数字电路与系统教学实验教程 9787030286376 科学出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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周祖成，程晓军，马卓钊 著

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• 数字电路
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• 逻辑电路
• Verilog
• FPGA
• 实验教程
• 科学出版社

店铺： 花晨月夕图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030286376

商品编码：29423565110

包装：平装

出版时间：2010-08-01

基本信息

书名：数字电路与系统教学实验教程

定价：28.00元

作者：周祖成,程晓军,马卓钊

出版社：科学出版社

出版日期：2010-08-01

ISBN：9787030286376

字数：373000

页码：251

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.481kg

编辑推荐

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内容提要

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本书介绍了EDA和FPGA的相关基础知识，重点介绍了在宽带无线多媒体教学平台上如何用Altera的工具做电路与系统的设计。全书提供了近20个教学实验的例子，读者一步一步、由浅入深地使用FPGA实现电路与系统的设计。为了方便教学，随教学平台提供配套光盘。
本书可以作为通信、信息、计算机、人工智能、光机电一体化、图像和工业自动化类专业专、本科生及研究生数字电路与系统、信号处理、计算机接口和编程设计语言、多媒体、通信及IC设计等课程的教学实验用书，还可以作为电子技能大赛的指导用书。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《数字逻辑设计与实现》 内容简介 本书是一本系统介绍数字逻辑设计原理、方法与实现技术的教材。旨在为读者打下坚实的数字电路基础，掌握现代数字系统设计流程，并能熟练运用相关工具进行设计、仿真与实现。本书内容涵盖了从最基本的逻辑门到复杂可编程逻辑器件（CPLD）和现场可编程门阵列（FPGA）的应用，力求理论与实践相结合，使读者能够深刻理解数字逻辑设计的核心概念，并具备独立完成数字系统设计的能力。 第一部分：数字逻辑基础 本部分将带领读者进入数字世界的入门阶段，建立对二进制数制、逻辑代数以及基本逻辑门电路的全面认识。 第一章：二进制数制与编码： 深入探讨二进制、八进制、十进制和十六进制之间的相互转换，理解不同数制在计算机和数字系统中的应用。介绍各种编码方式，如格雷码、BCD码、ASCII码等，以及它们在数据表示和通信中的作用。学习如何进行二进制算术运算，为后续的逻辑设计奠定基础。 第二章：布尔代数基础： 详细阐述布尔代数的基本公理、定律和定理，这是数字逻辑设计的理论基石。学习如何使用卡诺图（Karnaugh Map）对逻辑函数进行化简，找到最简化的逻辑表达式，从而减少硬件资源的消耗，提高电路的效率。讲解不同化简方法的优缺点及适用场景。 第三章：组合逻辑电路： 介绍常见的组合逻辑电路模块，如编码器、译码器、数据选择器、加法器、减法器、比较器等。分析这些电路的工作原理，理解它们在数字系统中承担的功能。通过实例讲解如何根据逻辑功能需求设计这些电路，并使用基本逻辑门实现。 第四章：时序逻辑电路： 深入理解时序逻辑电路的基本概念，包括状态、触发器（Flip-Flop）和寄存器（Register）。重点介绍SR触发器、D触发器、JK触发器、T触发器等不同类型触发器的结构、工作特性和应用。学习如何设计和分析同步和异步时序逻辑电路，理解时钟信号的作用及其对电路行为的影响。 第五章：状态机设计（有限状态机 - FSM）： 学习如何设计有限状态机，包括摩尔（Moore）型和米利（Mealy）型状态机。掌握状态转移图、状态转移表的绘制方法，以及如何将其转换为逻辑电路。理解状态机在控制逻辑、序列发生器等方面的广泛应用。 第二部分：数字系统构建与实现 本部分将带领读者从基础的逻辑单元走向复杂的数字系统，学习如何集成和实现更高级的数字功能。 第六章：存储器芯片： 介绍各种类型的存储器，包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。详细讲解RAM的读写操作，ROM的存储原理。学习如何使用存储器芯片构建更大的存储系统，理解存储器的地址译码和数据接口。 第七章：模数/数模转换器（ADC/DAC）： 阐述模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）的基本原理和分类。介绍不同类型的ADC（如逐次逼近型、双积分型、Σ-Δ型）和DAC（如电阻网络型、电流型）的工作方式。理解它们在模拟信号与数字信号之间的转换中的关键作用。 第八章：微处理器与微控制器基础： 介绍微处理器和微控制器的基本架构，包括CPU、内存、输入/输出接口等。理解指令集、总线结构以及基本的工作流程。为读者初步接触嵌入式系统设计打下基础。 第九章：可编程逻辑器件（PLD）入门： 介绍可编程逻辑器件（PLD）的概念，及其相对于通用逻辑集成电路的优势。讲解可编程只读存储器（PROM）、可编程阵列逻辑（PAL）、通用阵列逻辑（GAL）等早期PLD器件的结构和工作原理。 第三部分：硬件描述语言（HDL）与高级设计 本部分将引入现代数字逻辑设计的核心工具——硬件描述语言，以及如何使用它们进行复杂系统的设计和实现。 第十章：Verilog HDL 基础： 详细介绍Verilog硬件描述语言的基本语法和结构。学习如何使用Verilog描述组合逻辑和时序逻辑电路。掌握模块的定义、端口声明、信号赋值、过程块等关键概念。通过大量实例演示如何用Verilog实现本部分前面介绍的各种逻辑功能。 第十一章：Verilog HDL 进阶： 深入讲解Verilog的参数化设计、生成语句、任务和函数等高级特性。学习如何使用Verilog进行行为级建模、数据流建模和结构级建模。理解不同建模方式的优缺点及适用场景。 第十二章：SystemVerilog 简介： 简要介绍SystemVerilog语言，作为Verilog的增强版本，它在验证和面向对象设计方面提供了更强大的功能。了解SystemVerilog在测试平台构建和高级验证中的应用。 第十三章：可编程逻辑器件（CPLD/FPGA）与开发流程： 详细介绍复杂可编程逻辑器件（CPLD）和现场可编程门阵列（FPGA）的内部结构和工作原理。重点讲解FPGA内部的逻辑单元（LUT）、时钟管理单元、DSP块等关键资源。学习完整的FPGA/CPLD设计流程，包括需求分析、HDL编码、综合、布局布线、时序约束、仿真和下载。 第十四章：常用FPGA/CPLD 开发工具与实践： 介绍当前主流的FPGA/CPLD开发工具，如Xilinx Vivado, Intel Quartus Prime等。指导读者熟悉这些工具的基本操作和项目管理。通过实际案例，引导读者完成从项目创建到硬件实现的全过程，例如设计一个简单的LED闪烁控制器、一个UART通信模块等。 第十五章：数字系统设计实例分析： 通过多个综合性的设计实例，展示如何将前面学到的知识融会贯通，设计出具有实际应用价值的数字系统。例如，设计一个简单的数码管显示控制器，一个基于状态机的交通灯控制器，或一个简易的RISC处理器流水线。这些实例将帮助读者巩固理论知识，提升实践能力。 本书特色： 理论与实践并重： 紧密结合理论知识与实际应用，提供大量的例程和设计实例，帮助读者将抽象的理论转化为具体的电路实现。 循序渐进的教学方法： 从最基础的数字逻辑概念开始，逐步深入到复杂的数字系统设计，确保不同基础的读者都能轻松掌握。 强调现代设计方法： 重点介绍硬件描述语言（Verilog/SystemVerilog）在现代数字逻辑设计中的核心地位，并详细阐述使用CPLD/FPGA进行设计的流程和工具。 丰富的实例分析： 大量贴近实际的电路设计实例，覆盖了从基础功能单元到复杂系统的设计过程，帮助读者理解设计思路和技巧。 面向工程实践： 旨在培养读者解决实际数字系统设计问题的能力，为从事集成电路设计、嵌入式系统开发等相关行业的读者提供坚实的知识基础。 适用对象： 本书适合高等院校电子工程、计算机科学与技术、自动化等专业的本科生、研究生使用，也可作为相关领域工程技术人员的参考书。对于希望系统学习数字逻辑设计并掌握现代EDA工具应用的自学者，本书也是一个理想的选择。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对数字系统设计感兴趣的学生，我一直在寻找一本能够兼顾理论深度与实践可操作性的教材。这本《数字电路与系统教学实验教程》给我留下了深刻的印象。它在结构上非常合理，从最基本的逻辑运算单元开始，逐步引导读者构建更复杂的数字系统。我尤其喜欢书中关于组合逻辑和时序逻辑部分的讲解，理论推导清晰，并且紧密结合了实际的实验项目。 书中提供的实验内容非常丰富，例如在介绍集成电路（IC）的应用时，书中就安排了利用TTL和CMOS系列IC搭建各种逻辑功能的实验。这些实验的设计考虑到了实际操作的便利性，并且给出了详细的电路图和元件列表。我尝试了其中一个用74LS系列芯片搭建一个四位并行加法器的实验，过程非常流畅，也让我对数字芯片的引脚功能和逻辑实现有了更直观的认识。 总的来说，这本书提供了一个非常好的学习平台，让理论知识能够落地，并且在实践中得到巩固。它不仅仅是一本教材，更像是一位耐心的实验指导老师，一步步带领你走进数字电路的世界。

评分☆☆☆☆☆

这本《数字电路与系统教学实验教程》是我最近翻阅的一本，主要体验围绕着课程实践和理论结合展开。整体感觉，这本书在编排上试图为初学者提供一个清晰的学习路径，从最基础的逻辑门操作入手，逐步深入到组合逻辑和时序逻辑的设计。我尤其欣赏的是其中大量的实验案例，它们设计得非常贴近实际的工程应用，例如在讲解组合逻辑时，书中提供了设计一个算术逻辑单元（ALU）的实验，这对于理解算术运算和逻辑运算在数字系统中的结合非常有帮助。实验指导部分非常细致，不仅给出了电路图，还详细列出了所需的元器件清单和实验步骤，对于没有太多硬件经验的学生来说，这种手把手的指导无疑大大降低了实验门槛。 当然，在实验过程中，我也遇到了一些挑战。某些实验的理论讲解部分，虽然力求通俗易懂，但对于一些较为抽象的概念，比如时序逻辑中的状态机设计，如果能加入更多的图示和类比，可能会更容易理解。例如，在设计一个简单的计数器时，书中给出了状态转移图，但如果能再补充一些实际应用场景的比喻，比如模拟交通灯控制器，可能会让抽象的状态转移变得更加具象化，也更容易激发学生的学习兴趣。不过，瑕不掩瑜，本书提供的实验平台和指导，确实为掌握数字电路的实践技能打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

近期深入研究了这本《数字电路与系统教学实验教程》，其在理论与实践的结合上做得尤为出色。书中的内容组织清晰，从最基础的布尔代数和逻辑门开始，循序渐进地引导读者掌握数字电路的设计与分析方法。我特别欣赏的是，本书并非仅仅停留在理论层面，而是提供了大量的、与理论知识相匹配的实验项目。 其中，关于时序逻辑电路的部分，我进行了详细的实践。书中关于触发器、寄存器以及各种计数器的实验，都设计得非常精巧。例如，在实现一个约翰逊计数器时，书中不仅给出了详细的电路图，还对状态转换过程进行了深入的分析，并指导读者如何使用逻辑分析仪等工具来观察和验证实验结果。这种将理论讲解、电路搭建和结果分析融为一体的教学方式，极大地提升了我对时序逻辑电路的理解深度。 虽然某些实验可能需要一定的硬件基础，但书中提供的实验指导详尽，即使是初学者也能在指导下完成。整体而言，这本书为想要系统学习数字电路并希望获得丰富实践经验的学习者提供了一条非常有效的路径。

评分☆☆☆☆☆

我最近在学习数字电路相关的知识，偶然间接触到了这本《数字电路与系统教学实验教程》。这本书的优点在于它的实践性非常强，几乎每一章都配有详细的实验项目。我个人觉得，对于学习数字电路这类需要动手操作的学科来说，实践是检验理论最好的方式。书中提供的实验内容涵盖了从基础的逻辑门电路到稍微复杂一些的时序逻辑电路，比如触发器、寄存器和计数器的实现。 我尝试做了其中关于二进制加法器的实验，书中给出的电路图清晰明了，并且详细描述了实验步骤。当我按照步骤搭建好电路，并通过万用表或者示波器验证结果时，那种理论与实践相结合的成就感是无与伦比的。此外，书中对实验过程中可能出现的常见问题也给出了一些指导性的建议，这对于避免走弯路非常有帮助。虽然有些实验可能需要特定的实验器材，但大体上还是比较容易获取的，整体的实验设计思路很符合教学的需求。

评分☆☆☆☆☆

我最近在学习数字电路，偶然间看到了这本《数字电路与系统教学实验教程》。这本书的亮点在于其扎实的理论基础和丰富的实验内容。书中的章节安排非常循序渐进，从最基础的逻辑门开始，逐步深入到复杂组合逻辑和时序逻辑电路的设计。我特别喜欢书中关于如何进行逻辑化简和卡诺图应用的讲解，理论清晰，并配有相关的实验来验证。 书中提供的实验项目非常实用，能够帮助学习者将理论知识转化为实际操作。我尝试了其中一个关于构建数据选择器（Multiplexer）和译码器（Demultiplexer）的实验，书中给出了详细的电路图和实验步骤，让我对这些基础但重要的数字元件有了更深刻的理解。通过实际搭建和测试，我能够直观地看到它们是如何根据输入信号来控制数据流向的。 虽然有些实验需要用到一些特定的仪器，但大部分实验所需要的元器件都是比较常见的，这为学生在家中或者在有限的实验条件下进行学习提供了便利。总的来说，这本书是一本非常优秀的数字电路学习指南，它有效地连接了理论与实践，让学习过程更加生动和有成效。