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李哲英，李哲英，骆丽，钮文良 著

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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040248883

商品编码：29692668085

包装：平装

出版时间：2009-01-01

基本信息

书名:电子技术及其应用基础(2版)

定价：38.90元

售价：26.5元,便宜12.4元,折扣68

作者:李哲英,李哲英,骆丽,钮文良

出版社：高等教育出版社

出版日期：2009-01-01

ISBN：9787040248883

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.640kg

编辑推荐

本书系统地讨论数字逻辑系统和数字电路的建模、分析和设计方法，内容包括逻辑系统基本特征、数字电路基本特征、数字逻辑信号特征、数字逻辑的分析和设计方法、数字电路分析和设计方法。比较详细地介绍了HDL设计方法的特点以及现代数字逻辑电路系统的设计技术，其中包括行为描述、仿真验证以及测试方法。

内容提要

本书是普通高等教育“十一五”*规划教材。
本书比较系统地讨论数字逻辑系统和数字电路的建模、分析和设计方法，内容包括逻辑系统基本特征、数字电路基本特征、数字逻辑信号特征、数字逻辑的分析和设计方法、数字电路分析和设计方法。本书比较详细地介绍了HDL设计方法的特点以及现代数字逻辑电路系统的设计技术，其中包括行为描述、仿真验证以及测试方法。本书突出强调数字逻辑系统模型与数字电路模型之间的关系，以数字逻辑系统行为特性和数字电路行为特性为核心，介绍用数字电路实现数字逻辑系统的基本技术和方法。这些都是现代数字电子技术应用的基本概念与技术。书中附有大量的思考题、练习题和习题，可供读者练习之用。
本书适于作计算机和电子信息类专业本科教材，也可以作为其他专业和有关技术人员的教学参考书。

目录

绪论
0-1 数字逻辑系统与数字电路的基本概念
0-2 工程问题的数字逻辑模型
0-3 数字逻辑电路与系统的分析和设计工具
0-4 数字电路系统技术的发展趋势与学习目标
本章小结
练习与习题
章 数制与编码
1-1 数的描述规则——数制
1-1-1 数制与表示方法
1-1-2 二进制的基本算术运算
1-1-3 数制转换
1-2 编码
1-2-1 有符号数的编码
1-2-2 有小数点数的编码
1-2-3 字符和其他编码
1-3 数字逻辑系统实现数学运算的基本原理
本章小结
练习与习题
第2章 逻辑代数基本原理
2-1 逻辑关系的数学描述方法
2-1-1 基本逻辑关系
2-1-2 逻辑关系的基本数学描述方法
2-2 逻辑代数的物理与数学概念
2-2-1 逻辑函数的表示方法
2-2-2 物理事件的逻辑函数描述
2-2-3 逻辑函数的物理实现
2-3 基本运算与基本定理
2-3-1 基本公式与定理
2-3-2 反演规则与对偶规则
2-3-3 扩展定理
2-4 不完全确定的逻辑函数
2-5 逻辑函数的代数化简法
2-6 逻辑关系的Verilog HDL描述
2-6-1 逻辑表达式的Verilog描述方法
2-6-2 真值表的Verilog描述
2-6-3 逻辑图的Verilog描述
本章小结
练习与习题
第3章 数字逻辑系统建模技术
3-1 数字逻辑系统分类
3-1-1 组合逻辑
3-1-2 时序逻辑
3-1-3 组合逻辑与时序逻辑的区别
3-2 组合逻辑系统的建模
3-2-1 逻辑表达式建模
3-2-2 真值表建模
3-2-3 逻辑图建模
3-2-4 波形图建模
3-2-5 组合逻辑的Verilog HDL描述
3-3 时序逻辑的状态模型
3-3-1 状态的基本概念
3-3-2 状态的描述模型
3-3-3 时序逻辑的Verilog HDL描述
3-4 逻辑函数化简
3-4-1 卡诺图化简
3-4-2 表格法化简（Q-M法）
3-4-3 包含任意项的逻辑函数化简
3-5 状态化简
3-5-1 确定状态的状态化简
3-5-2 不完全确定状态逻辑的化简
本章小结
练习与习题
第4章 基本数字电路
4-1 数字集成电路的基本概念
4-1-1 数字集成电路的分类
4-1-2 逻辑电平与正、负逻辑概念
4-1-3 数字集成电路的主要技术特性
4-1-4 数字集成电路使用注意事项
4-2 基本逻辑门电路
4-2-1 极管门电路
4-2-2 TTL 门电路
4-2-3 CMOS门电路
4-2-4 与数字电路特性有关的Verilog HDL描述方法
4-3 触发器电路
4-3-1 单稳态触发器与双稳态触发器
4-3-2 双稳态触发器的实现原理
4-3-3 几种典型的触发器
4-3-4 触发器的主要技术指标和使用注意事项
4-4 存储器电路
4-4-1 半导体存储器的基本概念
4-4-2 存储单元的基本结构
4-4-3 存储器的地址译码
4-5 编程逻辑器件
4-5-1 可编程逻辑器件的基本结构
4-5-2 CPLD器件的基本结构
4-5-3 FPGA器件的基本结构
4-6 数字电路的基本参数与测试技术
4-6-1 数字电路基本参数
4-6-2 基本测试技术
本章小结
练习与习题
第5章 数字电路系统基本分析技术
5-1 数字电路系统的基本分析概念
5-1-1 数字电路系统分析的目的
5-1-2 数字电路系统的分析模型
5-1-3 数字电路系统的基本分析技术
5-1-4 数字电路系统的仿真分析概念
5-2 组合逻辑电路系统的逻辑分析
5-2-1 组合逻辑电路系统逻辑分析的基本步骤

5-2-2 组合逻辑的基本功能电路模块
5-2-3 含功能模块组合逻辑电路系统的逻辑行为分析
5-2-4 组合逻辑电路系统时间特性分析
5-3 同步时序逻辑电路系统逻辑分析
5-3-1 同步时序逻辑电路系统逻辑分析的基本步骤
5-3-2 时序逻辑的基本功能电路模块
5-3-3 含功能模块的同步时序逻辑电路的逻辑行为分析
5-4 异步时序电路系统逻辑分析
5-4-1 脉冲异步时序电路系统逻辑分析
5-4-2 电平异步时序电路系统逻辑分析
5-4-3 异步时序电路系统的竞争与冒险
5-5 数字电路的逻辑测试分析技术
5-5-1 逻辑测试的基本概念
5-5-2 数字电路系统的逻辑测试设计
本章小结
练习与习题
第6章 数字电路系统设计基础
6-1 数字电路应用设计概念
6-2 组合逻辑电路系统设计
6-2-1 组合逻辑电路系统基本设计方法
6-2-2 组合逻辑电路设计实例
6-2-3 组合逻辑数字电路设计中应注意的问题
6-3 时序逻辑电路系统设计
6-3-1 时序逻辑电路设计概念
6-3-2 同步时序电路系统设计
6-3-3 脉冲异步时序电路系统设计
本章小结
练习与习题
第7章 A/D与D/A转换电路
7-1 DSP系统的基本概念
7-2 D/A转换电路
7-2-1 D/A转换的基本原理
7-2-2 D/A转换的主要技术指标
7-2-3 典型的D/A转换电路
7-2-4 D/A转换电路的输出极性
7-2-5 集成D/A转换器DAC0832
7-3 A/D转换电路
7-3-1 A/D转换的基本原理
7-3-2 A/D转换的主要技术指标
7-3-3 基本的取样一保持电路
7-3-4 典型的量化编码电路结构
7-3-5 集成A/D转换器ADC0809
本章小结
练习与习题
第8章 集成数字电路EDA技术概述
8-1 集成数字电路设计的基本概念
8-1-1 结构设计
8-1-2 数字电路的仿真
8-2 集成数字电路EDA设计的基本概念
8-2-1 分析和设计工具的技术特征

8-2-2 数字系统自动设计流程
8-3 集成数字电路测试技术
8-3-1 测试概念
8-3-2 测试矢量设计
8-3-3 边界扫描JTAG（IEEE 1149.1）的基本概念
练习与习题
附录 Verilog DHL介绍
附录1 语言
附录2 程序结构
附录3 数据类型
附录4 算子
附录5 控制结构
附录6 其他语句
附录7 定时控制
附录8 系统任务
参考文献

作者介绍

文摘

序言

《精密仪器原理与设计》 内容简介 本书深入探讨了现代精密仪器领域的核心原理、关键技术以及系统设计方法。全书共分为十五章，结构严谨，内容翔实，旨在为读者构建一个系统、完整的精密仪器知识体系。 第一章 绪论：精密仪器的概念、分类与发展趋势 本章首先界定“精密仪器”的内涵，阐述其区别于一般仪器的核心特征，如高精度、高灵敏度、高稳定性和高可靠性。接着，从应用领域、测量参数、工作原理等多个维度对精密仪器进行分类，例如光学仪器、力学仪器、电磁仪器、热学仪器、生物仪器等，并列举各类仪器的典型代表。随后，追溯精密仪器的发展历程，重点分析技术革新（如微电子技术、先进材料、信号处理技术）对精密仪器发展的推动作用。最后，展望精密仪器未来的发展方向，包括智能化、微型化、集成化、网络化以及在新能源、生物医药、航空航天等前沿领域的应用前景。 第二章 测量原理与不确定度分析 本章聚焦于精密仪器实现精确测量的基本原理。详细介绍各种物理量的测量方法，包括但不限于长度、角度、质量、力、温度、压力、流量、电信号、磁场等。讲解了各种测量传递链的原理，如何通过一次测量得到最终结果。在此基础上，深入探讨测量不确定度的概念、来源（系统误差、随机误差）及其评定方法。详细阐述标准不确定度、合成不确定度、扩展不确定度的计算和表达方式，以及不确定度在仪器性能评估和结果可信度确认中的关键作用。通过实例说明如何进行不确定度预算和分析，为优化仪器设计和提高测量精度提供理论指导。 第三章 机械结构设计与材料选择 精密仪器的机械结构是保证其稳定性和精度的基础。本章着重介绍精密机械设计的关键要素。首先，讲解了机构设计中的运动学与动力学分析，包括自由度分析、连杆机构、凸轮机构、齿轮传动等。特别强调了低摩擦、高刚度、无间隙等设计理念在精密传动中的重要性，并介绍伺服机构、滚动导轨、空气轴承等精密定位技术。其次，详细讨论了精密仪器所用材料的选择原则，包括机械性能（强度、刚度、硬度、耐磨性）、热性能（热膨胀系数、导热性）、化学稳定性以及加工性能。重点介绍了一些常用的特种材料，如高强度合金、陶瓷、复合材料等，并分析其在不同应用场景下的优缺点。 第四章 光学系统设计与成像原理 光学仪器在精密测量和成像领域扮演着至关重要的角色。本章深入剖析光学系统的设计理论与实践。首先，介绍几何光学和物理光学的基本原理，包括光的折射、反射、衍射、干涉等现象。详细讲解了透镜、反射镜、棱镜等光学元件的成像特性，以及球面像差、彗差、散光、场曲、畸变等像差的产生原因和校正方法。接着，介绍各种光学系统的组成与设计，如显微镜、望远镜、投影仪、干涉仪、光谱仪等。重点阐述了光学传递函数（OTF）及其在评价光学系统成像质量中的作用。最后，讨论了光学元件的精密加工、镀膜技术以及装调方法。 第五章 电子线路设计与信号处理 电子技术是现代精密仪器不可或缺的组成部分。本章系统介绍精密仪器的电子线路设计与信号处理技术。首先，讲解了模拟信号处理电路，包括放大器（跨阻放大器、仪表放大器）、滤波器（低通、高通、带通）、差分电路等，重点关注其低噪声、高线性、宽带宽等性能指标。其次，深入阐述数字信号处理技术，包括模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）的选择与应用，以及数字滤波、傅里叶变换、相关分析等常用算法。强调了信号的数字化、处理和还原过程对测量精度的影响。此外，还涉及电源电路的设计、电磁兼容（EMC）设计原则以及微控制器/DSP在仪器控制与数据采集中的应用。 第六章 传感器技术与选择 传感器是精密仪器感知外部世界的“眼睛”和“触角”。本章系统梳理了各类精密传感器的原理、特性与选择。首先，介绍不同物理量（温度、压力、位移、力、光、电、磁等）的传感器原理，包括电阻式、电容式、电感式、压电式、光电式、霍尔效应、热敏电阻、红外传感器等。重点分析传感器的灵敏度、线性度、滞后、迟滞、稳定性、响应时间等关键参数。接着，探讨了先进传感器技术，如MEMS传感器、光纤传感器、量子传感器等，并分析其在精密测量中的优势。最后，指导读者如何根据测量对象、环境条件、精度要求、成本等因素，综合选择合适的传感器。 第七章 控制系统设计与实现 精密仪器的稳定运行和精确控制离不开先进的控制系统。本章详细阐述精密仪器的控制系统设计。首先，介绍反馈控制的基本原理，包括开环控制与闭环控制。重点讲解PID（比例-积分-微分）控制器及其在静态和动态性能优化中的作用，分析其参数整定方法。其次，深入介绍现代控制理论，如状态空间法、模糊控制、神经网络控制等，并讨论其在解决复杂控制问题中的应用。此外，还涵盖了执行器的选型（步进电机、伺服电机、压电陶瓷驱动器等）与驱动电路设计，以及上位机与下位机之间的通信协议和接口设计。 第八章 数据采集与处理技术 高效准确的数据采集与处理是精密仪器发挥作用的关键环节。本章聚焦于数据采集系统（DAQ）的设计与数据处理方法。详细介绍DAQ系统的组成，包括传感器接口、信号调理、A/D转换、数据存储等。重点讲解采样定理、量化误差、数据压缩等技术。在数据处理方面，深入探讨了降噪技术（如卡尔曼滤波、滑动平均）、数据平滑、曲线拟合、统计分析（均值、方差、标准差）以及基于特定算法的数据校正技术。通过实例演示如何构建高效可靠的数据采集与处理流程，以提取有价值的信息。 第九章 仪器集成与系统标定 将各个子系统有机地集成起来，并进行精确的标定，是精密仪器完成最终任务的必要步骤。本章讨论仪器集成与系统标定的技术要点。首先，阐述了系统集成过程中的接口匹配、电气连接、机械固定、电磁屏蔽等问题。强调了模块化设计对仪器集成和维护的重要性。其次，详细讲解了仪器标定的概念、目的与方法。介绍静态标定和动态标定，以及零点标定、量程标定、非线性标定等。重点分析了标定过程中的标准器选择、标定流程设计、数据分析与标定结果的有效性评估。 第十章 噪声抑制与抗干扰技术 噪声是影响精密仪器测量精度的主要因素之一。本章深入研究各种噪声的来源及其抑制方法，以及抗干扰技术。首先，分析了电子噪声（热噪声、散弹噪声、闪烁噪声）、机械噪声、光学噪声、环境噪声等。详细介绍了通过低噪声电路设计（如选用低噪声器件、优化电路布局）、信号屏蔽、接地、滤波等手段来抑制内部噪声。其次，重点讲解了外部干扰的来源（电磁干扰EMI、射频干扰RFI）及其防护措施，包括屏蔽壳体、滤波电容器、差分信号传输、光电隔离等。 第十一章 表面光洁度与形貌测量技术 表面质量对许多精密仪器的性能至关重要。本章聚焦于表面光洁度与形貌的测量技术。介绍表面粗糙度、波纹度、轮廓度等参数的定义与表征方法。详细讲解了接触式测量（如触针式轮廓仪）和非接触式测量（如光学显微镜、共聚焦显微镜、原子力显微镜AFM、白光干涉仪）的原理、优缺点及其应用范围。重点分析各种测量技术在评估表面质量、分析材料磨损、检测微纳米结构等方面的作用。 第十二章 微机电系统（MEMS）在精密仪器中的应用 MEMS技术为精密仪器的微型化、集成化和智能化提供了强大的驱动力。本章探讨MEMS技术在精密仪器中的创新应用。介绍MEMS传感器的基本原理、制造工艺以及在惯性测量、压力测量、流量测量、生物传感等方面的应用案例。深入分析MEMS执行器（如微泵、微阀、微镜）如何实现精密运动和控制。探讨MEMS技术如何与传统光学、电子技术相结合，构建微型化、低功耗的高性能精密仪器。 第十三章 仪器可靠性设计与故障诊断 可靠性是衡量精密仪器性能的重要指标。本章从设计源头入手，阐述如何提高仪器的可靠性。介绍可靠性设计的基本概念，包括失效率、平均失效间隔时间（MTBF）等。分析引起仪器失效的常见原因，如材料疲劳、器件老化、设计缺陷、环境因素等。重点讲解冗余设计、容错技术、环境适应性设计等提高可靠性的方法。此外，还介绍了仪器故障诊断的常用技术，如故障树分析（FTA）、失效模式与影响分析（FMEA）以及利用监测数据进行早期故障预警的方法。 第十四章 仪器测试与性能评估 本章详细介绍精密仪器的测试方法与性能评估标准。首先，阐述了仪器测试的基本原则，包括测试的系统性、准确性、可重复性。详细介绍各项性能指标的测试方法，如精度测试、重复性测试、稳定性测试、响应时间测试、灵敏度测试等。重点讲解如何设计合理的测试方案，选择合适的测试设备和标准件。接着，讨论了仪器性能评估的常用标准和规范，以及如何对测试结果进行分析和解读，从而全面评价仪器的整体性能。 第十五章 精密仪器的前沿发展与应用展望 本章对精密仪器领域的最新发展趋势进行展望，并结合具体应用场景分析其未来发展方向。重点关注人工智能（AI）在仪器设计、数据分析、故障诊断中的应用；量子技术在精密测量（如量子传感、量子计量）中的潜力；以及3D打印等增材制造技术对仪器制造模式的颠覆性影响。结合生物医药、环境监测、新能源、国防军工等领域，探讨精密仪器在推动科技进步和社会发展中的作用，以及未来可能出现的创新性仪器。 本书适合于高等院校相关专业的本科生、研究生，以及从事精密仪器研发、设计、制造、应用和维修的工程技术人员阅读。通过本书的学习，读者能够深刻理解精密仪器的工作原理，掌握关键的设计与实现技术，并能独立分析和解决仪器设计与应用中遇到的实际问题。

评分☆☆☆☆☆

我特别关注了书中对新兴技术和前沿应用的覆盖程度，这是衡量一本技术教材是否具备长期价值的关键标准。总的来说，这本书在传统模拟和基础数字电路领域无疑是权威且扎实的，对经典理论的阐述无可挑剔。然而，面对当前飞速发展的电子信息产业，我发现它在一些热点领域的深度和广度上略显保守。例如，对于现代嵌入式系统常用的低功耗设计策略、物联网中的传感器接口技术，以及基本的PCB设计规范和电磁兼容性（EMC）的初步概念，书中提及较少或者点到为止。在如今“软硬结合”的大趋势下，一本面向未来的教材应当更加注重跨学科的融合。我希望未来修订版能增加专门的章节，探讨现代微控制器的工作原理和与外部环境交互的实际挑战，这样才能更好地服务于当前和未来几年的工程人才培养需求。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和装帧简直令人印象深刻。封面设计简约而不失专业感，字体选择也十分考究，让人在众多教材中一眼就能被它吸引。打开书本后，纸张的质感摸起来非常舒适，印刷清晰，几乎找不到任何墨迹或模糊的边缘，这对于长时间阅读来说是一种极大的福音。内页的布局也经过了精心设计，章节标题和重要概念的标注清晰明了，图表的绘制精细且专业，线条流畅，色彩搭配得当，使得复杂的电路图和波形图也变得易于理解。作者在内容组织上的匠心也体现在了版式细节上，比如页眉页脚的设计，既实用又美观，而且每页的边距都留得恰到好处，方便读者在空白处做笔记而不显得拥挤。即便是初次接触这类专业书籍的读者，也会因为这种高标准的物理呈现而对阅读过程产生积极的预期。这种对细节的执着，足以体现出版方对打造一本高质量学习资料的重视程度，让每一次翻阅都成为一种享受，而非负担。

评分☆☆☆☆☆

我带着对这本教材的满腔好奇心开始了学习之旅，但坦白说，初期的体验并不算是一帆风顺。教材的理论深度似乎设置了一个相当陡峭的门槛，很多基础概念的引入显得过于跳跃和抽象。例如，在讲解半导体PN结特性时，作者似乎默认读者已经对量子力学和固体物理有了扎实的背景知识，导致我不得不频繁地去查阅大量的辅助资料来填补知识上的空白。这种“开门见山”式的教学方法，虽然可能适合那些已有深厚基础的进阶学习者，但对于我们这些刚接触电子学大门的新手来说，无疑增加了巨大的认知负荷。许多公式的推导过程被简化得太过仓促，关键的物理图像描绘得不够生动形象，使得我常常感觉自己像是在背诵一堆难以理解的数学表达式，而不是真正掌握背后的电学原理。期待后续章节能有更细致、更具启发性的引导。

评分☆☆☆☆☆

从教学法和结构组织的角度来看，这本书的章节逻辑性强，但内容的前后呼应略显不足，使得知识点的串联不够流畅。虽然单个知识点的讲解是深入的，但从一个章节过渡到下一个章节时，总感觉像是在攀登一座座孤立的山峰，缺乏一条清晰的、贯穿全书的主线索来牵引这些分散的知识点汇集成一幅完整的电子系统蓝图。特别是当涉及到不同类型的器件（如晶体管到集成电路）的转换时，教材的处理方式显得有些生硬，缺乏一种“演化”的视角来展示技术是如何一步步发展和演进的。如果作者能在每部分开头或结尾设置一个“知识网络图”，标明本章内容与前后章节的关联性，并强调核心概念的重复出现与深化，我想读者的整体知识构建过程将会更加立体和系统化。目前的结构更像是一本精美的工具手册，而非一本引导探索的导览图。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我感到惊喜的，是它在电路分析和实例应用之间的平衡把握得非常到位。不同于一些纯理论导向的教科书，这本书成功地将抽象的定律与实际工程问题紧密地联系起来。每一章的理论讲解后，紧跟着的“应用案例分析”部分，简直是点睛之笔。这些案例不仅仅是简单地套用公式，而是深入剖析了实际电路中可能遇到的干扰、噪声以及元件选型时的权衡取舍。例如，在讲解运算放大器的非理想特性时，书中模拟了一个实际的滤波器设计场景，清晰地展示了带宽限制和失真问题是如何影响最终输出的。这种将理论与实践无缝对接的处理方式，极大地增强了我学习的动力和目标感。我不再觉得只是为了应付考试而学习，而是真切地感受到自己正在习得解决现实世界电子难题的技能，这对于工程思维的培养至关重要。