數字邏輯電路設計學習指導與實驗教程（第二版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

馬漢達，趙念強，曾宇 等 著

圖書標籤:

• 數字邏輯電路
• 邏輯電路設計
• 數字電路
• 實驗教程
• 學習指導
• 電子技術
• 高等教育
• 教材
• 電路分析
• 第二版

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302408840

版次：2

商品編碼：11764858

品牌：清華大學

包裝：平裝

叢書名： 21世紀高等學校計算機基礎實用規劃教材

開本：16開

齣版時間：2015-08-01

用紙：膠版紙

頁數：205

字數：323000

正文語種：中文

編輯推薦

　　《數字邏輯電路設計學習指導與實驗教程（第二版）》特色：
　　教學目標明確，注重理論與實踐的結閤
　　教學方法靈活，培養學生自主學習的能力
　　教學內容先進，強調計算機在各專業中的應用
　　教學模式完善，提供配套的教學資源解決方案

內容簡介

　　《數字邏輯電路設計學習指導與實驗教程（第二版）/21世紀高等學校計算機基礎實用規劃教材》分為兩部分，第一部分是課程的學習指導，根據鮑可進主編的《數字邏輯電路設計》（第二版）教材的內容，主要從課程的要點指導、例題精講、習題答案3個方麵對每一章的重點內容進行概括和總結，方便學生學習；第二部分是實驗教程，主要介紹數字邏輯電路設計課程實驗涉及的相關內容，如EDA技術的基本概念、開發方法，QuartusⅡ開發工具，以提高學生實踐動手能力和工程設計能力為目的。本書精心選擇瞭若乾個基礎實驗和綜閤性的實驗內容，實驗具有一定的層次性，還具有較強的綜閤性、設計性、實用性和趣味性，能夠引起學生的學習興趣，從而激發他們內在的學習動力。
　　本書可作為高等院校電子信息、通信工程、計算機科學與技術、軟件工程、網絡工程、自動化等電氣信息類專業數字邏輯電路設計課程和EDA技術課程的實驗教學用書，同時也可作為高等院校相關專業的教學參考書。

內頁插圖

目錄

第一部分 學習指導
第1章 數字係統與編碼
1．1 要點指導
1．2 例題精講
1．3 主教材習題參考答案
第2章 門電路
2．1 要點指導
2．2 例題精講
2．3 主教材習題參考答案
第3章 組閤邏輯的分析與設計
3．1 要點指導
3．2 例題精講
3．3 主教材習題參考答案
第4章 觸發器
4．1 要點指導
4．2 例題精講
4．3 主教材習題參考答案
第5章 時序邏輯的分析與設計
5．1 要點指導
5．2 例題精講
5．3 主教材習題參考答案
第6章 集成電路的邏輯設計與可編程邏輯器件
6．1 要點指導
6．2 例題精講
6．3 主教材習題參考答案

第二部分 實驗教程
第7章 EDA概述
7．1 EDA技術及其發展
7．2 EDA設計流程
7．3 EDA技術的設計方法
7．4 常用的EDA工具
7．5 可編程邏輯器件
7．6 EDA技術的學習
第8章 Quartus Ⅱ的基本使用方法
8．1 Quartus Ⅱ設計流程
8．2 文本輸入的設計過程
8．3 原理圖輸入設計方法
8．4 宏功能模塊的簡單應用
8．4．1 計數器LPM模塊的調用
8．4．2 LPM_RAM的設置和調用
8．5 SignalTap Ⅱ的使用方法
第9章 數字邏輯電路設計基本實驗
9．1 實驗方式與總體要求
9．1．1 實驗方式
9．1．2 實驗總體要求
9．1．3 實驗儀器設備
9．2 基本實驗
9．2．1 驗證半加器、全加器
9．2．2 含高阻輸齣的電路設計
9．2．3 四位全加器的設計
9．2．4 加減運算電路的設計
9．2．5 編碼器電路的設計
9．2．6 譯碼器電路的設計
9．2．7 七人錶決器電路的設計
9．2．8 四人搶答器電路的設計
9．2．9 BCD-七段碼顯示譯碼器電路的設計
9．2．10 多路數據選擇器電路的設計
9．2．11 四位並行乘法器電路的設計
9．2．12 寄存器的設計
9．2．13 觸發器的設計
9．2．14 74LS160計數器的設計
9．2．15 分頻器的設計
9．2．16 存儲器的設計
9．2．17 八位七段數碼管動態顯示電路的設計
9．2．18 簡單狀態機設計
9．2．19 序列檢測器的設計
9．2．20 簡易數字鍾的設計
第10章 數字邏輯電路綜閤設計性實驗
10．1 數字秒錶的設計
10．2 數字頻率計的設計
10．3 齣租車計費器的設計
10．4 交通燈控製器的設計
10．5 電梯控製器的設計
10．6 數字密碼鎖的設計
附錄A 實驗開發係統介紹(EDA EP1C12)
A1 NIOSII-EP1C12核心闆概述
A1．1 NIOSII-EP1C12核心闆資源
A1．2 核心闆係統功能
A1．3 核心闆各功能模塊說明
A2 EDA/SOPC係統闆功能概述
A2．1 EDA/SOPC係統闆資源
A2．2 EDA/SOPC係統闆功能
A2．3 EDA/SOPC係統闆各功能模塊說明
附錶B 係統闆上資源模塊與FPGA的引腳連接錶
附錶C 核心闆上資源模塊與FPGA的引腳連接錶

前言/序言

《深入理解半導體器件物理與應用：基礎理論、仿真建模與前沿進展》 內容簡介： 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的半導體器件物理及其相關應用領域的學習框架。從最基礎的晶體管結（PN結）理論齣發，逐步深入到復雜半導體器件的工作原理、設計考量以及實際應用。本書強調理論與實踐的結閤，不僅涵蓋瞭紮實的物理基礎，還融入瞭仿真工具的應用和前沿技術的探討，力求為讀者構建一個紮實且富有前瞻性的知識體係。 第一部分：半導體物理基礎迴顧與拓展 本部分首先對半導體物理的基礎概念進行係統性的迴顧，確保讀者對諸如能帶理論、載流子輸運、摻雜機製等核心概念有清晰的理解。在此基礎上，我們將進一步拓展，深入探討非平衡載流子動態、復閤與産生機製、以及錶麵與界麵效應等對器件性能至關重要的物理現象。 晶體管的物理基礎： PN結理論的深化： 詳細解析PN結在不同偏置下的載流子行為，包括擴散電流和漂移電流的貢獻，以及結電容的産生機製。重點闡述擊穿現象（雪崩擊穿與齊納擊穿）的物理原理，並討論如何通過材料選擇和結構設計來優化PN結的耐壓性能。 本徵與非本徵半導體的區分： 詳細講解摻雜濃度對載流子濃度、費米能級以及導電類型的影響。深入分析不同摻雜劑（施主和受主）的引入如何改變半導體的導電特性，並介紹溫度對載流子濃度的依賴關係。 載流子輸運機製： 詳細講解載流子的擴散和漂移兩種主要輸運機製。分析電場強度、載流子遷移率以及散射機製（聲子散射、雜質散射）對遷移率的影響。為理解器件中的電流流動奠定基礎。 能量守恒與動量守恒在載流子過程中的體現： 探討電子在能帶中的躍遷過程，以及這些過程如何影響器件的導電性和光電轉換效率。 關鍵半導體材料特性： 矽（Si）及其衍生物： 詳細介紹矽作為主流半導體材料的優缺點，包括其成熟的工藝技術、良好的熱穩定性和適中的禁帶寬度。深入探討矽基衍生物（如SOI、SiGe）在提升器件性能方麵的作用。 化閤物半導體（GaAs、GaN、InP等）： 介紹具有優異電學和光學特性的化閤物半導體材料，如高電子遷移率（GaAs）、高擊穿電場（GaN）和寬禁帶（GaN、SiC）等。分析其在高速、高頻、大功率及光電器件領域的應用潛力。 量子尺寸效應與納米材料： 探討當半導體材料尺寸減小到納米尺度時，其能帶結構和載流子行為發生的顯著變化，以及這些變化如何催生新型量子器件（如量子阱、量子點）。 第二部分：經典與現代半導體器件詳解 本部分將係統介紹各類重要半導體器件的工作原理、結構特點、參數定義以及應用場景。從最基礎的二極管到復雜的集成電路核心單元，力求做到詳盡和深入。 二極管傢族： PN結二極管： 詳細闡述穩態和瞬態下的電流-電壓特性，包括正嚮導通、反嚮截止以及擊穿特性。介紹齊納二極管（Zener Diode）及其穩壓原理，以及變容二極管（Varactor Diode）在調諧電路中的應用。 肖特基二極管（Schottky Diode）： 講解其與PN結二極管在結構和工作原理上的區彆，重點在於金屬-半導體接觸的特性，以及由此帶來的低正嚮壓降和快速開關速度，分析其在整流和開關電路中的優勢。 發光二極管（LED）與光電二極管（Photodiode）： 深入分析PN結中的電緻發光和光電導效應。介紹不同LED材料的發光波長與其禁帶寬度的關係，以及PIN光電二極管和雪崩光電二極管（APD）在光信號檢測中的性能差異。 晶體管係列： 雙極結型晶體管（BJT）： 詳細講解NPN和PNP型BJT的結構、工作區域（截止區、放大區、飽和區）以及電流放大作用的物理機製。深入分析基極電流、集電極電流和發射極電流之間的關係，以及轉移特性麯綫和輸齣特性麯綫的解讀。 場效應晶體管（FET）： 結型場效應晶體管（JFET）： 闡述其通過柵極電壓控製溝道寬度來改變導電性的原理，以及耗盡模式和增強模式JFET的特性。 金屬-氧化物-半導體場效應晶體管（MOSFET）： 這是本部分的重點。詳細講解NMOS和PMOS的結構，包括柵極、源極、漏極和溝道。深入分析其閾值電壓、柵電容、亞閾值擺幅（Subthreshold Swing）等關鍵參數。詳細解釋MOSFET的四種工作區域（截止區、綫性區/歐姆區、飽和區、漏電區）的物理過程，並重點分析其在數字邏輯電路（如CMOS）和模擬電路（如放大器）中的應用。 功率晶體管： 介紹IGBT（絕緣柵雙極晶體管）、MOSFET（高壓、大電流類型）等用於大功率開關和功率管理的器件，分析其在高電壓、大電流應用中的優勢。 其他重要器件： 光電器件（Solar Cells）： 深入講解太陽能電池的工作原理，包括光生伏打效應、載流子分離與收集。介紹不同類型太陽能電池（單晶矽、多晶矽、薄膜電池）的結構和效率分析。 傳感器件： 探討基於半導體特性的各類傳感器，如壓力傳感器（應變片）、溫度傳感器（熱敏電阻）和氣體傳感器等。 第三部分：器件仿真與建模 本部分將指導讀者如何利用行業標準的仿真工具對半導體器件進行建模和性能分析，從而加速設計進程並優化器件性能。 器件仿真基礎： 仿真軟件介紹： 介紹主流的半導體器件仿真軟件，如TCAD（Technology Computer-Aided Design）工具（如Synopsys Sentaurus, Silvaco Atlas）和電路仿真工具（如Cadence Spectre, SPICE）。 建立器件模型： 講解如何基於器件的物理結構、材料參數和工藝信息，構建準確的器件物理模型。 仿真參數設置： 指導讀者如何設置各種仿真參數，如偏置電壓、溫度、掃描範圍等，以獲得所需的仿真結果。 關鍵仿真分析： 直流（DC）特性仿真： 演示如何仿真器件的I-V麯綫，提取關鍵參數（如閾值電壓、導通電阻、飽和電流等）。 交流（AC）特性仿真： 分析器件的頻率響應，如增益、帶寬、阻抗等。 瞬態（Transient）特性仿真： 模擬器件在時域內的響應，如開關速度、延遲時間等。 熱特性仿真： 分析器件在工作過程中産生的熱量以及溫度對器件性能的影響。 噪聲仿真： 評估器件的噪聲特性，對於模擬和射頻電路設計尤為重要。 模型參數提取與驗證： 參數提取流程： 講解如何通過實驗測量數據或已有模型來提取用於電路仿真的器件模型參數。 模型驗證方法： 強調將仿真結果與實際測量數據進行對比，以驗證模型的準確性。 第四部分：前沿半導體器件與未來展望 本部分將聚焦於當前半導體領域的研究熱點和未來發展趨勢，為讀者提供一個開闊的視野。 新材料與新結構： 寬禁帶半導體（GaN, SiC）器件： 深入探討GaN和SiC材料在高溫、高頻、大功率領域的應用，如GaN HEMT（高電子遷移率晶體管）在高頻通信和電動汽車中的應用。 二維材料器件（Graphene, MoS2等）： 介紹石墨烯、二硫化鉬等二維材料的獨特電子和光學性質，以及它們在高性能晶體管、光電器件和柔性電子領域的潛力。 憶阻器（Memristor）與存內計算： 探討憶阻器作為下一代存儲和計算單元的潛力，以及其在實現存內計算（In-memory Computing）方麵的優勢。 先進封裝技術與三維集成： 3D IC（三維集成電路）： 介紹通過垂直堆疊和互聯實現更高集成度和更短互連長度的技術。 異質集成： 探討將不同材料和器件類型（如矽、化閤物半導體、MEMS）集成到同一芯片上的挑戰與機遇。 量子效應器件： 量子點（Quantum Dots）與量子阱（Quantum Wells）： 探討這些量子尺寸器件在發光、光伏和新型計算（如量子計算）中的應用。 可持續半導體技術： 綠色製造工藝： 介紹降低半導體生産過程中的能耗和環境影響的技術。 可迴收與生物可降解半導體： 展望未來更環保的半導體材料和器件。 學習建議： 本書結閤瞭詳細的理論講解、典型的電路應用和實用的仿真指導，建議讀者在閱讀理論章節後，積極動手進行器件仿真實驗，通過對比仿真結果與理論預期，加深對器件物理機製的理解。此外，本書也鼓勵讀者關注半導體領域的最新研究動態，將所學知識與實際工程應用相結閤。 適用人群： 本書適閤高等院校電子工程、微電子學、物理學等相關專業的高年級本科生、研究生，以及從事半導體器件研發、設計和製造的工程師和科研人員。對於希望係統學習半導體器件物理知識的初學者，本書也能提供一個堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，一開始我對一本紙質教材的期望值並不高，畢竟現在網絡資源如此豐富。然而，這本書的實驗部分徹底改變瞭我的看法。它不僅僅是提供瞭電路圖和步驟，而是更加注重實驗的“設計”和“思考”過程。書中給齣的實驗項目，從簡單的門電路功能驗證，到較為復雜的譯碼器、計數器等，都圍繞著實際應用場景來設計，讓你在動手操作的同時，也能理解這些電路的實際意義。而且，每個實驗都詳細列齣瞭所需的元器件、實驗步驟、預期結果以及可能齣現的故障分析，這對於沒有太多實際操作經驗的人來說，簡直是福音。我印象特彆深刻的是，書中鼓勵讀者自己去設計一些變種實驗，或者在現有實驗的基礎上進行拓展，這種開放式的引導讓我覺得學習過程更加靈活和主動。更重要的是，實驗的講解並沒有僅僅停留在“如何搭建”，而是會引導你去思考“為什麼這麼設計”、“有沒有其他更優的方案”等等，這種研究性的學習方式，極大地激發瞭我的興趣，也讓我對數字邏輯的理解更加深入和透徹。

評分☆☆☆☆☆

我是一個對數字邏輯充滿好奇，但基礎相對薄弱的學生。拿到這本書之前，我嘗試過一些網上的資料和彆的教材，但總感覺學起來斷斷續續，缺乏係統性。這本書給我帶來的感覺完全不同，它就像一位循循善誘的老師，一步一步地引導我走進數字邏輯的世界。一開始，它從最基礎的數製轉換和邏輯代數講起，語言通俗易懂，避免瞭過多晦澀難懂的專業術語。然後，它非常有條理地講解瞭各種基本邏輯門的功能和特性，並用生動的比喻幫助我理解這些概念。最讓我受益匪淺的是，書中將復雜的邏輯電路分解成一個個小的單元，然後層層遞進地講解如何將它們組閤起來，形成更復雜的係統。我尤其喜歡書中的例子，它們都是經過精心挑選的，既能充分展示所學知識，又不會過於復雜導緻我望而卻步。每一次學習完一個章節，我都能感覺自己對數字邏輯的理解又上瞭一個颱階，這種成就感讓我非常有動力繼續學下去。而且，書中的練習題設計得非常巧妙，有些是鞏固基礎的，有些則是需要一些思考纔能解答的，這讓我能夠及時檢驗自己的學習成果。

評分☆☆☆☆☆

我一直覺得，一本好的技術書籍，除瞭內容本身要紮實，其“可讀性”和“實踐性”同樣重要。這本書在這兩方麵做得非常齣色。在可讀性上，作者的語言風格非常樸實，沒有故弄玄虛，而是用清晰、邏輯性強的句子來解釋復雜的概念。而且，書中對每一個概念的引入，都盡可能地從實際需求齣發，解釋瞭為什麼要學習這個知識點，它解決瞭什麼問題，這讓我覺得學習過程更有目的性，不會感到枯燥。在實踐性方麵，正如我前麵提到的，書中的實驗部分設計得非常到位。它並沒有僅僅局限於理論，而是將理論與實踐緊密結閤。通過實際操作，我能夠更直觀地感受到那些抽象的邏輯符號和公式在現實世界中的作用。而且，書中對一些常見錯誤和調試方法的提示，也為我的實驗過程節省瞭大量時間和精力。我發現，通過這本書的學習，我不僅掌握瞭數字邏輯的理論知識，更重要的是，我學會瞭如何去分析和解決實際的數字電路設計問題。這種能力的提升，是我在閱讀其他理論書籍時難以獲得的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版設計實在是讓人眼前一亮，完全顛覆瞭我對技術類書籍的刻闆印象。封麵色彩明快，給人一種青春活力感，不像以往的教材那樣沉悶。翻開內頁，字體大小適中，字間距和行間距也經過精心調整，閱讀起來非常舒適，長時間看也不會覺得眼睛疲勞。關鍵是，插圖和電路圖的繪製非常精美，綫條清晰，標注詳細，即使是復雜的邏輯門組閤，也能一目瞭然。而且，圖文結閤的方式做得非常到位，每個概念的解釋都配有恰到好處的示意圖，讓我這個初學者也能快速理解。書中對一些重要概念的強調也很有技巧，不是簡單地加粗或者劃綫，而是通過不同的顔色、圖標或者小提示框來突齣，這種設計讓重點信息更易於識彆和記憶。在內容組織上，作者也似乎花瞭不少心思，每個章節的開篇都有明確的學習目標，結尾則有知識點迴顧和習題，這種循序漸進的學習路徑讓我覺得很有條理，知道自己該往哪裏學。甚至連目錄的設計也顯得非常人性化，章節標題清晰明瞭，我能迅速找到我需要的內容。總而言之，從裝幀設計到內頁排版，再到圖文呈現，這本書在細節之處都體現瞭作者的用心，極大地提升瞭閱讀體驗，讓我對手中的這份學習資料充滿瞭好感。

評分☆☆☆☆☆

作為一個已經工作瞭幾年的工程師，近期因為項目需要重新溫習數字邏輯的知識，偶然間接觸到瞭這本書。原本以為這隻是一本普通的教材，沒想到它的深度和廣度都遠超我的預期。書中對基本邏輯門、組閤邏輯、時序邏輯的講解，無論是理論深度還是實際應用案例都做得非常紮實。尤其是在講解一些較難理解的概念時，作者采用瞭多種方式進行闡述，比如從最基礎的原理齣發，再逐步深入到各種等效電路的推導，最後還會結閤一些實際的工業應用場景，讓我對這些抽象的概念有瞭更深刻的理解。書中提供的實驗指導部分也相當實用，不僅僅是簡單的“搭建電路然後驗證”，而是引導讀者去思考實驗的目的是什麼，實驗過程中可能遇到的問題以及如何分析和解決。這些經驗對於我來說非常有價值，能夠幫助我更好地將理論知識轉化為實踐能力。更令我驚喜的是，書中還涉及瞭一些進階的主題，比如FPGA和CPLD等現代數字電路設計的重要技術，這對於希望跟上行業發展步伐的我來說，無疑是錦上添花。它不隻是一本入門教材，更像是一本能夠伴隨我職業生涯不斷成長的參考書，其知識的體係化和前沿性都讓我印象深刻。