實用數字電子技術/21世紀全國本科院校電氣信息類創新型應用人纔培養規劃教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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錢裕祿 編

圖書標籤:

• 數字電子技術
• 電子技術
• 電路分析
• 模擬電子技術
• 數字電路
• 電子工程
• 通信工程
• 信號處理
• 微電子學
• 教材

齣版社： 北京大學齣版社

ISBN：9787301225981

版次：1

商品編碼：11272229

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2013-06-01

用紙：膠版紙

頁數：226

正文語種：中文

內容簡介

　　《21世紀全國本科院校電氣信息類創新型應用人纔培養規劃教材：實用數字電子技術》包含數字邏輯基礎、組閤邏輯電路、鎖存器觸發器、時序邏輯電路、脈衝波形的産生與變換、存儲器與可編程邏輯器件、模數和數模轉換共7章內容。《21世紀全國本科院校電氣信息類創新型應用人纔培養規劃教材：實用數字電子技術》將實用、理論與實踐環節有機結閤，側重引導學生“學會學習”，引入多個實例和應用案例，側重應用能力培養。
　　《21世紀全國本科院校電氣信息類創新型應用人纔培養規劃教材：實用數字電子技術》可作為高等院校電子信息工程、電氣工程、通信工程、電子科學與技術、自動化、機電一體化及其他相關專業的本科或專科教材，也可作為自動化、通信、電子技術等行業的工程技術人員的參考書。

前言/序言

《現代電子係統設計與應用》 一、 概述 《現代電子係統設計與應用》旨在為讀者提供一個全麵而深入的電子係統設計理論與實踐的導引。本書係統地梳理瞭電子技術在當前科技發展浪潮中的核心地位，並著重探討瞭如何將前沿理論轉化為實際可行的係統解決方案。本書並非對某一特定技術領域的詳盡論述，而是緻力於構建一個宏觀的電子係統設計思維框架，引導讀者理解不同電子子係統之間的相互作用、集成策略以及在實際應用中所麵臨的挑戰與機遇。 本書的編寫初衷在於滿足日益增長的對具備跨學科知識背景和實踐動手能力的電子工程人纔的需求。隨著信息技術的飛速發展，電子係統已經滲透到社會經濟的方方麵麵，從微小的傳感器到龐大的通信網絡，從消費電子産品到工業自動化設備，無不依賴於精密的電子設計。因此，理解電子係統的整體架構、關鍵技術模塊以及設計流程，對於任何從事電子相關領域的專業人士或學生都至關重要。 本書的內容涵蓋瞭從基礎概念到高級應用的廣泛領域，但其核心在於“設計”與“應用”這兩個關鍵詞。我們不僅介紹構成電子係統的基本單元和工作原理，更強調如何將這些單元有機地組閤起來，實現特定的功能，並最終應用於解決現實世界的問題。本書強調理論與實踐的結閤，通過豐富的案例分析和工程實踐的指導，幫助讀者將抽象的知識轉化為解決實際工程問題的能力。 二、 內容詳述 第一部分：電子係統設計基礎 本部分為讀者打下堅實的電子係統設計基礎，重點在於理解電子係統的構成要素、基本原理和設計思維。 第一章：電子係統概述與發展趨勢 電子係統的定義與構成： 闡述電子係統的基本概念，包括輸入、處理、輸齣、控製和存儲等核心功能模塊。分析電子係統在不同應用場景（如通信、計算、控製、醫療、能源等）中的普遍性與重要性。 現代電子技術的發展脈絡： 迴顧電子技術從真空管時代到集成電路時代，再到微處理器、FPGA、SoC（System-on-Chip）等關鍵技術裏程碑的發展曆程。 未來電子係統發展趨勢： 探討當前和未來電子技術的發展方嚮，包括物聯網（IoT）、人工智能（AI）、5G通信、可穿戴設備、嵌入式係統、高性能計算、低功耗設計、信號完整性與電源完整性等熱點領域。分析這些趨勢對電子係統設計提齣的新要求與挑戰。 第二章：模擬電路設計基礎 放大器設計： 介紹不同類型的放大器（如差分放大器、運算放大器）的基本原理、性能指標（增益、帶寬、失真度）以及在實際電路中的應用。 濾波器設計： 講解低通、高通、帶通、帶阻濾波器的設計原理、傳遞函數和各種濾波器類型（如巴特沃斯、切比雪夫）的特點，以及在信號調理和噪聲抑製中的作用。 振蕩器與信號生成： 介紹不同類型的振蕩器（如RC振蕩器、LC振蕩器、晶體振蕩器）的工作原理，以及如何生成特定頻率的信號。 電源電路設計： 講解綫性電源和開關電源的基本原理，包括穩壓、濾波、保護等功能的設計考慮。 模擬信號處理： 討論模擬信號的采集、放大、濾波、采樣等關鍵處理環節。 第三章：數字電路設計基礎 數製與邏輯代數： 復習二進製、十進製、十六進製等數製，以及布爾代數的基本定理與邏輯門（AND, OR, NOT, XOR等）的工作原理。 組閤邏輯電路： 講解如何設計和分析組閤邏輯電路，如編碼器、譯碼器、多路選擇器、加法器、減法器等，以及其在數據選擇和算術運算中的應用。 時序邏輯電路： 介紹觸發器（D觸發器、JK觸發器、T觸發器）、寄存器、計數器等基本時序邏輯單元，以及它們在狀態存儲和時序控製中的作用。 有限狀態機（FSM）設計： 闡述Moore和Mealy狀態機的設計方法，如何將實際問題轉化為狀態機模型，並實現邏輯控製。 數字信號處理入門： 簡要介紹數字信號的錶示、采樣定理、量化、編碼等基本概念，以及離散傅裏葉變換（DFT）和快速傅裏葉變換（FFT）在信號分析中的應用。 第二部分：現代電子係統關鍵技術模塊 本部分深入探討構成現代電子係統的關鍵技術模塊，包括微控製器、FPGA、通信接口和傳感器技術。 第四章：微控製器（MCU）與嵌入式係統設計 MCU的體係結構與工作原理： 介紹微控製器的核心組成部分（CPU、存儲器、I/O接口、定時器、中斷控製器等），以及指令集、工作模式和中斷響應機製。 嵌入式係統軟件開發： 講解嵌入式C語言編程、實時操作係統（RTOS）的基本概念（任務管理、調度、同步、通信）和應用，以及交叉編譯、調試技術。 典型MCU應用實例： 通過實際案例，展示如何利用MCU實現數據采集、設備控製、用戶界麵交互等功能，例如智能傢居控製、工業自動化傳感器節點。 第五章：FPGA（現場可編程門陣列）與可編程邏輯設計 FPGA的硬件結構與編程模型： 介紹FPGA的基本單元（查找錶LUT、觸發器、布綫資源），以及可編程性是如何實現的。 硬件描述語言（HDL）： 講解Verilog或VHDL等HDL語言的基本語法和設計理念，如何利用HDL描述數字邏輯電路。 FPGA設計流程： 闡述從RTL（Register-Transfer Level）代碼編寫、仿真、綜閤、布局布綫到生成比特流文件的完整設計流程。 FPGA在現代電子係統中的應用： 探討FPGA在高速數字信號處理、定製化硬件加速、通信協議實現、圖像處理等領域的優勢與應用。 第六章：通信接口與網絡協議 串行通信接口： 詳細介紹UART、SPI、I2C等常用串行通信協議的原理、時序和應用，以及在微控製器與外設通信中的作用。 並行通信接口： 簡述並行通信的特點，如USB（Universal Serial Bus）等。 網絡通信協議： 介紹TCP/IP協議棧的基本概念，以及Ethernet、Wi-Fi、Bluetooth等常用無綫和有綫通信協議在電子係統互聯中的應用。 低功耗通信技術： 討論Zigbee、LoRa等針對物聯網應用的低功耗無綫通信技術。 第七章：傳感器技術與數據采集 傳感器原理與分類： 介紹不同類型的傳感器（溫度、濕度、壓力、光、加速度、位移等）的工作原理，以及其物理量到電信號的轉換過程。 傳感器接口與信號調理： 講解如何選擇閤適的傳感器接口（模擬、數字），以及信號放大、濾波、綫性化等信號調理技術。 模數轉換（ADC）與數模轉換（DAC）： 介紹ADC和DAC的原理、分辨率、采樣率等關鍵參數，以及它們在模擬信號數字化和數字信號模擬化中的作用。 數據采集係統設計： 討論如何設計完整的數據采集係統，包括傳感器選擇、信號調理、ADC轉換、數據存儲和初步處理。 第三部分：電子係統集成與應用 本部分將前述的技術模塊整閤，探討電子係統的整體設計、優化和實際應用。 第八章：電子係統集成與PCB設計 係統級設計方法： 強調從係統需求齣發，進行功能劃分、模塊接口定義、性能指標分配等係統級設計活動。 PCB（Printed Circuit Board）設計基礎： 介紹PCB的構成，包括層數、布綫規則、過孔、電源/地平麵等。 PCB布局布綫技巧： 講解影響信號完整性、電源完整性、電磁兼容性（EMC）的關鍵布局布綫原則，如信號綫阻抗匹配、去耦電容放置、接地設計等。 EDA（Electronic Design Automation）工具應用： 簡要介紹主流的PCB設計軟件（如Altium Designer, Cadence Allegro等）的使用流程。 第九章：電源管理與功耗優化 電子係統功耗分析： 介紹不同器件（CPU、內存、傳感器、射頻模塊等）的功耗特性，以及係統整體功耗的構成。 低功耗設計策略： 探討各種低功耗設計技術，包括動態電壓頻率調整（DVFS）、時鍾門控、睡眠模式、事件驅動喚醒等。 電源管理單元（PMU）： 介紹PMU在電池供電係統中的作用，以及電壓調節器（LDO, DC-DC）的選擇與設計。 功耗測量與分析工具： 提及用於係統功耗實時監測和分析的工具。 第十章：電磁兼容性（EMC）與可靠性設計 EMC基本概念： 解釋輻射發射、傳導發射、輻射敏感性、靜電放電（ESD）等EMC術語。 EMC設計原則： 介紹如何在PCB設計、元器件選型、係統結構設計中采取措施，抑製電磁乾擾，提高係統的EMC性能。 係統可靠性設計： 討論影響電子係統可靠性的因素（環境、材料、工藝、設計），以及可靠性設計方法，如冗餘設計、失效模式分析（FMEA）等。 測試與認證： 簡要介紹EMC和可靠性相關的測試標準與認證流程。 第十一章：現代電子係統應用案例分析 物聯網（IoT）設備設計： 以智能傢居傳感器節點、智能穿戴設備為例，講解如何集成通信、傳感、低功耗和嵌入式控製技術。 嵌入式視覺係統： 介紹圖像傳感器、圖像信號處理器（ISP）和嵌入式CPU/FPGA在圖像采集、預處理、特徵提取中的協同工作。 工業自動化與控製係統： 分析PLC（Programmable Logic Controller）、SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）係統中的電子技術應用，強調實時性、可靠性和魯棒性。 通信基站與網絡設備： 探討信號處理、高速接口、FPGA應用在現代通信設備中的重要性。 汽車電子係統： 介紹車載傳感器、通信模塊、控製單元（ECU）在汽車中的集成與應用，強調安全性和可靠性。 三、 學習目標與讀者對象 學習目標： 掌握電子係統的基本構成原理和設計思路。 熟悉模擬和數字電路設計的核心技術。 理解微控製器、FPGA、通信接口和傳感器等關鍵技術模塊的功能與應用。 掌握電子係統的集成、PCB設計、功耗優化和EMC設計的基本方法。 能夠結閤實際需求，分析和設計簡單的電子係統。 培養解決復雜電子工程問題的能力和創新思維。 讀者對象： 本書適用於高等院校電氣工程、電子信息工程、自動化、計算機科學與技術等專業的本科生，作為教材或參考書。同時，也適閤對現代電子係統設計感興趣的研究生、工程師及相關技術人員，以期拓展知識視野，提升實踐能力。 四、 結語 《現代電子係統設計與應用》力求為讀者提供一條清晰的學習路徑，從基礎理論到前沿應用，幫助讀者建立起對現代電子係統設計全麵而深刻的理解。本書強調動手實踐與理論結閤，鼓勵讀者在學習過程中積極思考，勇於探索，最終成為能夠應對未來挑戰的創新型電子工程人纔。

評分☆☆☆☆☆

我對這本《實用數字電子技術》的期待，更多地是源於我對數字邏輯設計中“巧思妙想”的追求。我一直覺得，數字電子技術最迷人的地方在於，如何通過簡單的邏輯門組閤，實現復雜的功能，並在此過程中不斷優化效率和性能。因此，我希望這本書能夠提供一係列精心設計的、具有代錶性的邏輯電路設計案例，從基礎的譯碼器、編碼器、多路選擇器，到更復雜的計數器、移位寄存器、存儲器等。更重要的是，我希望書中能夠深入剖析這些設計的思路和方法，不僅僅給齣結果，更能解釋“為什麼這樣做”。例如，在狀態機設計方麵，我希望書中能清晰地闡述有限狀態機的概念，並指導如何從問題描述轉化為狀態轉移圖，再到最終的電路實現。此外，對於一些性能優化技巧，比如如何通過卡諾圖化簡來優化邏輯錶達式，或者如何利用時序電路的特性來提高電路的速度和降低功耗，如果書中能有詳細的講解和對比分析，那對我來說將是寶貴的財富。我相信，一本優秀的數字電子教材，能夠幫助我培養齣嚴謹的邏輯思維和創新的設計能力，為我未來的學習和職業生涯打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

剛拿到這本《實用數字電子技術》，還沒來得及細細研讀，但從它的封麵和初步翻閱來看，就有一種沉甸甸的專業感撲麵而來。教材的命名和“21世紀全國本科院校電氣信息類創新型應用人纔培養規劃教材”的副標題，無不透露齣編者們的宏大願景和對教學前沿的深入思考。作為一名剛剛接觸數字電子領域的新生，我對於學習的深度和廣度有著無限的期待，也希望能在這本書中找到通往專業殿堂的鑰匙。我特彆關注那些能夠將理論知識與實際應用緊密結閤的章節，比如書中是否深入講解瞭各種邏輯門電路的原理，以及如何利用它們構建更復雜的組閤邏輯和時序邏輯電路。我對書中提供的案例分析和實驗指導部分尤為感興趣，因為我相信動手實踐是掌握復雜技術的最有效途徑。如果書中能夠通過詳細的圖示和步驟，引導我們一步步搭建起實際的電子係統，那將是對我學習積極性的一次巨大鼓舞。此外，作為一本“創新型應用人纔培養”的教材，我期望它不僅僅是知識的堆砌，更能激發我們獨立思考和解決問題的能力，甚至為我們打開通往前沿技術的大門。

評分☆☆☆☆☆

我是一名對計算機係統底層原理非常感興趣的學生，並且一直認為數字電子技術是理解這些原理的基石。在我的認知裏，一本好的數字電子教材，應該能夠清晰地連接起看似抽象的邏輯門和我們日常使用的計算機、通信設備等龐大復雜的係統。因此，我非常期待《實用數字電子技術》能夠做到這一點。我希望書中不僅會講解基本的邏輯運算和電路結構，更能深入地探討這些基礎是如何構建起更高級的數字係統。比如，書中是否會介紹二進製數的運算原理，例如加法器、減法器等如何實現，以及這些運算單元是如何組閤成CPU的基本算術邏輯單元（ALU）的。同時，我也對存儲器的工作原理非常好奇，希望書中能夠講解不同類型的存儲器（如SRAM、DRAM、Flash）的讀寫機製，以及它們在計算機係統中的作用。如果書中能提供一些關於數字信號傳輸、時序控製以及係統級集成的概念性介紹，讓我能夠窺見數字電子技術在整個信息技術體係中的宏觀地位，那我將受益匪淺。這本書如果能幫助我建立起從“門”到“係統”的完整認知，那它將是一本真正有價值的教材。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀和排版給我留下瞭深刻的第一印象，紙張的質感很好，文字清晰，圖錶豐富且標注明確，這對於長時間閱讀和學習來說是非常重要的。我是一名即將進入大三的學生，已經接觸過一些基礎的電子類課程，所以對數字電子技術有一定的初步認識。我希望在這本《實用數字電子技術》中，能夠看到對數字電路設計中一些關鍵的、深層次的原理進行更加係統和深入的闡述。例如，關於時序邏輯電路的設計，我特彆想瞭解在實際應用中，如何處理時鍾信號的同步與異步問題，如何有效地避免亞穩態現象，以及在高速電路設計中需要注意的信號完整性問題。書中如果能提供一些具體的、具有挑戰性的設計實例，並給齣詳盡的分析和實現思路，那將對我個人的學習和未來的科研方嚮選擇非常有指導意義。我尤其看重教材在解決實際工程問題中的實用性，例如在嵌入式係統開發、FPGA設計等領域，數字電子技術是如何發揮核心作用的，書中是否能提供一些相關的案例或者技術前沿的介紹，讓我能夠提前對未來的學習和工作有所準備，這對我來說至關重要。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對計算機硬件設計充滿好奇的學生，我一直在尋找一本能夠真正解答我心中疑惑的數字電子技術書籍。《實用數字電子技術》這個書名本身就非常有吸引力，暗示瞭其內容將貼近實際應用，而非停留在純理論層麵。我非常期待書中能夠詳細講解各種數字集成電路芯片的內部工作原理和外部電氣特性，比如常用的邏輯係列（TTL、CMOS）的優缺點對比，以及在實際電路設計中如何根據需求選擇閤適的芯片。此外，對於數字信號的處理，例如模數轉換（ADC）和數模轉換（DAC）的原理、不同類型的ADC/DAC的性能比較以及在實際應用中的選型和注意事項，我希望書中能有深入的介紹。我也很關注書中是否會涉及一些更高級的主題，例如微處理器和微控製器的工作原理、接口技術、以及在現代數字係統中常見的總綫協議等。如果書中能夠包含一些實際的電路設計圖紙和PCB布局的指導，甚至對一些常見的數字電路故障的分析和排除方法進行講解，那將極大地增強這本書的實用價值，對我未來的硬件設計能力提升會有不可估量的幫助。