： [请在此处填写作者姓名] 出版社： [请在此处填写出版社名称] 版次： [请在此处填写版次信息] 字数： 约 500,000 字（此为预估，实际字数取决于内容详略） 开本： [请在此处填写开本信息，例如 16 开] --- 内容简介 本书旨在为读者提供一个全面、深入且高度实用的数字系统设计与逻辑电路基础知识体系。它系统地阐述了从最基本的布尔代数原理到复杂的同步与异步时序逻辑电路设计，再到现代大规模可编程逻辑器件（PLD）应用的全过程。本书侧重于理论与实践的紧密结合，旨在培养读者分析、设计和实现数字系统的工程能力。 第一部分：数字逻辑基础与布尔代数 本部分构建了数字电子学世界的基石。首先，我们详细介绍了数字信号的特性、数制转换（二进制、八进制、十六进制、十进制及其相互转换）以及表示方法，特别是补码和浮点数的表示，为后续的算术运算奠定基础。 布尔代数与逻辑门： 深入剖析了布尔代数的基本定理、公理及其运算规则。随后，详细介绍了基本逻辑门（AND, OR, NOT, XOR, NAND, NOR, XNOR）的工作原理、真值表和波形图。特别地，本书强调了通用逻辑门（NAND 和 NOR）在电路实现中的重要性及其在“自与非”和“自或非”结构中的应用。 化简技术： 重点讲解了组合逻辑电路的化简方法。首先是基于代数法的化简，要求读者熟练掌握德摩根定律和吸收律等。接着，本书引入了卡诺图（Karnaugh Map，K-Map）方法，系统地介绍了两位到五位逻辑函数的化简步骤，包括素蕴含项的识别和最小项的选择。对于多变量复杂函数，则详细演示了使用奎因-麦克拉斯基（Quine-McCluskey）表格法进行系统化简的过程，确保获得最简的“和积”表达式。 组合逻辑电路设计与应用： 在掌握了化简技术后，本书转向实际电路的设计。我们详细分析了编码器、译码器、数据选择器（MUX）和数据分配器（DEMUX）的工作原理和应用场景。特别强调了如何利用这些标准器件搭建复杂的组合逻辑功能，例如使用 MUX 实现任意逻辑函数。此外，半加器、全加器、串行加法器和快速并行加法器的设计，以及乘法器和比较器的实现，都给予了详尽的步骤和电路图分析。 第二部分：典型组合逻辑器件与集成电路系列 本部分将理论设计与实际的集成电路（IC）系列相结合。我们不拘泥于某一特定系列，而是选取业界主流的逻辑系列进行对比分析，包括 TTL（Transistor-Transistor Logic）和 CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）技术。 逻辑系列特性对比： 对比分析了 TTL 和 CMOS 技术的关键参数，如扇入、扇出、噪声容限、功耗和传输延迟，帮助读者理解不同技术在实际应用中的取舍。重点介绍了 LSTTL、F/ALS、HCMOS 等主流子系列。 标准器件分析： 详细分析了如 74LS 系列中的标准门电路、缓冲器、驱动器以及三态输出缓冲器的内部结构和应用限制。理解这些“芯片级”器件的工作原理是构建大型系统的基础。 第三部分：时序逻辑电路与状态机设计 时序逻辑是数字系统能够存储信息和执行序列操作的关键。本部分深入探讨了存储元件的设计与应用。 基本存储单元： 从锁存器（Latch）的概念入手，分析了 SR 锁存器在不同工作状态下的行为，并讨论了其产生的“竞争与冒险”问题。随后，重点转向了对更可靠的 D 触发器（D Flip-Flop）及其在边沿（沿）触发下的工作特性，以及 T 触发器和 JK 触发器的功能转换与应用。 寄存器与移位寄存器： 阐述了多比特数据存储单元——寄存器（Register）的结构，并详细分析了四种基本的移位寄存器类型：串入串出（SISO）、串入并出（SIPO）、并入串出（PISO）和并入并出（PIPO），及其在数据并行/串行转换中的关键作用。 计数器设计： 计数器是时序逻辑的核心应用之一。本书系统地介绍了异步计数器（Ripple Counter）和同步计数器（Synchronous Counter）的设计方法，分析了它们在计数速度和逻辑复杂性上的差异。此外，还涵盖了具有特定模数的任意模计数器的设计技巧，以及译码器反馈法和状态图法在设计中的应用。 有限状态机（FSM）设计： 本部分的高潮在于有限状态机的设计。我们首先引入了描述状态机的两种主要模型：米利（Mealy）模型和穆尔（Moore）模型，并详细对比了两者的输出特性、设计复杂度及抗毛刺能力。随后，系统地介绍了状态图的绘制、状态化简（以消除冗余状态和等效状态）、状态编码（如自然二进制编码、格雷码编码）以及最终的电路实现（包括状态寄存器、组合逻辑输出和时序控制逻辑）。本书特别关注了如何使用 D 触发器或 JK 触发器来实现状态转移逻辑，并着重分析了系统在启动和复位时的初始状态控制。 第四部分：同步性、时钟与脉冲控制 稳定的时序控制是数字系统可靠运行的保障。 时钟生成与分配： 讲解了晶体振荡电路的基本原理，以及如何利用锁相环（PLL）或延迟锁定环（DLL）生成高精度、低抖动的系统时钟信号。此外，还探讨了时钟驱动和缓冲技术，以确保时钟信号在大型系统中均匀、同步地到达所有触发器。 时序约束分析： 引入了现代数字设计中至关重要的时序分析概念，包括建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time）。通过对最坏情况（Worst-Case）路径的分析，解释了如何通过调整逻辑延迟来满足时序要求，确保系统在最高频率下稳定工作。 同步与异步问题： 深入分析了跨越不同时钟域（Clock Domain Crossing, CDC）时可能出现的数据冒险和亚稳态问题。本书提供了几种主流的 CDC 解决方案，如异步FIFO、双触发器同步器等，并讨论了它们在不同场景下的适用性。 第五部分：可编程逻辑器件（PLD）与硬件描述语言（HDL）导论 面向现代电子设计，本书将重点转向可编程器件。 PLD 结构与类型： 介绍了可编程只读存储器（PROM）、现场可编程阵列逻辑（FPLA）、简单可编程逻辑器件（SPLD，如 PAL/GAL）和复杂可编程逻辑器件（CPLD）的基本结构——可编程阵列逻辑。解释了如何将组合逻辑和时序逻辑映射到这些器件的乘积项（AND 阵列）和或阵列（OR 阵列）上。 FPGA 基础架构： 对现代主流的可编程逻辑器件——现场可编程门阵列（FPGA）进行了导论性介绍。解释了其核心组成单元：可配置逻辑块（CLB）、输入/输出块（IOB）和可编程布线资源。读者将对如何通过配置查找表（LUT）实现任意逻辑功能有一个宏观的认识。 HDL 基础（VHDL/Verilog 选讲）： 虽然本书不作为专业的 HDL 教材，但会提供一个必要的桥梁。我们会用简洁的语言介绍硬件描述语言（如 VHDL 或 Verilog）的基本语法结构，并展示如何用 HDL 来描述前述的加法器、计数器和简单的有限状态机，强调 HDL 是一种描述硬件结构而非软件流程的思维方式。 目标读者： 本书适合高等院校电子信息工程、通信工程、计算机科学与技术等专业的本科生作为核心教材或参考书。同时，它也是希望系统性地回顾或自学数字电路设计原理的工程师和技术人员的理想读物。 本书特色： 1. 实例驱动： 每个设计章节都配有详细的、可追溯的工程实例，从真值表到电路图的每一步推导清晰可见。 2. 原理透彻： 深入剖析了晶体管级电路对逻辑功能的影响，帮助读者理解逻辑门背后的物理基础。 3. 工程导向： 强调了时序约束、逻辑优化和器件选型等实际工程设计中必须考虑的因素。 4. 结构严谨： 内容布局遵循从简单到复杂、从组合到时序、从理论到实现的逻辑顺序，保证知识体系的连贯性。

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这本关于电路原理的书简直是我的救星，我在准备期末考试的时候，感觉对那些复杂的基尔霍夫定律和戴维南定理总是抓不住重点。这本书的编排非常巧妙，它没有一上来就堆砌复杂的公式，而是先用生活中的例子来引入概念，比如用水流来类比电流和电压，一下子就让我明白了这些抽象的东西到底在干什么。作者在讲解每一个定理时，都会配上详细的推导过程，而且每一步的逻辑衔接都非常清晰，完全不像有些教材那样晦涩难懂。更让我惊喜的是，书里还穿插了一些历史典故，讲到欧姆定律的发现过程，这让学习过程变得生动有趣，不再是枯燥的公式记忆。而且，书后的习题设计也非常棒，从基础巩固到综合应用，梯度设置得很合理，我做完一整套下来，感觉我对电路的分析能力真的有了质的飞跃。这本书不仅仅是一本教科书，更像是一个经验丰富的老师，在你遇到困难时，总是能给出最恰当的引导。

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说实话，我对传统教材的排版和设计一直不太感冒，总觉得那种黑白打印的、密密麻麻的文字让人提不起精神。但这本关于电子技术的书，在视觉体验上做得相当出色。它的插图质量非常高，无论是电路图的绘制还是器件的实物照片，都清晰锐利，色彩搭配也很舒服，让人在学习过程中心情愉悦。更值得称赞的是，作者在讲解复杂的运算放大器应用时，采用了模块化的方式，把每一个应用电路（如积分器、微分器、比较器）都独立成章，讲解时总会先给出其核心公式和适用范围，然后再深入到具体电路的搭建和参数计算。这种结构使得知识点非常规整，便于查阅和回顾。我以前总是把这些知识点搞混，但读完这本书后，那种清晰的条理感让我对模拟电路的整体框架有了宏观的把握。

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这本书给我最大的感受是它对“设计思维”的培养。很多教材侧重于理论的推导和公式的证明，但这本书却花了很多篇幅在讲解实际工程中的权衡与取舍。比如在讨论滤波器的设计时，它没有仅仅停留在理想的Butterworth或Chebyshev响应上，而是非常实在地探讨了元件容差、温度漂移对实际性能的影响，并给出了在成本和性能之间进行优化的实例。书中对电源管理和噪声抑制的章节尤其精彩，作者分享了许多实战经验，比如“地线的设计艺术”和“如何避免串扰”，这些都是教科书上很难找到的宝贵经验。读完这些部分，我感觉自己不仅仅是在学习理论，更像是在跟随一位资深工程师进行项目实操指导。它教会我，好的电子设计不仅要“能用”，更要“好用”和“可靠”。

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我最近在研究一些嵌入式系统，但总感觉对底层硬件的理解不够深入，尤其是涉及到信号的放大和滤波部分，总是感觉一知半解。偶然翻到这本关于电子技术的书，简直是打开了新世界的大门。它对晶体管的工作原理讲解得极其透彻，从PN结的形成到三极管的各种工作区，图示清晰明了，每一个细节都没有放过。作者似乎深知初学者的痛点，总能在关键环节用通俗易懂的语言来解释那些拗口的半导体物理知识。书中对各种放大电路的分析，无论是共射、共集还是共基，都给出了详尽的输入输出特性分析和波形变化图，这对于我理解信号处理至关重要。我特别喜欢它对反馈机制的阐述，用了一个非常形象的比喻，让我立刻明白了负反馈是如何稳定放大器的性能的。这本书的深度和广度都拿捏得非常好，绝对是硬件工程师进阶的必备读物。

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作为一名跨专业学习者，我最害怕的就是那些充满了大量高等数学推导的章节，常常会因为看不懂微分方程而直接放弃。然而，这本电子技术书籍在处理这些数学工具时展现了极高的智慧。它并没有回避数学，但处理方式非常“友好”。在引入傅里叶分析来分析信号的频谱时，它用大量的图例直观地展示了正弦波的叠加如何构成方波或三角波，将抽象的积分过程具象化了。对于那些不可避免的拉普拉斯变换，作者也总会先解释“我们为什么要用这个工具”，而不是直接扔出变换公式。这种以应用为导向的数学讲解，极大地降低了我的学习门槛。它让理论不再是高高在上的空中楼阁，而是切实服务于我们理解和设计电子系统的有力工具，让我对整个模拟电路领域重拾了信心。

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