數字電路邏輯與設計 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

許莉婭 著

圖書標籤:

• 數字電路
• 邏輯電路
• 數字邏輯設計
• 電路設計
• 電子技術
• 計算機組成原理
• FPGA
• Verilog
• VHDL
• 數字係統設計

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 北京理工大學齣版社

ISBN：9787564007027

商品編碼：29692917282

包裝：平裝

齣版時間：2006-02-01

基本信息

書名:數字電路邏輯與設計

：28.00元

售價：19.0元,便宜9.0元,摺扣67

作者:許莉婭

齣版社：北京理工大學齣版社

齣版日期：2006-02-01

ISBN：9787564007027

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：

商品重量：0.4kg

編輯推薦

內容提要

數字電路與邏輯設計是計算機專業和電子信息類專業的一門重要硬件基礎課，其理論性和實踐性很強，尤其強調工程應用。本書以集成電路應用為重點，把握理論必須夠用為度的原則，強化學生的動手操作能力。本書共8章，內容包括邏輯函數的化簡、集成門電路、集成電路觸發器、組閤邏輯電路、時序邏輯電路、數模和模數轉換、存儲器、課程設計與應用實例等。
本書可作為本科和高等職業院校、高等專科院校、成人高校等院校的相關專業教學用書，也可作為從事電子技術工作的技術人員及電子技術愛好者的參考書，還可作為計算機和電子等相關專業自學考試的參考書。

目錄

作者介紹

文摘

序言

智能時代的設計基石：從基礎原理到前沿探索 在信息爆炸的今天，數字世界以前所未有的速度發展，而這一切的底層驅動力，正是那些精妙絕倫的數字電路。它們如同構成現代科技大廈的基石，承載著從微小的計算單元到龐大的信息網絡的一切功能。這本書，將帶您深入探索數字電路的奧秘，揭示驅動我們所熟悉的一切設備——從智能手機、電腦，到復雜的通信係統、人工智能硬件——運作的根本原理，並引領您領略其中蘊含的設計智慧與前沿趨勢。 一、數字世界的基礎：邏輯的語言 數字電路的世界，是以“0”和“1”兩種狀態為基本元素的。這本書將從最基礎的邏輯門開始，為您構建起對數字信號和布爾代數的深刻理解。您將瞭解到“與”、“或”、“非”、“異或”等基本邏輯門的原理、符號以及它們在構建更復雜電路中的作用。我們將係統地梳理這些邏輯門如何組閤，形成更為強大的邏輯功能，例如加法器、減法器、比較器等，它們是所有算術運算的核心。 更進一步，本書將深入講解組閤邏輯電路的設計方法。您將學習如何利用真值錶、卡諾圖等工具，將實際需求轉化為邏輯錶達式，並最終優化為高效的電路設計。從簡單的編碼器、譯碼器，到復雜的數據選擇器和多路復用器，這些組閤邏輯電路的應用場景無處不在，理解它們的原理，將使您能夠拆解和理解任何數字係統的基本構件。 二、構建記憶與時序：順序邏輯的魅力 如果說組閤邏輯電路負責“決策”，那麼順序邏輯電路則負責“記憶”和“狀態”。本書將帶領您進入順序邏輯的迷人世界，探索那些能夠存儲信息和隨時間演變的電路。您將詳細學習各種觸發器（如SR觸發器、D觸發器、JK觸發器、T觸發器）的工作原理，理解它們如何作為最基本的存儲單元，為數字係統提供記憶能力。 在此基礎上，我們將深入探討時序邏輯電路的設計。您將瞭解到寄存器、計數器等關鍵模塊的構成與應用。寄存器是用於臨時存儲數據的單元，廣泛應用於CPU內部的數據暫存；而計數器則能夠按照預設的規則進行脈衝計數，是時鍾信號分頻、定時器和狀態機等係統的核心。 本書的重點之一在於狀態機的設計。您將學習如何通過有限狀態機（FSM）模型，精確描述和控製數字係統的行為。我們將介紹同步有限狀態機和異步有限狀態機，以及如何將狀態機的設計轉化為實際的硬件電路。從簡單的交通燈控製器，到復雜的指令解碼器，狀態機的應用將貫穿您對數字係統設計的理解。 三、硬件描述語言：現代設計的強大工具 在現代數字電路設計領域，硬件描述語言（HDL）已經成為不可或缺的工具。本書將為您係統介紹業界主流的HDL，如Verilog和VHDL，並重點講解如何使用它們來描述、仿真和驗證數字電路。您將學習HDL的基本語法、數據類型、運算符以及結構化編程方法，掌握如何用抽象的代碼來精確地錶達硬件的邏輯功能。 通過實際的HDL設計實例，您將親身體驗如何將邏輯設計原理轉化為可執行的代碼。我們將從簡單的門級電路描述，逐步過渡到行為級和結構級建模，並重點講解如何利用HDL進行功能仿真和時序仿真，確保設計的正確性和性能。理解HDL，意味著您已經掌握瞭與專業集成電路設計工具進行溝通的語言，為進入實際的硬件設計領域打下堅實基礎。 四、深入探索：微處理器與係統集成 數字電路的魅力遠不止於邏輯門和觸發器。本書將進一步引導您深入理解更復雜的數字係統，例如微處理器的基本結構和工作原理。您將瞭解CPU的指令集、運算邏輯單元（ALU）、控製單元以及寄存器文件等核心組成部分，並理解它們如何協同工作，執行各種指令，完成復雜的計算任務。 此外，本書還將探討如何將各種數字電路模塊集成起來，構建成完整的係統。您將學習總綫結構、存儲器接口、輸入輸齣（I/O）接口等概念，並理解數據如何在係統內流動和處理。我們將通過實際的係統設計案例，例如簡單的微控製器係統，讓您體會到從底層邏輯到整體係統實現的完整過程。 五、前沿視野：數字設計的未來 數字電路的設計領域也在不斷發展，湧現齣許多令人興奮的新技術和新趨勢。本書將在最後部分，為您展望數字設計的未來。我們將觸及以下一些前沿話題： FPGA與ASIC設計流程： 深入瞭解現場可編程門陣列（FPGA）和專用集成電路（ASIC）的設計流程，以及它們在不同應用場景下的優勢與挑戰。 低功耗設計技術： 隨著移動設備和物聯網的普及，低功耗設計成為至關重要的課題。我們將探討各種降低功耗的策略和技術。 高速電路設計： 隨著通信速率的不斷提升，高速電路的設計麵臨著信號完整性、電磁兼容性等諸多挑戰，本書將為您揭示其中的關鍵技術。 並行計算與異構計算： 探索如何利用大規模並行計算和異構計算架構，加速科學計算、人工智能等領域的處理能力。 可重構計算與硬件加速： 介紹可重構計算的理念，以及如何通過專用硬件加速器來提升特定任務的處理效率。 人工智能硬件： 簡要介紹為人工智能算法優化的專用硬件，如神經網絡加速器（NPU）等。 六、實踐導嚮：理論與實戰的融閤 本書不僅僅是理論的堆砌，更注重理論與實踐的結閤。在每個章節，我們都將穿插精心設計的例題和練習，幫助您鞏固所學知識，並提升解決實際問題的能力。通過對這些例題的深入分析和動手實踐，您將能夠更直觀地理解抽象的數字邏輯概念，並掌握將理論轉化為實際設計的方法。 無論您是計算機科學、電子工程專業的學生，還是希望深入瞭解數字世界運作原理的愛好者，這本書都將是您不可多得的參考。它將為您打開一扇通往智能時代設計核心的大門，讓您不僅理解“是什麼”，更能掌握“怎麼做”，並為未來的技術創新奠定堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的章節組織邏輯簡直是教科書級彆的流暢與嚴謹，作者顯然在課程編排上投入瞭巨大的心血。它不是那種將所有復雜概念堆砌在一起的“大雜燴”，而是遵循著一個由淺入深、層層遞進的自然規律。開篇並沒有急於展示那些晦澀難懂的布爾代數簡化，而是從最基礎的信號錶示和邏輯門的工作原理入手，用非常生活化、甚至略帶幽默的類比來解釋“與”、“或”、“非”這些基本操作的本質。這種類比的藝術性，極大地降低瞭初學者的入門門檻。隨著閱讀的深入，講解的深度和廣度也同步提升，從組閤邏輯到時序邏輯，過渡得如同高手走棋，每一步都在為下一步的復雜電路（比如狀態機設計）打下堅實的基礎。更難得的是，作者在闡述復雜的競爭冒險和毛刺問題時，沒有使用生硬的公式轟炸，而是巧妙地穿插瞭精心繪製的波形圖和時序圖，那些圖錶清晰到足以讓人“看見”信號在電路中的奔跑軌跡。這種可視化教學的功力，著實令人佩服。

評分☆☆☆☆☆

閱讀過程中，我發現這本書最大的亮點之一在於其對設計方法學的強調，而非僅僅停留在電路的“實現”層麵。作者花費瞭不少篇幅來討論“抽象層次”的概念，告誡讀者，在處理一個復雜的數字係統時，必須學會從宏觀到微觀的視角切換。書中對卡諾圖（K-map）的講解非常透徹，但最精彩的部分在於，作者隨後將卡諾圖的簡化思維，巧妙地過渡到瞭更高級的Quine-McCluskey算法，並解釋瞭為何在處理超過五變量的函數時，機器自動化簡化是必然趨勢。這種對曆史發展脈絡和技術演進路綫的梳理，讓讀者明白我們今天使用的工具並非憑空齣現，而是解決瞭特定工程限製的産物。它培養的不僅僅是電路設計的能力，更是一種係統思維和工程倫理，讓我們理解為什麼有些設計選擇在特定約束下是“最優解”，即使它在錶麵上看起來並不那麼直觀。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計給我留下瞭深刻的第一印象，那種濃鬱的復古科技感撲麵而來，仿佛讓人瞬間迴到瞭那個晶體管和集成電路剛剛興起的黃金年代。書脊的燙金字體在光綫下摺射齣低調而堅實的光澤，拿在手裏，那種略帶磨砂質感的封麵材質，透露齣一種經久耐用的專業氣息。我特彆喜歡封麵上使用的配色方案，深邃的午夜藍作為底色，搭配著明亮的電子脈衝黃作為點綴，這種強烈的對比，非常精準地捕捉到瞭“數字”世界中邏輯的清晰與能量的湧動。翻開扉頁，紙張的剋重和裝幀工藝也相當考究，內頁的排版布局清晰，留白恰到好處，即便是長時間閱讀，眼睛也不會感到過分疲勞。這種對細節的極緻追求，讓我立刻感覺到，這不是一本敷衍瞭事的教材，而是一部真正用心打磨的學術工具書。它散發齣的那種沉穩的氣質，讓人在拿起它的那一刻，就對即將要探索的知識領域充滿瞭敬意和期待，仿佛握住瞭一把通往底層電子奧秘的鑰匙。整本書的物理形態，就已經在無聲地嚮讀者宣告它的價值所在。

評分☆☆☆☆☆

這本書的參考文獻和附錄部分，展現瞭作者深厚的學術功底和對前沿的關注。我特意去查閱瞭書中引用的幾篇早期關於存儲器設計理論的經典論文，發現它們的摘要或核心觀點都被作者非常精準地提煉並融入瞭相應的章節中，這使得全書的論述具有極強的學術溯源性和可驗證性。在附錄部分，除瞭常見的邏輯門真值錶和標準元件參數外，還收錄瞭一份關於現代FPGA架構基礎的概述，這部分內容雖然不深入，但足以讓對後續學習有興趣的讀者，能清晰地看到數字電路設計領域未來的發展方嚮——即從離散器件走嚮大規模集成和可編程陣列。這種兼顧經典與前沿的視野，使得這本書的生命周期大大延長。它不是一本讀完就束之高閣的過時資料，而是一份可以伴隨工程師職業生涯中不同階段進行迴顧和參考的“常青樹”工具書。

評分☆☆☆☆☆

這本書在理論深度和工程實用性之間找到瞭一個近乎完美的平衡點，這一點對於我這種既需要學術素養又渴望實際動手能力的讀者來說，簡直是意外的驚喜。書中對各種標準邏輯器件（如TTL和CMOS傢族）的特性分析，不是簡單的參數羅列，而是深入剖析瞭它們內部晶體管級的設計哲學和功耗限製。例如，它對扇齣能力和噪聲容限的討論，遠比我之前閱讀的任何一本參考書要詳盡得多，這直接關係到我們在實際麵包闆上搭建電路時能否避免“半死不活”的狀態。更讓我印象深刻的是，在講解可編程邏輯器件（PLD）部分時，作者沒有停留在理論講解，而是給齣瞭幾個非常貼近工業界實際的案例，比如如何利用簡單的CPLD實現一個小型實時時鍾同步模塊。這些案例不僅包含瞭電路圖，還附帶瞭簡化的硬件描述語言（HDL）代碼片段，這無疑是架設瞭從理論到代碼實現的一座堅實橋梁。這種“教你如何思考，更教你如何動手完成”的風格，極大地提升瞭這本書的實操價值。