模拟电子技术实验/电工电子基础课实验系列教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:152

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出版时间:2004-3

价格:15.00元

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isbn号码:9787900666642

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《数字电路设计与实践：从基础到前沿应用》 图书简介 本书旨在为学习数字电路的读者提供一个全面、深入且侧重实践的知识体系，内容涵盖了数字逻辑设计的基础理论、常用集成电路的应用以及现代数字系统设计的前沿技术。全书结构严谨，理论与实践紧密结合，旨在培养读者独立分析和解决复杂数字电路问题的能力。 第一部分：数字逻辑基础与分析 本部分系统地介绍了数字电路的基石——数制、逻辑代数和布尔函数化简。从二进制、八进制、十六进制等数制的相互转换入手，构建了读者对数字信息表示的直观理解。随后，详细阐述了布尔代数的基本公理、定理和德摩根定律，并通过卡诺图（Karnaugh Map）和奎因-麦克拉斯基（Quine-McCluskey）方法，教授读者如何高效地化简复杂的逻辑表达式，从而实现硬件资源的优化。 接着，本书深入探讨了基本的逻辑门电路（如AND、OR、NOT、NAND、NOR、XOR）的物理实现和工作特性，并着重介绍了CMOS逻辑家族的电压阈值、噪声容限、传输延迟等关键参数，为后续的电路设计和仿真分析奠定了必要的器件基础。 第二部分：组合逻辑电路设计与实现 组合逻辑电路是数字系统的核心组成部分，本部分将重点放在其设计方法和实际应用上。内容从基础的译码器、编码器、数据选择器（MUX）和数据分配器（DEMUX）的原理和应用讲起。我们详细分析了如何利用这些基本组件搭建复杂的组合逻辑功能，例如加法器、减法器和比较器。 全加器和多位加法器的设计是本章的重点，不仅介绍了串行进位加法器的结构，还深入探讨了先行进位加法器（Carry-Lookahead Adder）如何克服串行结构的速度瓶颈。此外，还讲解了数据选择器和编码器在实现通用逻辑函数中的强大潜力，强调了自顶向下（Top-Down）设计思想的应用。 对于对称性强、结构重复的组合逻辑，本书引入了可编程逻辑器件（PLD）的概念，详细介绍了只读存储器（ROM）、编程阵列逻辑（PAL）和通用阵列逻辑（GAL）的结构和编程方法，展示了如何利用这些器件快速实现复杂的组合逻辑功能，减少分立器件的使用。 第三部分：时序逻辑电路分析与设计 时序逻辑是数字系统实现存储和反馈功能的基础。本部分首先从最基本的存储单元——锁存器（Latch）和触发器（Flip-Flop）讲起。详细分析了SR、D、JK、T触发器的特性、状态转移图和特性方程，并特别关注了主从结构和边沿触发机制的工作原理，解释了建立时间（Setup Time）和保持时间（Hold Time）对系统稳定性的关键影响。 随后，内容转向更复杂的时序结构：寄存器和移位寄存器。本书通过多个实例，演示了并行输入/并行输出、串行输入/并行输出等不同模式的移位寄存器的构建与应用，并探讨了它们在数据缓冲和序列处理中的作用。 计数器是时序电路中的另一大类。我们不仅讲解了异步（Ripple）计数器和同步计数器的设计原理，还重点介绍了环形计数器和扭环计数器的结构和应用场景。针对有限状态机（FSM）的设计，本书采用了摩尔（Moore）型和米利（Mealy）型两种模型，通过经典的交通信号灯控制和序列检测器实例，系统地指导读者如何进行状态分配、状态转移图绘制和逻辑方程的推导与实现。 第四部分：半导体存储器与可编程逻辑器件深入 存储器是现代电子系统的“记忆库”。本章详细剖析了静态随机存取存储器（SRAM）和动态随机存取存储器（DRAM）的基本单元结构、读写时序和阵列组织方式，比较了它们在速度、密度和功耗上的优劣。此外，还介绍了闪存（Flash Memory）的工作原理及其在固件存储中的重要地位。 在可编程逻辑器件（PLD）方面，本书超越了基础的PAL/GAL，深入探讨了现场可编程门阵列（FPGA）的内部结构，包括可配置逻辑块（CLB）、输入/输出单元（IOB）和布线资源的互连机制。通过对查找表（LUT）的工作原理的解析，读者将能更好地理解现代硬件描述语言（HDL）代码是如何映射到实际的硬件资源上的。 第五部分：系统级设计与硬件描述语言（HDL）实践 为了应对现代复杂数字系统的设计需求，本部分引入了硬件描述语言Verilog，作为实现数字电路的高级工具。本书专注于Verilog在结构级、数据流级和行为级三种描述方式上的应用。我们详细讲解了如何用Verilog的`always`块、组合逻辑的`assign`语句和时序逻辑的`reg`变量来精确描述电路行为。 重点章节将指导读者如何利用Verilog进行模块化设计、实例化和层次化设计。通过对一个小型数据通路（如简单CPU中的ALU部分）的HDL实现，读者将掌握从功能定义到仿真验证（Testbench编写）的完整设计流程，为过渡到更高级的ASIC或SoC设计打下坚实的基础。 结语 本书的最终目标是使读者不仅理解数字电路的“是什么”，更能掌握“如何做”。通过大量的图示、详细的步骤分析和贯穿始终的实践案例，读者将能够熟练运用所学知识，设计出高效、可靠的组合逻辑和时序系统，为深入学习微处理器、嵌入式系统和现代通信原理等后续课程做好充分准备。本书适合作为大学电子信息类专业《数字电路基础》或《数字逻辑设计》课程的教材或参考书，对自学者也具有极高的参考价值。

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说实话，这本书的难度曲线设置得相当陡峭，但这种“硬核”恰恰是其魅力所在。它没有采取迎合初学者的保守策略，而是勇敢地展示了电子技术世界真实的一面——它需要精确、严谨和持续的努力。我曾经在某个关于反馈网络的实验中卡住了整整两天，感觉完全摸不着头脑。翻阅这本书的对应章节，发现它提供了几种不同的分析角度来审视同一个问题，从时域到频域，各种工具都被展示出来。正是这种全方位的视角，最终帮我冲破了思维定势。它教会我的远不止是电路知识，更是一种面对复杂工程问题时不轻言放弃的韧性。如果有人想要快速成为一个能独立解决问题的工程师，而不是一个只会按部就班操作的“实验员”，那么这本书提供的思维训练是无可替代的。

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这本书给我的整体感受，可以用“干货满满，直击要害”来形容。它没有过多花哨的理论铺垫，上来就是实战演练。我最欣赏的是它对实验目的和预期的描述，总能清晰地勾勒出我们通过这个实验究竟想验证什么、需要掌握什么核心技能。这一点非常重要，因为很多实验教材只管让你动手，却没告诉你动手的意义何在。这本书显然在这方面下了苦功，每一个实验都像是一个精心设计的谜题，需要你运用所学的理论知识去解开。而且，它对实验数据的分析和讨论部分也颇有见地，不仅仅是让抄写读数，而是引导你去思考“为什么测量值会和理论值有偏差？”以及“如何优化这个电路？”这些深度思考，才是真正区分懂行和不懂行的关键。对于那些已经学过基础理论，但苦于缺乏动手经验的同学来说，这本书无疑是最好的垫脚石。

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翻开这本书，一股扎实的工科气息扑面而来，封面设计虽然朴实，却透着一股让人信赖的严谨感。我原本以为这又是一本枯燥的实验手册，里面充斥着各种参数和公式的堆砌，没想到，它的内容组织却有着自己独特的逻辑。作者似乎深谙初学者在面对复杂电路时的迷茫，从最基础的元件特性开始，循序渐进地引导我们进入更深层次的电路分析。比如，在介绍晶体管放大电路时，书中不仅给出了详细的实验步骤，还穿插了大量对电路工作原理的深入剖析，甚至会探讨一些实际操作中容易遇到的“陷阱”和排除方法。这种教学方式，让我感觉自己不是在被动接受知识，而是在一位经验丰富的老工程师的指导下，一步步构建起自己的实验能力。尤其是那些关于仪器使用和安全操作的章节，写得极其细致，对于我们这些实验室新手来说，简直就是救命稻草。读完一部分，心里总有一种“原来如此”的豁然开朗，很适合作为入门或进阶的辅助教材。

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这本书的实用价值，体现在它对“动手能力”的强调上，而且是超越教科书标准之外的动手能力。它似乎在暗示读者，真正的学习发生在电路板冒烟、示波器波形不稳的那一刻。书中关于故障诊断和排除的案例分析部分，简直就是一本实战宝典。它列举了诸如“为什么这个滤波电容会发热？”、“怎么区分是元件损坏还是接线错误？”等一系列实际操作中经常遇到的棘手情况，并提供了系统的排查流程。这部分内容，在其他偏重理论推导的书籍中是很少见的。它把“做中学”的理念贯彻到了极致，让每一个实验都充满了探索的乐趣和解决问题的成就感。我甚至开始期待下一次的实验课，因为我知道，手边的这本书已经为我铺好了通往更高阶技能的阶梯。

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作为一个习惯了网络学习和碎片化信息输入的人，这本书的厚重感和系统性对我来说既是挑战也是馈赠。它要求读者沉下心来，跟随作者的节奏，一步步攻克难关。我特别注意到，书中对于一些经典电路的讲解，加入了历史背景和发展脉络的介绍，这让冰冷的电路图瞬间鲜活了起来。这不仅仅是一本技术书，更像是一部微型的电子技术发展史。例如，在讨论运算放大器的应用时，作者会回顾早期集成运放的设计难点，这让我对现在唾手可得的器件产生了深深的敬意。阅读体验上，虽然文字密度较大，但排版清晰，图例标注准确无误，这在实验教材中是极其难能可贵的，因为任何一个图示的错误都可能导致整个实验的失败。

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