具体描述
内容简介
《电子技术基础数字部分全程学习指导与习题精解(高教第6版)》是本科生学习电子技术基础(数字部分)课程的辅导用书,和华中科技大学电子技术课程组编、康华光教授主编的《电子技术基础——数字部分》(第六版)教材同步,也可以作为硕士研究生入学考试的复习参考资料,旨在帮助读者破解教材中重难点、掌握教材中重要内容、学会解题方法。
《电子技术基础数字部分全程学习指导与习题精解(高教第6版)》的章节与教材完全同步,共分为11章,每章内容包括:基本要求、重点与难点,知识点归纳,复习思考题解答,习题解答和经典习题与全真考题详解四个部分。其中,基本要求、重点与难点与知识点归纳是对教材各章内容提出基本要求、梳理重难点、归纳总结具体知识点,通过本部分的学习,可以帮助读者理清思路、抓住重点、把握难点,做到有的放矢,起到事半功倍效果。复习思考题解答是章节内容之后课后思考题的解答,旨在帮助读者更好地把握每章节中的基本概念、基础知识点。习题解答是教材中习题的全部解答,给出解题的分析方法和分析步骤,阐明解题思路,并给出详细的解题过程,使读者提高解题能力和效率。经典习题与全真考题详解是对内容的进一步拓展,精选了具有代表性的典型例题,进行了详细的解析,部分例题是历年考研真题,以提高读者的应试水平。 目录
第一章 数字逻辑概论
基本要求、重点与难点
知识点归纳
复习思考题解答
习题解答
经典习题与全真考题详解
第二章 逻辑代数与硬件描述语言基础
基本要求、重点与难点
知识点归纳
复习思考题解答
习题解答
经典习题与全真考题详解
第三章 逻辑门电路
基本要求、重点与难点
知识点归纳
复习思考题解答
习题解答
经典习题与全真考题详解
第四章 组合逻辑电路
基本要求、重点与难点
知识点归纳
复习思考题解答
习题解答
经典习题与全真考题详解
第五章 锁存器和触发器
基本要求、重点与难点
知识点归纳
复习思考题解答
习题解答
经典习题与全真考题详解
第六章 时序逻辑电路
基本要求、重点与难点
知识点归纳
复习思考题解答
习题解答
经典习题与全真考题详解
第七章 半导体存储器
基本要求、重点与难点
知识点归纳
复习思考题解答
习题解答
经典习题与全真考题详解
第八章 CPLD和FPGA
基本要求、重点与难点
知识点归纳
复习思考题解答
习题解答
经典习题与全真考题详解
第九章 脉冲波形的变换与产生
基本要求、重点与难点
知识点归纳
复习思考题解答
习题解答
经典习题与全真考题详解
第十章 数模与模数转换器
基本要求、重点与难点
知识点归纳
复习思考题解答
习题解答
经典习题与全真考题详解
第十一章 数字系统设计基础
基本要求、重点与难点
知识点归纳
复习思考题解答
习题解答
《现代电子系统设计与应用》 简介 在信息技术日新月异的今天,电子技术已渗透到我们生活的方方面面,从智能手机、电脑到复杂的工业控制系统和航空航天设备,无不闪耀着电子技术的智慧之光。掌握扎实的电子技术基础,尤其是数字电子技术的核心原理与应用,对于理解和驾驭现代电子系统至关重要。本书《现代电子系统设计与应用》旨在为读者提供一个全面、深入且实用的学习平台,帮助您从根本上理解数字电子技术的工作机制,并将其融会贯通到实际的系统设计与应用中。 本书跳脱了传统的、侧重于理论推导的讲解模式,而是将重点放在了“学以致用”上。我们认为,真正的电子技术学习,不仅在于理解抽象的逻辑门电路、时序逻辑单元,更在于如何将这些基本构建块巧妙地组合起来,解决现实世界中的工程问题,设计出功能强大、性能优越的电子系统。因此,本书的核心理念是将理论知识与实际工程应用紧密结合,通过丰富的案例分析、典型的电路设计实例以及对现代电子技术发展趋势的解读,引导读者构建起系统化的知识体系,培养独立解决复杂工程问题的能力。 核心内容概述 本书的体系结构经过精心设计,力求逻辑清晰、循序渐进,确保读者能够扎实地掌握数字电子技术的每一个关键环节。 第一部分:数字电路基础与逻辑设计 这一部分是整个数字电子技术学习的基石。我们将从最基本的概念入手,逐一剖析数字信号的特性、逻辑代数的基本定律与定理,以及如何利用卡诺图、奎因-麦克拉斯基方法等优化组合逻辑电路。我们会详细介绍各种基本逻辑门(AND, OR, NOT, NAND, NOR, XOR, XNOR)的原理、符号和真值表,并通过大量实例展示如何利用这些基本门构建更复杂的组合逻辑功能,例如编码器、译码器、多路选择器、数据分配器等。 特别地,在组合逻辑电路的设计部分,我们会强调在实际应用中常见的约束条件,例如时序要求、功耗限制、芯片面积等,并探讨如何根据这些条件选择最优的实现方案。我们还将引入可编程逻辑器件(PLD)的基本概念,如PLA, PAL, CPLD等,初步介绍它们如何在硬件描述语言(HDL)的辅助下,实现高度灵活和高效的逻辑设计。 第二部分:时序逻辑电路与状态机设计 数字系统的核心在于其“记忆”和“顺序”能力,这正是时序逻辑电路所赋予的。本部分将深入探讨触发器(Flip-Flops)的各种类型(SR, JK, D, T)及其工作原理,分析它们在存储和传递数据时的时序特性。在此基础上,我们将详细介绍各种移位寄存器(Shift Registers)和计数器(Counters)的设计与应用,例如二进制计数器、十进制计数器、环形计数器、约翰逊计数器等。 更进一步,本书将重点讲解有限状态机(Finite State Machine, FSM)的设计方法。我们会区分摩尔型(Moore)和米利型(Mealy)状态机的特点,并指导读者如何根据系统需求,从概念描述出发,一步步转化为状态转移图、状态表,最终通过状态编码和逻辑综合,设计出精确的时序逻辑电路。我们将通过诸如交通灯控制、序列检测器、数据同步器等典型实例,帮助读者理解状态机在实际系统中的强大应用。 第三部分:存储器与接口技术 现代电子系统离不开高效的存储器来保存和读取数据。本部分将介绍各种主要的数字存储器类型,包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。我们将详细讲解SRAM和DRAM的结构、工作原理、读写时序以及它们在系统中的应用场景。同时,对于ROM家族,如PROM, EPROM, EEPROM, Flash Memory等,我们将阐述其各自的特点、优势以及在不同应用中的选择依据。 此外,为了实现不同电子器件之间的信息交互,接口技术是不可或缺的。本书将介绍常见的串行和并行接口技术,包括UART(通用异步收发传输器)、SPI(串行外设接口)、I2C(集成电路互连总线)等。我们会讲解这些接口的工作协议、信号时序以及如何在微控制器和其他外围设备之间进行数据传输。对于更高级的接口,如USB(通用串行总线)和Ethernet,我们将提供其基本工作原理和在现代嵌入式系统中的应用概述,帮助读者了解如何将数字模块集成到复杂的通信网络中。 第四部分:微处理器与嵌入式系统基础 微处理器和嵌入式系统是构成现代电子设备“大脑”的关键。本部分将带领读者走进微处理器设计的核心领域。我们将从指令集架构(ISA)的基本概念入手,理解指令的编码、执行流程以及CPU内部的基本组成部分(ALU, 控制单元, 寄存器组)。我们会介绍不同类型的指令,如数据传输指令、算术逻辑指令、控制转移指令等。 本书将重点介绍嵌入式系统的概念、特点以及常见的应用领域。我们将分析嵌入式系统的基本构成,包括微控制器(MCU)、内存、输入/输出接口以及各种传感器和执行器。通过对典型嵌入式系统框架的讲解,如基于ARM Cortex-M系列微控制器的系统,我们将展示如何利用C/C++语言对硬件进行编程,实现各种功能。我们将探讨中断处理、实时操作系统(RTOS)的基本原理及其在多任务并发处理中的作用,使读者对构建功能丰富的嵌入式应用有一个清晰的认识。 第五部分:现代电子系统设计与前沿技术 数字电子技术的发展日新月异,本书的最后部分将着眼于现代电子系统的设计方法和前沿技术,帮助读者把握行业发展脉搏。我们将深入探讨硬件描述语言(HDL),如Verilog或VHDL,及其在FPGA(现场可编程门阵列)和ASIC(专用集成电路)设计中的关键作用。通过介绍HDL的语法和建模范例,读者将能够理解如何用代码来描述和验证复杂的数字逻辑,从而实现高效的硬件设计流程。 此外,我们还将介绍现代电子系统中常见的通信协议,如TCP/IP协议栈的基本概念,以及它们如何在网络化的电子设备中发挥作用。对于物联网(IoT)和人工智能(AI)在电子技术领域的应用,本书也将进行前瞻性的探讨,介绍相关的硬件基础和设计挑战。我们将讨论如何将数字信号处理(DSP)技术应用于音频、视频等数据的实时处理,以及如何为嵌入式AI应用设计高效的硬件平台。 本书的特色与优势 1. 理论与实践紧密结合: 每一项理论知识点都辅以丰富的实例,从简单的逻辑门应用到复杂的系统设计,力求让读者在理解理论的同时,能够清晰地看到其在实际应用中的价值。 2. 案例驱动的学习模式: 大量真实世界的工程案例贯穿全书,帮助读者理解电子技术如何在实际产品中发挥作用,激发学习兴趣,培养解决实际问题的能力。 3. 循序渐进的教学设计: 章节安排紧凑且逻辑严密,从基础概念到高级应用,层层递进,确保读者能够建立起完整、牢固的知识体系。 4. 前沿技术导向: 关注数字电子技术的最新发展趋势,介绍HDL、FPGA、嵌入式系统、物联网和AI等热门技术,为读者未来的学习和职业发展奠定坚实基础。 5. 图文并茂,清晰易懂: 配备大量精心绘制的电路图、时序图和系统框图,配合清晰的文字描述,化繁为简,帮助读者直观理解复杂概念。 目标读者 本书适合以下读者群体: 电子信息工程、通信工程、自动化、计算机科学与技术等相关专业的本科生和研究生。 希望系统学习数字电子技术,打下扎实理论基础的工程技术人员。 对电子系统设计感兴趣,希望了解现代电子技术发展趋势的爱好者。 需要进行嵌入式系统开发、FPGA/ASIC设计的初学者。 《现代电子系统设计与应用》不仅是一本学习数字电子技术的教科书,更是一本通往现代电子工程世界的指南。我们相信,通过本书的学习,您将能够深刻理解数字电子技术的魅力,并自信地运用这些知识去创造、去创新,为未来的科技进步贡献力量。