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出版者:第1版 (2006年5月1日)

作者:陈永甫

出品人:

页数:308

译者:

出版时间:2006-5

价格:26.50元

装帧:平装

isbn号码:9787115143679

丛书系列:

图书标签:

• 数字电路
• 电路基础
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• 基础知识

《数字电路基础与应用》 本书旨在为读者提供一套全面且深入的数字电路学习体系。从最基本的逻辑门原理出发，循序渐进地介绍组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计与分析方法。书中详细阐述了各种常用逻辑器件的功能、特性及其在实际电路中的应用，包括译码器、编码器、多路复用器、寄存器、计数器、触发器等。 在组合逻辑部分，我们将深入探讨卡诺图化简法、Quine-McCluskey算法等优化技术，帮助读者掌握如何设计出高效、简洁的逻辑电路。同时，本书会着重讲解实际应用中的典型组合逻辑电路，如加法器、减法器、比较器等，并提供相应的电路图和工作原理分析。 时序逻辑部分将是本书的重点之一。我们将详细介绍各种触发器的类型（SR、D、JK、T触发器）及其时钟控制原理，为理解时序电路打下坚实基础。随后，我们将深入讲解状态机设计，包括有限状态机的概念、状态转换图、状态表以及如何将其转化为实际电路。本书会涵盖寄存器、移位寄存器、计数器（同步、异步、环形、扭环形等）的设计与应用，这些都是构成复杂数字系统的基础模块。 此外，本书还专门辟出章节介绍存储器的工作原理和分类，包括RAM（SRAM、DRAM）和ROM（PROM、EPROM、EEPROM、Flash Memory）等，并探讨它们在数字系统中的作用。 本书的另一大亮点在于其实践导向。在每个章节的关键概念讲解完毕后，都配有大量的例题和习题，帮助读者巩固所学知识。书中还包含了一些实际的数字电路设计实例，例如简易数据处理器、时钟分频电路、交通灯控制器等，这些实例将理论与实践紧密结合，让读者能够直观地理解数字电路的设计流程和应用场景。 为了帮助读者更好地掌握数字电路的分析能力，本书提供了一套系统的分析方法，能够指导读者从电路图出发，分析电路的功能、判断工作状态，并预测输出结果。我们还会介绍一些常用的仿真工具及其基本使用方法，让读者能够通过软件进行电路的验证和调试。 本书的目标读者群广泛，包括电子工程、自动化、计算机科学等专业的在校学生，以及对数字电路技术感兴趣的工程技术人员和业余爱好者。无论您是初次接触数字电路，还是希望系统性地巩固和提升相关知识，本书都将是您理想的学习伴侣。通过本书的学习，您将能够深刻理解数字电路的设计哲学，掌握分析和设计复杂数字系统的基本技能，为日后从事更高级的数字系统设计打下坚实的基础。 《集成电路设计导论》 本书旨在为读者提供一个关于集成电路（IC）设计领域的全面入门介绍。我们将从集成电路的基本概念、发展历史出发，逐步深入到集成电路的设计流程、主流技术以及前沿趋势。 在内容安排上，本书首先会宏观地介绍集成电路的分类，包括模拟集成电路、数字集成电路以及数模混合集成电路，并简要阐述它们各自的应用领域。接着，我们将重点聚焦于集成电路的制造工艺，从晶圆制备、光刻、刻蚀、掺杂到互连，清晰地展示一颗芯片是如何从硅片走向最终产品的。读者将了解不同工艺节点对芯片性能的影响，以及关键的工艺参数。 本书将详细讲解集成电路的设计流程，从系统级规范的定义、架构设计，到逻辑设计、电路设计，再到物理设计（版图设计），最后是验证和测试。我们将介绍在设计流程的各个阶段所使用的关键工具和方法，例如硬件描述语言（HDL，如Verilog/VHDL）在逻辑设计中的作用，以及EDA（Electronic Design Automation）工具在版图绘制、时序分析、功耗分析和验证中的重要性。 在数模混合集成电路设计部分，本书会着重讲解模拟前端电路的设计，如传感器接口、滤波器、放大器等，以及数字后端接口的设计，并讨论如何有效地将模拟和数字模块集成在一起，解决两者之间的干扰和匹配问题。 此外，本书还将介绍当前集成电路设计领域的一些关键技术和挑战，例如低功耗设计、高性能计算（HPC）设计、人工智能（AI）芯片设计、以及面向特定应用的可重构计算（FPGA）技术。我们还会讨论先进封装技术（如3D封装）对集成电路性能和成本的影响。 本书强调理论与实践相结合。除了概念性的讲解，书中还会穿插一些简化的设计实例，说明特定模块的设计思路和实现方法。虽然本书不涉及具体的电路图绘制和仿真代码编写，但会提供一个清晰的框架，帮助读者理解这些具体操作背后的原理和逻辑。 本书适合于电子信息、微电子、计算机科学与技术等专业的本科生、研究生，以及对集成电路设计领域感兴趣的初学者和行业从业者。通过本书的学习，读者将能够对集成电路设计有一个系统性的认识，理解芯片的设计全貌，了解当前技术的热点和未来发展方向，为进一步深入学习或从事相关工作打下坚实的基础。 《半导体器件物理与特性》 本书致力于深入剖析半导体器件的物理基础和关键特性。我们将从晶体管（BJT、MOSFET）的基本工作原理入手，详细讲解PN结、MOS结构的形成机制、载流子输运、电荷控制等核心概念。 在BJT（双极结型晶体管）部分，我们将深入探讨其工作区域（截止区、放大区、饱和区）的特性，分析基区宽度调制效应、早期效应等重要参数，并介绍BJT的电流放大能力和开关特性。 对于MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管），本书将着重阐述其工作模式（截止区、线性区、饱和区），详细讲解阈值电压、跨导、漏电流等关键参数的物理意义和决定因素。我们将分析不同类型的MOSFET（N沟道、P沟道，增强型、耗尽型）的特性差异，以及栅极电压、漏极电压对沟道电荷和漏极电流的影响。 本书还会深入讲解半导体器件的寄生效应，例如结电容、漏极-源极间电导、以及栅极-源极间漏电等，这些效应在高速和低功耗设计中至关重要。我们将分析这些寄生效应如何影响器件的动态响应和静态功耗。 此外，本书还将探讨半导体材料的性质，如载流子浓度、迁移率、禁带宽度等，以及这些性质如何影响器件的性能。我们会简要介绍半导体掺杂的物理过程，以及掺杂浓度对载流子分布和导电类型的影响。 本书还可能包含对一些特殊半导体器件的介绍，例如二极管（肖特基二极管、稳压二极管）的基本原理和应用，以及场效应管（JFET）的特性。 本书旨在为读者提供扎实的理论基础，帮助他们理解各类半导体器件的内在工作机制。通过对器件物理原理的深入理解，读者将能够更有效地进行电路设计，优化器件选型，并诊断和解决电路中的问题。本书适合于电子工程、微电子学、物理学等相关专业的学生，以及需要深入理解半导体器件特性的工程师和研究人员。 《数字信号处理导论》 本书旨在为读者提供数字信号处理（DSP）领域的全面入门。我们将从离散时间信号和系统的基本概念出发，深入浅出地讲解数字信号处理的核心理论和基本方法。 在内容上，本书首先会介绍离散时间信号的表示方法、基本运算和分类，以及离散时间系统的定义、性质（线性、时不变、因果性等）和表示方法。我们将着重讲解卷积运算在离散时间系统分析中的核心作用。 本书的重点将放在傅里叶分析在数字信号处理中的应用。我们将详细讲解离散时间傅里叶变换（DTFT）和离散傅里叶变换（DFT），以及它们与连续时间傅里叶变换的关系。通过大量的例题，读者将能够理解如何分析信号的频谱特性，以及如何利用频谱信息进行信号的滤波和处理。 快速傅里叶变换（FFT）作为DFT的高效计算算法，也将是本书的重要内容。我们将介绍FFT的基本原理和不同实现方法，帮助读者理解其计算优势。 滤波是数字信号处理的核心应用之一。本书将详细介绍数字滤波器的分类（FIR滤波器和IIR滤波器），以及它们的结构、设计方法和特性。我们将讲解如何根据具体的应用需求，设计出满足特定频率响应要求的数字滤波器。 此外，本书还将介绍Z变换在离散时间系统分析中的作用，包括Z域的系统函数、零极点分析以及稳定性判据。 本书还可能包含一些数字信号处理的典型应用，例如采样和量化理论（ADC/DAC），信号的模数转换和数模转换过程，以及一些基础的信号处理算法，如相关、卷积、傅里叶变换在图像和音频处理中的初步应用。 本书强调理论的直观理解和计算的实践训练。每个章节都配有丰富的例题和习题，帮助读者巩固所学知识，并掌握基本的计算和分析能力。本书适合于电子信息工程、通信工程、计算机科学与技术、自动化等专业的学生，以及对数字信号处理感兴趣的工程技术人员。通过本书的学习，读者将能够理解数字信号处理的基本原理，掌握信号分析和处理的基本方法，并为进一步学习更高级的DSP技术打下坚实的基础。

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这本书的排版和图示质量也值得称赞，这对于理解复杂的逻辑结构至关重要。我手里有些其他资料，图画得模糊不清，标注混乱，看得人头昏脑涨。相比之下，这本在绘制逻辑图和波形图时，线条清晰、层次分明，关键信号点都有明确的标记和注释。特别是那些关于时序分析的部分，波形图的绘制标准简直可以直接拿去用作规范。我尤其喜欢它对“竞争与冒险”现象的视觉化处理，用动态的箭头和阴影区域清晰地展示了信号到达时间的不同步性，让人一眼就能抓住问题的核心所在。如果说理论是骨架，那么这些精美的图示就是让骨架丰满起来的血肉，使得那些原本抽象的电气行为变得触手可及。

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从一个初级工程师的角度来看，这本书提供了一个非常坚实的“快速启动包”。市面上很多资料要么过于基础，停留在布尔代数层面，要么直接跳到Verilog/VHDL的高级应用，中间的“桥梁”部分缺失严重。这本书恰恰填补了这个空缺。它将概念的引入与实际的硬件描述语言（虽然书本身不侧重于语言本身）的应用场景紧密结合起来，让你在学习某个逻辑模块的同时，自然而然地知道它在HDL代码中应该如何被实现和优化。对于那些希望快速从理论知识过渡到能够独立完成简单数字系统模块设计的学习者来说，这本书的结构设计是极其友好的，它帮助你建立起一个从需求到实现的全链路思维模型，非常务实。

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我通常对那些堆砌公式和理论的教科书敬而远之，因为它们往往脱离实际应用，读起来枯燥乏味，读完后感觉知识点像散落的珍珠，串不成项链。然而，这本关于数字电路的书在叙事风格上做到了极佳的平衡。它读起来有一种“老工程师在跟你耳语”的亲切感。尤其是在描述那些容易出错的异步电路设计陷阱时，那种语调里透露出的“我当年也栽过跟头”的经验之谈，非常具有感染力。它没有采用那种高高在上的说教姿态，而是用一系列生动的案例，比如总线仲裁中的死锁问题、时钟域交叉的毛刺处理，来阐述抽象的概念。这种以问题为导向的讲解方式，极大地激发了我主动去探究底层细节的兴趣。

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这本书的理论深度显然是经过精心考量的，它并非一本简单的入门手册，而是试图建立一个完整的知识体系框架。我特别欣赏作者在讲解数字信号处理（DSP）基础模块时所采用的渐进式教学方法。从最基础的加法器、乘法器到复杂的滤波器结构，每一步的引入都伴随着对潜在问题的预警和解决策略。这使得读者在学习过程中，不仅仅是记住了一个电路图，更是理解了背后的设计哲学。比如说，当讨论到流水线设计时，作者不仅画出了结构图，还详细分析了数据通过不同阶段时的延迟补偿问题，这对于从事高性能计算或通信领域的人来说，简直是太关键了。它迫使你去思考“好设计”和“可行设计”之间的那条鸿沟到底在哪里，而不是满足于能让代码编译通过就行。

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这本书的实战价值真是令人刮目相看，尤其是在涉及那些偏重于硬件层面的系统设计时，它提供了一种近乎“傻瓜式”的指导，让你能迅速上手。我之前在接触一个新的FPGA项目时，面对那些复杂的数据流和时序要求总是感到无从下手，感觉自己像个刚拿到说明书的门外汉。但是读完这本关于电路基础的书后，尤其是那些关于逻辑门组合和状态机实现的章节，我的思路一下子清晰了。它没有过多地纠缠于那些晦涩难懂的数学推导，而是直接切入核心，告诉你“为什么这么连线”以及“这样连线会带来什么结果”。最让我惊喜的是，它对不同类型逻辑器件的性能差异分析得非常到位，比如SRAM和DRAM在不同应用场景下的取舍，简直就是一本实战经验的浓缩。那种“一页纸就能搞定一个基础模块”的感觉，极大地提升了我的开发效率，让人在面对设计评审时也能充满底气。

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